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工地機具動線規劃與設施配置之沉浸式科技教育

為了解決牆壁補土的問題，作者徐亮語 這樣論述：

目錄摘要 IAbstract III誌謝 V第一章緒論 11.1 研究背景與動機 11.2 研究問題與目的 21.3 研究方法與研究限制 41.4 研究流程 61.5 論文章節架構 8第二章文獻回顧 92.1 工地規劃 92.1.1 工地空間分類 92.1.2 工地配置理論 92.2 虛擬實境於教學之應用 102.2.1 虛擬實境於安全培訓之應用 102.2.2 虛擬實境於技能培訓之應用 132.2.3 虛擬實境與傳統學習之學習成效差異比較 152.3 統計方法 192.3.1 效度分析 192.3.2 信度分析 202.3.3 學習成效檢定 212

.4 小結 222.4.1 工地規劃 222.4.2 虛擬實境應用 222.4.3 統計值 23第三章施工動線與設施配置規劃 243.1 文獻內容整理 243.2 安全規範 313.3 專家看法 373.4 小結 41第四章開發工地機具動線規劃與設施配置之沉浸式科技教育系統 514.1 VR情境設定 524.2 VR場景建立 534.2.1 BIM匯入Unity方式 544.2.2 BIM模型匯入Unity之方法比較 564.2.3 VR場景模型材質渲染 574.2.4 VR場景環境設定 584.3 VR系統功能 624.3.1 UI介面 624.3.2 A

nimator 644.3.3 Navmesh 654.3.4 Audio Source 674.4 VR教學呈現方式 684.4.1 假設工程階段-圍籬規劃教學 694.4.2 假設工程階段-工地大門規劃教學 744.4.3 假設工程階段-工務所規劃教學 854.4.4 土方工程階段-施工構台規劃教學 964.4.5 土方工程階段-材料堆置區規劃教學 1064.4.6 土方工程階段-移動式起重機與砂石車動線規劃教學 1124.4.7 土方工程階段-挖土機動線規劃教學 1184.4.8 基礎工程階段-材料堆置區規劃教學 1244.4.9 基礎工程階段-混凝土壓送車與混凝

土預拌車規劃教學 131第五章實驗教學設計 1375.1 研究問題 1375.2 測驗設計與分析流程 1395.2.1 教學前測驗 1405.2.2 教學方式 1415.2.3 教學後測驗 1415.3 測驗設計 1415.3.1 測驗題數 1425.3.2 測驗考題設計 1425.3.3 測驗考題分類 1465.4 VR學習滿意度問卷設計 1475.4.1 預試問卷對象 1475.4.2 問卷效度分析 1485.4.3 問卷信度分析 1505.4.4 小結 153第六章實驗結果分析 1546.1 樣本回收與分組 1546.2 依班級分組之測驗成績分析 1

566.3 樣本減量分析 1626.4 以系排名前中後段進行分組 1646.5 依樣本背景分組之學習成效分析 1666.6 根據題目分類之學習成效分析 1806.6.1 VR對不同類型題目之學習成效 1806.6.2 VR對不同呈現方式題目之學習成效 1816.7 系統滿意度分析 1826.7.1 系統滿意度統計 1836.7.2 不同背景於問卷各構面之滿意度分析 1856.8 小結 1876.8.1 學習成效分析 1876.8.2 系統滿意度分析 1996.8.3 系統改善建議 200第七章結論與建議 2027.1 結論 2027.2 貢獻 2077.3 建議

2077.4 本研究與工地主任訓練班教材之比較 2087.5 與過往文獻比較 210參考文獻 218附錄A 施工規劃建議專家訪談紀錄 224附錄B 傳統紙本學習 238附錄C 測驗試題 254附錄D 預試問卷 260表目錄表 2 1、完成訓練之總時間統計結果(Chen et al, 2021) 12表 2 2、學習成效分析(張瑞娜，2012) 19表 2 3、KMO判斷標準 20表 2 4、信度評量標準 21表 2 5、統計方法與統計值對照 23表 3 1、以進度為主之施工動線準則(蘇家良,2010) 25表 3 2、以交通為主之施工動線準則(蘇家良,2010)

26表 3 3、以安全為主之施工動線準則(蘇家良,2010) 27表 3 4、以成本為主之施工動線準則(蘇家良,2010) 28表 3 5、圍籬安全規範 31表 3 6、工程規模分級 32表 3 7、圍籬警示燈安全規範 32表 3 8、工務所安全規範 33表 3 9、施工構台安全規範 33表 3 10、材料堆置區安全規範 34表 3 11、工地大門安全規範 35表 3 12、砂石車安全規範 35表 3 13、混凝土預拌車安全規範 35表 3 14、移動式起重機安全規範 36表 3 15、混凝土壓送車安全規範 36表 3 16、挖土機安全規範 37表 3 17、專家

背景資料 37表 3 18、工地大門之專家補充建議 38表 3 19、施工構台之專家補充建議 38表 3 20、材料堆置區之專家補充建議 39表 3 21、移動式起重機之專家補充建議 39表 3 22、挖土機之專家補充建議 39表 3 23、混凝土預拌車之專家補充建議 40表 3 24、混凝土壓送車之專家補充建議 40表 3 25、工務所類型比較表 40表 3 26、圍籬分類 42表 3 27、假設工程階段設施規劃建議 42表 3 28、土方工程階段規劃建議 43表 3 29、基礎工程階段規劃建議 45表 3 30、規劃建議分類標準 45表 3 31、假設工程階段設

施位置規劃建議 47表 3 32、土方工程階段設施位置規劃建議 48表 3 33、土方工程階段機具動線規劃建議 49表 3 34、基礎工程階段設施位置規劃建議 50表 3 35、基礎工程階段機具動線規劃建議 50表 4 1、Revit、Navisworks、3ds Max匯出FBX模型比較表 56表 4 2、Unity材質球功能 57表 4 3、光源參數 59表 4 4、Sky Box參數 60表 5 1、分析問題分項表 139表 5 2、各教學情境題目數量分配 142表 5 3、測驗考題設計 142表 5 4、考題類型與VR呈現方式 146表 5 5、李克特五等級量

表 147表 5 6、KMO與Bartlett球型檢定 148表 5 7、VR學習滿意度量表之因素分析摘要表 149表 5 8、VR學習滿意度量表之信度分析摘要表 150表 5 9、VR學習滿意度量表之極端組檢驗摘要表 152表 6 1、傳統紙本學習組樣本分組表 155表 6 2、VR科技教育組樣本分組表 155表 6 3、不同教學方式之前測驗成績平均差異比較 157表 6 4、不同教學方式前後測驗之成績平均差異比較 159表 6 5、不同教學方式之後測驗成績平均差異比較 160表 6 6、不同教學方式進步成績平均差異比較 162表 6 7、成績較高之樣本前測驗與後測驗平

均數差異分析 163表 6 8、不同系排名分段前測與後測之成績比較 165表 6 9、不同系排名分段前測驗之Post Hoc多重比較結果 165表 6 10、不同系排名分段之前後測驗成績比較 166表 6 11、不同背景之前後測驗成績差異比較(性別) 166表 6 12、不同背景之前後測驗成績差異比較(年級) 167表 6 13、不同背景之前後測驗成績差異比較(工地實習經驗) 168表 6 14、不同背景之前後測驗成績差異比較(性別-男) 170表 6 15、不同背景之前後測驗成績差異比較(性別-女) 172表 6 16、不同背景之進步成績差異比較(性別-女) 172表 6

17、不同背景之前後測驗成績差異比較(年級-三) 174表 6 18、不同背景之前後測驗成績差異比較(年級-四) 176表 6 19、不同背景前後測驗成績差異比較(有無工地實習經驗) 178表 6 20、不同背景之前後測驗進步成績比較(有工地實習經驗) 178表 6 21、不同背景前後測驗成績差異比較(有無工地實習經驗) 179表 6 22、法規與規劃建議題型進步平均差異比較 181表 6 23、靜態呈現與動態呈現題型進步平均差異比較 182表 6 24、問卷滿意度分析分組樣本數量 182表 6 25、問卷各題項滿意度平均 184表 6 26、問卷各構面總分平均 185表

6 27、不同背景於「學習成效」構面之滿意度分析 185表 6 28、不同背景於「學習動機與興趣」構面之滿意度分析 186表 6 29、不同背景於「VR系統易用性」構面之滿意度分析 186表 6 30、不同背景於「VR使用意願」構面之滿意度分析 187表 6 31、不同背景於「導入課程可行性」構面之滿意度分析 187表 6 32、依班級分組之學習成效分析摘要表 188表 6 33、樣本減量之學習成效分析摘要表 189表 6 34、不同系排名分段之分析結果摘要表 191表 6 35、不同性別之學習成效分析摘要表 192表 6 36、不同年級之學習成效分析摘要表 193表 6

37、有無工地實習經驗之學習成效分析摘要表 195表 6 38、各統計方法之數值意義說明摘要 197表 6 39、各分析項目之結果說明摘要 198表 6 40、VR系統改善建議與回覆內容 200表 7 1、本研究之教學內容與工地主任訓練班教材之比較 210表 7 2、研究差異比較表-1 212表 7 3、研究差異比較表-2 214表 7 4、研究差異比較表-3 216圖目錄圖 1 1、研究流程圖 7圖 2 1、VR培訓環境開發流程(Jeelani et al, 2020) 11圖 2 2、有無尋路指引之完成時間比較(Chen et al, 2021) 12圖 2 3、有

無尋路指引之學員移動軌跡(Chen et al, 2021) 12圖 2 4、起重機VR培訓畫面 (Song et al, 2021) 13圖 2 5、鋪路機培訓場景與培訓對象 (Vahdatikhaki et al, 2019) 14圖 2 6、受訓者操作與系統反饋介面 (Vahdatikhaki et al, 2022) 15圖 2 7、傳統學習方式之訊息處理機制(Han et al, 2022) 16圖 2 8、VR學習方式之訊息處理機制(Han et al, 2022) 17圖 2 9、問卷調查9項指標得分超過80分之學員人數 (Han et al, 2022) 18圖

2 10、虛擬實境訓練系統之危害辨識畫面(張瑞娜，2012) 18圖 3 1、以成本為主之工地配置準則(蘇家良,2010) 29圖 3 2、以進度為主之工地配置準則(蘇家良,2010) 30圖 4 1、VR系統建立模式圖 51圖 4 2、情境規劃圖 52圖 4 3、設施與機具配置排序 53圖 4 4、BIM模型之轉檔流程 55圖 4 5、Sky Box示意圖 60圖 4 6、Lightmapping Settings 61圖 4 7、UI Start Panel 62圖 4 8、UI Warning Panel 63圖 4 9、UI Equip Panel 64圖 4

10、點擊UI Equip Panel出現之教學內容 64圖 4 11、Animator設定介面 65圖 4 12、Animation設定介面 65圖 4 13、Navigation網格烘焙 66圖 4 14、Navigation腳本內容 67圖 4 15、自定義腳本設定 67圖 4 16、Audio Source設定 68圖 4 17、工程規模計算過程 70圖 4 18、文字模型標註圍籬高度 70圖 4 19、亮顯防溢座 71圖 4 20、圍籬警示燈間距 72圖 4 21、半阻隔圍籬教學呈現方式 73圖 4 22、圍籬綠化規範講解 73圖 4 23、工地大門寬度限

制 75圖 4 24、工地大門未使用狀態示意圖 75圖 4 25、大門開設位置距離規範 76圖 4 26、人車分流規範 77圖 4 27、日式大門教學內容 78圖 4 28、橫拉式大門教學內容 79圖 4 29、成本取向規劃建議之優缺點比較表 80圖 4 30、出入口堵塞情形示意 80圖 4 31、單一出入口之優缺點比較 81圖 4 32、進度取向之工地大門位置考量內容 82圖 4 33、以兩處出入口為例之規劃建議呈現 83圖 4 34、單側洗車台之優缺點與動線模擬 84圖 4 35、雙側洗車台之優缺點與動線模擬 84圖 4 36、人車分流之教學內容呈現方式 85圖

4 37、貨櫃屋材料規範示意 86圖 4 38、貨櫃屋樓層數限制示意 86圖 4 39、欄杆高度限制(以組合屋為例) 87圖 4 40、貨櫃屋常見尺寸示意(以40呎貨櫃屋為例) 88圖 4 41、組合屋之組成構件示意 88圖 4 42、貨櫃物錨定方式示意 89圖 4 43、組合屋之混凝土基礎位置示意 90圖 4 44、貨櫃物舒適性比較與材質示意 90圖 4 45、組合屋牆板材質示意 91圖 4 46、貨櫃屋頂板標註示意 92圖 4 47、組合屋斜屋頂標註示意 92圖 4 48、植栽工程位置示意 93圖 4 49、工務所可設置之位置示意 94圖 4 50、工務所與工地

出入口相對位置示意 95圖 4 51、工務所設置於主要動線旁示意 95圖 4 52、構台兩公尺以上須於邊緣處設置護欄 96圖 4 53、覆工板間距限制示意 97圖 4 54、構台寬度規劃示意 98圖 4 55、構台寬度考量因素 99圖 4 56、施工構台不得具有斜度示意圖 100圖 4 57、T型施工構台動線模擬 101圖 4 58、T型構台動線示意 101圖 4 59、ㄇ型構台動線示意 101圖 4 60、大型構台示意 102圖 4 61、機具類型示意 103圖 4 62、最遠作業距離呈現 104圖 4 63、施工構台與工地出入口不連貫示意 105圖 4 64、施

工構台與工地出入口連貫示意 105圖 4 65、多處施工構台情況示意 106圖 4 66、土方工程階段堆置之材料示意 107圖 4 67、材料堆置高度限制示意 108圖 4 68、材料堆置區與邊緣開口距離限制 108圖 4 69、材料堆置固定方法示意 109圖 4 70、材料堆置區設置於作業區旁之示意 110圖 4 71、材料堆置區阻擋施工動線示意 111圖 4 72、材料堆置區位阻擋施工動線示意 112圖 4 73、一機三證示意 113圖 4 74、圈圍管制示意 113圖 4 75、外伸撐座示意 114圖 4 76、起重機作業需有指揮監督人員 115圖 4 77、放

大吊鉤並亮顯防滑舌片 115圖 4 78、過捲揚裝置外觀與位置示意 116圖 4 79、工地外部調料作業交通引流示意 117圖 4 80、材料堆置區位於工務所旁之動線模擬 118圖 4 81、材料堆置區位於工地邊角處時之動線模擬 118圖 4 82、開挖指揮示意 119圖 4 83、禁止勞工進入機具操作半徑內 120圖 4 84、吊斗狀態示意 121圖 4 85、蜂鳴器亮顯示意 122圖 4 86、挖土機勾掛型鋼示意 122圖 4 87、向後開挖示意 123圖 4 88、分區開挖示意 124圖 4 89、基礎工程階段堆置之材料示意 125圖 4 90、正確與錯誤之模板

堆置方式 126圖 4 91、亮顯綑綁鋼筋之繩索 127圖 4 92、鋼材間距示意 127圖 4 93、材料儲存場地示意 128圖 4 94、吊掛材料重量標註示意 129圖 4 95、倚靠牆壁擺放之鋼筋示意 129圖 4 96、考量材料堆置時間問題 130圖 4 97、工地材料隨到隨用示意 131圖 4 98、亮顯之混凝土壓送車接頭 132圖 4 99、混凝土護蓋示意 133圖 4 100、車輪擋亮顯 134圖 4 101、車輛因基地不平而翻覆 134圖 4 102、混凝土預拌車停留空間與動線通路示意 135圖 4 103、混凝土壓送管線伸出較短示意 136圖 4

104、混凝土壓送管線伸出較長示意 136圖 5 1、測驗與分析流程圖 140圖 6 1、前測驗成績分布(盒鬚圖) 157圖 6 2、VR教學前後測驗成績分布(盒鬚圖) 158圖 6 3、紙本教學前後測驗成績分布(盒鬚圖) 159圖 6 4、後測驗成績分布(盒鬚圖) 160圖 6 5、VR教學與紙本教學進步成績分布(盒鬚圖) 161圖 6 6、前10名VR組與紙本組前測成績比較(盒鬚圖) 163圖 6 7、前10名VR組與紙本組後測成績比較(盒鬚圖) 164圖 6 8、VR與紙本男性前測驗比較(盒鬚圖) 170圖 6 9、VR與紙本男性後測驗比較(盒鬚圖) 170圖 6

10、VR與紙本女性前測驗比較(盒鬚圖) 171圖 6 11、VR與紙本女性後測驗比較(盒鬚圖) 172圖 6 12、VR與紙本三年級前測驗比較(盒鬚圖) 173圖 6 13、VR與紙本三年級後測驗比較(盒鬚圖) 174圖 6 14、VR與紙本四年級前測驗比較(盒鬚圖) 175圖 6 15、VR與紙本四年級後測驗比較(盒鬚圖) 175圖 6 16、VR與紙本有經驗前測驗比較(盒鬚圖) 177圖 6 17、VR與紙本有經驗後測驗比較(盒鬚圖) 177圖 6 18、VR與紙本無經驗前測驗比較(盒鬚圖) 179圖 6 19、VR與紙本無經驗後測驗比較(盒鬚圖) 179圖 6 20

、問卷平均滿意度長條圖 183