課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

臺灣球根花卉農業科技課程研發計畫

團隊成員
課程教案
球根花卉實習 PDF WORD ZIP
智慧農場控制實習 PDF WORD
跨未來科技園藝課程 PDF WORD ZIP
課程架構
課程架構

本整合型計畫包括總計畫與三個子計畫,採取目標導向之協力合作方式。107年度以子計畫一為主體,由興大附農教師團隊完備18週課程模組教案及相關教學資源內容(如學習單、教學影片……等)為主軸發展;子計畫二為副,由國中團隊完備16週主題式跨領域課程模組教案及相關教學資源內容為副線發展;子計畫三為輔,由大學團隊進行課程評鑑及專業輔助支持。
依循規畫(plan)→施作(do)→檢核(check)→行動(action)之循環流程,共同發揮相輔相成效果,協力完成總目標。子計畫一完成18週「球根花卉栽培實習」及「智慧農場控制實習」課程模組,子計畫二完成跨未來科技園藝社16週,「園藝栽培技術認識」、「智慧農場環境控制─以溫度為例」及「生長作用之光合作用的電路應用」3個模組課程。

課程內容

本計畫第三年段,著重於完備課程模組內涵及研發合適教材,利用課程實施,透過課程評鑑,滾動式修正、調整教案內容與學習單內容。子計畫一於今年度完成18週「球根花卉栽培實習」及「智慧農場控制實習」課程模組之內容。
「球根花卉栽培實習」課程規劃為球根花卉栽培與管理、球根花卉專題製作、球根花卉利用3大部分;「智慧農場控制實習」課程化為智慧農場控制課程模組、蒸發冷卻試驗模組、植物澆灌提醒模組、光週期調節與補光模組4大部分。
子計畫二課程的設計讓學生實際進行園藝操作,並結合國中自然課程,讓學生在操作的過程知其然又知其所以然,此外本課程介紹新科技,讓學生瞭解基本電學,再教導學生使用Scratch與Arduino (S4A)進行自動化控制。

課程融入新興科技的類別

Arduino、環境監控、機電整合、農業機具

課程實施成果

子計畫一之「球根花卉栽培實習」課程模組部分:
(一)學生透過觀察、繪圖,將之編輯後製作兩款球根花卉紙膠帶,應用於球根花卉種植深度表之學習單。並編印三折之解說摺頁,介紹此刻課程模組,可做為課程推廣資料及教材。
(二)錄製「球根花卉介紹」、「球根花卉種植」、「球根花卉水耕栽培方法」、「彩色海芋採收方法」、「球根花卉運用」等影片。
(三)連結產業:透過球根花卉超好種一書之作者謝依庭與師生分享球根花卉栽培及球根花卉市場現況,2017年全國模範農民獎百合達人羅弘奇先生分享百合產業在生產、銷售及應用……等,讓師生對球根花卉有更多的認識與了解。
(四)增加應用課程,利用色彩學原理的教學,將球根花卉應用至花束製作及餐桌擺設,完成球根花卉從介紹、種植、栽培管理、採收到應用之完整過程。

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子計畫一之「智慧農場控制實習」課程模組部分:
(一)以探究學習為導向之教學方式,引領學生於專題製作課程展現良好之學習成果:「自動煮麵機」榮獲全國高級中等學校專業群科108年專題及創意製作競賽專題組機械群第三名;「自動裝填螺絲起子」榮獲全國高級中等學校機械群108年專題及創意製作競賽複賽創意組佳作;「鶴立”機”群---機件識別小幫手」榮獲全國高級中等學校機械群108年專題及創意製作競賽複賽創意組佳作;「Open-Source微控制器於順序控制平臺之開發與設計」榮獲全國高級中等學校機械群108年專題及創意製作競賽複賽專題組佳作。
(二)開發【蒸發冷卻試驗模組】:以農業常用之降溫方式---蒸發冷卻為設計核心,先以免費之app軟體介紹濕空氣性質與蒸發冷卻之原理。再以arduino為媒介,搭配溫濕度感測器,多孔性物質與風扇架設試驗模組,並依據量測之結果,計算水牆效率,驗證蒸發冷卻之理論過程。設計開放性及額外實作性之題目,讓有興趣之學生,可依此內容所述之相關資源自學。
(三)開發【植物澆灌提醒模組】:以灌溉為設計核心,先介紹土壤水份對植物生長之影響。次以arduino為媒介,搭配土壤濕度感測器進行不同土壤水份之量測,以決定控制閥值。搭配蜂鳴器與LED,製作植物灌溉提醒裝置,使學生能對現代農業中所使用智慧控制系統有所認識,設計開放性及額外實作性之題目,讓有興趣之學生,可依此內容所述之相關資源自學。
子計畫一實施「球根花卉環控栽培」彈性課程部分:
107彈性課程實施「球根花卉環控栽培」課程,提供本校所有有興趣之學生選課,循序漸進認識、栽培、應用球根花卉,並透過連結現有之生物產業環控模式,以積木式程式設計為主軸,搭配學習單相對應IDE程式之書寫,讓非本科系的學生亦能夠擁有栽培應用球根花卉與基礎語言程式撰寫之能力,同時藉由相關感測器之使用介紹,讓非本科系的學生在未來專題製作課程上,能夠有更多元、自動化的展現。
子計畫二
1. 透過課程讓國一、國二學生對農業園藝方面有初步認識並產生興趣,進一步透過生涯規劃培育新一代的農業人才。
2.建置窗邊農場、魚菜共生、科技小溫室、壓電裝置與太陽能小夜燈。

106年
團隊成員
課程架構
課程架構

本整合型計畫包括三個子計畫,採取目標導向之協力合作方式。由興大附農子計畫一教師團隊研發課程和教學實驗為主軸發展;東山國中團隊為副,研發主題式跨領域課程及適性體驗為副線發展;中興大學團隊為輔,引導課程評鑑及專業輔助支持。
藉由文獻蒐集、建立球根花卉示範農場,研擬課程目標與課程架構,透過教師專業發展,由高中及國中端研究開發高瞻課程;大學端協助發展學習評量與滾動式檢核評估修正方法。依循規畫(plan)→施作(do)→檢核(check)→行動(action)之循環流程,共同發揮相輔相成效果,協力完成總目標。

課程內容

本計畫第二年段為繼續深耕發展「球根栽培」課程模組及跨科跨領域發展「專題製作」課程模組,將課程融入興大附農園藝科「花卉與實習」及「專題製作」課程,師生協力進行球根花卉的種球繁殖、調節發展應用,整合生物產業機電科「智能農場環控」課程模組,針對種球繁殖環境控制因子,搭配生物反應器—短暫浸漬系統、圖塊式程式設計及Arduino微電腦控制器,發展多元的教學課程與創意教學內容。
藉由大學端組織培養及無菌操作技術指導,強化學生對球根花卉之選種、出瓶、科技育苗實作型能力,讓國中、高中及大學端學生組成跨學制小組,大手拉小手實際參與實驗操作,整合各學制及群科的知識與能力,開發並執行新課綱特色課程。

課程融入新興科技的類別

*球根花卉栽培示範農場導入生物感測、監控及反應等新興科技
*實際操作無菌繁殖、組織培養及短暫浸漬系統進行球根花卉育苗作業
*結合Google搜尋引擎收集資料,建置網路QRCODE及ARDUINO裝置
*認識太陽能面板並製作雨量通報器實作小型燈照

課程實施成果

*透過創新之課程設計,啟發學生自主學習、思考及解決問題能力,共發展四門新農業特色課程,高中端「球根花卉實習I、II」課程2學分/兩學期,「智慧農業控制實習Ⅰ、II」課程2學分/兩學期之教案及教材,並列入108學年度技術型高中新課綱-同校跨群選修科目,預計於二年級實施同校跨群選修課程,國中端研發完成認識智慧農園,探索智慧農園,融入國中技藝教育農業職群課程及社團彈性選修課程。
*鼓勵學生跨群科實驗開發球根花卉專題作品,完成「披荊斬棘-植物方便打刺葉機」及「"花"生危機 - 植物識別小幫手」兩件專題研究產品開發,提升學生在專業領域之競爭力。

105年
團隊成員
課程內容
科技松-學生成果展示

花卉與實習II/球根栽培模組

國立興大附農發展球根花卉,並導入生物環控技術,研發臺灣原生種鐵炮型百合的新興科技培育方法,期待為臺灣百合花卉找出一條新興培育方法及園藝教學內涵。分別由本校園藝科及生物產業機電科攜手發展「球根栽培模組」及「栽培環境感測模組」,著重在學習者中心,藉由小組實作探索,提高學生自主學習、思考、問題解決及合作的能力。

結合手機雲端記錄數據

生物感測器實習/栽培環境感測模組

◆ 小組設計實驗.結合網路科技開拓新農業契機
以實驗實作的方式,引導學生觀察記錄百合球根,透過團隊自主討論、設計實驗,使用手機雲端紀錄數據及影片介紹,提昇學生學習興趣,加強學生先備知識。
◆ 實地業界參訪,活用百合產銷知識
由業界專家親自指導學生百合市場產、銷知識,並導入業界技術於實驗操作,透過百合切花及花藝設計,帶領學生了解球根作物的經濟價值。
◆ 結合多元評量營造活潑的學習氛圍
由學生自行選定主題及呈現方式,以腦力激盪取代傳統紙筆測驗,包含了百合之香氣、食用、色彩學等議題,不僅題材多元豐富,更促進學生主動查閱資料及構思作品之能力。
◆ 導入新興科技-Arduino程式撰寫與設計
以理論與實務並重的方式進行教學,引導學生自發性探索農業主題,經由了解Arduino原理後,在課程中嘗試不同的方式撰寫程式,將實作課程分成數個主題,讓學生漸進式學習撰寫程式。

農試所業界參訪

球根花卉植物探究與精進/生物課

本課程模組延續校內生物課,由東山高中國中部進行建構與教學,在原有概念中融入百合花卉產業所需環境與經濟價值,亦藉由學習單引導學生分享報告,讓學生更進一步認識球根花卉之多元性。
一、 認識百合花卉產業
百合是台灣精緻農業中重要的花卉,年銷售總額長期居花卉市場的前三名,因與技藝學程選修農業職群的學生有著較強烈的連結,故融入課程中。
二、 選擇種植地點
由學生扮演經營者角色,思考百合的生長需求,以及台灣各地雨量、氣溫、運輸、銷售、地價、人工費用等條件,討論適合種植的地點。學生從活動中可學習到農業經營者的企業經營限制,並找尋合理的解決方案。
三、 增加品種競爭力
台灣百合種球90%為荷蘭進口,培養本土品種以增加市場選擇性、減少成本是目前面臨的問題,故介紹品種培育的觀念給學生,並聯結國一生物課程中有性、無性生殖等概念,讓學生能從舊有知識衍生新想法。

教授與授課教師觀課討論

大學-課程評鑑

興大主要為促進總計畫之運作,並協助中學教師團隊培養專業知能、發展課程評鑑。
◆學術研究
探討學校本位課程發展、評鑑及綱要、農業職業教育等文獻,並規劃、執行及評估中學教師團隊課程研發與評鑑的實務。
◆課程研發
連結興大農業專業資源支持兩校教師團進行課程研發,如花卉專業及機電整合領域等。並運用本校師資培育專業資源支持其研發課程,包括課程發展、教學設計、教學評量、課程綱要等,以符合高瞻計畫及十二年國教課綱精神。
◆課程評鑑
領導教師團隊共同建構課程評鑑邏輯地圖與作業架構,並輔導其發展學習評量工具、設計表單,加以蒐集與分析資料。
◆教師增能
辦理工作坊、定期會議、及時諮詢,促進興大附農及東山高中國中部教師團隊有關課程模組研發及課程評鑑之專業知能,並使其掌握十二年國教課程綱要的核心素養及高瞻計畫的精神。