2014/4/15
1
總整課程簡介
與
推動經驗分享
推動經驗分享
周瑞仁
周瑞仁
國立臺灣大學教學發展中心
2014/04/18
於台北醫學大學
綱要
一、前言
二、什麼是總整課程
二、什麼是總整課程
三、為什麼必須實施總整課程
四、如何設計與實施總整課程
五、如何評量總整課程
六 設計總整課程應考量事項
六、設計總整課程應考量事項
七、台大校內推動措施
八、北二區教學資源中心推動措施
2
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2
一、前言
以小學月考考題質詢教育部長反思教育
用自己的話敘述自己多年來的學習成果
3
以傳授知識技能為考量
一、前言
以培養核心能力為著眼
[
培養知識技能、解
決問題的能力、態度與習慣] —成果導向
核心能力
教與學
上層
下層
4
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3
一、前言
2011
年新書 “
Academically Adrift
(
脫節):
Limited Learning on College Campus”
提到在
「
批判思考、邏輯推理、寫作溝通
等關鍵能力上
「
批判思考、邏輯推理、寫作溝通
」等關鍵能力上
– 45%
大三學生
比
大一
進步度少
– 36%
大學畢業生
和
大一
相比較，
幾乎沒有什麼進步
–
超過 1/3 畢業生
無法區別
(fact)
及
(opinion)
，寫不
出清楚論述的文章
大學教育的
價值
與
績效
再次引起討論
5
學生「學習成果」(learning
outcomes)
受到更多的關注
Resource: Richard Arum, Josipa Roksa, “Academically Adrift: Limited Learning on College Campus”.,
Univ. of Chicago Press
一、前言
2012
年新書”
Are You Smart Enough to Work at
Google?
”
1. When there’s a
wind blowing
, does a
round-trip by
plane
take
more time less time
or
the same time
?
plane
take
more time
,
less time
, or
the same time
?
2. You’re in a car with a
helium balloon tied to the
floor
. The
windows are closed
. When you
step on
the gas pedal
,
what happens
to the balloon—does
it
move forward
,
move backward
, or
stay put
?
3.
Imagine a country where
all the
parents want to have a boy
. Every
6
Resource: William Poundstone, “Are You Smart Enough to Work at Google?”, Little, Brown and Company
p
y
y
family
keeps having children
until
they
have a boy
; then they
stop
.
What is the
proportion of boys to
girls
in the country?
4.
Use a
programming language
to
describe a chicken
.
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4
一、前言
這些頂尖公司選拔人才
為什麼問這些問題
?
需要具備
甚麼樣的能力才能回答
這些問題?
How Would You Move Mount Fuji
?:
Microsoft's Cult of the Puzzle--How
the World's Smartest Companies
Select the Most Creative Thinkers
你怎樣移動富士山：世界上最頂尖的公司-
-
微軟公司
怎樣選擇最具創造性的思考者
7
微軟公司
怎樣選擇最具創造性的思考者
台大演講網隨選系列教學工作坊
林夏如博士: How to identify citizens,
leaders and scholars of the future
Resource: William Poundstone, “How Would You Move Mount Fuji?”, Little, Brown and Company
一、前言
Too much on
Too much on
“what”, “when”, and “where”
Too little on
Too little on
“why”, “what if”, and “how”
8
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5
一、前言
Too much on
Memorization, Trivial, or
Exam-oriented
9
Very little on
Thinking, Whole picture, or
Curiosity-oriented
NTU
Desired
Learning Outcome
Learning
Outcome
Teacher & Student
Teacher & Student
Teacher & Student
一、前言
NTU
Education
Assessment
Insufficient
competence
Collaborative learning
Suggestion
• Competence
[Knowledge,
Prob.-solving,
Attitude/habit
Evidence based
Observation
Survey
Interview
Analysis
10
p
Teamwork spirit
Collaborative learning
10
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6
一、前言
11
一、前言
12
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7
一、前言
13
總整課程
C
t
二、什麼是總整課程
Capstone course
核心課程
Keystone course
知識之塔
The Tower of
Knowledge
y
基礎課程
Cornerstone course
14
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8
二、什麼是總整課程
Capstone (
合頂石)
：建築物
最頂端
、
最後一塊
石頭，用以表示
已順利完工
石頭 用以表示
已順利完工
Capstone course (
總整課程)
：大學教育
最後、
最巔峰的
學習經驗，供學生
統整、深化
四年所學，
使學習穩固完成。
有效檢視學系成果
的課程
15
二、什麼是總整課程
16
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9
最後一年經驗，具有四項功能
整合 (Integration, I)
：
促使學
整 學所學
二、什麼是總整課程
促使學生
總整大學所學
收尾 (Closure, C)
：
檢視核心能力，為大學經驗
畫下句點
包裝
成一套
解決問題的功夫
反思 (Reflection, R)
：
反省思考大學四年
學到甚麼
?
反省思考大學四年
學到甚麼
?
還有
哪些不足
?
過渡 (Transition, T)
：
連結大學經驗
及
畢業後生涯
為未來
做好準備
17
二、什麼是總整課程
總整課程強調以下幾點特色：
從
知識
傳授轉換為
能力
培養
從
知識
傳授轉換為
能力
培養
從評量
領域知識
轉換為檢視
核心能力
從
片段與個別主題
學習轉換為
連繫與統整大學所學
從
老師與書本
上學習轉換為從
經驗
中學習
從以
學業成績
來衡量轉換為以
未來表現
為焦點
從
單點
轉換為
線與面
以擴大學生
視野
從
老師為中心
教學轉換為
學生學習為中心
從
資源投入
為重點轉換為
學生成果
為考量
從
單向課程規劃與傳授
轉換為
不斷回顧反思
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10
二、什麼是總整課程
實施時間：
高年級
課程長度：
一至兩學期
班級規模：視課程形式而定
形式：
專題計畫 (project)
學士論文 (thesis)
專題討論 (seminar)
實習 (clinic-based & internship)
綜合考試 (
h
i
i
ti
)
職場情境
第一手的
實務經驗
綜合考試 (comprehensive examination)
學習歷程檔 (portfolio)
以上之綜合(synergy)
其他 (others)
19
三、為什麼必須實施總整課程
學生學習成果
被認為是最有效、最具體的
教學評量
方式。
美國認證評鑑機構
加強
運用學習成果證據
，檢視
高教辦學
效果
2012
年起，國內第二輪系所評鑑，
由重視資源的「輸入」
與「過程」
，轉為
重視「產出」與「學習成果」
評鑑重點包括各系所
培養什麼樣的學生 (具備哪些核心能
評鑑重點包括各系所
培養什麼樣的學生 (具備哪些核心能
力)
、
學習成果如何評量
、
成效不理想如何改善
、
資源如
何配置
、
課程如何規劃
?
IEET (
中華工程教育學會)
要求接受認證的系所，需在
2017
年
前提供
總整課程
的學習成果
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最後一年經驗，具有四項功能
整合 (Integration, I)
：
促使學
整 學所學
二、什麼是總整課程
促使學生
總整大學所學
收尾 (Closure, C)
：
檢視核心能力，為大學經驗
畫下句點
包裝
成一套
解決問題的功夫
反思 (Reflection, R)
：
反省思考大學四年
學到甚麼
?
反省思考大學四年
學到甚麼
?
還有
哪些不足
?
過渡 (Transition, T)
：
連結大學經驗
及
畢業後生涯
為未來
做好準備
21
藉由上述
四項功能
，
三、為什麼必須實施總整課程
使
大學教育
能夠拼湊成
有意義的樣貌
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12
三、為什麼必須實施總整課程
對
學生
回顧：
整合
過去所學，並
反思
不足，加以
補強
前瞻：以
產出具有產業或社會需求的成品或活動
方式 使學習
成
前瞻：以
產出具有產業或社會需求的成品或活動
方式，使學習
成
果具體化
，使學生對自己更有
信心
就業：專題題目來源可從
社會
或
產業界找問題
，提早與外界有所
連結
對
老師
驗收：
了解學生
學習狀況，
驗收
學習成果
反思：反思
課程安排
、
教學方法
與
評量
的恰當性、
課程活動
與課
反思：反思
課程安排 教學方法
與
評量
的恰當性
課程活動
與課
程
核心能力
的連結性、
改善課程
的做法等
對
學系
檢視：檢視學生具備
學系核心能力
的具備情形
修正：學生
學習成效
作為
修正課程地圖
與
教學
的
依據
23
三、為什麼必須實施總整課程
學生的回饋意見
「這門課很硬，但真的有學到東西，有種把四年來學習的內容總
複習一遍的感受。」
複習 遍的感受。」
「為了植物工廠，忙了好幾天沒睡覺，雖然很累，但是感覺真的
學到不少東西。」
「大一到大三的實習課學得不紮實，未來要多實作。」
「學到很多東西，包括機械和程式部分，並且享受和團隊奮鬥的
過程。」
「體認到過去所學不紮實，會加強自己基礎能力，利用大四下學
期修習更多專案 (
j t)
的課程
期修習更多專案 (project) 的課程。」
「會利用大四下學期，加強單晶片實作與整合系統的能力。」
「發現過去所學不足，未來會補強工廠器具的使用、理論的加
強、團隊合作能力的建立」
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13
三、為什麼必須實施總整課程
學生的回饋意見
「這門課
包含過去所學
，從大二的工廠實習、應用力學、電工，
大三的控制、電子，大一、大三的程式語言都在內。再加上設計
大三的控制 電子，大
大三的程式語言都在內 再加上設計
植物工廠，需要
整合
所有背景知識，
應用
於選材、加工、硬體架
設、程式編寫、控制策略及解決bug的挑戰。整合相關知識已是
一項挑戰，還要和組員
合作、溝通、協調
，內容遠遠超過一門三
學分的課程。」
「在植物工廠的實習中，我們從買鋁材、在工廠加工、接電路、
寫程式等等，都是
利用大一到大三課程中所學的知識
，例如工廠
實習、機動學、電工學、電子學、C++等。」
25
四、如何設計與
實施總整課程
課前
預備期
課程
進行中
課程
結束後
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14
四、如何設計與實施總整課程
27
四、如何設計與實施總整課程
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15
五、如何評量總整課程
一、
課程目標
與
核心能力
清楚定義
開課前
，
課程目標
與
核心能力
必須
定義
清楚
課程的
核心能力須與
系上的
核心能力呼應 (align)
核心能力數量
不宜過多，避免造成
評量
困擾
核心能力的
內涵
必須
清楚具體
，避免
一項能力之
下
同時包含
多項能力
下
同時包含
多項能力
學生
應在
課程初始
，就對該門課的
教育目標
與
核
心能力
有
清楚認識
29
五、如何評量總整課程
二、評量方式可包含
直接評量
與
間接評量
直接評量
：直接
從學生表現
評估學習成效，例如
考試、報告、專題作品
等
評量指標 (rubric)
為評估學生實際表現相當有效
的
工具
，是一套
評分標準
，主要構成要素為
評量
面向
與
等級
與
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16
五、如何評量總整課程
評量指標
實例
31
五、如何評量總整課程
發展評量指標建議事項：
1.
每項能力的
面向
與
等級
以
不超過 3 項
為宜
2.
內容應簡化
：不論何時評量都能達到
一致結果；即
使不看指標
，也能
確實掌握評量內容
3.
建議
自行發展
適用課程之
評量指標
4
學期初
應公布評量指標內容
讓學生知道
努力方向
4.
學期初
應公布評量指標內容
，讓學生知道
努力方向
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五、如何評量總整課程
二、評量方式可包含
直接評量
與
間接評量
(
續)
間接評量：學生對於自己各項能力的
自我評估與
認知
，通常以問卷
自評方式
得知
33
五、如何評量總整課程
問卷施測
建議事項：
1.
前測
vs.
後測
2.
前測時間點
：
剛開學
前幾周，在
課程內容正式開
始前後測時間點
：
學期末
，
課程一結束
3.
前後測問卷
內容應一致
能
確認填答者身分
比對
次 卷結
4.
要能
確認填答者身分
，以
比對
兩次問卷結果
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18
六、設計總整課程應考量事項
從
學系
角度思考：
何種形式的總整課程
最符合
學系需求
與
教育目標
?
系上
課程架構
如何
支持
總整課程? (
先修、必修、
研究法、論文寫作
等)
系上老師對於總整課程的
價值、目的、深度、廣
度
等是否都有
共識
?
度
等是否都有
共識
?
35
六、設計總整課程應考量事項
授課教師
由
課程
角度思考：
若為
合授
，授課教師之間對於
課程目標
、
進行方
式
、
授課內容
、
評量方式
等是否有
共識
?
學生可能是第一次進行
知識整合
，
如何使學生上
手
?
學生程度有
落差
、知識基礎
不夠紮實
該怎麼辦?
學生程度有
落差
、知識基礎
不夠紮實
該怎麼辦?
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六、設計總整課程應考量事項
授課教師
由
學生
角度思考：
學生
已經知道甚麼 (知識)? 會甚麼 (能力)?
學生
想學到甚麼? 會學到甚麼?
修完這門課，
對學生畢業後
有何幫助?
37
七、台大校內推動措施
選定一門先行試驗
選定
「機電整合與實習」
先行試驗：
演講+實驗+專題計畫
以
「機電工程」
為專業技術核心，整合
機械
、
電機
、
資訊
與
作物栽培技術
，解決產業問題
專題計畫：設計並製作一以
小型植物工廠
為
植物生長
平台
的
自動化生產系統
，從
育苗
、
育成
、
檢測
到
包裝
出貨
之
全自動化
系統
38
出貨
之
全自動化
系統
專案管理
設計
核心能力的Rubric
：
一般核心能力
、
機電整合核
心能力
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整合性的授課、作業、實習內容
產
自 進行多年的 究課
七、台大校內推動措施
選定一門先行試驗
專題產業問題+自己進行多年的研究課題
影片、網頁、實體系統
選用隨手可得的實驗材料
主題實習單元與期末專題計畫採用相同設備與材料
帶學生讀技術文件 (Datasheet)
39
相關課程
系統工程
專案計劃管理
工程圖學(包括素描)
機械工作法實習
小型植物工廠系統
播種、輸送系統
播種機構
輸送機構
整合 (Integration)
整合
期末專題
機
實
計算機程式語言
機動學
機械設計
生物產業機械
應用力學
熱力學
工程材料
普通化學
普通生物
育苗、育成與環控系統
光照控制
溫度控制
濕度控制
營養液控制
CO
2
控制
環控室平台
採收、檢測與包裝系統
採收機構
普通生物
電工學
電子學
自動控制
微控制器原理與應用
感測器原理與應用
致動器原理與應用
統計學
採收機構
檢測設備
包裝機構
中央監控
監控系統
人機介面
授課、作業、實習
40
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21
收尾 (Closure)
小型植物工廠系統
播種、輸送系統
播種機構
輸送機構
相關的系所核心能力
培養核心能力
期末專題
輸送機構
育苗、育成與環控系統
光照控制
溫度控制
濕度控制
營養液控制
CO
2
控制
環控室平台
採收、檢測與包裝系統
一．工程與科學基礎知識的
運用
能力
二．機械系統的
分析
與
設計
能力
三．感測與控制系統的
分析
與
設計
能力
四．生物機電系統的
實作
能力
五．跨領域
整合、應用
與
創新
能力
六．獨立
思考
及
處理
問題的能力
採收機構
檢測設備
包裝機構
中央監控
監控系統
人機介面
六 獨立
思考
及
處理
問題的能力
七．溝通
、
團隊合作
與
敬業樂群
能力
授課、作業、實習
41
課程內容與教材應用
一
課程簡介、分組、機電整合簡介(
Ch.1 & Ch.2
) (
講義)
二
系統工程與專案管理(講義)
七、台大校內推動措施
選定一門先行試驗
統
與
(
講義)
三
基本控制概念與控制器介紹(講義)
四
PLC
控制器、微控制器與實習(講義) (
實習一、二、三
)
五
基本電路與元件 (
Ch.2
) (
講義)/ 基本電子儀器介紹與實習 (
實習四
) (
講義)
六
電子學基本觀念(
Ch.3
) (
講義)/ 基本電子儀器介紹與實習(
實習四
) (
講義)
七
類比信號處理與OPA放大器(
Ch.5
) (
講義)/
控制上常用之電子元件與實習(
實習五
) (
講義)
八
數位電路(
Ch.6
) (
講義)/ 數位電路實習 (
實習六
) (
講義)
九
感測器(
Ch.9
) (
講義)/ 感測器實習 (
實習七
) (
講義)
十
致動器(
Ch.10
) (
講義)/ 傳動與驅動實習 (
實習八
) (
講義)
十一 系統反應(
Ch.4
) (
講義)
十二 資料擷取(
Ch.8
) (
講義)
十三 機電整合系統(
Ch.11
) (
講義)
十四 期末計畫報告
十五 期末考
42
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22
七、台大校內推動措施
選定一門先行試驗
專題計畫的分組
每
三人
組成
小組
每
三人
組成
一小組
進而分成三
中隊
，其中第一、二中隊包含
5
個小組
，第
三隊包含
4
個小組
，分配如下：
Group 1 :
第 1, 7, 11, 6, 14 組
Group 2 :
第 3, 4, 12, 8, 10 組
Group 3 :
第 2, 5, 9, 13 組
43
Group 3 :
第 2, 5, 9, 13 組
七、台大校內推動措施
選定一門先行試驗
專題計畫的計分
團隊分數(35%)
+
小組分數(35%)
+
個人分數(30%)
(
)
(
)
(
)
團隊分數
口頭報告
書面報告
影片
現場DEMO
44
小組分數
分工情形
小組表現
個人分數
參與與貢獻程度
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23
期末專題——植物工廠
議題來自於產業
小型植物工廠系統
中央
育苗
育成
包裝
專題
產業問題+
進行多年研究
課題
播種、輸送
系統
育苗、育成
與環控系統
採收、檢測
與包裝系統
中央監控
監控
採收
檢測
系統
與環控系統
與包裝系統
播種機構
浸濕海綿
輸送機構
溫度控制
環控室
光照控制
CO
2
控制
包裝機構
採收機構
檢測設備
濕度控制
營養液控制
45
教學規劃
0111
期末考
期中考
1130
繳交計畫
構想書
小組期末專題製作
G
期末專
題報告
0104
1012
訂定專
題題目
走訪元
件市場
簡報專
題進度
1102
檢查專
題進度
1207
報帳截
止日期
1214
1005
0901/2012
1001/2012
1101/2012
1201/2012
0201/2013
個人作業
I
小組實習
G
0101/2013
0914
46
2014/4/15
24
Electrical
circuit
T5 lamp
生長平台 (Growth Chamber)
Plant
Sensor
CO
2
inlet
Humidifier
Nutrient
Compressor
47
circuit
Electrical
circuit
T5 lamp
控制、介面、平台
Control, Interface and Platform
Plant
Sensor
CO
2
inlet
Humidifier
Nutrient
Compressor
48
2014/4/15
25
輸送系統 (Transport System)
檢測系統
移植機構
培 養 槽
49
品質檢測 (Quality Inspection)
50
2014/4/15
26
品質檢測 (Quality Inspection)
51
人機介面(Machine Human Interface)
52
2014/4/15
27
人機介面(Machine Human Interface)
智慧型手機 APP
53
核心能力的評估 (Evaluation)
核心能力前後測同意比例
80
100
90
76
88 90
76
88
88
71
80
85
71
78 78 76
95
80
85
88
78
90
pre-test
(%
0
20
40
60
處理
信
思考
並
依目
的
評估
解
轉換
應
轉換
想
瞭解
各
提出
解
連結
知
使用
工
參與
小
瞭解
實
與組
員
瞭解
課
聽眾
聽
讀者
了
20
54
37
49
56
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54 56 56
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post-test
信
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介
面
電路
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題
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分析並設計系統
解
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習目的並驗證所學
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課
程核心能
力
聽
懂口頭
報
告
重
點
了
解書
面
報
告重點
54
2014/4/15
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七、台大校內推動措施
補助之總整課程
生化科技系：生化科技專案設計與實務
國際遺傳工程 機器元件設計競賽
國際遺傳工程─機器元件設計競賽
(International Genetically Engineered
Machine)
250 teams 2013
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七、台大校內推動措施
補助之總整課程
園藝暨景觀學系景觀組：畢業設計
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物理治療學系：物理治療臨床實習
2014/4/15
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七、台大校內推動措施
說明會海報
57
七、台大校內推動措施
說明會議程表
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2014/4/15
30
七、台大校內推動措施
規劃會議
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七、台大校內推動措施
鼓勵與示範機制
總整課程申請
補助計畫要點
總整課程申請
補助計畫書
總整課程申請
補助計畫書
總整課程申請
補助計畫結案報告書
總整課程
期中分享會
總整課程
成果發表會
60
總整課程
成果競賽
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