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Total views : 1917172017年石化業結合物聯網技術應用之教育訓練課程建置研究
作者 周瑞淑、謝祖州、許世希、鄭乃云
目錄
壹、前言
1995年，比爾蓋茲在《未來之路》一書中，展開他的智慧家居狂想，成為物聯網概念的起源。1998年，美國麻省理工學院Auto-ID中心主任愛斯頓（Kevin Ashton）提出物聯網（Internet of Things，簡稱IoT）一詞，全球化的網路基礎建設，透過資料擷取以及通訊能力，連結實體物件與虛擬數據，進行各類控制、偵測、識別及服務，從此這詞廣泛流傳。物聯網不僅讓我們的生活更「方便」，也帶來更多的「安全」。例如英特爾在物聯網論壇曾展示輸油管檢測系統，漏油時感測器會發出訊號，可以避免高雄氣爆事件重演。中興保全在嘉義某國小裝置地震警報電梯，讓學生不因地震被關在電梯裡。[1]
通過物聯網可以用中心電腦對機器、裝置、人員進行集中管理、控制，也可以對家庭裝置、汽車進行遙控，以及搜尋位置、防止物品被盜等，類自動化操控系統，同時透過收集這些小事的資料，最後可以聚整合大資料，包含重新設計道路以減少車禍、都市更新、災害預測與犯罪防治、流行病控制等等社會的重大改變。
現在的工業4.0是藉大量運用自動化機器人、感測系統、互聯網(Internet)、物聯網(Internet of Things, IoT)、工業物聯網(Industrial Internet of Things) 、大數據巨量分析(Big Data)和雲端服務(Cloud)等元素的整合，使得資訊、資源、物件和人等相互連結，發展了具備虛實整合系統(Cyber-Physical System; CPS)的智慧工廠和智慧城市，如此不僅改變了包括石化產業運作形態，也影響了職場安全防護的樣態。無論是為了符合法令規範，或促進勞工安全健康，職業安全衛生與物聯網的跨領域整合，不僅能精簡執行人力，更能有效預防和消除災害的發生，幫助企業善盡責任，以建置智慧工廠，形塑智慧城市，最後提升國家整體職業安全衛生水準。
因此本研究將建構物聯網核心職能課程與教材，透過安衛聯網導入危險性工作場所審查及檢查相關法規、檢核表、如果-結果分析、初步危害分析、危害與可操作性分析、失誤模式與影響分析、故障樹分析、製程安全評估報告撰寫、危險性工作場所審查相關資料撰寫、稽核管理制度等，將職安衛核心職能課程與教材與物聯網充分整合。製程安全評估是運用系統的方法，辨識製程中之化學物質、設備、作業、環境及人為因素等，是否可能發生火災、爆炸或大量漏洩、中毒等重大潛在危害，並以科學方法分析並評估其災害風險，及是否需採取進一步的危害控制對策。
McClelland及Boyatzis對於組織領導的共同研究中，定義所謂的職能(competence)是與有效能或優秀工作績效有關的個體特徵，包括個體已知或尚未自我覺察的動機、特質、自我意像或社會角色、技術和行為等。我國勞動部勞動力發展署則將職能基準(Competence Standards)定義為特定職業(專業)工作，所需符合(具備)的一組能力，且其職能應具備產業共通性。
職能評估與發展方法，可分成訪談類、調查類、集會類和其它等四類，如圖 1。
貳、目的
如前所述，物聯網為全球趨勢，善於應用，不僅可讓我們的生活更「方便」，也可帶來更多的「安全」，我國由歷年職業災害分析，可發現我國災害千人率有逐漸下降的趨勢，但並不明顯，表示我國在災害防止上，仍需進行精進的作為。因此，本研究的目的在規劃設計物聯網核心職能課程與教材，建置職業安全衛生人員跨域職能課程，導入危險性工作場所審查及檢查理念與技術，結合專家意見及試教後意見分析，調整核心職能課程與教材，並進行實務操作所需之訓練設備或設施規劃，期盼能培育至少20名職業安全衛生及聯網跨域人員，為我國的災害預防打下良好的基礎。
參、研究流程
為建置石化業職業安全衛生人員跨域職能課程，本研究依據文獻分析結果，發展職能內涵，再採用ADDIE訓練課程設計模式，完成五項訓練課程設計，如下。
- A 分析：引用職能、繪製課程地圖。
- D 設計：設立教學/訓練目標、規劃課程內容。
- D 發展：選擇教學方法、發展教材和教學資源。
- Ｉ 實施：課程辦理。
- Ｅ 評估：執行學習成果評量、蒐集學習成果證據、監控評估。
一、分析
本研究引用職能範疇表為基礎，考量其屬性、相關度與難易度，組成課程單元，再將職能範疇表分析重組其結果如表 2至表 4所表示。
表4 之P/K/S 編號項目對應至表 3 之內容。
二、設計
第二次專家會議邀請產、官、學界之專家計8位，依據課程所涵蓋的職能內涵(K、S、A)，各門課程所對應職能之行為指標，以及課程地圖的學習進程，設定教學/訓練目標。
教學/訓練目標之寫法運用「ABCD」原則撰寫，以達到結構化一致的目標。說明如下：
- Audience(學習者)：以學習者角度為出發點設計目標。
- Behavior(行為/能力)：陳述最後行為，學習者將會學到的行為或技能。
- Condition(情境/條件)：學習者執行上述行為的情境，即什麼條件進行知識、技能或態度的學習。
- Degree(評估/衡量標準)：學習者學習完畢時，對上述知能的精熟程度，亦及評量學習成功的標準。
綜上，本研究各課程教學/訓練目標設定如表 5。
課程內容規劃，不僅要符合教學/訓練目標，也應具有邏輯性的課程安排，才能提供學習者清楚的學習方向。於是，談及課程內容的呈現，就需要瞭解如何將課程要素妥善加以設計，以增進學習效果的累進學習之功能。
三、發展
1. 規劃教學方法
有效的學習應依據對象、內容、目標等，規劃多元的教學方法，而同一課程有時也會採2種以上教學方法。本研究之課程教學方法規劃表如表 6，各授課講師以講述方式搭配照片或影片教學；石化廠操作實務解說採講述與個案教學方式進行，講師會提供個案並讓學員分組討論，使學員從中發現問題進而解決問題；石化廠管理實務概說則以講述及角色扮演的教學法，應用角色扮演技巧，藉由情境扮演之討論方式，加深學員印象。
2. 規劃教材與教學資源
教材與教學資源，一般來說是指在教學上幫助學習者學習的各種教學資料，輔助教學活動進行的各種視聽教具，以及可以供教學運用的相關資源。而本研究著重於教材/教具的設計及師資、協助人員之資格等考量，教材與教學資源規劃如表 6。
3. 規劃教學成果評量
成果評量的方式與教學/訓練目標、主要對象、課程內容及教學方法都有關聯。要有具體的學習成效，這些環節都必須考量。成果評量主要目的為觀察學習者的學習是否有達到教學/訓練目標，如此藉由觀察與評量學生的具體行為，將學習成果具體化、可評量化，明確地指出學習必須具備的知識與技能，不僅可說明學習者預期行為，並可減少對學習者表現預期能力的歧義。本研究之學習成果評量規劃如表 7。
四、實施
本研究共規劃十一門課程，經評估考量選擇基礎課程｢物聯網於石化業工作場所安全衛生之應用｣與進階課程｢如果-結果分析｣兩門辦理，因此兩門課程在本研究中具代表性且授課方式以實務操作為主，較能評估課程設計是否依原規劃進行並達教學目標。實施日期為106年11月2 日。
(一) 課程辦理前
- 活動前一個月：由課程協助人員完成招生簡章設計，內容包含辦理時間、地點、師資、招訓對象及資格條件等資訊，並於網路公佈，同時以電子郵件與函文檢附課程簡章方式進行公開招生作業。
- 活動前一週：評選報名學員資格及資料確認、學員名冊製作、場地確認、教材送印，並寄發上課通知給學員及講師。
- 活動前一日：製作學員座位牌、簽到表、滿意度調查表及課程相關表單製作、確認教材送達場地，並再次提醒授課講師。
(二) 課程辦理中
- 活動當日，由課程協助人員進行前置作業，進行環境檢查及清潔、電腦、投影機、麥克風、網路等設備檢查及測試、擺放學員座位牌、茶包、點心及課程指引海報等。
- 活動開始後，會場播放輕音樂並同時引導學員辦理報到手續，進行開場引言、並監控課程進行，填寫課程活動紀錄表，與拍攝活動照片備查。
(三) 課程辦理後
- 由課程協助人員發放滿意度問卷及評量試卷，同時進行總結性評量並收回。最後將場地回復原狀，並將活動成果進行彙整與建檔。
- 在課程辦理階段，品質管控的重點不單純在辦理課程的行政流程與紀錄，而是課程是否按原課程規劃實施。因此，留存相關課程辦理檔案作為佐證資料極為重要。
五、評估
成果評量主要目的在看學習者的學習是否達到教學/訓練目標，要有具體的學習成效，教學方法與成果評量方式即有很大的關聯，藉由教學策略的實施，可以觀察與評量學生的具體行為及學習表現，本研究在規劃評量方式時，即藉由本案各階段利害關係人組成之專家共同召開會議討論，並依結果設計評量工具，辦理課程評量，採用評量方式因課程內容不同有紙筆測驗、實作示範、課堂討論及報告等三種，每單元課程評量及格標準為70分，以檢視評量過程與結果是否符合對應職能應有的表現。
本次課程執行日期為106年11月02日，安排2位資深專家授課，每堂課程訓後成果評量及學員滿意度(四個面向分別為針對課程內容滿意度、講師勝任程度、自我效益評估及行政安排採用五點量表以平均值計算，最低分為1分最高分為5分。)繪製如圖 2。學員課後意見回饋及改善計畫彙整如表 8。
肆、結果與討論
本研究係石化業職業安全衛生及聯網跨域教育訓練工具建置研究之一，由於本研究是以職能分析與職能導向課程發展模式設計課程，在多數專家、學者對職能課程不理解狀態下所做決定，常會偏離產業需求與討論主題，以致在初期進行內容修正時，專家學者對於行為指標（Ｐ）、知識（Ｋ）、技能（Ｓ）、評量工具及評量方法，產生無法明確定義的狀況，在編撰教材與設計實作內容時，容易產生無法對應的情況，因此，解決方式就必需經由內部會議多次討論取得共識，並於再次會議時提出修正部份，請出席專家確認，尋求共識決議去推翻、修正，方能讓所得結果更符合產業之需要。
本研究之課程名稱已於研究初期即已有所規範，職安衛課程係由勞動部於『職業安全衛生教育訓練規則』中即已明定其課程內容與相關時數，在課程設計及發展階段發現既定課程與物聯網應用連結時稍有困難，且事實上跨領域專家如物聯網資訊專家、職安衛專家及石化業專家對彼此的專業瞭解有限，倘要求每課程皆與物聯網連結，現行教育及教師能力皆需較多時間方能變革，因此，本研究於課程發展時，則依委員意見決定於招標規範既定的十門課程外，新增一門｢物聯網於石化業工作場所安全衛生之應用｣課程，藉由科學與技術的整合，將物聯網的概念與應用帶入傳統的職業安全衛生相關領域，讓本研究得以符合規範要求，未來期能克服目前相關滯礙難行之處，進一步修正現行體制之規範，方能突破現狀，建置完善之在職教育模式，培育職業安全衛生及聯網跨域人員。
伍、未來研究方向
由於本研究為物聯網核心職能課程教材與教具，將職安衛課程與物聯網相結合，雖然非常有效果但是否與現行法規相牴觸？是否能真正應用在各行業及各工作場所符合產業需求，值得相關單位進一步探討，畢竟就現狀而言，許多石化廠製程區內尚有使用行動裝置需防爆、防信號干擾等之限制，變革需要時間與勇氣。因此，建議未來可另案深入探討與研究。
陸、參考文獻
- [1] 30個關鍵字！讓你搞懂物聯網 (IoT), 106.07。
- [2] 維基百科/物聯網, 106.07。
- [3] 行政院主計總處中華民國行業標準分類
- [4] 陳兆裕,台灣中油公司企研處,科學發展,2016年9月│525期,第48-54頁
- [5] iCAP職能發展應用平台/職能分析方法簡介
- [6] 全國法規資料庫/勞動檢查法, 106.07。
- [7] 全國法規資料庫/危險性工作場所審查及檢查辦法, 106.07。
- [8] 中華民國104年勞動檢查年報，105.08。
延伸閱讀：石化業之職業安全衛生教育訓練課程建置研究
