一、課程說明(Course Description)
「互動」是我們生活中的重要日常與行為—包含人與物件、人與環境之間的跨界對話。而在現今的表演藝術中，微電子元件正扮演著將這份「互動」轉化為「數位表演藝術」的重要媒介。科技的進步讓微電子的功能越來越強大，這些結合感測功能的微電子模組不但能應用於生活，更為舞台展演與肢體表達帶來全新的維度。本門「穿戴裝置表演」課程的目的，乃是培養能將科技與身體語彙結合的展演設計與跨域整合之人才，並為未來的數位表演藝術與文化創意產業奠定實力與基礎。
本課程是一門高度強調實踐的實作課程，旨在培養學生理解微電子感測器、微控制器（如 Arduino、ESP32）與機電元件的控制原理。透過引入當今最前沿的 AI 協作（Vibe Coding）方法，讓學生在無須深厚程式背景的情況下，能用動手做的方式從基礎電子電路，搭建起互動舞台或穿戴表演裝置的控制能力。課程中將介紹各種結合科技的穿戴表演作品並引導創意發想；更引領同學從實作中探索穿戴式互動介面（Wearable Interactive Interface）與情境感知（Context Aware），進而從表演者與穿戴物件、舞台環境之間共演的互動關聯進行探索與學習。
Keywords : 互動, 表演藝術, 穿戴科技, arduino, 創意, 人文, 資訊應用, 動手做, tangible, 感測器應用
二、課程內容規畫(Course Planning)
為了循序漸進帶領學生建立開發與展演能力，本課程 18 週的學習分為四大階段：
- 建構基礎概念與穿戴裝置實作初探（第 1-4 週）：課程初期以「Vibe Coding 與穿戴科技地圖」進行引路，幫助同學適應現今的AI協作機制。緊接著帶領同學們建置開發環境，完成 LED 控制、按鈕與光敏等基礎訊號輸入/輸出。同時探討「穿戴裝置與媒材整合的可能性」，使裝置在上台表演時因肢體律動時可能遭遇的困難逐一排除。
- 動態感知與期中實作展現（第 5-8 週）：將導入穿戴裝置表演最核心的動態元素，運用6軸運動處理單元(IMU)之感測器－MPU6050 進行動作偵測，將表演者的姿態轉化為數據，結合NeoPixel (WS2812b) 炫彩燈效與震動回饋展現聲光張力。在探討相關感測與生理訊號以及互動表演形式後，於第 8 週舉辦「期中成果」驗收前半段的穿戴表演裝置之實作階段性成果。
- 無線通訊與共演整合（第 9-12 週）：打破單一裝置與實體線材的限制，釋放表演場域的空間。將教學如何運用藍牙（BLE）實現表演裝置與手機互動、以及結合Wi-Fi 無線技術，並透過 ESP-NOW 技術達成「雙人或多人」的穿戴裝置連動表演。第 12 週將帶入進階 Vibe Coding設計，讓複雜的展演裝置提升程式設計品質與架構增加相關穩定性。
期末成果與舞台展演（第 13-18 週）：最後階段將全力聚焦期末展演成果。從表演的形式進行規劃與創意設計，將經歷 Prototype 原型衝刺與 Pair Prompting 除錯，再到實際演練的「測試與程式迭代」來精修穿戴裝置的表演效果。第 18 週將舉辦最終的期末成果展演，讓學生實際用穿戴裝置進行肢體表演，並使能達到數位表演藝術的學習目標。
三、參考用書(Text Books)
指定用書：
1.施威銘研究室。2026。《Cursor 2 Vibe Coding 開發手冊》
2.趙英傑。2018。《超圖解Arduino 互動設計入門》第3版。旗標出版社。
參考書籍：
- John Berryman, Albert Ziegler. (2025). Prompt Engineering for LLMs: The Art and Science of Building Large Language Model-Based Applications. O’Relly.
- Sarful Hassan. (2024). Arduino Programming Essentials: A Practical Handbook for Makers, Engineers, and Students.
- Simon Monk. (2022). Programming Arduino: Getting Started with Sketches, Third Edition. McGraw-Hill TAB.
- Farion, Christine. (2022). The Ultimate Guide to Informed Wearable Technology: A hands-on approach for creating wearables from prototype to purpose using Arduino systems. Packt Publishing.
- 趙英傑。2021。《超圖解ESP32深度實作》。旗標出版社。
- 趙英傑。2018。《超圖解Arduino 互動設計入門》第3版。旗標出版社。
- Tom Igoe. (2017). Making Things Talk: Using Sensors, Networks, and Arduino to See, Hear, and Feel Your World.
Maker Media, Inc.
四、教學方式(Teaching Method)
1、理論講述與課堂實作 (50%)
2、作品賞析(10%)
3、個人作業 (10%)
4、實作作品(30%) 3件 (包含實作作業、期中作業、期末作業)
六、課程進度安排(Syllabus)
| Week | Topic |
| 第1週 | 【主題】：課程介紹。
【內容】：首次課程介紹、簡介國內外相關穿戴裝置表演案例、說明課程所需材料介紹，提醒學生需提早購買所需課程材料包。 【知識點】：(1) 講解穿戴科技四大要素－感測、判斷、回饋與情境設計。 (2) 初探Vibe Coding心法、如何描述成果轉為提示詞。 (3) 初探穿戴裝置的各種形態與形式。 |
| 第2週 | 【主題】：Arduino開發環境建置。
【內容】：安裝Arduino IDE、Antigravity、Cursor以及ESP32開發工具講解，介紹基礎的LED、電阻、類比輸入等元件，介紹基本GPIO概念並實作出範例。 【知識點】：(1) 講解Arduino程式碼與基本邏輯。 (2) 運用Vibe Coding方式建構GPIO控制。 (3) 實作與初探簡易互動程式效果設計。 【參考書籍】：Arduino Programming Essentials、Programming Arduino |
| 第3週 | 【主題】：ESP32 – Output & LED Effect.
【內容】：介紹運用LED元件的原理與使用，使ESP32能控制LED元件並在穿戴裝置的相關呈現方式，並運用類比輸入等基本元件進行控制。 【知識點】：(1) DigitalRead() / AnalogRead() (2) Pull-up / Pull-down (3) 閥值與校正的觀念與設計 【參考文獻】：超圖解Arduino 互動設計入門第4-18~4-25頁。 |
| 第4週 | 【主題】：ESP32與穿戴裝置整合。
【內容】：穿戴裝置案例拆解，電池與絕緣安全性說明，如何固定與運用導電線與線材收納方法，並進行實作。 【作業】：課堂上進行一個互動式穿戴胸章之實作，同學需延續該實作至完成。 【知識點】：(1) 講解穿戴UX的設計與互動模式。 (2) 線路容錯與防呆設計。 【備註】：講解期中成果作品要求，並進行個人創作的穿戴裝置設計之指引。 |
| 第5週 | 【主題】：ESP32 – Digital Input & Multi Switch Control and IMU
【內容】：介紹ESP32的Digital Input原理，並實作一個輸入按鈕控制的互動方式，以及加入多點輸入的控制方法。介紹I2C數位傳輸(SDA/SCL)的通訊方法，讀取6軸IMU訊號，結合Vibe Coding方式實作手勢揮動的展演實作。 【知識點】：(1) 三軸加速度資料解讀。 (2) 雜訊與平滑化處理方法。 (3) 互動動作事件判斷方法。 【參考文獻】：超圖解ESP32與The Ultimate Guide to Informed Wearable Technology。 |
| 第6週 | 【主題】：ESP32 – NeoPixel與震動回饋
【內容】：介紹ESP32連結LED可程式化控制之燈帶－NeoPixel方法，並從接線方法到函式庫的運用，以及如何串接震動馬達(運用電晶體)達到震動回饋，並且結合Vibe Coding方式。 【知識點】：(1) LED視覺與觸覺回饋設計。 (2) PWM訊號概念。 (3) 狀態機初步概念。 【參考文獻】：超圖解ESP32與Getting Started with Adafruit Circuit Playground Express第163~174頁。 |
| 第7週 | 【主題】：ESP32 – 心率感測與互動訊號整合
【內容】：介紹ESP32連結生理資訊感測模組，並將擷取的生理訊號轉為互動訊號，讓資料進行視覺化( 結合MSP/MSP或Processing…等軟體)，並講述相關穿戴裝置與感測模組整合方式。 【知識點】：(1) 感測器訊號解讀與誤差。 (2) 軟硬體整合的核心知識。 【參考書籍】： Making Things Talk: Using Sensors, Networks, and Arduino to See |
| 第8週 | 【主題】：期中成果展示
【內容】：個人需進行期中作品的簡報(20%)並實際DEMO於課堂上(80%) 【評分標準】：創意設計與互動情境設計(30%)、穿戴裝置的造型與完成度(30%)、展示與內容表達(30%)、運用的技術複雜性與巧妙程度(10%)。 |
| 第9週 | 【主題】：BLE穿戴裝置與行動裝置互動
【內容】：運用ESP32的藍芽傳輸技術BLE功能與手機進行互動控制，運用手機控制NeoPixel的LED燈效，以及擷取生理資訊後傳輸至多組手機(電腦)進行雙向互動控制。 【知識點】：(1) BLE藍芽傳輸技術服務與特徵值概念 (2) 無線傳輸連線與互動控制 【參考文獻】：超圖解ESP32深度實作。 |
| 第10週 | 【主題】：WiFi連線與雲端控制
【內容】：運用ESP32最強大的WiFi通訊技術，建立HTTP與WebSocket雙向通訊模式，將心率感測器、6軸IMU訊號透過無線傳輸方式至電腦端，並結合OSC (Open Sound Control )通訊協定與MAX/MSP或PD (PureData)軟體進行連動。 【知識點】：(1) IoT物聯網事件驅動方式。 (2) 雲端串接工具與多媒體軟體整合方式。 (3) 無線傳輸與通訊架構概念。 【參考文獻】：超圖解ESP32深度實作、超圖解ESP32應用實作、超圖解Arduino 互動設計入門。 |
| 第11週 | 【主題】：ESP-NOW 多人穿戴互動裝置實作
【內容】：運用ESP32內建的ESP-NOW技術，講述如何透過Server-Client架構使多個ESP32可進行分工運作，並結合穿戴裝置的實作方式實現2位以上的同學之間進行同步互動。並於 【作業】：課堂上進行一個互動式作品創意發想與實作，同學需延續該實作至完成，並用影片DEMO方式繳交成果。 【知識點】：(1) ESP-NOW通訊的結構與應用場合。 (2) 多人互動表演所需解決的相關技術問題。 (3) 無線通訊的限制與改善通訊穩定性方法。 【參考文獻】：超圖解ESP32深度實作。 |
| 第12週 | 【主題】：進階Vibe Coding與程式架構設計
【內容】：教導同學們如何改善穿戴裝置互動程式的設計，運用模組化與重構方式，建構測試清單與除錯流程，並協助同學設計狀態機、函式模組化與Prompt版本管理，提升程式碼運作品質與穩定性。 【知識點】：(1) 狀態機 – State Machine 概念與設計 (2) 提示詞工程(Prompt Engineering)初探與管理 【參考文獻】： Prompt Engineering for LLMs: The Art and Science of Building Large Language Model-Based Applications |
| 第13週 | 【主題】：期末成果提案
【內容】：審查題目與各組同學進行穿戴裝置的可行性分析討論，並建構材料清單(BOM)確認連接狀態與方式，與同學討論時程規劃與團隊分工。 【作業】：繳交期末成果專案提案，包含時程表，概念雛形設計。 |
| 第14週 | 【主題】：Prototype成果與Pair Prompting
【內容】：審查各組的Prototype與Prompt Paring(小組互審)，除錯與作品修改方向討論，DEMO彩排(一)。 【作業】：繳交Prototype成果與影片。 |
| 第15週 | 【主題】：使用者測試與作品展示
【內容】：審查各組的穿戴裝置實作成果進行試穿測試，各組交叉進行舒適性、穩定性、可靠性與互動性進行意見回饋。各組需綜合討論與AI協作進行快速修正，並進行上台進行DEMO彩排(二)。 |
| 第16週 | 【主題】：期末成果展演
【內容】：最終成果展示、將邀請其他課程老師進行評審與回饋。 【評分標準】：互動創新性與互動情境設計(30%)、穿戴裝置的造型與完成度(25%)、穿戴體驗與互動表達(25%)、最終展示結果(20%)。 |
| 第17週 | 【主題】：期末成果資料整理
【內容】：各組同學需將最後期末成果進行資料整理與拍攝DEMO影片。 |
| 第18週 | 【主題】：期末成果上傳與改進討論
【內容】：最終成果需撰寫書面PPT資料與相關程式碼、材質、互動方式、展演規劃…等資料繳交。 【備註】：將從全部期末成果中挑選1~2件優秀作品，指導撰寫demo paper/short paper投稿至研討會－Siggraph Asia Art Gallery、ISEA、HCII、TEI、CHI、DIS…等頂尖國際研討會進行成果發表。 |
八、AI 的使用規則
學生可參考最新LLM(Large Language Model)與工具，並完全開放使用且無須註明，學生可運用AI進行共創。