東京工業大學附屬科學技術高等學校之新興科技課 程發展實例分析

壹、學校概況

「東京工業大學附屬科學技術高等學校」(相當於我國的工職學校)創 立於明治 19 年(1886 年)1 月 21 日，位在東京都都港區芝浦 3 丁目 3 番 6 號，是日本唯一的國立工業高等學校，也是日本僅有兩所受SSH 計畫補助 的專門高等學校之一。學校的教育目標，為培養學生具備基礎學力、實踐 力、國際觀及倫理教養的良好公民，以及具有強調科技觀點之綜合思考和 自主性創造的能力。學校現任校長為市村禎二郎先生，平成 20 學年度共 有學生577 人、正式教師 46 人(教頭 1 人、教諭 44 人及養護教諭 1 人)，

兼任教師6 人，事務職員 11 人及圖書館管理員(司書)2 人。

該校創校校名為「東京商業學校(一橋大學前身)附設商工徒弟講習所 職工科」，之後隨著學校發展陸續更名為「東京職工學校附屬職工徒弟講 習所」(明治 23 年 1 月)、「東京高等工藝學校附屬工藝實修學校」(大正 13 年4 月 1 日)、「東京工業專門學校附屬工業專修學校」(昭和 19 年 4 月 1 日)、「千葉大學東京工業專門學校附屬工藝高等學校」(昭和 24 年 5 月 31 日)、「東京工業大學附屬工業高等學校」(昭和 26 年 4 月 1 日)、「東京工 業大學理工學部附屬工業高等學校」(昭和 36 年 4 月 1 日)、「東京工業大 學工學部附屬工業高等學校」(昭和 42 年 6 月 1 日)、「國立東京工業大學 工學部附屬工業高等學校」(平成 16 年 4 月 1 日)。因在 2002 年被遴選為 SSH 計畫學校，為了突顯 SSH 之精神，於平成 17 年(2005 年)4 月 1 日更 名為「東京工業大學附屬科學技術高等學校」，並大幅進行學校課程與類 科調整，將原本機械、電機、建築、資訊及材料科學等五科，合併為科學

技術科，其課程分為：(1)材料科學、環境科學與生物技術；(2)資訊與計算 機科學；(3)系統設計與機器人；(4)電子與通信；(5)立體造形與數位設計 等五個專門學程。

學校採推薦徵選(1 月份舉辦，名額約 60％)和筆試(2 月份舉辦，名額 約40％)的方式招生，每年招收 200 名學生，分為 5 班。「東工大附屬科技 高校」在日本為一所精緻的工業高等學校，學生畢業後大部分繼續升學，

其2007 年與 2008 年的畢業生進路情形，如表 4-1。

表4-1 東工大附屬科技高校 2007 與 2008 年之畢業生進路情形

進路

年度 四年制大學 短大與專門學校 就業 未決定

2007 73.2% 3.3% 1.6% 21.9%

2008 70% 3% 1% 26%

資料來源：整理自東京工業大学附属科学技術高等学校(2007a，2008a)。

貳、新興科技課程發展組織

「東工大附屬科技高校」之新興科技課程發展組織架構，如圖4-2。校 外與東京工業大學相關單位建立夥伴關係，並邀請5位東京大學教授、2位 產業界專家、1位工業高等學校校長及1位教育委員會教育長，組成「SSH 運營指導委員會」(如表4-2)，共同輔導學校發展新興科技課程；校內則由 學校行政單位支援各項SSH計畫的行政業務，並成立「科學技術研究入門 研究會」、「國際性育成研究會」、「理科初學者教育研究會」、「成果普及與 推廣委員會」及「SSH研究開發委員會」等五個新興科技課程發展組織，

進行新興科技課程研發與推廣，各研究會與委員會擔負的任務，如下：

(一)科學技術研究入門研究會：新科目─「科學技術研究入門」的研發。

(二)國際化培育研究會：透過國外姐妹學校和東京工業大學留學生中心

之合作，研發「課題研究」課程之國際交流引進的指導方法。

(三)先端教學研究會：研發先端之數學與物理課程的教學內容。

(四)成果普及與推廣委員會：將 SSH 計畫研發成果推廣至其他學校。

(五) SSH研究開發委員會：規劃整體SSH計畫之課程研發事宜，並負責 對外之活動與行政業務協調。

圖4-2 東工大附屬科技高校之新興科技課程發展組織 資料來源：東京工業大学附属科学技術高等学校(2008b)。

表4-2 東工大附屬科技高校之 SSH 計畫運營指導委員會名單

姓名 服務單位 職稱 專長領域

小川浩平 東京工業大學 教授 化學工學 太田幸一 富士通光纖公司 會長 産業界 岸本喜久雄 東京工業大學 教授 機械工學 佐藤義雄 山形縣立米沢工業高等學校 校長 教育行政 廣瀬幸夫 東京工業大學 教授 留學生教育 広瀬茂久 東京工業大學 教授 生理學一般 牟田博光 東京工業大學 理事、副學

長、教授

教育行政

武藤昭一 東京電力公司 開發計畫 部長

産業界

若月秀夫 品川區教育委員會 教育長 行政機関 資料來源：東京工業大学附属科学技術高等学校(2008b)。

参、新興科技課程發展目標

「東工大附屬科技高校」自平成 14 學年度(2002 年)起參與 SSH 計畫 至今，其新興科技課程發展目標，如圖 4-3。第一期 SSH 三年計畫(平成 14-16 學年度，2002-2005 年)的課程發展目標，為透過基礎教育課程的教 學，培養學生具備了解、描述及實作之基礎學科的創造性能力，並期望SSH 計畫的成果能於學校課程中展現。第二期 SSH 五年計畫(平成 17-21 學年 度，2005-2010 年)的課程發展目標，則是培養學生對未知課題的挑戰能力 及與國內外互動溝通的能力，以培育其成為未來國際化的科技人才。由於 執行完第一期SSH 計畫後，學校為突顯其專業課程之內涵與特色，在 2005 年4 月 1 日將原校名「國立東京工業大學工學部附屬工業高等學校」更名

為「國立東京工業大學附屬科學技術高等學校」。

圖4-3 東工大附屬科技高校之 SSH 計畫的課程發展目標 資料來源：東京工業大学附属科学技術高等学校(無日期)。

肆、平成 19 學年度入學生之教學科目與單位數

「東工大附屬科技高校」平成 19 學年度(2007 年)入學生之教學科目

與單位數(一單位為一學年每週一節課)，如表 4-3。其中工業類專業課程內 涵，一年級不分學程開設：「科學技術基礎」(3 單位)、「數理基礎」(2 單 位)、「人與技術」(1 單位)及「資訊技術基礎」(2 單位)等科技基礎科目；

二年級開設：「科學技術」(2 單位)、「科學技術研究入門」(2 單位)、「先端 科學技術入門」(1 單位)及「各專門學程專業科目」(5 單位)等專業科目；

三年級開設：「課題研究」(4 單位)、「各專門學程專業科目」(4 單位)及選 修科目(3 單位)。各專門學程在二、三年級開設的專業科目，分別如表 4-4、

4-5、4-6、4-7 及 4-8；選修科目則如表 4-9。

表4-3 東工大附屬科技高校平成 19 年度入學生之教學科目與單位數一覽

表4-4 材料科學、環境科學與生物技術學程開設之專業科目與單位數一覽

表4-7 電子與通信學程開設之專業科目與單位數一覽表

伍、新興科技課程發展之研發內容

東工大附屬科技高校的第二期 SSH 計畫為期五年(平成 17-21 學年 度)，主要的課程研發項目，有：(1)研發「科學技術研究入門」新科目；

(2)規劃國際化培育課程之教學活動；(3)研發先端數理課程之教學內容；

(4)推廣課程研發成果等四大項。其新編科目之架構及研發內容，如圖 4-4。各學年度的新興科技課程研發內容，如表 4-10～4-14。

圖4-4 東工大附屬科技高校之第二期 SSH 計畫研發科目關聯圖 資料來源：東京工業大学附属科学技術高等学校(2008b)。

表4-10 平成 17 學年度課程研發內容

研究項目 研發內容

「科學技術研 究入門」科目

1.以：(1)構思整合之訓練；(2)培養科學式之看法與思考 方式的實驗；(3)假設檢定思考型之實驗等方式，設計 教材。

2.為下一學年度實施「科學技術研究入門」課程做準備，

包括：

(1)召開校內教師研習會；

(2)依教師共識設計新課表；

(3)調配跨領域教學之師資。

國際化培育課 程

1.在高一「英文 I」科目中試上「英語發表」教學，並 邀請東京工業大學的外國留學生來課堂上交流。

2.對高二以上學生舉辦「英文演講」活動。

先端數理課程 1.對高二的「先端數學」及高三的「第三學期先端數理」

課程，實施問卷調查。

2.檢討高三「先端數學」與「先端物理」之課程內容與 教學方法。

課程研發成果 推廣

1.呈現 SSH 活動與研發成果於網頁。

2.參加校外成果發表會。

3.與其他 SSH 高校進行交流。

4.撰寫第一年 SSH 計畫之期末研究報告書。

資料來源：整理自東京工業大学附属科学技術高等学校(2007c)。

表4-11 平成 18 學年度課程研發內容

2.泰國 Kasetsart 農業大學附屬高中的校長及兩名教師，

來校簽訂校際交流合作協定。

表4-12 平成 19 學年度課程研發內容

表4-13 平成 20 學年度課程研發內容

表4-14 平成 21 學年度課程研發內容

研發項目 研發內容

「科學技術研 究入門」科目

1.為取得外部評價之資料，實行研究發表會等教學。

2.與亞洲中學生交流。

3.進一步檢討教學方式、學習指導方法、成績評量、留 學生TA 導入以及與亞洲中學生交流等教學工作事項 之內容。

國際化培育課 程

1.安排有意願的高三學生，藉「課題研究」課程和亞洲 學生進行交流。

先端數理課程 1.使用「先端數學(試用版)」參考教材，於高二與高三 之數學課程中實施教學。

2.完成「先端數學」參考教材之編寫，並調查實施前後 之差異。

3.使用修正後之「先端物理」教材授課，並檢討、修正 教材內容，以及調查實施前後之差異。

課程研發成果 推廣

1.對在大學理工科就讀的畢業生，進行追蹤調查。

2.歸納學生學習改變之問卷調查結果。

3.進行教師對整體 SSH 研究開發活動之看法的問卷調 查，並歸納對教師的問卷調查結果。

4.歸納新興科技課程發展的總體評鑑結果。

5.與其他 SSH 校交流。

6.撰寫第五年 SSH 計畫之期末研究報告書。

7.舉辦「SSH 研究開發發表會」，並製作評價問卷。

資料來源：整理自東京工業大学附属科学技術高等学校(2007c)。

陸、高一、二新編必修工業類專業科目之教學目標與內容

由表 4-3 得知，平成 17 學年度不分學程新編的高一、二必修工業類專 業科目，有「科學技術基礎」、「數理基礎」、「人與技術」「科學技術」、「科 學技術研究入門」及「先端科學技術入門」等六個科目，茲說明各科目之 教學目標與內容，如下(東京工業大学附属科学技術高等学校，2008b)：

一、科學技術基礎 (一)教學目標

藉由實驗、實習使學生能確實體驗工業中各領域的基礎科學技術，並 能理解各領域之技術的基本科學概念、原理及定律，讓學生不但養成廣博 的科學技術視野，同時養成身為科學技術者之必要能力。

(二)教學內容(如表 4-15)

表4-15 「科學技術基礎」科目之教學內容

領域 教學單元

力學領域 1.機械模型之設計與製作 2.水與空氣之流體力學 3.長度的測量與有效數字 4.力的平衡

力學領域 1.機械模型之設計與製作 2.水與空氣之流體力學 3.長度的測量與有效數字 4.力的平衡

在文檔中 高級工業職業學校新興科技課程發展之研究 (頁 119-141)