Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
附件五
教育部高高屏區域教學資源中心「跨校教師成長團體」計畫
成果報告表
五-1 整體計畫成果報告表(計畫總主持人填寫)
計畫基本資料
計畫名稱 電波專業領域融通性專業課程教學精進計畫(中山大學)
參與計畫學
校
國立高雄大學、國立高雄師範大學
學年/學期 100學年 第一學期
計畫總主持
人
吳松茂 任教學校 國立高雄大學
聯絡電話 (07)591-7838 e-mail
參與教師 任教學校 專/兼任 聯絡電話 e-mail
龐一心 國立高雄大學 專 (07)591-9770 [email protected]
吳建銘 國立高雄師範大學 專 (07)717-2930
#7914
參與課程數 電磁波理論 參與學生總人數 72人
申請總經費(元) 50,000
附件五
附件五
以下請逐項說明
一、計畫成果摘要說明
第四代無線通訊系統,包含全球互通微波存取(Worldwide interoperability for microwave access, WiMAX)系統與長期演進(Long term evolution, LTE)系統,因為同時具有高資料傳輸速率、高移動速度以及涵蓋範圍廣的優點,所以逐漸成為現代無線通訊標準的主流。無線通訊系統的無線主要
來自於電磁波的傳遞。電磁學修課培養同學的運算能力、分析能力與理論能力,有效提升本國的
無線通訊技術。
二、計畫目標達成情形
本課程以電磁模型與向量分析為基礎,教導學生探討靜電場的理論。修課學生已具備: 1. 向量的運算能力 2. 靜電場的分析能力 3. 建立電磁模型的理論能力
三、教師成長團體運作情形
本課程以電磁模型與向量分析為基礎,教導學生探討靜電場的理論。本課程採用課堂講授的方式
配合原文書授課不僅提升學生的英文能力,而且透過電磁理論的探索培養學生的思考力與創新
力。
四、課程內容與教學方法改進成果
電磁現象涵蓋三度空間與時間,合稱為四維度的物理現象。抽象又複雜的四度時空交錯不容易在
教室中二維的黑板上具體呈現。本課程自製三度空間的正交座標系統,包括直角座標、圓柱座標
與球座標等之教具,使學生容易建立三維度的空間觀念。
五、學生學習成效提昇情形
1. 期中考 (30%) 2. 期末考 (30%) 3. 小考 (30%) 4. 作業 (10%) 表 1 呈現本學期的學生學習評量。由表 1 可知,本課程自製三度空間的正交座標系統,包括直角
附件五
座標、圓柱座標與球座標等之教具,使學生容易建立三維度的空間觀念,有效提升學生的運算能
力。
表 1 本課程在本學期的學生學習評量
等級 成績 人數 具備能力 A 90-100 分 0 運算能力、分析能力、理論能力 B 80-89 分 3 運算能力、分析能力 C 70-79 分 11 進階運算能力 D 60-69 分 18 基礎運算能力 E 30-59 分 9 無 F 0-29 分 0 無
六、學生學習成果檢核方式與結果
本課程是靜電學與靜磁學的關鍵連接,主要目標在於養成學生的向量的運算能力、靜電場的分析
能力以及建立電磁模型的理論能力。雖然電磁現象為抽象又複雜之四維度的物理現象,但是本課
程自製三度空間的正交座標系統,使學生容易建立三維度的空間觀念,有效提升學生的向量運算
能力。
附件五
七、計畫效益說明
(一) 參與課程之學生獲得之效益
表 2、期末教學意見(系核心能力指標)調查結果 (資料來源: 國立高雄大學 100 學年度第 1 學期教學意見問卷調查結果統計表,填卷人數 73 人。)
核心能力指標項目
人 數
平均(人
數)
A 段學生
平均(人
數)
B 段學生
平均(人
數)
完全相關
(90%以上)
高度相關
(60%至未
滿 90%)
中度相關
(30%至未
滿 60%)
低度相關
(超過 0%
至未滿
30%)
完全無關
(0%)
運用數學、物理與計算
機等工具之能力 27 32 12 1 0 4.18 (71) 4.26 (57) 3.86 (14)
設計與執行實驗,以及
分析與解釋數據之能
力
27 31 13 1 0 4.17 (71) 4.22 (57) 3.93 (14)
執行電機工程實務所
需技術、技巧及使用工
具之能力
28 32 11 1 0 4.21 (71) 4.29 (57) 3.86 (14)
設計電機工程系統、元
件與製程之能力 28 31 11 1 1 4.17 (70) 4.24 (56) 3.86 (14)
有效溝通與團隊合作
之能力 22 26 18 3 3 3.85 (66) 3.9 (53) 3.64 (13)
發掘、分析及處理問題
之能力 24 34 13 1 0 4.13 (71) 4.21 (57) 3.79 (14)
認識時事議題,瞭解電
機工程技術對環境、社
會及全球的影響,並培
養持續學習的習慣與
能力
27 28 12 0 5 4 (67) 4.1 (54) 3.57 (13)
理解專業倫理及社會
責任 24 24 17 3 4 3.85 (65) 3.91 (53) 3.57 (12)
附件五
八、成效檢討與未來改進方向
第三部份:學生給授課教師文字意見選項統計
學生輸入之其他文字意見,另由教務處列印紙本送授課教師參閱 勾選人數
勾選人數占修
課人數百分比
請加大音量 1 1.39 %
咬字更清楚些 2 2.78 %
放慢講課速度 3 4.17 %
放慢投影片放映速度
字跡力求清晰 3 4.17 %
按照課程大網進行教學 1 1.39 %
多提供講義及參考資料 3 4.17 %
將教材放上網 1 1.39 %
多舉實例 4 5.56 %
再充實課程內容 3 4.17 %
準時上/下課
減少調課/缺課 4 5.56 %
加強情緒管理 4 5.56 %
立論力求持平 1 1.39 %
保持政治/宗教中立
加強要求學生的上課態度 1 1.39 %
認真監考
在學期初公佈教學大綱
尊重性別平等
附件五
九、佐證資料(除附件外,亦可提供 DVD 或連結網址)
國立高雄大學 100 學年度第 1 學期教學意見問卷調查結果統計表
課 號:EE-C582 電磁波理論 授課教師:吳松茂
修課人數:72 填卷人數:72 授課時數:3
學生基本資料 人 數
A B C D E
1. 我上這門課的缺席節數是 44(從未缺席) 10(三節以下) 4(三~六節) 0(六~九節) 0(十節以上)
2. 我在這門課平均每週的自修時
數有 5(八小時以上) 6(六~八小時) 17(四~六小時) 21(二~四小時) 9(二小時以下)
3. 我預期在這門課的成績表現是 11(前 20%以上) 17(前 20~40%) 24(前 40~60%) 5(前 60~80%) 1(後 20%以下)
問卷調查項目
人 數 平均(人
數)
A 段學生
平均(人
數)
B 段學生
平均(人
數) 非常同意 同意 尚可同意 不同意 很不同意
1. 教師依據規劃的課程大綱或
進度準備教學內容 21 27 10 0 0 4.19 (58) 4.27 (48) 3.8 (10)
2. 教師教學內容充實,符合教學
目標 21 27 10 0 0 4.19 (58) 4.27 (48) 3.8 (10)
3. 教師不會無故遲到早退 27 21 9 1 0 4.28 (58) 4.31 (48) 4.1 (10)
4. 教師教學態度良好 25 23 9 1 0 4.24 (58) 4.31 (48) 3.9 (10)
5. 教師不樂見同學提問及討論
課業問題 1 13 10 14 20 3.67 (58) 3.75 (48) 3.3 (10)
6. 教師講解清楚有條理 21 26 11 0 0 4.17 (58) 4.23 (48) 3.9 (10)
7. 教師上課方式能讓我充分瞭
解課程內容 22 26 10 0 0 4.21 (58) 4.27 (48) 3.9 (10)
8. 教師會根據同學反應適度調
整教學方式 23 23 10 0 2 4.12 (58) 4.17 (48) 3.9 (10)
9. 本課程教學重點及學習成果
未能真實反映在評量或作業 10 17 9 10 12 2.95 (58) 2.98 (48) 2.8 (10)
附件五
10. 教師設定的評量方式公平客
觀 23 25 10 0 0 4.22 (58) 4.29 (48) 3.9 (10)
總平均: 4.02 4.09 3.73
計畫總主持人簽章:
計畫參與教師簽章:
附件五
五-2 個別課程實施成果報告表(授課教師填寫)
課程基本資料
計畫名稱 電波專業領域融通性專業課程教學精進計畫(中山大學)
計畫總主持人 吳松茂 授課學校
■ 專任 □ 兼任
課程任教教師
(共同主持
人)
龐一心.吳建銘 授課學校
■ 專任 □ 兼任
聯絡電話 (07)5919770 傳真 (07)5919374
e-mail [email protected]
課程名稱 普通物理學(一)
開課學系(所) 電機系
學期或學年課 □ 學期
■ 學年 授課學期
■ 學年度第一學期
□ 學年度第二學期
開課對象 ■ 大學部 □ 研究所 實際修課人數 57
教學大綱網址 http://course.nuk.edu.tw/QueryCourse/tcontent.asp?OpenYear=100&Helf=1&Sclass=
EE&Cono=A02E
以下請逐項說明
一、課程實施成果摘要
『普通物理學』為理工學系之重要基礎課程,針對電機系學生,本學期主要教授牛頓力學。除了
完成課程所預定內容之教學,對於所設定的課程目標也逐一完成。期末教學意見調查結果顯示,
當初所設定的系核心能力與學生反應的結果一致,均在中度相關以上。在教學內容與實施方式,
有 74 % 同學同意或非常同意目前上課方式可以讓學生充分瞭解課程內容,已為大部分同學所接受。教學評量方面,有 45 %同學同意或非常同意本課程教學重點及學習成果『未能』真實反映在評量或作業,因此教學評量方式仍需日後改進。
二、課程目標達成情形
此課程教學目標及各目標達成情形說明如下:
mailto:[email protected]
附件五
1. 使學生瞭解主導自然現象的基本物理法則; 說明: 此課程已介紹『牛頓力學』、『克普勒三大行星運動定律』、和『重力理論』等主宰自然現象的基本
物理法則。 2. 培養學生運用數學技巧與物理原理來解決基礎科學問題的能力。 說明: 此課程已介紹『靜力平衡』、和保守系統的『能量守恆』、『動量守恆』、與『角動量守恆』之守恆
律觀念,並透過物理問題(懸垂線問題、阻尼振盪問題等)來介紹基本微積分技巧與微分方程在物理學上的應用。 3. 使學生瞭解力學模型與電磁學之間的類比關係,奠定日後電磁領域課程之物理基礎。 說明: 透過木塊與彈簧之基本物理振盪模型,說明其與電磁領域 RLC振盪電路之間的類比關係;透過重
力理論的介紹,說明其與靜電理論之間的類比關係。藉此奠定學生在電磁領域課程之物理基礎,
讓學生得以從較熟知的力學模型來學習與瞭解較不熟悉的電磁現象
此課程設定目標與系、院的核心能力對應關係為表一所示,而期末教學意見(系核心能力指標)調查結果為表二所示。調查結果顯示,當初所設定的系核心能力與學生反應的結果一致,均在中度
相關以上。 表一、課程目標與系、院的核心能力對應關係 系核心能力 A. 運用數學、物理與計算機等工具之能力。
B. 執行電機工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力。 C. 發掘、分析及處理問題之能力。
院核心能力 A. 熟悉專業知識與實務操作並用。 B. 精進數理邏輯推演分析與解讀實驗數據的訓練。
表二、期末教學意見(系核心能力指標)調查結果 (資料來源: 國立高雄大學 100 學年度第 1 學期教學意見問卷調查結果統計表,填卷人數 55 人。)
核心能力指標項目
人 數
平均(人數) A 段學生平均
(人數)
B 段學生平均
(人數)
完全相關 高度相關 中度相關 低度相關 完全無關
(90%以
上)
(60%至未
滿 90%)
(30%至未
滿 60%)
(超過 0%
至未滿
30%)
0%
運用數學、物理與計算
機等工具之能力 21 20 12 2 0 4.09 (53) 4.13 (40) 4 (13)
設計與執行實驗,以及 12 21 19 2 1 3.75 (52) 3.72 (39) 3.8 (13)
附件五
分析與解釋數據之能
力
執行電機工程實務所
需技術、技巧及使用工
具之能力
10 19 23 2 1 3.64 (52) 3.53 (38) 3.93 (14)
設計電機工程系統、元
件與製程之能力 10 15 24 3 3 3.47 (49) 3.47 (37) 3.47 (12)
有效溝通與團隊合作
之能力 11 11 18 12 3 3.27 (40) 3.33 (31) 3.13 (9)
發掘、分析及處理問題
之能力 14 23 15 1 2 3.84 (52) 3.9 (39) 3.67 (13)
認識時事議題,瞭解電
機工程技術對環境、社
會及全球的影響,並培
養持續學習的習慣與
能力
12 12 24 2 5 3.44 (48) 3.47 (37) 3.33 (11)
理解專業倫理及社會
責任 10 15 18 8 4 3.35 (43) 3.5 (34) 2.93 (9)
三、課程內容與教學方法改進之實施過程與成效說明
1.投影片教學
課堂授課採用投影片教學,目的是希望學生可以在上課期間專心聽講,不會只顧寫筆記而忽略講
課內容及思考。
2. 加強實際應用與案例的說明 由於普通物理學是大一基礎課程,課堂上的範例大多是由實際應用簡化的模型所得,常會讓人覺
得不切實際。因此在課程內容上加強說明這些簡化模型的實際應用,包括一些日常生活可見的實
際範例,例如門弓器和台北 101 大樓內的調質阻尼器。
3.課堂詢答
課堂上有時會向學生詢問問題,並要求學生清楚回答而非含糊帶過。藉以訓練學生思考與應答能
力,並期望提高學生參與感。
4.盡可能舉例說明不同物理問題之間類似概念的關聯或類比。
例如說明力學模型與電磁學之間的類比關係,奠定學生在電磁領域課程之物理基礎。
根據本校期末教學意見問卷調查結果,47 份有效問卷中有 35 位(74 %)同學同意或非常同意目前上課方式可以讓學生充分瞭解課程內容,10 位(21%)同學尚可同意,另有 2 位(5%)同學不同意或非常不同意。足見目前的教學方式可為大部分同學所接受,不過仍有 9% 同學認為需要再充實教學內容。
附件五
四、學生學習成效提升情形(可透過問卷調查或學生心得加以說明)
提升學生學習成效之方法與實施情況說明:
1. 藉由實務操作或電腦動畫的呈現,讓學生對於各種物理現象有更深刻的印象。 說明: 課堂中利用 flash 電腦動畫來介紹物理現象,尤其是抽象且看不見的物理量,藉此加深學生的物理觀念與印象。例如介紹非等速率圓周運動時,利用 flash電腦動畫呈現運動過程中物體的受力變化;利用 flash 電腦動畫,改變物體的質量、彈力常數、或阻尼係數,說明這些參數對於阻尼運動現象的影響,藉以驗證課堂理論推導結果。 在介紹陀螺運動時,吾人運用真實的陀螺來實際操作並解說,一方面可以提高學生的學習興趣,
另一方面也可讓學生有實際操作的機會。 2. 透過課堂詢答方式,鼓勵學生參與討論或發表意見,強化學生的思考能力與表達能力。 說明: 於課堂中提出一些問題,讓學生發表見解,例如理論推導過程當中所用的假設、條件、與推導結
果的物理解釋,以及一些物理現象的解釋與預測等,藉以強化學生的思考能力與表達能力。此可
由期末教學意見問卷調查結果得到佐證,有 30 位(占有效問卷的 64%)同學不同意或非常不同意教師『不樂見』同學提問或討論課業問題(此題為反向調查題目)。 3. 定期測驗並加以檢討,讓學生了解自己的學習盲點所在。 說明: 此次課程當中共舉辦兩次課堂小考與期中、期末考各一次,每次考完一至兩周內即發回考卷並加
以檢討(期末考則是於網路上公布參考解答)。
五、學生學習成果之檢核方式與實施結果
檢核方式以紙本測驗為主,包含兩次課堂小考,期中與期末測驗各一次。評量方式採取課堂小考
(20%)、期中測驗(40%)、與期末測驗(40%)來計算成績。課堂中亦將提問討論,回答優者予以加分鼓勵。 測驗評量標準與說明如下: 1. 英文能力 (5%) 說明: 測驗卷以英文出題。 2. 批判與思考力 (20%) 說明:
每次測驗有 10-30% 的觀念題,藉此檢核學生的思考能力。
3. 圖像解釋能力 (10%) 說明:
附件五
根據兩參數間的不同關係圖,測驗學生根據關係圖來判斷其物理現象的差異。 4. 運用基礎專業知識與問題分析能力 (55%) 說明: 設計各種不同的物理問題與數據,測驗學生運用課堂所學的專業知識與問題分析能力。 5. 語文表達與寫作能力 (10%) 說明:
每次測驗有 10-20% 的說明題,藉此檢核學生的語文表達與寫作能力。
根據本校期末教學意見問卷調查結果,47 份有效問卷中有 21 位(45 %)同學同意或非常同意本課程教學重點及學習成果『未能』真實反映在評量或作業(此題為反向調查題目),17 位(36%)同學尚可同意,另有 9 位(19%)同學不同意或非常不同意。足見目前的評量方式需要再改進。
六、心得總結(含可供其他教師借鏡之經驗與進一步改善方向)
『電磁波理論』很多觀念是比較抽象而不可見的,因此在教學上必須搭配電腦科技來將觀念具體
化,例如電腦 flash動畫或相關教學影片。目前大部分普通物理課程教科書都會搭配相關電子資
源可供教師使用,甚至有些會提供學習網站讓學生可以在課後自行上網學習,因此教師和學生可
以多加利用。另外,如果設備允許,可以在課堂上實際操作實驗器材,讓學生可以透過實驗來對
物理現象有更深刻的瞭解。
『電磁波理論』為理工學系之重要基礎課程,課程章節接近四十章,不太可能在兩學期全數教完。
考慮到本校學生的學習能力與專業需要,本學期只以教授牛頓力學為主。對於大部分電機系同學
來說,課程內容很多都已在國、高中學過,但主要問題在於原文書的閱讀能力有限,所以學習上
會遇到一些障礙。但考量到學生日後依然會面臨專業原文書的閱讀問題,因此仍採取原文教科書,
但教學內容先以學生較為熟悉的牛頓力學,可以稍微減緩學生的學習困難。此外,也許教師可以
在上課時傳授原文書的閱讀方式,讓學生可以作為參考。
雖然對於大部分電機系學生來說,『電磁波理論』是從國中至高中都已接觸過的學科,但現在入學
方案多元化,因此造成學生學習能力上差異性較大,尤其是有些學生是從職業學校或以往所謂的
社會組推甄而來,對於物理學科的學習經驗比較少,相對於其他已經學過的同學在學習上更顯吃
力。如何克服學生學習能力落差的問題,是需要進一步改善的方向。
附件五
七、佐證資料(除附件外,亦可提供 DVD 或連結網址)
檢附此課程期末教學意見問卷調查統計表。
任課教師簽章: 計畫總主持人簽章: