許瑞福
時 間:107年9月20日(四)下午2:20-4:50
主持人:張時中教授
主講人:李紋霞博士
本校教學發展中心副組長
兼共同教育中心助理教授
█ 前言
臺大電機系於106學年度第1學期,在系主任的支持與多位師生及助教的共同努力下,首次開設了「創意電資工程教育設計」課程,邀請大三以上共20餘位同學,與教師互動設計出適合106學年度第2學期的教案。同學設計出來的教案內容多元,橫跨無線通訊、控制、機器學習、光電、電子、機械設計等領域。透過自行開發之自走車系統(圖1)融合上述元素,設計出共18週的教案內容,包含在前8週動手實作出自走車;期末時撰寫循跡與迷宮演算法;解決軟硬體系統的問題等,引導大一同學一步一步實作出自走車並發揮創意,讓自走車暢行無阻,並順利於期末發表成果(圖2)。
圖 1. 電機系師生共同自行開發之自走車教材側視圖 | 圖 2. 106學年度第2學期期末發表師生共同觀看、評量大一同學成果 |
106學年度業已邀請具教育專業背景、本校教學發展中心副組長李紋霞博士以及江允芃助教,協助電機系師生設計課程狀況,使用問卷設計分析學生的背景與吸收情形。因此107學年度第1學期在進入課程之前,為使師生更進一步精進教案設計,於107年9月20日邀請李博士以「成果導向課程設計之理念與實踐」為題發表演講,從成果導向課程設計的理念、設計、具體實踐經驗、目標設定到課程操作練習,帶領師生深入淺出地了解成果導向課程設計的精神。
圖 3. 講者李紋霞博士
█ 翻轉傳統課堂的成果導向教育 (outcome-based education, OBE)
演講一開始,李博士以固定菜色的桌菜(教師中心),以及自由選擇的自助餐(學生中心)選擇為比喻,引領師生思考選擇理想的教學形式並進行討論。部分師生認為桌菜式的課程設計,可以充分準備精細的料理,確保客人能夠享用一定品質的內容,然而較缺乏彈性。反之,自助餐式的課程設計提供學生較大自由度,然而複雜度亦較高,除備課教師難以設計並掌握相關情形之外,備課壓力也比較大。另外亦有選擇兩者皆非的同學,同學表示如何先引發胃口(興趣)才是重點。李博士藉此討論導出OBE最大優勢在於融合教師中心與學生中心二種教學理念的優點,就如同是薩利亞餐廳式的點菜,提供多樣式類型並能讓客人自由搭配的套餐模式,雖然仍是菜單中的固定菜色,然而提供的數量較多,客人也保有自由選擇性。
李博士介紹OBE其背景來自1980年代的美國教育改革,欲解決學生多元學習能力落差的問題。其核心理念不是聚焦在讓條件好的學生成功,進而造成強者越強、弱者越弱的情形,而是希望能讓所有接受教育的同學都能得到適當充分的機會成功學習。她並依序說明OBE理念重要的五層面要素,包含執行範例 (paradigm of operating)、關鍵目的 (key purposes)、關鍵前提 (key premises)、執行原則 (operating principles)、通用領域實踐 (generic domains practices)。
成果導向的課程設計,初始需先想清楚執行範例與關鍵目的,也就是先為學習者建構學習成果的清楚藍圖與建置達成成果的條件機會。舉例來說,學生進入科系以後,究竟要培養哪些關鍵能力,什麼才是不會被模仿的技能與態度,或是不會被GOOGLE大神取代的能力,以便能夠讓學生在經歷大學四年學習後,充分具備職場、社會上的競爭優勢。確立好整體藍圖後,再努力營造達成預期目標的條件與機會,並以所有學生都能成功的假設作為課程設計關鍵前提。
Dr. L. Dee Fink提出學生關鍵學習可包含六個面向,分別是:(1)基礎知識的記憶和理解、(2)技能和思考的應用、(3)整合相關的觀念、人和生活領域、(4)自己和他人連結的人性面、(5)發展新感覺、想法、價值觀等的關注、以及(6)學習「如何學」的終身學習。不過,課堂上假如只有少數學生,教學者也許藉由身教、言教能夠充分教導上述內容,然而課堂上若有100個學生,要確保上述面向得到充分教與學品質,恐怕就不是一件容易的事。因此,成果導向的課程設計執行規劃原則具備四樣特色:清楚聚焦核心能力、擴展學生學習機會、學習成果高度期許、倒序設計。而在OBE教育核心理念精神下,若一門課程結束時當同學當得很兇,反而可能是展現出教學績效低落的現象,因為課程評量主要目的在於教育,不是為了懲罰學生,而是為了能客觀掌握學生學習現況和了解教與學落差問題,進而能有效協助學生學習改進以達成課程為其設定的學習目標。
最後透過5個面向,(1)清楚明確定義成果;(2)強調與生活情境結合的跨領域及跨能力課程;(3)著重學生學到和做出什麼?鼓勵批判思考、溝通、推理、評論、回饋和行動;(4)實施多元評量,強調達成最高績效成就的標準及其內涵及(5)應設定幾個階段的成果次目標,讓學生於過程中逐步累積成功經驗,來達到OBE通用領域實踐。
█ 「多元文化與媒體再現」通識課程案例分享
了解成果導向教育的課程設計理念後,該如何務實有效地進行課程設計呢?李博士接著介紹Dr. Fink 整合式課程設計的四步驟:(0)分析情境因素、(1)確定學習目標、(2)設計反饋與評量、(3)選擇教與學的活動(圖4)。並藉由臺大通識課程「多元文化與媒體再現」教學經歷,來分享並驗證上述OBE理念與課程設計步驟確實能促進學生有效學習。她認為若是學生組成最為多元複雜的通識課程能產生良好學習成果,OBE 教學模式的實務價值更是能在專業課程充分展現。
整合式課程設計啟動步驟是必須先分析情境因素,例如:學生組成、課程屬性、關係人期望、教學者條件等等。接著進入擬定學習目標的階段。李博士提供了四道問題用以幫助擬定目標:「課程結束後,我希望學生學到哪些關鍵能力?在現有教學情境下,我為學生設定的目標合理嗎?我如何結合學生的目標/期望?我如何結合學校或教學單位的教育目標?」並在結合臺大通識教育目標和選修通識課學生特性下,李博士為學生擬訂以下可具體達成和檢視的學習目標。四項課程主題目標包括:「運用差異和肯認政治的多元文化觀點論述、檢視台灣社會對弱勢族群體有哪些刻板印象和媒體如何形塑、分析個人接受媒體訊息的情形與偏好、覺察個人對某些群體的刻板印象並嘗試顛覆」。以及五項共通能力目標有:「練習資料統整分析/批判反思能力、練習學術寫作模式和閱讀摘要能力、練習想法表達和議題討論能力、展現與他人分工合作的正確態度、累積正向的小組討論和合作經驗」,用來充分評估檢視教學成效。
目標擬定完成後,就進入了評量方式與教學活動規劃。此一部分亦是成功達成目標最重要的落實執行設計面向,因此在開始前有四個問題供切入思考,並歷經由左至右分別三次的評量調整(圖5)。根據以上的評量項目,最後加入Rubric評量工具設計(圖6),採用此類描述性評分工具,能幫助同學確實了解該從什麼面向努力,才能夠獲得好分數,如此可以達成取得成績與同學成長的良性循環。
█ 「電資工程入門設計與實作」練習討論
臺大通識課程設計實例分享結束後,李博士以ABET Student Learning Outcomes 2019-2020,提出工程領域的七大目標,作為電機系師生教學目標設定的參考方向(圖7),並請現場師生分四組練習(圖8)。在一張白紙下透過106學年度第2學期「電資工程入門設計與實作」的課程目標,實際操作課程設計步驟。陳士元教授首先分析情境因素,有60位大一同學上課時間為三小時,同學具備交換電路與邏輯設計基礎,為選修實務課程,且同學有興趣投入程度高,具有TA與教學空間,系上期許與三電二數連結、幫助學學生探索EECS領域產生興趣。培養能力認知層面為自走車系統架構認識、需要哪些東西,情意層面為團隊合作、探索,技能層面為動手做過經歷軟體、硬體,主要是仿效還沒有到創造階段。
圖 8. 陳士元教授分享
接著大三詹欣玥同學提出電機系需加強所學習的課程與專業分組關聯,例如透過前輩、學長姊、老師分享經驗,才不會浪費時間在電機系迷路而找不到未來方向。而大三林文炤同學認為同學實作經驗差異大是需要考量的因素,若只有分通過/不通過,同學花很多時間分數卻無法提升可能會降低意願。另外此門課應該達成的目標,是幫助同學透過此門課探索了解電機系,從而達成人才分流的效果。碩一陳界宇同學則認為學生先備知識不多,因此課程需要更多助教資源協助。現場討論熱烈,但可惜的是因時間不足而無法完成一具體教案。
經由此次李紋霞博士的講授分享與親自引導,師生對成果導向課程設計有了更深入的認識,亦將於本學期課程導入相關理念。目前教學團隊正在進行「電資工程入門設計與實作」課程設計精進工作,下學期亦會再次開設供大一新鮮人修讀。期許透過專業課程創新,幫助臺大電機系在人才培育與創新上更上層樓,為台灣社會及科技產業創造更多價值回饋社會。
【參考資料】 李紋霞(2016)。成果導向教育理念在課程教學之成功實踐。教育研究月刊,266,18-31。
許瑞福,「創意電資工程教育設計」課程助教、電信所碩士班研究生