國立虎尾科技大學

教學卓越計畫分項一:教學行動研究

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教學行動研究成果
學院:電資學院
系所:資訊工程系
授課教師:江季翰

授課課程:行動計算

一、現況教學與背景介紹

    因為創作力開發是人力資源發展中極重要的課程,人類相信文明始於創造,成之於創作,創作力表現將會直接影響人類對問題的解決模式和方法,進而推動科技、創造和學習理念的革新,無論是生活科技或藝術的創造,都帶給我們生活上的便利與品質的提昇。然而創作力教學方式亦有別於一般由教師主導的講授學習模式;問題導向學習(Problem-Based Learning, PBL)的教學特色在於以小班教學,及小組團隊討論方式進行,早在1960年代初即開始興起於醫藥學院,至1990年幾乎有40%的醫藥學院採用問題導向學習,而在美國工程學院有約50%課程教學採用此模式 (Aleman, & Lopez, 2000),相較於傳統以教師為主導角色的方式,這樣的教學模式更具教學的彈性及啟發性。尤其在醫學及藝術和科學的學習上師生學習互動更具教學相長的意義。

二、研究動機與目的
    目前PBL教學法已漸漸在其他教育專業中推廣開來,本計畫將透過此教學系統,應用與評估在技職教育下的適用性和研擬對不同領域之相對配套措施,希望由此計畫獲得具體的成效,並建立一可供其他教學專業的參考依據。

因此,本教學行動計畫試圖將問題導向學應用在資訊工程專業選修課程上,並建構資訊科技領域之網路課程內容,進而評估其實施成效。傳統式的PBL如能配合網路科技,將會如虎添翼,學生更能隨時隨地(Any Time and Anywhere)獲得PBL的資訊。在教學行動計畫中,先以「行動計算」之行動應用專題實作為主要課程內容,配合學校e-III數位學習平台進行網路式的PBL教學,可即時而有效地管理各類課程文件,可進行線上討論與輔導,以提升學生的學習成效。

三、研究問題

    關於PBL的環境塑造,以教學系統設計(instructional system design)的觀點而言,必須經過分析、設計(課程)、發展(教材)、實驗(教學)、評估(成效)等程式。由Biggs(2000)對問題導向學習 (Problem-based learning, PBL) 價值認知的詮釋,可以從其構建的理論架構瞭解,不同的教學方式對專業知識與非專家知識成長,有極大的關係。另方面Barrows(1986)將教學方式由 「教師主導」至「學生主導」概分成幾個型態:(1)演講;(2)個案解說;(3)個案研究;(4)問題解決;(5)問題導向。其中「個案解說」與「個案研究」之異同處是兩者皆以個案為課程的知識來傳達知識,但「個案解說」是由教材的固定個案作說明,而「個案研究」則是由學生準備資料、課堂討論,然後做決策練習。

四、課程設計與評量

本教學行動計畫將「問題導向學」應用在資訊工程專業選修「行動計算」課程:(1)技術論文主題研讀與分享,以及(2)期末行動應用專題實作為主要實施內容。

參與人數:預估24人

課程活動設計:
(1)技術論文主題研讀與分享;
(2)期末行動應用專題實作。

同一主題:研究生2人一組,大學部:4人一組。一起進行PBL教學。

進行程序:
(1) 資料蒐集與討論;
(2) 分組期初報告(確認主題與方向)
(3) 技術論文主題研讀;
(4) 期中報告與檢討;
(5) 行動應用專題實作。

(6) 期末成果報告、分享與回饋;

測量工具:
問題導向學習評量重點與進行程式之關係中發現,個人學習歷程和團隊合作間的影響因素,會因各實施步驟產生不同的評量重點,尤其團隊中成員間誰的貢獻度最佳,有時亦很難以確認,因此本計畫將針對個人與團隊兩者進行評量; 其中對個人方面主要評量其理論知識學習力、責任心及組織分享力;對團隊方面則評量其設計進行實驗或調查作業實踐力、專案實作力及作業修正力,將來再評量與教學成效時將以此作為參考依據,設計和發展評量表與學習單。

關於評量的方法,理論知識學習力可以依傳統紙筆測驗或電腦輔助測驗來進行。個人的責任心可以依其出席及參與頻率之高低作為評量依據; 團隊分享的表現是評量團隊互動之參與討論發言的頻率; 作業實踐力是評量作業與進度的完成之質與量;專案實作力是評量專案完成的功能與創新性; 作業修正力是評量作品或作業上是否具精益求精的表現,而這些評量內容與方法之比例分配亦是按問題解決的性質、範圍而定。根據Aleman & Lopez(2000)的分析,期分配比例可暫定為: 理論知識佔40%、責任心佔10%、知識分享力佔10%、作業實踐力5%、專案實作力15%、報告品質與修正20%是比較恰當的。

總而言之,問題導向學習在精神上是以情境學習為基礎,由學習者個人的努力與團隊合作學習來產生新想法、新觀念,是知識創新中極有效的互動學習方式,學習者在此模式下,將被要求面對真實問題,進而嘗試解決問題,在教師的參予和鼓勵的互動過程中,變得能依問題內函進行學習、思考與合作的創意者,且具備遇到問題愈難時則愈挫愈勇的能力。

五、問卷回饋紀錄
  1. 在學習的過程中,使我了解到底什麼是無線感測網路,以及其省能的方法。除了瞭解他人演算法的基礎架構,也學會去思考該如何改進和無線感測網路分群的實作。雖然說本身是走影像的,但在閱讀paper的過程中還是能有收穫(如:社會性昆蟲演算法),雖然說當前還沒有頭緒如何整合該方法,但至少我是有增長知識的。對無線感測網路節能路由的感想是其是一種非常有趣的研究議題,或許因為成本考量而無法廣泛應用節點,但若用其他東西取代節點(如:手機),那其可應用層面還是相當廣泛的,那麼該省能機制就更顯其價值。
  2. 我從這些過程中,學習到了不一樣的學習方式,並從小組討論中,聽到了不一樣的想法,分享了自己的想法後,並討論這些分享的知識,讓我收穫良多,吸收到許多平時吸收不到的知識,也讓我體會到不一樣的想法與看法,並探討所提出來發法的優、缺點,這對我來講,格外的重要,因為我在學習的旅程中,很少去和別人做一個討論的動作,所以獲取的知識有限,並會造成單方面的認識,經過這次的小組討論後,我聽到許多不一樣的聲音,也讓我的思考變的更多元化,使我學習到更全方面的思考。

(詳見成果檔案):下載

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