國
立
交
通
大
學
應用數學系
碩
士
論
文
開放式課程之再利用及模組化
－以微積分課程為例
Reuse and Modulization of OpenCourseWare
－ A Case of a Calculus Course
研 究 生：陳珈惠
指導教授：白啟光 教授
開放式課程之再利用及模組化
－以微積分課程為例
Reuse and Modulization of OpenCourseWare
－ A Case of a Calculus Course
研 究 生：陳珈惠 Student：Chia-Hui Chen
指導教授：白啟光 Advisor：Chi-Kaung Pai
國 立 交 通 大 學
應 用 數 學 系
碩 士 論 文
A ThesisSubmitted to Department of Applied Mathematics College of Science
National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master
in
Applied Mathematics June 2013
Hsinchu, Taiwan, Republic of China
I
開放式課程之再利用及模組化
－以微積分課程為例
研究生：陳珈惠 指導老師：白啟光 教授
國立交通大學應用數學系碩士班
摘
要
現今高科技的社會中，由於網路的蓬勃發展使得知識快速的傳播至世界各地，數位學 習中開放內容(Open Content)的推廣，並透過各校所提供的開放式課程，讓來自於不同區 域與不同教育背景的學習者透過網路即可取得各教育機構的學習資源。開放式課程以完全 公開無償的方式，提供所有熱愛學習的學習者另一種學習模式。而本研究旨在改善現今開 放式課程所提供之影音課程，並於開放式課程的再利用教學模式開始探討，藉由教學者的 適當運用使原先僅置於開放式課程的影片能夠造成更大的影響力，讓更多學生能夠利用已 發佈的課程影音進行學習。 本研究以微積分課程進行探究，採用微積分課程的原因為微積分是大學數學的入門課 程，在銜接高中與大學數學間占有一定的重要性，另由研究中所探究不同屬性的學校及不 同學院的微積分課綱，瞭解到一般大學與技職學校所講授的微積分課程內容即有不同。由 於國立交通大學莊重老師的微積分(一)開放式課程為台灣開放式課程聯盟所提供之微積 分開放式課程中瀏覽量最高的課程，所能影響的學習者最多，故本研究針對此門課程進行 分析。 而藉由聯合大學課程套件計畫中，研究者與教學者的訪談及施測學生的問卷調查與學 習成效分析，可知將開放式課程再利用的教學模式對於學生在學習上有很大的幫助。但由 計畫中也得知由於教學者擷取之課程影片依舊為線性式的影音，故學生在學習上還是有部 分內容無法理解。對於不同教育背景的學習者，使用同一影音課程來教學的模式對於許多 學習者在學習上確實有諸多不便。此外，對於教育工作者而言，如何在短時間內適當選取 合適的教學資源融入教學中並不容易。故本研究針對如何改善原先國立交通大學開放式課 程所提供之莊重老師微積分(一)影音課程進行探究，並依據文獻探討中發現以課程模組化 的方式能夠提供使用者一種非線性思維的模式。
II 故本研究依據國立交通大學開放式課程中所提供之莊重老師微積分(一)部分課程為 例進行模組化程序，考慮每一單元相關性做適當性連接，並依照難易度分析及時間長度的 考量下規畫出一個適合所有不同教育背景學習者及教育工作者的全新模式以提供解決策 略。此也打破了原先依照每一章節循序漸進學習的觀點，提供了一種不同思維的學習方 式，不僅讓教學者能以更簡易的方式選取適合該校學生的模組片段作為輔助教材，也能讓 學習者在最短的時間達到最有效率並以符合個別化的方式來學習，取代了原先僅有線性組 合的學習方式也讓學習者有更多的學習途徑能夠選擇，並以更彈性、更適性化的方式來學 習，若有助於增強教學者利用模組化後的課程並以符合各校學生的需求進行再利用教學， 提升學習者的學習動機與學習成效，進而讓學習者對於學習產生正面效應，此亦是我們所 樂見的。 關鍵字：開放式課程、開放式教育資源、反轉式教學、模組化
III
Reuse and Modulization of OpenCourseWare
－ A Case of a Calculus Course
Student：Chia-Hui Chen Advisors：Dr. Chi-Kaung Pai
Department of Applied Mathematics
National Chiao Tung University
ABSTRACT
A procedure is in a high-tech society nowadays, knowledge spread all around the world rapidly due to the highly-developed Internet. With the promotion of E-learning and the
OpenCourseWare that every schools provide, which definitely provide every education institute's teaching resources with learners come from different areas or different learning background via the internet. OpenCourseWare provides enthusiastic learners with another kind of learning pattern in a public way. Furthermore, the purpose of this study is mainly focus on improving the recent video courses that provided by OpenCourseWare. Then, start to discuss the teaching pattern of reuse of OpenCourseWare. Through the adequate use of educators, this makes great influence on today’s video courses, by which students can easily learn from the video courses that had already been uploaded.
The study target aims at calculus course, the reason why we adopt it is that which is the basic course of mathematic when you entered the University. Calculus course plays an important role in connecting math when elaborated in university. Furthermore, from the difference between calculus courses of each school, we realized that the teaching contents are sometimes different. Due to National Chiao Tung University's OpenCourseWare, we learn that the calculus course provided by prof. Juang gain the most click through rate and benefits many learners. Then, it is why we choose this course as our study topic.
According to National United University's project for course suite, we can learn from the investment and questionaire that learners profit a lot from Reuse of OpenCourseWare 's teaching method. However, from this program, we can realize that students have difficulties
IV
understanding some of the contents, for the reason that the teaching films provided by teachers still rely on linear video. For learners under different teaching background, it is definitely that using the same video courses cause great inconvenience for learners. For educators, how to use appropriate teaching resources in a short time isn't easy at all. Therefore, this study aims at how to improve the defeat from calculus course provided by prof. Juang, and then realize that modulization can provide users with non-linear combinations pattern.
Therefore, the study is in accordance with prof. Juang’s calculus course and then modularize some parts of the courses. Think over connecting each unit appropriately and draw up a new strategy that fit all the learners and educators in different educational background according to the degree of difficulty and time problems. It also break the traditional ideas that learning step by step, which provides different learning methods. By doing so, teachers can easily choose which assisted teaching materials meet their students' need when teaching. Learners can achieve their goal with an efficient way in a short time and let learners learning in a method that is appropriate to themselves. This teaching program is apart from linear combinations teaching method before, provides learners with more kinds of learning access and then learning in a more moderate way. We will be happy to see that educators teaching in a way which meet students needs, improving learners' learning motivation and learning efficiency. Through this learning teaching method, we hope that learners can benefit a lot from it gradually.
V
誌 謝
此篇論文的完成首先要感謝我的指導教授白啟光老師的教誨，在老師的引領下，讓我 學到許多研究技巧並擁有更豐富的想法，對於這篇研究，背後所蘊藏的教育意義是重大 的，也希望能藉由模組化後的課程讓更多不同教育背景的學習者與教育工作者受益，在老 師的建議及指導下，讓我能順利的將此研究完成，看見逐漸成形的網頁，心中有股莫名的 感動，所以非常感謝老師的諄諄教誨，讓我在研究所就讀期間受益良多。謝謝台灣開放式 課程聯盟的支持以及交大高等教育開放資源研究中心李威儀老師的協助，讓我在每兩週的 會議中都能得到一些實質的建議與研究方向。接著要特別感謝我的兩位口試委員，一位是 應數系的莊重老師，由於老師生動且淺顯易懂的講解模式，才會有影響力這麼廣泛的微積 分課程影片，也才能有接下來的這篇研究，很謝謝莊老師願意撥空聽我說明關於微積分課 程進行模組化前後的差異性並協助幫忙錄製簡介影片，能得到老師的肯定與支持也給了我 莫大的鼓勵；另一位為教育所的孫之元老師，也很謝謝孫老師給予我一些關於教育研究上 所要注意的事項與相關建議，對於研究領域上的諸多提點使我感到獲益匪淺。 在研究他校例題難易度分析時，非常感謝交大微積分小組所提供之交大微積分會考的 答對率以及中央大學王千真老師(現任職於淡江大學)、聯合大學呂惠娟老師及明新科技大 學辛靜宜老師的大力協助，總是能夠耐心的回覆著每一例題的難易度，由衷地感謝三位老 師的幫忙。也謝謝桃竹苗區域教學資源中心的兆喻姐總是能排除萬難的給予協助並妥善安 排一切事宜，以及聯合大學教學發展中心在攝影器材上的支援，另要特別感謝聯合大學課 程套件計畫的教學者李中芬老師，讓我能夠順利的進行課室觀察，並在老師的協助之下能 與施測班級進行問卷調查及訪談，非常謝謝老師總是鉅細靡遺的告訴我關於實施課程套件 計畫的成效與學生的回饋，讓我能順利的完成這部份的探究。也十分謝謝教育所吳俊育老 師的幫忙，讓我在教育統計的方析上更有方向。接著要感謝交大開放教育推動中心兩位助 理員月孀姐、珮俞姐的大力相挺，總是能夠細心的回答著任何問題並給予我明確的指引， 在兩位姐姐的協助之下，網頁規畫上也進行的相當順利。 最後，感謝我最愛的父母親辛苦的栽培，做我最強的後盾，也謝謝弟弟妹妹的支持讓 我能夠順利的完成這篇論文，當然還有 HERO 團隊以及應數所強大的同儕、師長、系辦小 姐與朋友們，由於你們的支持與鼓勵，讓我最終能夠順利的完成這份研究，當寫論文感到 十分苦悶時，看見一句加油心底都會暖暖的，我知道背後有好多力量在挺著我向前，並鼓 勵我朝著自己的夢想前進，真的非常謝謝大家！此篇研究雖然僅完成前半部的微積分，但 是我深信著以模組化的理念所能影響的力量是不可小覷的，能夠嘗試著去完成一件事情， 拓展著未知的可能，是很值得的！雖然這份研究還是有許多不足之處，但若是能發揮預期 的作用影響許多熱愛學習卻因為教育背景不同而感到困擾的使用者能夠更適性化的使 用，達成預計完成的目標，那這樣的理念是值得被推廣的，也希望真的能藉由自己的小小 力量去改變原本開放式課程所提供之教育資源，如果能夠成真，那就是最棒的事了！VI
目 錄
中文提要
………
I英文提要
………
III誌謝
………
V目錄
………
VI表目錄
………
VIII圖目錄
………
IX第一章 緒論 ...
1第一節 研究背景與動機 ...
1第二節 研究目的及步驟
...6第三節 研究限制 ...
6第四節 名詞解釋
...7第二章 文獻探討 ...
11第一節 開放式課程之影響 ...
11第二節 開放式課程之應用
...15第三節 模組化 ...
17第三章 現今微積分開放式課程探討
...20第一節 研究架構與方法
... 20第二節 研究對象 ...
21第三節 他校課綱分析課程之進度與排序
... 23第四節 莊重老師微積分(一)課程教學模式及結構分析...
26第四章 聯合大學課程套件計畫
... 29第一節 聯合大學課程套件計畫簡介
... 29第二節 研究架構與方法 ...
29第三節 研究對象
... 30第四節 資料分析方法 ...
30第五節 資料分析結果
... 31VII
第五章 模組化
...47第一節 研究架構與方法
... 47第二節 影片單元之長度及難易度分析 ...
48第三節 分析單元間的關聯性
...48第四節 決定呈現模式 ...
49第六章 結論與建議
... 52第一節 研究結果
... 52第二節 後續研究建議 ...
55參考文獻
... 57附錄一 國立交通大學開放式課程使用者回饋擷錄
... 60附錄二 國立交通大學、國立中央大學及國立聯合大學微積分章節比較表
... 64附錄三 國立交通大學微積分上學期課程大綱與教學時間 ...
71附錄四 南台科大與國立交通大學之微積分課程教學時間對比表
... 74附錄五 交大與南台科大微積分教學內容比較-高階導數
...79附錄六 國立聯合大學剪輯之章節內容與四校例題難易度比對 ...
83附錄七 聯合大學課程套件計畫施測班級問卷
...89附錄八 聯合大學課程套件計畫之 A 班及 B 班問卷相關性分析對照表
...92附錄九 聯合大學課程套件計畫 B 班訪談問卷 ...
95附錄十 聯合大學課程套件施測班級會考成績迴歸模式的整體檢定結果分析
及迴歸係數與複共線性分析表
... 99VIII
表目錄
表 1-1 世界各地使用美國麻省理工學院開放式課程之瀏覽量統計 ...
2表 1-2 美國麻省理工學院開放式課程之使用者背景統計
... 4表 1-3 創用 CC 六種公眾授權條款 ...
. 8表 3-1 交大莊重老師微積分課程例題分析之專家專長領域與經歷
... 21表 3-2 台灣開放式課程聯盟網站提供之微積分(一)課程列表 ...
23表 3-3 國立交通大學、國立中央大學、國立聯合大學、崑山科技大學及南台
科技大學微積分使用書籍列表 ...
24表 3-4 南台科技大學與崑山科技大學之微積分(一)章節內容比對表
... 26表 3-5 交大莊重老師微積分開放式課程第二章之教學時間表 ...
27表 4-1 聯合大學課程套件計畫教學者專長領域與經歷
... 29表 4-2 聯合大學課程套件計畫擷取影片採用之例題難易度對比表 ...
33表 4-3 聯合大學課程套件計畫問卷調查之相關性分析變項
... 35表 4-4 聯合大學課程套件計畫之受訪學生對於課程內容瞭解程度與影片觀
看情形對比表
... 38表 4-5 聯合大學課程套件計畫之施測學生觀看課程影片情形圓餅圖...
40表 4-6 國立聯合大學電資學院之 100 學年及 101 學年微積分(一)期中、期末會
考成績對比表 ...
42表4-7 聯合大學課程套件計畫A班於期末會考成績與期中會考成績及觀看影片
情形之迴歸係數分析摘要表...
43表4-8 聯合大學課程套件計畫B班於期末會考成績與期中會考成績及觀看影片
情形之迴歸係數分析摘要表...
43表4-9 聯合大學課程套件計畫A班於期中會考前與會考後觀看影片情形交叉分
析表...
44表4-10 聯合大學課程套件計畫B班於期中會考前與會考後觀看影片情形交叉分
析表...
44IX
圖目錄
圖 1-1 教育部全球資訊網統計處提供之 101 學年度大學生就讀類科比率統計
資料
... 5圖 1-2 國立交通大學開放教育推動中心提供之微積分(一)課程訪問人次統
計資料(2009.8-2013.2)
... 5圖 2-1 台灣開放式課程聯盟網站提供之所有課程類別百分比圖
... 12圖 2-2 美國麻省理工學院開放式課程網站每月造訪人次圖表
... 12圖 2-3 國際開放式課程聯盟於 2012 年使用者回饋報告中所分析之使用者年
齡層
... 13圖 3-1 本研究分析之國立交通大學開放式課程莊重老師微積分(一)課程章
節一覽
... 22圖 4-1 聯合大學課程套件計畫問卷之 A 班與 B 班學生對於教學者指定觀看的
課程影片沒看完或完全沒有觀看的原因分析長條圖
... 36圖 4-2 聯合大學課程套件計畫問卷之 A 班與 B 班學生對於此教學模式的整體
評估之分析長條圖
... 37圖 4-3 聯合大學課程套件計畫問卷之 A 班與 B 班學生對於「先行觀看微積分
課程影片，以小考做為檢測之後老師再講解」教學模式之滿意度分
析圖
... 37圖 5-1 微積分模組課程於課程網頁中以樹枝圖呈現模式
... 50圖 6-1 微積分模組化課程於網頁中呈現模式 ...
551
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
隨著個人電腦從1980年代起開始普及化，訊息之間的傳遞也逐漸變得快捷，人們能夠 利用不同於以往的通訊方式相互交流與溝通，而知識的傳遞也藉由網際網路的普及傳遍了 世界各地。在現今的高度資訊化社會裡，網路的發展超乎了許多以往的想像，高科技的網 際網路也打破了原先地域性的限制，藉著訊息間的傳遞，拓展了我們的視野，並使我們的 所見所聞變得更加多采多姿，也讓世界各地的人們能夠透過網路接觸到不同區域的思想與 文化，更實現了訊息傳遞的即時性與資源共享。科技的進步及知識迅速的傳遞與分享，也 使得各式各樣的數位化資源分享平台與教學網站接連興起，讓科技與學習之間變得密不可 分，網際網路所提供給大眾的開放式分享空間，更讓資訊傳播與知識的傳遞變得更加緊密 （陳志銘、陳勇汀、林筱芳，2010）。1999年，美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology，以下簡稱MIT) 開始推動「開放式課程」(OpenCourseWare，以下簡稱OCW)，此為MIT於教育科技會議上所 提出的知識分享計畫。自2002年MIT開放式課程正式發佈以來，經過了十幾年的推廣與努 力，由原先前導性階段的50門課程拓展到目前約2150門課程發佈於網路上供大眾學習，但 其中僅約有100門課程為全影音課程，其餘為課程講義或其它學習資源。由麻省理工學院 開放式課程網站瀏覽量與區域性統計中可知目前每個月有超過100萬人次的瀏覽量1 。亦由 MIT開放式課程年度報告中得知其中自學者與學生族群約占了觀看人數的85%，顯示出開放 式課程是一個實體課程輔助的有效管道，也成功被廣泛地使用。 OCW為一種免費且開放之高品質數位教育資源（Carson, 2009），本意為知識開放與 分享，由學校單方向的提供數位化的教學素材與學習資源。其核心概念為知識共享，以分 享學校教育資源、取之於社會用之於社會的精神，將該校課程以無償且系統性地放置於網 路上與全世界共享，讓無法就讀該校的大眾依舊能夠享有這樣的學習資源。此外，OCW的 著作採用創用CC(Creative Common)授權2 ，減少在流通性與使用上的法律障礙，並鼓勵大 眾將原先提供的學習素材重製重做，讓教學資源得以不斷創新，分享給全世界更多的使用 者（陳志銘等人，2010）。 1 麻省理工學院開放式課程網站瀏覽量與區域性統計。取自 http://ocw.mit.edu/about/site-statistics/ 2 台灣創用 CC 計畫。取自 http://creativecommons.tw/faq/basic
2 MIT於2002年也開始組織國際開放式課程聯盟(OpenCourseWareConsortium，以下簡稱 OCWC)，由於開放式課程能帶給自學者、學校及全世界三贏的局面而引起全球各地高等教 育機構的廣大迴響3 ，自此開始有許多國家、國際組織或網站致力於分享教育資源，參與開 放式課程之推動，各校所專精的課程領域也藉由開放式課程供大眾學習。而由MIT年度報 告中所評估之開放式課程世界性使用率，可知華文高等教育資源有市場及需求性（如表1-1 所示），但由於MIT所提供的課程皆以英文資源為主，開放式課程之高品質的華文教育資源 卻屬不足，為整合開放學術資源，OCWC開始推廣世界性的開放教育資源運動。 表 1-1 世界各地使用美國麻省理工學院開放式課程之瀏覽量統計 北美地區 東亞地區 西歐地區 南亞地區 拉丁美洲 其他地區 2003 年 47% 12% 17% 6% 10% 8% 2004 年 36% 16% 16% 11% 11% 10% 2005 年 61% 22% 15% 6% 5% 13% 2009 年 54% 17% 11% 9% 4% 13% 2011 年 56% 18% 12% 9% 4% 14%
為響應全球開放式教育資源運動(Open Educational Resources Movement)，以及在 2006年教育部於網路學習發展計畫中所提出「促進教學資源共享，與國際名校合作，建造 全球化的學習環境」的理念之下4 ，國立交通大學於同年8月即由理學院開始推動開放式課 程，並於2007年正式成為台灣第一所加入OCWC的頂尖學府，亦為台灣推動開放式課程的起 頭者，以理學院基礎學科課程為主，成為華文領域中第一所提供完整課程影音及課程資源 的大學。自2007年起，國立交通大學開放式課程首創於每年9月初定期舉行基礎科學學科 科目的認證測驗(含微積分、物理、化學課程)，讓自學者可於自我修習後參與測驗以檢視 學習成效，通過測驗者並可取得證書以證明之5 ；亦於96學年度起應用於全國首創的暑期霹 靂優學園(Pre-University)計畫，鼓勵國立交通大學推薦甄試及申請入學的大一新生能於 暑期提前接觸大學課程，以便及早銜接高中與大學課程，透過自我安排學習進度及作業、 考試等學習模式，最後若能夠通過書面測試則能在入學後向系所申請學分抵免6 。開放式課 程也於學期中提供微積分、物理、化學全網路課程，讓大一新生能有多元選擇，透過非同 3 高校技職簡訊電子報第 039 期。取自 http://www.news.high.edu.tw/download/edm/039.pdf 4 國立國立交通大學第一期(95-96 年)執行成果摘要。取自 https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDkQFjAB&url=http%3A%2F% 2Ftop100.nctu.edu.tw%2Fpaper%2Findex.php%3Fmode%3Ddl%26id%3D7&ei=nuLGUeKkD4irkAW2rIG4DA&usg=A FQjCNG0UWRJPW3eY1pukQ3fQST1c4sDhA&sig2=ElBuaKvAFvFpY0EjF7pdiQ 5 國立國立交通大學開放式課程網頁－認證問題。取自 http://ocw.nctu.edu.tw/faq.php?gid=4 6 國立國立交通大學教學發展中心－霹靂優學園實施辦法。取自 http://ctld.nctu.edu.tw/intro_faq.html
3 步網路學習的方式彈性的規劃大學課程。此外，國立交通大學亦積極拓展其他院系的相關 學科以拓展國際間校際合作的機會，將資源分享給更多學習者，根據國立交通大學開放教 育推動中心所提供的資訊，至目前為止，國立交通大學已建置151門開放式課程，不同於 MIT提供較少的完整影音課程，國立交通大學的開放式課程中提供128門完整的影音課程， 全影音課程占開放式課程中的80%以上，並提供下載功能方便學習者使用所有的教學資 源。透過不斷的與聯盟成員間的互動與分享，讓台灣各地的大學感受到OCWC在全球所造成 的革命性衝擊，使得許多大學紛紛投入開放式教育運動中，並於2008年底正式成立「台灣 開放式課程聯盟(TOCWC)」，目前共有29所大專校院及1個企業會員所參與。TOCWC的成立 除了展現出台灣高等教育的優質教學品質，更讓知識的交流與傳遞超越了時空的受限，透 過無遠弗屆的網路傳播，將知識快速的傳遞下去，不論學習者的身分背景或年齡，都擁有 學習上的平等權，能夠隨時隨地透過網路上的資源進行自我學習，此舉也打破了大學的圍 牆與知識的藩籬，用一種嶄新的方式，打造出一種終身學習的環境與不同型態的學習思維。 此外，由表1-1亦可得知，2009年及2011年的MIT開放式課程之各區域瀏覽量統計中， 東亞地區在MIT開放式課程的瀏覽量有下降的趨勢，研究者推測2007年起台灣開始推動開 放式課程，並於2008年底正式成立TOCWC，提供全球華人豐富多元的學習資源，可能是影 響東亞地區使用者瀏覽MIT開放式課程的原因之一。另由部分使用者的回饋，得知原先使 用MIT OCW的使用者認為現在不僅能利用MIT的OCW看世界一流學府的教學，國立交通大學 也提供了開放式課程讓有心想學習大學教育的自學者能有機會能夠獲取寶貴的知識，對於 國立交通大學無私的分享開放式課程也有高度的讚許，也值得作為全國的表率，所以感到 十分興奮與感動！另有中國大陸的自學者認為MIT的網站上，本來在課程上就比較難，利 用英語教學對於華人來說首先會有閱讀上的困惑，此外，西方國家的授課和東方的授課整 體規則也不一樣，所以當國立交通大學提供了豐富的華文教學課程與相關資料時亦得到了 自學者的極力讚許（詳細情形請參閱附錄一（i））。 由於開放式課程僅單向的提供課程教材，而OCW所提供的教育資源包含許多不同種類 的資源，包括課程大綱及教材、教科書等，或包含學習工具如媒體視頻、軟體、多媒體應 用（Butcher & Uvalic´, 2011），與內容管理及任何用以取得知識的素材與技術（洪嘉飛， 2011），這些學習資源皆置於平台上供大眾使用，然而這些教學素材皆是為特定專業領域 所設計的，所以課程綱要與教學內容亦為教學者為該校某些科系學生所規畫，影音課程也 以呈現出課堂實錄為主，即為該校學生實際上課情形，雖然開放式課程提供學習者能夠回 顧自己的專業領域、學習更多相關背景知識，亦能夠讓自學者能有機會探索其他不同領域 的學科，此舉也落實了個人的知識提升，但由於來自各種不同教育背景的學習者，需要的 資訊量與接收的難易度並不一致，故各大學所提供的開放式課程不一定適性化，由研究者 實際至國立聯合大學進行觀察的課程套件計畫7 也可得知國立交通大學的微積分開放式課 程對於國立聯合大學的學生而言依舊有些部份會較為困難。此外，由於OCW採用創用CC授 權，鼓勵教育工作者將已發佈的教材重製重做或做為輔助教材，希望能藉由教育工作者利 7 本文第四章將詳述國立聯合大學課程套件計畫
4 用這樣的教學模式將開放式課程教材重製後再融入教學現場，讓原先僅僅放置於網路平台 的課程教材經由教學者不同的運用方式影響更多學習者。由國立交通大學開放式課程中心 所提供之部分教育工作者的回饋可知，開放式課程可以讓教學者作為備課與授課之參考， 更能夠讓教學者針對較難的觀念進行課程觀摩，以準備教學教材參考之用（詳細情形請參 閱附錄一（ii））。但對於教育工作者而言，如何適當的在已發佈的教材中選用輔助資源是 件很困難的事（Samuel & Alejandro, 2012），由MIT開放式課程之使用者背景統計中也可 得知教育工作者的使用比例確實僅占少數（如表1-2所示），故研究者欲探討以一種不同思 維的模式來改變原先的教學素材以增加教育工作者使用已發佈教材再利用教學的使用意 願，期待有更多的教育工作者願意用既有的教學素材創造出更豐富的教育資源，讓更多學 習者能經由不同學習模式進行學習。 表 1-2 美國麻省理工學院開放式課程之使用者背景統計 學生 自學者 教育工作者 其他 2003 年 31% 52% 13% 4% 2004 年 31% 48% 15% 6% 2005 年 32% 49% 16% 3% 2009 年 42% 43% 9% 6% 2011 年 45% 42% 9% 4% 為因應各種不同教育背景的學習者以及增加教育工作者使用已發佈教材進行再教學 的意願，本研究提出了使用「模組化」的概念進行課程模組化，希望藉此提供學習者一個 有系統且有效率的學習鷹架，讓不同教育背景的學習者皆能適性化的依照本身程度與需求 做調整；同時，也能夠讓教育工作者以更簡易、更有效率的方式選擇適當的教學素材做為 輔助資源以融入教學中。 而本研究選擇微積分課程做為課程模組化的範例，其原因為微積分是大學數學的入門 課程，在銜接高中與大學數學之間占有一定的重要性，同時微積分也是所有理工學科的必 修科目，更是許多不同領域的基礎學科與輔助工具，根據教育部全球資訊網統計處8 提供之 101學年度各級教育統計概況及大專校院1年級學生人數預測報告中得知101學年全國162 所大專校院一年級學生數(包括日夜間學士班(含四技)、二專1年級學生數以及五專4年級 學生數)共為27萬7,756人，而101學年度大專院校三大類別學科-人文、社會及科技領域分 別就讀比例為18.11%、39.77%及42.13%（如圖1-1所示），以大學一年級總人數乘上科技類 別就讀的比例估算之，可得知微積分總修課人數約為11萬7,019人，除此之外，微積分也 8 教育部全球資訊網統計處-主要統計表及重要教育統計資訊。取自 http://www.edu.tw/Default.aspx?WID=31d75a44-efff-4c44-a075-15a9eb7aecdf
5 經常為各大專院校研究所入學考的科目。由於微積分的學習者非常多也很廣泛，因此許多 學校皆提供微積分開放式課程以供大眾學習，根據台灣開放式課程聯盟網站所統計，目前 共有九所學校設立二十五門微積分課程供大眾學習。而在諸多的微積分開放式課程中，以 國立交通大學莊重老師的微積分課程最為熱門，根據國立交通大學開放教育推動中心提供 之開放式課程網站訪問人次統計結果，莊重老師微積分(一)為國立交通大學開放式課程中 最受歡迎的課程，自2009年7月至2013年3月已經超越34萬人次瀏覽過此門課程，平均每月 約有7,600訪問人次（如圖1-2所示），而國立交通大學開放式課程的使用者來源除了臺灣 之外，亦包含中國大陸、港澳、美國、加拿大、日本、德國、馬來西亞、英國、澳洲、新 加坡等地，可知此影片之瀏覽量及影響力甚大。但由於不同領域及不同教育背景的學習者 對於微積分知識的理解程度又有差異性，故國立交通大學所提供之莊重老師微積分 (一) 開放式課程十分適合用來進行模組化的嘗試。 圖1-1 教育部全球資訊網統計處提供之101學年度大學生就讀類科比率統計資料 圖 1-2 國立交通大學開放教育推動中心提供之微積分(一)課程訪問人次統計資料 (2009.8-2013.3)
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第二節 研究目的及步驟
本研究旨在改善現今開放式課程所提供之影音課程，並選擇國立交通大學開放式課程 所提供之瀏覽量最高的莊重老師微積分(一)開放式課程作為課程模組化的範例，使學習者 及教學者對於原先開放式課程提供之影音課程能有新的思維與想法，為達成此最終目的， 研究者先探討以下六項課題，分別敘述如下： 一、探討現今開放式課程所提供之微積分課程並了解不同屬性學校及學院的微積分課綱。 二、分析莊重老師教學模式及課程結構。 三、以聯合大學課程套件計畫觀察開放式課程再利用教學模式及學生學習成效。 四、決定影片單元之長度及難易度。 五、分析單元之間的關聯性。 六、決定呈現模式。 現今開放式課程提供影音課程及講義課程，其中影音課程所提供的教學素材皆為呈現 出課堂實錄，即為該校學生實際上課的學習模式，此為一種線性呈現模式，但由於使用者 的教育背景不同確實對於許多使用者在學習上有諸多不便，因此研究者即對於此主題進行 研究並試著提出較完善的想法以提供另一種學習模式。在研究此主題之前，研究者先著手 蒐集相關文獻並整理成文獻分析。隨後針對研究動機發展出較為確切的研究目的及相關問 題，於擬定各部份研究架構與方法之後即正式進行研究。本論文一共包含兩大部分，第一 部分從聯合大學課程套件計畫談起，由研究者實際至國立聯合大學進行課室觀察，以了解 教學者如何將已發佈之開放式課程融入教學中，並由資料分析與學生的回饋及學習成效得 知國立交通大學的開放式課程對於國立聯合大學的學生而言依舊有些部份會較為困難，若 學習者僅單從網路上觀看開放式課程所提供之課程教材（如課程影音與課程講義）在學習 效果上確實有一定的限制。故第二部分即延續前一部分的概念並開始探討如何以一種適性 化的方式來改變原有的教學素材，在各條件的考量之下，提出了使用「模組化」的概念進 行微積分課程模組化，以符合所有不同教育背景的學習者及教育工作者的需求。7
第三節 研究限制
本研究之他校微積分課綱分析僅選取國立交通大學與國立中央大學、國立聯合大學、南 台科技大學以及崑山科技大學之微積分課程進行分析，在例題難易度的部分僅由國立中央大 學、國立聯合大學及明新科技大學各一位教師依照個人對於該校學生答對率進行每一例題 的難易度分析，故研究結果可能與各校實際狀況有所出入。關於聯合大學課程套件計畫的部 分，由於施測學生觀看課程影片的多寡僅由學生自評，在影片總觀看時間與專注程度的不同， 可能會與實際結果有所差異，同時，樣本數過少也會影響檢定的結果，且教學者的教學模式 亦會影響學生觀看課程影片的多寡，故以施測學生觀看課程影片多寡探究學生的學習成效僅 止於推論階段，而推論結果的準確度會有一定的限制。第四節 名詞解釋
一、開放式課程
開放式課程(OCW)是由美國麻省理工學院(MIT)於 1999 年開始推動的知識分享計畫， 此為一種免費且開放之高品質數位教育資源（Carson, 2009），但僅由學校單方向的提供 數位化的教材與學習資源。其核心概念為知識共享，以分享學校的教育資源、取之於社會 用之於社會的精神，將該校課程以無償且系統性地放置於網路上。而OCW所提供的教育資 源包含許多不同種類的資源，包括課程大綱及教材、教科書等，也包含學習工具如媒體視 頻、軟體、多媒體應用（Butcher & Uvalic´, 2011），與內容管理以及任何用以取得知識 的素材與技術（洪嘉飛，2011），藉由開放分享式的提供多樣化的學習素材供大眾學習各 學科領域的主題。但其與遠距課程或線上課程不同之處為在於各校僅提供學習資源，但無 義務性的提供學習活動、學分認證及文憑。開放式課程的著作採用創用CC（Creative Common）授權，此是 2001 年由美國史丹佛大學Lawrence Lessig教授所倡議下而成立之， 主要提倡自由文化的分享精神，而台灣於 2003 年也開始實踐擴大共用資源的理念。創用 CC是一種針對受著作權保護之著作所設計的公眾授權契約，並以開放、分享為主要精神， 任何人皆能在著作權人設定的授權條件下自由運用創用CC授權的著作。而創用CC授權的四 大授權要素包含姓名標示(Attribution)、非商業性(Noncommercial)、禁止改作(No Derivatives)及相同方式分享(Share Alike)，共可組成六種公眾授權條款 9 ，列舉如表 1-3 9 教育部創用 CC 資訊網。取自 https://isp.moe.edu.tw/ccedu/introduction.php8 所示。而開放式課程一般是採用創用CC 「姓名標示-非商業性-相同方式分享」的授權條 款，即為使用者所創立之衍生作品須註明原作者出處並於非商業性行為的情況下採用和原 著作相同或類似的創用CC授權條款以同樣方式分享，但規範之授權條款仍可依照各校的需 求進行調整 10 ，此舉大幅減少了教育資源在流通性與使用上的法律障礙，透過「創用CC授 權條款」，不但能保障著作權人的著作權利，也讓使用者清楚地了解使用與傳輸原著作的 條件 11 。主要目的是希望能藉著公眾授權的方式讓已發佈的教育素材能被廣泛的使用以促 進教學資源的流通與增長，也鼓勵教師社群能利用既有的創用CC資源進行重製與整合而得 以良性循環（教育部，2011），讓教學資源得以不斷創新，分享給全世界更多的使用者（陳 志銘等人，2010）。 表 1-3 創用 CC 六種公眾授權條款 圖示 圖示說明 使用條件簡述 姓名標示 使用者可重製、散布、傳輸及修改該著作(含 商業性利用)，但使用時須依照著作人或授權 人所指定的方式註明原作者出處。 姓名標示-禁止改作 使用者可重製、散布及傳輸該著作(含商業性 利用)，但不得修改該著作。使用時須依照著 作人或授權人所指定的方式註明原作者出處。 姓名標示-相同方式分享 使用者可重製、散布、傳輸及修改該著作(含 商業性利用)。但使用者修改該著作時，僅得 採用和原著作相同或類似的創用 CC 授權條款 以同樣方式散布該衍生作品，並須依照著作人 或授權人所指定的方式註明原作者出處。 姓名標示-非商業性 使用者可重製、散布、傳輸及修改該著作，但 用途不得為商業目的。使用時須依照著作人或 授權人所指定的方式註明原作者出處。 姓名標示-非商業性-禁止改作 使用者可重製、散布及傳輸該著作，但用途不 得為商業目的，亦不得修改該著作。使用時須 依照著作人或授權人所指定的方式註明原作 者出處。 姓名標示-非商業性-相同方式 分享 使用者可重製、散布、傳輸及修改該著作，但 用途不得為商業目的。若使用者修改該著作 時，僅得採用和原著作相同或類似的創用 CC 10 台灣開放式課程聯盟網站－智慧財產權與創用 CC 聲明與說明。取自 http://www.tocwc.org.tw/portal_g1.php?button_num=g1 11 台灣創用 CC 計畫。取自 http://creativecommons.tw/explore
9 授權條款以同樣方式散布該衍生作品，並須依 照著作人或授權人所指定的方式註明原作者 出處。
二、模組化
模組化(Modularity)的概念最早可追溯至1930年德國的G. Schlesinger教授將模組化 觀念應用在工具機上，將原有機台的主要功能與結構進行個別標準化以成為獨立模組，後 再針對新機台的工作目的與功能將原先的獨立模組依其關聯性組合而成（歐芝岑，2001）， 以達到增加效率的目的。1960年代，模組化開始應用於生產設計(Production Design)上， 近年來，人們漸漸將模組化的概念應用於在製造業、資訊電子業等方面，甚至應用在教育 上（江明洲，2003）。所謂「模組」(module)的定義是指「短程、完整並具有獨立性的小 單元」，而每個小單元可和其他單元聯結而完成較大的工作或達成較長程的目的（李隆盛， 1996）。國外學者Finch與Crunkilton對「模組」所下的定義為︰「一種教學套裝(或傳遞 系統)，它包含一系列有計劃的操作學習設計，也提供學生能依其進度學習，以達成各種 目標與需要」（林建仲、鄭宗文，2001）。但由於各單元間的連結是互相關聯而非各自獨立 的，所以在進行模組設計前應當思考模組規劃的所有可能性（方建良、姚如芬，2003）。三、TED
TED 於 1984 年成立，發起人為里查德·沃曼（Richard Saul Wurman），TED 為技術 (Technology)、娛樂(Entertainment)、設計(Design)的首位字母縮寫，是美國的一家私 有非營利機構，並以所組織的 TED 大會著稱。技術、娛樂及設計也是一開始 TED 所設定之 演講分享主題，但現已不再侷限於這三個領域之內。而 TED 來自於世界各地的演說者，不 一定是成功人士或名人，而是在自己的專長領域裡，有著具體想法或是實際作為的人（李 欣龍，2012），每段 TED 演講設定在 18 分鐘內，演說者必須將研究的心得濃縮為 18 分鐘 的精華與全世界分享。而目前 TED 的負責人克里斯·安德生（Chris Anderson）表示 18 分 鐘剛好是一般人注意力的極限，它也不會短到讓人無法闡述一個複雜的觀念，比起一般動 輒 40 分鐘或一小時的論壇，18 分鐘時間迫使演說者必須更精準的陳述出演講的核心，安 德生也說明這樣的演說方式是以「寧可深，不要廣」的原則，將最值得分享的實例與全世 界共享，此也高效率地傳遞了演說者想傳達給大眾的思想。同時，18 分鐘也足以讓人休息 並觀賞一段 TED 的演講影片（方德琳，2010），此恰好符合了現代人較不願投入過多時間 於某些僅基於好奇的陌生領域之條件，在人們有限的時間中，TED 的演講以 18 分鐘的短程 影片成功的解決了這項問題，並以出色的知識結構成為現代人一個很好的新型學習工具。
10 TED 每年舉辦兩次年會，亦從 2006 年起，TED 的演講影片皆免費上傳至網路與大眾分 享，並採用創用 CC 的方式授權，讓演講影片得以在規範的情形下進行改做改製。TED 的影 片透過全球熱心志工的協助之下，將影片翻譯成各國語言並加上字幕供大眾觀看，目前已 有超過 100 種以上語言的翻譯，由於題材與時間上的控制加上影片的翻譯打破了語言的隔 閡，從 2006 年統計至今，瀏覽過 TED 演講影片的人次已超過 5 億（李欣龍，2012），影響 力十分可觀。
自 2009 年起，TED 開始開放品牌授權(open licensing)，讓全世界有理想、有能力的 人能利用 TED 的模式和準則，自行經營並策劃一個 TED 大會，取名為 TEDx，其中 x 代表著 獨立運作的組織(independently organized TED event)，給予全世界有熱情與理想的人 一個能夠自行組織並舉辦在地活動的機會。目前全球共有 30 多個城市共襄盛舉，包括台 北、上海、東京、紐約、舊金山、巴黎等主要城市。台灣也於 2009 年 10 月在台北成立 TEDx Taipei，由一群富有理想且滿腔熱血希望藉由教育改變世界的年輕人所組成，以非營利組 織的方式經營，希望藉此記錄華人智慧的軌跡，將台灣獨特且創新的一面傳遞至全世界。
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第二章
文獻探討
第一節 開放式課程之影響
從前人們總是從教師或某些學者的教導之下獲取知識，但隨著科技的進步與網際網路 快速的發展，學習內容與形態逐漸開始轉變，學習已經不再侷限於學校或課堂中才能夠進 行。由第一章所述，開放式課程是由美國麻省理工學院(MIT)於 1999 年在教育科技會議上 提出的推動知識分享計畫，此為一種免費且開放之高品質數位教育資源（Carson, 2009）， 希望能夠將具有高品質的教學資源以數位課程的方式，免費提供給社會大眾學習。2002 年，MIT 的開放式課程計畫正式啟動，同時也成立國際開放式課程聯盟(OCWC)，自此開始 有許多國家、國際組織認同 MIT 的價值觀而致力於分享教育資源，參與開放式課程之推動， 讓各校所專精的課程領域藉由開放式課程供大眾學習。 而在MIT極力的推廣之下，台灣各大學也開始感受到這股全球化的革命性衝擊，許多 大學也紛紛投入開放式教育運動中，並於 2008 年底正式成立「台灣開放式課程聯盟 (TOCWC)」。2010 年，新媒體聯盟(New Media Consortium，以下簡稱NMC)機構的專家社群 也於地平線報告(Horizon Report)之高等教育預測報告中指出未來 1 年內開放內容(Open Content)會大量興起亦對全球造成很大的影響力 12 ，在全世界開放教育資源運動的引領之 下，此預測也在全球高等教育機構的極力參與下成真。截至目前為止，OCWC共由全球 49 個國家及地區參與，且由超過 280 個大專院校及相關機構 13 所組成，一共提供了超過 20 種 語言的 14000 門課程供全世界的使用者學習（焦建利，2011），每月平均以不重覆計算使 用者的情況下約有超過 250 萬造訪者 14 。以TOCWC為例，目前在台灣已有 29 所大專校院所 參與，並提供多元類別的 1084 門課程供大眾學習（如圖 2-1 所示）。而開放式課程為首的 MIT，每月更有超過平均 200 個國家，約 150 萬名使用者造訪（李雪莉，2011），最高並 達到當月 160 萬人次的瀏覽量 15 （如圖 2-2 所示），由此可知開放式課程的普及度與影響力 不容小覷。 12 NMC 地平線報告。取自 http://www.nmc.org/horizon-project/horizon-reports 13 0CWC 會員組織。取自 http://www.ocwconsortium.org/en/members/members 14 國立國立交通大學高等教育開放資源研究中心。取自 http://ocw.nctu.edu.tw/speech_detail.php?gid=6&nid=163#.UcCRgPlTCSo 15 國立國立交通大學高等教育開放資源研究中心-開放式高等教育的演變與展望/大規模開放式線上教育平 台介紹。取自 http://ocw.nctu.edu.tw/speech_detail.php?gid=6&nid=163#.UcCRgPlTCSo12 圖2-1 台灣開放式課程聯盟網站提供之所有課程類別百分比圖 圖2-2 美國麻省理工學院開放式課程網站每月造訪人次圖表 開放式課程將高品質的教育資源及課堂講義、參考資料等相關資料組織為數位教材， 以分享學校的教育資源、取之於社會用之於社會的精神，將該校課程系統性地放置於網路 上，藉由開放分享的方式供大眾學習各學科領域。開放式課程打破了大學的圍牆與知識的 藩籬，讓知識不再侷限於學校內，不論社會背景與教育背景的學習者皆能享有學習上的平 等權，更讓弱勢族群與教育體制外的知識追求者受益。根據OCWC於2012年的使用者回饋統 計報告中指出開放式課程的使用者年齡層不僅限於20~29歲的高等教育學習者，在30歲以 上的學習者也占了一半以上16 （如圖2-3所示），此表示終身學習的社會已迅速成形，而開
16 OCW User Feedback Report (Updated with OCWC Feedback Survey Results in August 2012)。取自
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CC0QFjAA&url=htt p%3A%2F%2Fwww.ocwconsortium.org%2Fen%2Fcommunity%2Fdocuments%2Fdoc_download%2F1080-ocw-user-f eeback-reportupdated-august-2012&ei=p6HAUfCdBoiQkAX4loDIBQ&usg=AFQjCNFdlZ8zxN63GcefifTMeAXykB cQyg&sig2=i3wOT0FlErtkhbLBx8w0Kw
13 放式課程顯然已成為終身學習的一種管道。同時，也完全突破時空的限制，用一種嶄新的 方式讓熱愛學習的人們能夠隨時隨地進行學習，達成「處處是教室、時時有書讀」這一個 理念的落實（許成之，1998）。開放式課程的興起對社會群眾造成了龐大影響力，包含學 生、教育工作者、企業到國家等，知識解放後，在教育與學習產業上也多了競爭的氛圍。 而開放式課程讓學習者擁有掌握學習的自主權，能利用開放式課程自行規畫並相互參照以 輔助學習，此也使得學習者的學習態度轉變，比起一般傳統課程中的學習者，使用開放式 課程進行學習的自學者在具有更深厚的自我學習動機下，亦能獲得更強大的學習效果（李 雪莉，2011）。 圖2-3 國際開放式課程聯盟於2012年使用者回饋報告中所分析之使用者年齡層 鑒於教育環境逐漸走向數位化，教育部也開始推動教育資源採用創用CC授權，創用CC 是一種針對受著作權保護之著作所設計的公眾授權契約，並以開放、分享為主要精神，希 望藉由公眾授權的方式讓已發佈之教育素材能透過教師社群的重製與整合，促進教學資源 的流通與增長（教育部，2011）。世界性的開放教育資源運動讓許多高等教育機構將各校 所專精的學科與大眾分享，在這股潮流的引領之下，開始出現大量的教學影音素材，因而 也造就了知識傳播的蓬勃發展。 由於各校提供了大量的影音教材，使得全球最受歡迎的線上影音分享平台YouTube於 2009 年起開始推動YouTube EDU，此為Google所推行之線上開放式教學計畫。由於YouTube 網站十分熱門，根據Alexa網站統計，YouTube為全球流量第三大的網站，排名僅次於 Facebook與Google17 ，將各校開放式課程所提供的大量影音素材與YouTube網站結合也使得 教育資源的影響力更為廣泛。YouTube EDU繼成立以來已獲得來自全球各級學校與學術機 構的熱烈迴響，包括哈佛大學、史丹佛大學、麻省理工學院等高等教育機構都是YouTube EDU 17 Alexa 網站。取自 http://www.alexa.com/topsites/global
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的合作夥伴。此外，國立交通大學、國立台灣大學、國立清華大學於 2012 年起陸續加入 YouTube EDU教育頻道，成為YouTube EDU首批華語教學資源，涵蓋多元化的課程內容供社 會大眾進行自我規劃與學習。而目前全球各知名大學於YouTube EDU教育頻道共提供超過 85 萬支影片（陳怡如，2013），讓全世界熱愛學習的人能夠不受時空與教育背景的限制免 費瀏覽世界知名學府的開放式課程。以國立交通大學為例，目前已提供超過 100 門課程供 使用者學習，而YouTube EDU上線首日即吸引將近 2 萬瀏覽人次，其中莊重老師的微積分 課程更創下單天 8000 的觀看次數，截至目前統計，國立交通大學YouTube EDU頻道已累積 超過 29 萬瀏覽量 18 ，由此可知將開放式課程與YouTube結合後所帶起的影響層面十分可觀。 在全球高等教育機構提供了大量教學影音素材供社會大眾學習之後，來自世界各地的 使用者所能運用的學習資源相當廣泛，但各校所提供的學習資源多數僅限於課堂筆記及課 程影音，通常不另提供作業或評量讓學習者進行練習，亦無法追蹤學習者的學習情形，為 了確保學習者能夠了解課程中所講述的概念，也讓教學者詳細的掌握學習者的使用狀況， 近年來，許多學校開始推動一種新的線上教學課程(Massive Open Online Courses，簡稱 MOOCs)，全名為「巨型開放式線上課程」19 或稱為「大規模開放式線上教育平台」，即為開 放式課程所造成的一大影響。但其與開放式課程最大的不同即是讓學習者能與課程有所互 動，所以MOOCs不僅提供學習者豐富的學習資源，學習者也能透過檢測系統了解自己對於 課程內容的理解程度，對於教育工作者而言，也能夠經由系統得知每個學習者最細微且最 為完整的學習紀錄，供教育工作者瞭解學習者詳細的使用情況。2013 年，NMC的專家社群 也於該年度的高等教育預測報告中提出未來 1 年內MOOCs會於國際間蔚為風潮 20 ，此預測也 在開放教育的轉變下實現。其中最成功的案例即為矽谷的新創網站Coursera，亦被譯為頂 尖大學線上免費課程，此網站是由史丹佛大學電腦科學系教授柯勒（Daphne Koller）與 華裔副教授吳恩達（Andrew Ng）於 2012 年 2 月所創辦，目前已與全球頂尖大學和教育組 織共計 83 個機構 21 合作，一同提供網路課程免費供大眾學習，主要願景是想要達成讓任何 人都能夠不受限的獲得世界一流的學習資源。學習模式為讓學習者能夠透過網路上課，後 繳交教學者所指定的作業及考試，並於課程結束後能夠獲得修課證書。此舉獲得極大迴 響，截至目前為止，全球已超過 1000 萬人次註冊，並有 73 所國際知名大學在此開設 388 堂網路課程，而平均每門課程可吸引 3 萬人註冊 22 ，可知影響力甚大。 在國內，教育部也推出MOOCs計畫，並譯名為「磨課師」，同樣強調完全免費且能夠無 遠弗界的利用開放式整合平台 23 ，而所提供的課程資源是屬於半封閉式的，僅提供註冊後 的學生才能看見課程完整的學習資源 24 。MOOCs並依照教學者的課程規畫觀看小單元的課程
18 國立國立交通大學 YouTube EDU。取自 https://www.youtube.com/user/nctuocw/about 19 教育部電子報－認識 MOOCs。取自 http://epaper.edu.tw/windows.aspx?windows_sn=12344 20
NMC 地平線報告。取自 http://www.nmc.org/horizon-project/horizon-reports
21 coursera 官方網站。取自 https://www.coursera.org 22
魔課師×酷斯拉研討會（MOOCs × Coursera Seminar）。取自 http://registrano.com/events/ee8d87
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鼓勵線上學習 教部推磨課師。取自 http://www.lihpao.com/?action-viewnews-itemid-126556
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15 影片，學習者可以依照自己的學習步調來規畫。每一堂課被分為好幾段，每一段影片長度 約為 5 到 10 分鐘，隨後會在每個段落結束後以一個簡易評量測驗學生觀看課程影片的成 效，以快速累積學習者的成就感。看完一堂課後學習者需再完成教學者指定的作業或測 驗，並由電腦系統或教學助理進行批改，如此一來，每一課程即可教授數以千計的學習 者 25 ，比起傳統教學方式，MOOCs所能帶動的影響力更為寬廣，能夠將原先教室的功用加以 百倍和千倍的數量放大，也改變了師生間的教學互動情形。這種新型態的學習模式在國際 間迅速的發展，並吸引了全球數百萬名學習者利用MOOCs線上教育平台進行學習，不僅為 教育體制帶來新的面貌，並逐步實現了全民教育的可行性 26 。
第二節 開放式課程之應用
在全球開放教育資源運動的推行下，使得全世界高等教育機構提供了豐富的開放式課 程教學資源供大眾使用，此對於現今社會已造成了一定的影響力，但開放式課程以單一窗 口的方式僅將教學資源置於開放式課程平台中所能影響的層面較少，若能適當的以創新的 方式拓展現有的教學資源，勢必會對於使用者造成更大的影響。如前文所述，開放式課程 著作採用創用 CC（Creative Common）授權，此為一種針對受著作權保護之著作所設計的 公眾授權契約，並以開放、分享為主要精神（教育部，2011），此舉大幅的減少教育資源 在流通性與使用上的法律障礙，以公眾授權的方式讓已發佈的教育素材能被廣泛使用或進 行重製，讓教學資源得以不斷創新，以促進教學資源的流通與增長（陳志銘等人，2010）。 不論教學領域相同與否，教學者皆可利用國內外已發佈之現有教學素材進行交流與參照， 此也促成了跨領域學科的合作與交流。經由不同的教學者將教材進行改製改做後成為創新 的輔助教材，也讓更多熱愛學習的人能有不同的學習資源得以參考。 由於開放式課程被社會大眾所廣泛應用，此也引申出另一種教學方式－反轉式教學。 不同於過往的授課方式在教室中介紹概念以及範例，並給予完整的回家作業以增進學生對 於整體課程的概念，反轉式教學則是把傳統教室的教學內容延伸至課堂之外，簡言之，即 是將傳統的上課方式顛倒過來，讓學習者自行觀看影片，經由既有知識以及影片內容所 學，教學者在教室中利用多數的時間透過活動的方式來進行課程，進而幫助學生建立起課 程的核心概念。開放式課程的迅速興起，讓使用反轉式教學的教學者能利用網路上的非同 步課程進行教學，多樣化的教學素材也讓教學者在影片的挑選上有更多的選擇。反轉式教 學以一種獨特的教學法改變了傳統的教學模式，互動式的學習讓學生不再仰賴教學者給予25 高等教育紀事報(The Chronicle of Higher Education)。取自
http://chronicle.com/article/What-You-Need-to-Know-About/133475/
26 教育部資訊及科技教育司-迎接數位化學習時代─教育部規劃全面性的數位學習推動計畫。取自
http://www.edu.tw/news1/detail.aspx?Node=1088&Page=18104&Index=&WID=3ee9c9ee-f44e-44f0-a431-c 300341d9f77
16 正確答案，亦異於傳統教育以教學者為中心，學生被動的接受知識傳授的學習方式，取而 代之的是課堂上師生間的互動、同儕間的討論，讓學生能夠自主學習，並藉由活動的參與 鼓勵學生發揮思考能力與創造力，激盪出無限可能。而經由反轉式教學的學生因為接觸較 多合作與創新性質較高的教學方式，所以比起傳統教學方式的學生更能接受創新以及與同 儕合作性的學習方式，同時，也較不被滿足於課堂上所提供的形式來學習，而是以多樣性 的學習資源來思考，這些都是與傳統教育有所差異的（Strayer, 2009）。 此外，關於開放式課程的一大應用實例即為 2006 年 9 月由孟加拉裔美國人薩爾曼·可 汗（Salman Khan）所創立的非營利教育組織－可汗學院(Khan Academy)，Salman Khan沒 有任何辦學經驗，僅憑著一股對於教育的熱忱，而創辦了一個課程範疇涵蓋包羅萬象且完 全免費的高品質教育視頻（呂紹玉，2013），目的是讓所有人在任何地點皆能夠免費的使 用此教育資源以改善當前的教育現況。Salman Khan形容他的使命即是要加快不同年紀學 生的學習步伐，並以因材施教的想法，使得可汗學院向大眾分享著不同層次的教學資源， 讓每個人能學到自己想要學習的課程。相對於MIT、哈佛等高等教育機構所提倡的開放式 課程計畫，可汗學院的定位是提供全面性的課程，從最基礎的內容教起，並以由易至難的 進階方式相互銜接著直到大學教育 27 ，由於教學方法簡單易明，且每一個視頻的影片長度 僅 10 分鐘左右，除了教學影片外，網站亦開發出一套精心設計的系統，包含練習題、使 用者的學習歷程記錄、樹枝圖狀的知識地圖以及鼓勵學習者使用該網站進行學習的徽章制 度供學習者參考，故視頻很受大眾歡迎（呂紹玉，2013）。可汗學院目前已提供超過 4,200 個教學視頻，一共包含數學、科學、天文及歷史等十幾個不同領域，包括CNN、全國公共 廣播電台及公共電視網在內的多個美國傳媒皆曾作過專題報導。可汗學院也於 2009 年榮 獲微軟科技教育獎，2010 年時，更獲得比爾蓋茲的慈善基金會贊助 150 萬美元及Google 所贊助的 200 萬美元以支持可汗學院製作出更多課程，並希望能將核心內容翻譯成世界上 各種廣泛使用的語言，以打破語言的隔閡為目的，讓全世界更多的學習者受惠 28 。至目前 為止，可汗學院的官方YouTube頻道已經吸引超過 2 億 7 千萬人次觀看 29 ，由瀏覽量即可得 知可汗學院所造成的龐大影響力。也由於後台系統能夠詳細的記錄著個別學習者對於每一 個問題的完整練習記錄，故在 2011 年，可汗學院已於美國的部分班級採用試辦教學，教 學模式如同前文所述的反轉式教學，教學者讓學生於回家時自行觀看可汗學院的影片代替 上課，後再於上課時做練習，並由同學間互相輔導，教學者亦能透過網路平台所提供給教 學者的班級學生學習記錄，得知每一學習者有哪些觀念尚未釐清。相較於傳統的學校課程 中，由於時間緊迫的配置之下，為了配合全班的進度，教學者僅能在多數學生達到一定的 標準後(例如及格門檻)，就必須接續著教學課程內容，但若是能夠利用類似於可汗學院的 智能系統，則教學者就可以試圖讓每一學習者將所有的基礎觀念釐清之後再繼續往下教 學 30 ，則能夠有效避免學生前述觀念已經混淆而繼續往下教學的可能性。 27 可汗學院維基百科。取自 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E6%B1%97%E5%AD%B8%E9%99%A2 28 可汗學院官方網站。取自 https://www.khanacademy.org/about 29 可汗學院 官方 YouTube 頻道。取自 http://www.youtube.com/user/khanacademy 30 可汗學院維基百科。取自 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E6%B1%97%E5%AD%B8%E9%99%A2
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在開放式課程裡眾多的自學者所運用的實例中，令人印象最深刻的實例為去年一名十 七歲的印度高中學生Amol Bhave以學習者的身份開課，由於不滿意麻省理工學院所推出的 MITx不開辦接續 6.002x: Circuits and Electronics(電路與電子學)的課程 6.003： Signals and Systems(信號與系統)，因而透過其他兩位 6.002x同學的協助，創造了自己 的線上開放課程 6.003z，其核心內容取自於MIT所提供之OCW網站內Alan Oppenheim教授的 影音教學，此外還有Bhave和朋友共同撰寫的自創教材 31 ，至 2012 年底，全球約有 800 人 報名參加此線上開放課程，並約有 300 人每週完成作業，影響力不容小覷。Bhave以「教 中學」的方式自我學習，展現出學習者不僅只能使用OCW獲取知識，還能進一步將OCW所提 供的教學資源進行重組和運用，並以自身的力量將創新的學習資源分享給更多同樣熱愛學 習的人。此也破除了只有高等教育機構中的學者能夠開課的迷思，充份的展現出學習者也 能夠運用既有的網路資源與大眾分享自己所學，達成了「教中學」的目的（鄒景平，2012）， 也讓資訊的傳播以更廣泛、更多元的方式呈現。
第三節 模組化
模組化(Modularity)的概念源自於德國，1930 年 G. Schlesinger 教授以積木構成法 （Building Block System，簡稱 BBS）之原理，將模組化觀念應用於工具機上（歐芝岑， 2001）。積木構成法的原理是將各單元體之間屬性相同的單元體進行歸類，並建立起具系 統性的層級關係（林蓮蕊，2006），後可由所有元件中選取所需的單元組件，並依照程序 以達成開放性與多樣性的變化（蔡仁宏，2000）。G. Schlesinger 教授將原本工具機台的 主要功能與結構進行拆解，以個別標準化的方式成為獨立模組，後再針對新機台的工作目 的與功能將原先的獨立模組依其關聯性組合而成（歐芝岑，2001），以達到增加效率的目 的。1960 年代起，模組化開始應用於生產設計(Production Design)上，近年來，由於客 製化與多元化概念的興起，使得模組化在製造業、資訊電子業等方面皆有其應用，甚至也 能夠將模組化的概念運用在教育上（江明洲，2003）。 1996 年李隆盛的論文中提出「模組」（module）的定義是指「短程、完整並具有獨立 性的小單元」，而每個小單元可和其他單元聯結而完成較大的工作或達成較長程的目的。 其是為因應網路教學的普及和教學環境的變革所發展，模組化的教學設計也跳脫了單向 式、順序性的思維，以互動式及跳躍式的學習模式順應著時代的變遷（張政亮，2001）， 讓學生不再一昧的接受傳統教學中教師單方面的規畫，而是能在不同的模組單元中，依照 自己的考量彈性的選擇合適的模組單元，此也促進了個別化的適性教學（施勳鉁，1997）。 國外學者 Finch 與 Crunkilton 對「模組」所下的定義為︰「一種教學套裝（或傳遞系統）， 它包含一系列有計劃的操作學習設計，提供學生依其進度學習，以達成各種目標與需要」 31 6.003z 課程網站。取自 6003z.amolbhave.in18
（林建仲、鄭宗文，2001）。Baldwin 與 Clark 也認為模組化是一種很特別的架構，其特性 為每個模組單元皆為獨立的，但單元間卻相互關聯，而非各自獨立的，因此能有效簡化複 雜的系統（Baldwin & Clark, 2000）。
此外，由模組化課程設計之簡介（朱元祥、蒲介珉，2000）中提出，模組化課程的概 念其實很早即在台灣職訓單位開始使用，將職業技能與知識細分為許多單位課程(module unit)，提供給不同背景與能力的受訓者能夠依照自己目前的職能水準與需求來選修，這樣 的方式極具彈性化，讓各種技術部門人員皆能依循個別需求做適當的調整（孫仲山等人， 2005）。元智大學管理學院於民國八十六年九月也開始實施「學系學程化、學程模組化」 計畫，而現今技職教育體系在課程規劃上也逐漸採用此種設計，由於技職教育體系與學術 導向的普通教育有所差異，技職教育主要教學目的為就業前的準備教育，而技職體系學生 相較於一般教育體制的學生在學科上學習的時間較為不足，須在短時間內學會技術及知 識，因此發展出一套模組化的學習方式，僅讓技職體系的學生學習所需的技能，則學生就 不需花費過多的時間學習所有概念或課程，課程設計上也以符合當前與職場生活的真實需 要為主（張真真，2006），故若能讓學生透過一連串相近的主題學習，並強調「做中學」 的教學理念，是有效的提升學生學習成效的方式（朱元祥、蒲介珉，2000）。 由於各校開放式課程所提供之教育資源皆為針對特定專業領域的學習者所設計的，而 其中廣泛被使用的影音課程皆採取一鏡到底式的實堂錄影側錄教學者的上課內容供大眾 觀看，即為忠實地呈現該校此課程的上課情形。但對於非專業領域的學習者而言，要瞭解 一門課程需要花上許多時間，而許多專業的課程內容也不一定合適來自各種不同教育背景 的學習者。此外，對於教育工作者而言，要如何選取適合該校學生程度的課程內容以融入 自身教學是一件困難的事，由第一章也能得知使用 MIT OCW 所提供之教學素材進行教學的 教育工作者也占少數。在種種情況的考量之下，亦由於開放式課程的著作採用創用 CC 授 權，所以教學資源皆能夠不受著作權的限制進行重製與整合讓既有的教學素材得以不斷創 新，促進教學資源的流通與增長。而開放式課程若能以模組化的方式將原提供之教育素材 進行改製，則對於學習者與教育工作者而言都能有效率且以更簡易的方式使用之。但由於 所呈現的單元皆為完整且短程，所以要將一門學科進行模組化並非簡易的工作，在設計時 需注意各單元間的連接性是否合適且相符，並且需將每個單元皆呈現出完整且精要的部 分，才能使課程模組化變得完整以符合要求，故在進行模組設計前應當思考模組規劃的所 有可能性（方建良、姚如芬，2003）。而教學順序需有依據，故在單元間的優先順序設計 上需有其緣由，每個學生的學習路徑可能會不同，所以也應因人而異允許多個學習路徑 (Falmagne, Cosyn, Doignon & Thi´ery, 2006)。模組化後的課程也提供學習者一個有效 率、有系統的學習鷹架，使不同教育背景的學習者皆能夠依照個別程度與需求做調整，使 學習更具彈性及多元化，也能讓學習者看見整個概觀的架構，瞭解每一段課程脈絡及課程 間的關聯性，而非僅以線性思維來學習；對於教育工作者而言，模組化後的教學資源因為 已依照難易度及關聯性的小單元呈現，所以能使教育工作者更容易選用適合該校學生程度 的教學素材，不需再自行擷取課程影片片段，只需專注於規畫適當的組織融入教學當中，
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則這樣的方式也能促進更多教育工作者願意使用這些模組化後的素材去創用新的教學資 源進而影響更多學習者。
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