以CDIO實踐培養電聲𝜋型人之創新教學研究 : 基礎聲學、電聲量測與方法

Abstract

電聲二字主要從英文的Electro-Acoustics直譯所得；從字面上可清楚得知，其代表了電與聲音兩種物理量的轉換，也是傳達訊息與情感的媒介，更是現今生活中不可或缺的基本元素。常見的電聲產品有喇叭、揚聲器、麥克風、手機、耳機、音響、助聽器、電腦等，以及智慧音箱、智慧家電，由此可知，電聲產品的確與人們生活密不可分。而電聲人才即是研究開發此類產品關鍵技術的重要推手。如何培養具有創意思考以及技術整合的電聲人才不僅是提升生活品質的關鍵之一，更是本教學實踐研究的核心。 本教學實踐研究主要以全國唯一電聲人才培育搖籃-逢甲大學電聲碩士學位學程學生為目標，以電聲產業對於技術需求為課程的標的，藉由耳罩式耳機(Headphone)為問題導向學習(PBL)研究的主軸，以上下學期共一年的時間，採用創新方法翻轉教學模式，帶領學生歷經耳罩式耳機之創意發想(Conceive)、設計開發(Design)、雛型製作(Implement)與優化(Optimization)，即是創新教學CDIO四大歷程，深入電聲產品的技術與開發，完成耳罩式耳機的重現與客製化。本研究歷程主要搭配電聲專業科目：基礎聲學、電聲換能器、以及電聲方法與量測基礎上，採用團隊合作的方式，並於前半年規劃讓參與的學生從現有的耳罩式耳機品牌歷史、經典款項、產品開發歷程、技術轉折、使用者心得分享等面向出發，激發參與者潛在的創新能力，並藉以更客觀的角度選擇並設計屬於團隊的標的耳機。此外，過程中結合課程相關理論、物理現象、數學模型與模擬技術等，提供參與者再本質學能上所需具備的設計能力與工具；為驗證理論分析，過程中並搭配3D掃描與3D列印的輔助，完成耳罩式耳機的重現與雛形的建立。 對於實踐研究後半年部分，則規劃藉由客觀量測與主觀聽測的導入，輔以更多樣化的設計、製作與驗證，實踐耳罩式耳機的優化與設計，進而完成一副有故事的客製化耳機。此項的規劃也是目前身為全球電聲產品製造產龍頭的台灣電聲廠商培養新鮮人必經的過程。從本研究三組同學於前半年的表現可清楚得知，三組透過發想分別選擇了DENON-DN HP700、AUDIOTECHNICA-ATH AR1以及COOLER MASTER-MH7三個知名品牌的耳罩式耳機為標的，歷經認識、拆解、設計、組裝、修正、再組裝、測試等過程，深入了解電聲產品的組成與特性外，並透過從作中學、學中覺，扎實地應用設計到耳罩式耳機幾何與配置上，進而體驗到實務、測試的系統以及優化的重要。此外，藉由透過實驗規劃對於參與者於研究前半年來的前測與後測結果可知，本創新教學實踐研究的確可為參與者於電聲產品與技術層面上帶來更全面的認識，同時也激發其於未來兩年電聲本質學習的興趣，此亦為本創新教學實踐的目的。