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以學思達教學法增進技職校院工程學科學習成效-以電子學為例

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Academic year: 2021

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教育部教學實踐研究計畫成果報告

計畫編號:PEE107040 學門分:工程 執行期間:2018/08/01~2019/07/31 以學思達教學法增進技職校院工程學科學習成效-以電子學為例 配合課程:電子學 計畫主持人(Principal Investigator):曾騰輝 執行機構及系所:亞東技術學院 通訊工程系

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1 以學思達教學法增進技職校院工程學科學習成效-以電子學為例 配合課程:電子學

摘要

近年來技職院校生程度日趨下降,以傳統教學講授方式授課,已呈現學生學習意願低 落及成效不彰。如何讓學生在課堂上聚焦於學習,不再睡覺或忙於滑手機,提昇學習 意願、成效及信心,對於弱勢的技職生而言,應該是相當重要且有意義的。本計畫以 學思達翻轉教學方式,以資通訊領域之電子學為研究實踐科目,透過製作以問題為導 向的講義、引導分組之間「既合作又競爭」的學習模式,訓練學生自學、思考、討論、 表達等能力。將講台翻轉給學生、老師轉換成主持、引導者,增進學生閱讀學習興趣、 經由討論激發思考,及藉由表達提昇學生的學習成效。最後並以問卷調查以分析學生 對學思達教學法之接受程度及想法,以供後續教育者於相關科目之教學參考。 關鍵詞:學思達教學法、翻轉教學、電子學教學

1. 研究動機與目的

近來翻轉教學已成為顯學,傳統的教學方式著重於單向的「教」(講授),扭轉為 如何主導帶領學生的「學」(學習),唯有學習的主角-學生,具自主性、思考性及討論 式的學習(佐藤學,2012),才能讓學生進入學習行列,達到教學真正的本質及效果。 少子化後學生程度相對下降,即便教師具相當之教學經驗,學生之學習成效可能未見 起色,傳統講述方式即便創作俱佳或深入淺出,甚至希望透過與學生的互動提高學習 興趣,對於多數不夠積極的學生而言,仍然無法達到教學的目的。因此讓學生成為主 角,怎樣能讓學生不睡覺投入課程學習中,才是教學翻轉的關鍵(張輝誠,2014)。翻 轉教室(Flipped classroom)的理念源自於 2007 年美國高中的化學老師 Jon Bergmann 與 Aaron Sams,兩位老師將上課內容預錄成影片上傳到 YouTube 網站,讓學生在家看影 片預習,並於課堂時段互動來解答學生問題或完成作業,獲得良好的回饋。該課前預 習、課堂上討論交流的教學模式即為翻轉教室(黃政傑,2014)。在網路上提供授課講 義,以線上討論方式來延伸課堂討論,並提供學生分享及學習同儕的想法,課堂時間 則用以進行線上測驗,賦予學生自我學習的概念(Baker,2000)。上述方式對於主動積 極或自我學習意願高的學生,或許能有相當好的學習成效。但對於已經是近似末段班 的學生而言,學生本身學習主動性就不高,並且在缺乏指引的情況下,預習的效果更 難以預料,意即該「翻轉」僅止於「翻」,並未能「轉」動起來。可能的情形是,因缺 乏預習致使學生課堂上不會有問題、難以互動;亦或課堂上的測驗對學生而言,也難 以考試引導學習。因此該翻轉教學方式對於程度、積極度及態度不佳的學生是難以達 到理想的學習效果。目前多數教師,因沿襲自己當學生時老師的「傳道」方式,當為 人師時自然以同樣的教學方式來教學生。那麼學生「從學習中逃走」,也是自然而然的 事(張輝誠,2014)。因此,開發適合教師本身、符合學生程度、在適用的科目上的翻 轉教學,是可嚐試且必需的教學方式,而此方式正符合「學思達」教學法(張輝誠,2016)

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2 部分精神。對於目前學生程度不佳,傳統教學方式或許難以吸引學生專注於課堂上, 透過翻轉教育把舞(講)台給予學生,學生能有發展學習的空間。 有鑑於此,本計畫即將以學思達教學方法,實現於 107 學年之工程學科-電子學課 程中,希望藉以該翻轉教學方式,提升課堂上學生之學習成效,並訓練學生思考及表 達多元能力。

2. 文獻探討

(1). 關於學思達(學思達官網) 張輝誠老師有感於求學過程中「填鴨教育」和「小考文化」對學習的扼殺,自任 教於台北市中山女中教學的第一年就開始,即嘗試翻轉教學。以十多年的時間自創及 實驗「學思達」教學法,以自編講義、問題導向、分組討論、薩提爾應對姿態等方式, 讓課堂成為有效學習的場域,訓練學生自「學」、閱讀、「思」考、分組討論、分析、 歸納、表「達」、寫作等,使學生俱備能因應未來挑戰的學習能力。 自 2013 年起張輝誠老師即開始開放教室,歡迎關注教育的人可隨時前往觀課; 2014 年應誠致基金會方新舟董事長的邀請,擔任「台大翻轉教育工作坊」講師,所有 講演內容皆上傳 YouTube,兩個播放內容累積近十二萬人次的點閱率,學思達教學法 始受矚目。 關注翻轉教育議題的老師、家長除了可隨時透過網路了解學思達外,近三年在誠 致教育基金會的協助下所建立的「學思達教學法分享平台」,更打破校際藩籬成為學思 達教師共享教學講義的平台,吸引各地國高中、小教師積極投入該翻轉教學;並且繼 台北市中山女中於 2015 年九月成立學思達專班之後,新加坡中正中學(總校)也積極 打造學思達教室,並可能在不久的將來孕育出全世界第一所學思達學校。 (2). 2017 學思達亞洲年會(年會官網) 學思達教學法從張輝誠老師一個人獨行到眾人同行,逐漸匯聚為活絡的教師社群, 使創新教學理念及經驗得以快速累積、擴散及不斷增能。學思達教學法也是台灣教育 創新教育向海外輸出的成功案例(商業週刊 1563 期),近年來除了持續有海外教師組團 至台灣觀課取經外,亦有多位學思達教學法實踐教師受邀前往馬來西亞、新加坡及兩 岸三地(中國大陸、香港、澳門)等地進行培訓工作坊,分享其教學實務經驗,擴大學 思達社群並為華人教育帶來革新與激盪。 於 2016 年「實踐深耕」的精神下,學思達在台灣一方面以聚焦區域的方式和台 北、台中、台南學校合作辦理系列研習;持續支持資深學思達教師至各地陪伴輔導, 幫助剛起步的教師找到適合自身的方法,另一方面也將推廣對象延伸至大學講師、企 業講師及家長,驗證並擴大學思達的影響力;而在海外,則有如:香港匯基書院、中 國大陸洋蔥數學、新加坡中正總校、行知文教等具有高度動機的教育組織,將學思達 特點融入當地教育進行系統性的推廣。2017 年年會邀集亞洲各地的學思達教學實踐者, 分享其發展經驗及面臨的挑戰,期許營造一個開放分享、串聯合作的平台,匯聚轉化 為華人教育的創新影響力。 (3). 學思達實作案例(學思達 2016-2017 開放觀課資訊)

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3 2013 年至今,已累積上千位海內外教師進入學思達老師的班級觀課學習,同時每學期有 越來越多的教師加入開放教室的行列,以提供其他教師觀課。2017 亞洲年會有來自香港、新 加坡、馬來西亞、中國等地的教師提前來台,申請到台灣的課堂上觀課。以 106 學年第一學 期開放觀課課程如學思達官網所列,約有十幾所學校。

3. 研究方法(Research Methodology)

A. 實驗場域描述 修課學生以四人一組分組,教師編列講義於課堂上提供學生進行學習,講義內容包含兩 部分,一是課程前段部分:說明課程內容、定理、元件特性曲線、公式等;二是課程後段部 分:問題或練習題。前段由教師於課堂上講解說明講義一的部份;後段將以講義二的部分供 學生進一步學習、思考、解題、討論及上台表達。本課程班級 36 位同學分為 9 組,講義二部 分逐題抽籤組別及組內學生上台發表,該學生講述的成績,將代表整個小組的成績,受於同 儕之間的壓力,因此發表者不會隨便回答;另外透過不斷的學生上台發表,可以相互觀摩, 同時學生也較能以同學程度來講述內容,亦增加學生的表達能力。若抽到的學生上台不會回 答,小組其他組員可上台相互支援。其餘各組的組長則針對被抽到的學生所發表內容進行評 分,藉由評分賦予同學認真聆聽,除學習課堂內容外,同時也觀摩學習同學的表達方式。最 後才是老師補充課程內容精華。 B. 研究對象描述 以電子學(二)必修課程一班為實驗對象,於計畫執行前,先以該班電子學(一)( 106 學 年第二學期)為初期實驗課程,藉由該初期實驗之情形,作為本計畫之執行參考。 C. 研究架構 第一階段:教學實驗階段 依前述之實驗場域描述實施本實驗教學。 第二階段:問卷與訪談階段 學生填寫問卷調查量表,問卷之設計內容,參考學思達課程精神及問卷專家學者之建議 而決定。 D. 資料蒐集方法與工具 本課程計畫採行動研究法,透過課程計畫之推動及期末問卷訪談,並分析學思達教學法 於本課程推動之成效。

4. 教學暨研究成果(Teaching and Research Outcomes)

A.教學量化成果

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4 2. 電子學(一)之教學評量分數 76.48,本教學法電子學(二)之教學評量分數提升為 83.01。 上述之量化數據,顯現學思達教學法能提升學生之學習成效。 B.教師教學反思 1. 學生分組方式若採部分隨機較為合適。 2. 問卷分析中發現,較主動性及具相關背景知識(資電類)之學生較能接受學思達。 3. 對於學習態度不積極的學生,學思達的推動成效不明顯。 C.學生學習回饋 1. 71%(25/35)學生希望老師可以繼續用學思達分組教學方法上課。 2. 74%學生同意學思達較有助於提升思考力。 3. 74%學生認為學思達方式時間過得比較快。 4. 80%學生同意學思達能增進討論能力。 5. 77%認為學思達有助於表達能力的訓練。 6. 自學、思考、表達的過程中,66%學生喜歡思考。約有 45%及 51%認為自學及表達 是比較困難的。 D.研究成果(請填寫量化表) 1. 提供本課程之教材(如下網站),以供相關教師參考。 2. 於校內成果交流會分享本教學實踐研究計畫之經驗與成果。

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5 一. 參考文獻(References) [1]. 2017 學思達亞洲年會 http://sharestartconference.weebly.com/ [2]. 佐藤學, 黃郁倫, 鍾啟泉. (2012).學習的革命:從教室出發的改革. 天下雜誌出版 [3]. 佐藤學, 黃郁倫. (2013). 學習共同體:構想與實踐. 天下雜誌出版 [4]. 黃政傑. (2014). 翻轉教室的理念, 問題與展望. 臺灣教育評論月刊, 3(12), 161-186. [5]. 張輝誠. (2014). 學思達翻轉教學法― 我的十五年教學生涯之後的全新改革. 教師 天地, 191(08), 37-43. [6]. 張輝誠.(2016)高中老師開放教室把台灣變「教育觀光國」. 商業週刊,1563,170-173. [7]. 學思達官網 http://lte-taiwan.weebly.com/ [8]. 學思達 2016-2017 開放觀課資訊 http://lte-taiwan.weebly.com/38283259182594523460.html

[9]. Baker, J. W. (2000). The" classroom flip. Using web course management tools to become the guide by the side.

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6 二. 附件(Appendix)-A分組表格: 學期:107 學年(第⼀學期) 班級:通訊二 B 項目:亞東技術學院電子學(二)分組報告及個人評分表 組⻑簽名: 團隊分數:給分標準:1 分、2 分、3 分、4 分 (曾騰輝修改自學思達) 個人平時成績(請組⻑先填寫組員名稱) 組別 組員 每⼀格 可填入 三筆 分數 總計 組員 項目 總計 第⼀組 第二組 第三組 第四組 第五組 …….. 第九組 其他 備忘錄

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7 附件(Appendix)-B 講義: 106 學年第二學期 電子學 講義一:基本電學複習 2018/03/05 通訊一 B 學號: 姓名 1. 歐姆定律 (1) 歐姆定律定義為何? 試以公式描述。歐姆定律有哪幾個參數? 這些參數是以甚麼為單位? (2) 資通訊領域常用小電流,一般會用甚麼單位表示? 依歐姆定律其它二個參數常用單位是? 2. 重疊定理 (1) 何謂重疊定理? (2) 試以一電路範例說明。 3. 功率與能量 1. 功率定義為何? 以甚麼為單位? 試以公式描述。 2. 能量定義為何? 以甚麼為單位?與功率關係為何? 試以公式描述。 3. 一般手機電池單位是? 它是屬於功率或能量?

4. 克希荷夫電流定律(Kirchhoff's Current Law, KCL) (1)克希荷夫電流定律定義為何?

(2)電路結構中,何謂節點(node)? (3)該定律如何以數學式來描述? (4)試舉一例來說明(計算)該定律。

5. 克希荷夫電壓定律(Kirchhoff's Voltage Law, KVL) (1)克希荷夫電壓定律定義為何? (2)電路結構中,何謂迴路(loop)? (3)該定律如何以數學式來描述? (4)試舉一例來說明(計算)該定律。 6. 信號(signal)描述 (1)何謂頻率(frequency)?頻率單位是?何謂振幅(amplitude)? (2)一正弦波訊號如何描述? 試以波形及數學式描述。

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1. OPA 運 (1) 何謂 (2) OPA 運 (3) OPA 符 2. OPA 運 (1) OPA 有 (2) OPA 輸 3. OPA 電 (1)OPA 開 (2)OPA 之 4. 如下圖 若 VI1 5. 如下圖 若 VI1 運算放大器 OPA 運算放 運算放大器 符號及端點 運算放大器 有哪些理想 輸入端具虛 電路組態 開迴路組態特 之閉迴路組態 圖 OPA 差動 1=10-0.1sin 圖 OPA 儀器 1=10-0.1sin 電 器介紹 放大器? 器可作何用途 點如何描述? 器基本特性 想特性? 虛短路特性, 特性為何? 態,當形成 動放大器,試 nwt、VI2=10 器放大器,試 nwt、VI2=10 電子學 講義 通訊一 B 途?(運算、 ? ,何為虛短 成負迴授組態 試分析VO與 0+0.1sinwt , 試分析VO與 0+0.1sinwt , 8 義二:OPA 運 B 學號: 放大?) 短路?與短路 態時,有哪 與VI1及VI2關 , R1= R3=10 與VI1及VI2關 , 2R1=10k , 運算放大器 路差異為何? 哪兩種組態? 關係。如果 0k , R2= R4= 關係 R2=100k , 姓名 ? ?試以實際電 果 =100k,試求 R3= R4=10k 2 名 電路分析說 試求 Vo k,試求 Vo 2018/03/12 說明之。 o 2

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1. 實數 (1) 實數 (2) 電容 (3) 說明 2. OPA 運 (1) 何謂單 (2) 試說明 (3) 當ω» 3. OPA 運 (1)OPA 之 頻率? (2)在 100 4. OPA 差 (1) 試說明 (2) 試說明 、虛數、電 、虛數差異 、電阻定義 S、ω與 f( 運算放大器 單增益頻寬 明如圖(一) »ωb 時,如 運算放大器 之規格如圖( Hz 時之增益 差動放大器 明迴轉率( 明全功率頻 電子學 電容、電阻及 異 義及差異 (頻率)的關 器非理想特性 寬ωt )與A s 如何得到A s 器有限增益及 一)所示,若 益=? 器大訊號操作 (slew rate 頻寬。 學 講義三: 通訊一 B 及頻率 關係 性(有限增益 關係? s ω ω 及頻率響應 若設計成增 作 e)? 9 OPA 運算放 B 學號: 益及頻寬) ? 應 增益為 100 的 放大器(續) 的非反向放 姓名 放大器,求出 2 名 出閉迴路增 圖 2018/03/19 增益的 3-dB 圖(一) 9 B

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壹、 基礎 1. MOS 電 2. 電晶體 107 學年 礎知識說明部 電晶體的物 體中兩端的 年第一學期 部分: 物理結構,以 的電壓是如何 電子學(二 通訊二 B 以及它是如 何操控第三 10 二) 講義一 學號: 如何運作的 三端的電流 :MOSFETs 。 ,以及描述 NMOS 電 即把原點 姓名 述這些電流 電晶體操作在 特性可以用 點移到 2 名 –電壓特性 在飽和區時 用重新標示 。 2018/09/17 性的方程式 時的 示水平軸的方 7 。 特性。 方式得到,

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貳、 學思 1. 如何分 (1)設計圖 +0.5V μm,忽 (2)如圖顯 的 i-v 調變效 (3)分析示 忽略通 (4) 設計如 之 Vtp 求維持 思達翻轉教學 分析與設計 圖中的電路 。NMOS 電 忽略通道長 顯示一個 NM 特性,以 效應 (即假設 示於右圖的電 通道長度調變 如圖電路使 p = -1V 、 持飽和區操 學練習與報 計包含 MOS :即決定 R 電晶體之 Vt 長度調變效應 MOS 電晶體 以 MOSFET 參 設λ=0)。 電路,以決定 變效應 (即 使電晶體操作 k’ p(W/L) = 操作的最大R 報告 電晶體、電 RD及 RS之值 = 0.7V 、 應 (即假設 體,其汲極與 參數 kn = k 定節點電壓 即假設λ= 0 作在飽和區 = 1mA/V2 。 RD 值 11 電阻以及直 值,以使電晶 μnCox =100 設λ=0)。 與閘極被接 k’n(W/L) 壓 VD及分支的 0 )。 區,ID =0.5m 。假設λ= 直流電源的電 晶體操作在 0mA/V 2 、L 接在一起。求 與 Vtn 來 的電流 ID。令 mA、VD = + 0。 電路。 在 ID = 0.4m =1μm ,且 求這個被接 來表示。忽 令 Vtn = 1V 3V 。令此 mA、VD = 且 W = 32 接成二端元件 忽略通道長度 、k’ n(W/L) 此增強型 PM 件 度 = 1mA/V2 。 MOS 電晶體體

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107 壹、基礎知 1. 偏壓設 析和設 當 MO 定理關係式 (eq6.27) (eq5 (e .17) q5.28) GS D D v i i − − − − − − − =  (eq6. 28) D i   圖 6.13 型:包含 出電阻 圖 6.16: 模型,簡 忽略掉; 加到 (d) 7 學年第一學 知識說明部 設計於線性 設計。 SFET 操作在 式來操控汲 ( state (5 1 2 1 2 GS S GS gs n GS GS n v v V v k V V k = +   =  + − − − − − − − − −    =  action:      ( ( term v 1 2 n GS n GS k V k V = − + action action:     : MOSFET 含通道長度調 1/ λ MOSFET 簡單起見,推 但如果需要 T 模型的 學期 電子學 部分: 性操作的 MO 在飽和或夾 汲極電流 ) ( ) ( ) 2 2 5.17) 2 OV GS gs t gs t t GS t v V v V v V V V V v + −   −  − − −   − + − − − − − + −       ) ) expand the sq 2 uared via and simplify 1 2 GS t gs t t gs v V V V V v k − + − + n: :       T 的 小 信 調變效應, )當作模型 的 T 等效 推演過程已 要,它還是 D 和 S 之 學(二) 講義 通訊二 B OSFET 電晶體 夾止區時,閘 ,以 NMOS 來 2 gs gs v v    − + − 2 n gs k v     (eq6.28 (eq6 2.3 v v 號 模 用輸 型。 效電路 已將ro 是可以 之間 12 義二:電晶 學號: 體,等效成 閘極和源極 來說式子為 ( 8) 1 2 2) D n i = k V dc bias MOSFET  ( dc comp DS DS DD DD V DS v V R V R v = − = − action   (eq6.35) (eq6.35) (eq6.36) − − − − − 晶體放大器 成一個小信號 極之間的電壓 為 (eq6.1) ) ( ) current 2 D GS t n m I V V k g − + T   的轉導值 ) sm co regroup terms onent S D D DD D D D d R i V R I R i = − − ac :     

(

isolate in solve ) ) ) ds ds D d D ds v g d v s s v R i R v A v v − − − − = − = − ≡ = − − − action: action: action:      (MOSFETs) 姓名 號模型,作 壓 會根據 1 ( 2 D n i = k v ( ) ( gain term n GS t gs d m n gs V V v i k V v − ≡ = linear 

(

)

 apply mall-signal ondition simplify ds D D d DS D v d R I i V R i + = − ction: action:  

)

nsert (6.32) (5 for gai 4 ) n . 7 s d m gs m D g v g R − − − − −     2 名 作為電晶體放 據平方 圖 作 的 2 ) GS tn vV ) d 2 istortion term 1 2 n gs GS t k v V V + − nonlinear    (eq6.25 (e (eq6.25 (eq6.40 q6.40 (eq6 − − − − − .41 2018/10/15 放大器的分 圖 6.10: MO 作小信號放 的觀念性電 so (6.25) for as 5) 5) 1 2 0 0) ) OV m D n OV n m n V n W I k L V k W g k L W k L g − − − − − − − ′ = = ′ ′ = ′ = action: action:   )gm = 2knact  5 分 OSFET 當 放大器操作 電路 olve substitute for defined above 2 2 / 2 / OV OV D OV D V n W V L I W L V I k W L − − − − − ′ :   simplify / D W L I tion: 

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參、 學思 主題:MOS 1. 如右圖 λ=0。 (a) 求直流 (b) 求 gm (c) 求電壓 (d) 若 υ 最大的 ( ( ( (整 式 式 式 圖 6.3 大器 思達翻轉教學 S 電晶體放 圖中的電路 流電流 ID和 。 壓增益。 gs = 0.2si 的υDS值為 in 6.84) 6.85) 6.86) ) o L o v i R v R v A v R = = = 體電電增增 37 具有源 :(a) 沒有偏 學練習與報 放大器的分析 :VDD =+5V 和直流電壓 nωt 伏特 為何。 sig in sig L vo i O L vo L O o v vo L R A v R R A R R v G v R R A R R + = + ≡ + + 電阻 Rs 的 偏電電路 報告 析和設計。 、RD=10kΩ VDS。 ,並假設小 O L O R R + 的 CS 放 13 Ω、Vt = 1 小信號近似成 ( ( 1V、kn , = 2 成立,求 υ in 6.83 ) i R v = 開路電電增 式 (eq (eq (eq 20μA/V 2 、 υds。又最小 in s in sig ) i i o vo i v i R v R R v A v ≡ = + ≡ 增增 q6.99) q6.100) q6.101 1/ ) o vo vo v i A A = − = ≡ = 、W/L=20,V 小和 sig L o i R =∞ 1 1/ D i m s o m i D m iR v g R v g v g R g R −  =  +  ≡ = − + = − + VGS =2V 且 1 m i m s m D m s s g v g R R g R R   + 

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2. 某個 (a)偏壓 (b)偏壓 3. 某個 M 過驅動 4. 某 CS 號源的 果要維 波電壓 5. 在練習 因為某 以避免 信號會 NMOS 電晶 壓電壓 VGS=1 壓電流 ID=0. MOSFET 在 I 動電壓。 放大器將 M 的內阻 Rsig= 維持合理的 壓峰值? 習題 4 中, 某種理由, 免非線性失 會變為多少 晶體,

μ

nCOX 1.5V; .5mA,分別 ID=0.1mA 下 MOSFET 偏壓 =100kΩ,且 的線性操作 若輸入峰值 輸入信號υ 失真的上升。 少?假設 ro=∞ X =60μA/V 別求出 gm 及 下操作,且 壓在 ID=0.2 且有 20kΩ ,輸入弦波 值 50mV 的υ υsig的峰值 請問我們該 ∞。 14 V2、W/L=40 及 ro值。 gm=1mA/V 25mA,已知 Ω 的負載接 波信號的峰值 υsig信號, 值變為 0.2V 該用多少的 、Vt=1V,且 ,若 kn,=5 知 VOV=0.25V 接到輸出。求 值要限制在 ,可以得到的 V,而且我們 的 Rs值?所產 且 VA=15V, 50μA/V2, V,且 RD=20 求 Rin、Aυo 在 2VOV的 10 的輸出信號 們想要修正 產生的 Gυ值 ,則當 求所需的 W 0kΩ,放大 o、Ro、Aυ和 0%以下,求 號峰值將近 正電路讓υg 值為何?輸出 W/L 比值和 大器輸入信 和 Gυ。如 求輸出的弦 1V。假設 s保持不變 出端的峰值 和 變 值

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6. 設計圖 VA=100 和 VD= RG2的值 7. 如練習 計,求 圖(a)CS 放大 0V,且忽略 =6V,請明確 值,並求出 習題 6 之圖 求出 Rin、R 大器的偏壓 略爾利效應。 確標示出 RS 出偏壓點的 圖(a)的 CS 放 Ro,以及整體 壓電路,如圖 。並利用單電 S和 RD的值 MOSFET 參 放大器中, 體的電壓增 15 圖(b)所示,假 電源 VDD=15 值。如果分壓 參數 gm 和 ro Rsig=100kΩ 增益 Gυ。 假設 MOSFE 5V 來設計偏 壓電路的電 o的值。 Ω且 RL=20k ET 參數規格 偏壓,使得 電流為 2μA kΩ,請利用 格中,Vt=1V ID=0.5mA、 A,請明確算 用練習題 6 、kn=4mA/V2 VS=3.5V, 算出 RG1和 6 得到的設 2 、

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16 附件(Appendix)-C 問卷設計:

學思達翻轉教學 教學回饋問卷

學號: 姓名:

1. 學生背景:

(1). 進入大學前是:

☐電子、資訊、控制科 高職生

☐電機科 高職生

☐非 電子、資訊、控制、電機科 高職生

☐高中生

(2).

2. 教學法評估:

本學期電子學課程進行中,以學思達互動方式及傳統課程講授兩種方式進

行比較,第一段學思達互動方式,先講授基本課程知識(FET 元件原理、特性及

公式),再以分組學思達模式進行教學,第二段傳統課程則以傳統講授方式進行。

請根據第一段學思達方式回答下列問題。

非常 不同意 不同意 同意 非常 同意

1. 電子學是我不太擅長的科目。

2. 我會把電子學相關專業列入就業考量。

3. 我覺得電子學很難。

4. 我在電子學課上表現良好。

5. 我對高難度的電子學有自信。

6. 我能夠拿到良好的電子學成績。

7. 我對電子學相當在行。

8. 我的學習態度上是屬於比較主動的

9. 我喜歡自己找答案勝過老師直接給答案

10. 對於課業問題,我喜歡思考為什麼

(18)

17

(1). 學思達互動方討論中,通常你是:

☐教同學

☐被同學教

☐上述兩者比例差不多

(2). 學思達互動方式回饋:

非常 不同意 不同意 同意 非常 同意

1. 學思達較能提升上課專注力。

2. 學思達方式覺得時間過得比較快。

3. 學思達較有助於提升思考力。

4. 學思達能增進討論能力。

5. 學思達有助於表達能力的訓練。

6. 學思達區別角色有助學習。

7. 認同本學期互動學習的分組方式。

8. 學思達能提升你學習電子學的興趣。

9. 學思達方式中,在與同學的討論學習上

較能夠理解學習內容。

10. 學思達方式中,精神比較集中。

11. 學思達方式需花較多時間感覺沒有效

率。

12. 學思達方式中,比較不會滑手機、打瞌

睡。

13. 學思達方式的學習成效比較好。

14. 學思達方式也適合用在實習或實作科

目上。

15. 會建議其他科目老師也採用互動式教

學。

(19)

18

問答:

1. 你覺得自學、思考、表達的過程中,哪個部分是你喜歡的? 為什麼?

2. 你覺得自學、思考、表達的過程中,哪個部分是你覺得比較困難的?

3. 老師以學思達方式上課,你覺得效果好或不好? 為什麼?

4. 你對學思達教學方法的具體感受為何?

5. 希望老師可以繼續用學思達分組教學方法上課?

(20)

教學實踐研究計畫期末成果報告

以學思達教學法增進技職校院工程學科學習成效-以電子學為例

計畫主持人:

曾騰輝 助理教授

任職機構:

亞東技術學院 通訊工程系

近年來技職院校生程度日趨下降,以傳

統教學講授方式授課,已呈現學生學習意願

低落及成效不彰。如何讓學生在課堂上聚焦

於學習,不再睡覺或忙於滑手機,提昇學習

意願、成效及信心,對於弱勢的技職生而言,

應該是相當重要且有意義的。本計畫以學思

達翻轉教學方式,以資通訊領域之電子學為

研究實踐科目,透過製作以問題為導向的講

義、引導分組之間「既合作又競爭」的學習

模式,訓練學生自學、思考、討論、表達等

能力。將講台翻轉給學生、老師轉換成主持、

引導者,增進學生閱讀學習興趣、經由討論

激發思考,及藉由表達提昇學生的學習成效。

最後並以問卷調查以分析學生對學思達教學

法之接受程度及想法,以供後續教育者於相

關科目之教學參考。

關鍵詞:學思達教學法、翻轉教學、電子學

教學

計畫摘要

A.實驗場域描述

修課學生以四人一組分組,教師編列講

義於課堂上提供學生進行學習,講義內容包

含兩部分,一是課程前段部分:說明課程內

容、定理、元件特性曲線、公式等;二是課

程後段部分:問題或練習題。前段由教師於

課堂上講解說明講義一的部份;後段將以講

義二的部分供學生進一步學習、思考、解題、

討論及上台表達。本課程班級36位同學分為

9組,講義二部分逐題抽籤組別及組內學生

上台發表,該學生講述的成績,將代表整個

小組的成績,受於同儕之間的壓力,因此發

表者不會隨便回答;另外透過不斷的學生上

台發表,可以相互觀摩,同時學生也較能以

同學程度來講述內容,亦增加學生的表達能

力。若抽到的學生上台不會回答,小組其他

組員可上台相互支援。其餘各組的組長則針

對被抽到的學生所發表內容進行評分,藉由

評分賦予同學認真聆聽,除學習課堂內容外,

同時也觀摩學習同學的表達方式。最後才是

老師補充課程內容精華。

研究方法

近來翻轉教學已成為顯學,傳統的教學

方式著重於單向的「教」(講授),扭轉為如

何主導帶領學生的「學」(學習),唯有學習

的主角-學生,具自主性、思考性及討論式的

學習(佐藤學,2012),才能讓學生進入學習

行列,達到教學真正的本質及效果。少子化

後學生程度相對下降,即便教師具相當之教

學經驗,學生之學習成效可能未見起色,傳

統講述方式即便創作俱佳或深入淺出,甚至

希望透過與學生的互動提高學習興趣,對於

多數不夠積極的學生而言,仍然無法達到教

學的目的。因此讓學生成為主角,怎樣能讓

學生不睡覺投入課程學習中,才是教學翻轉

的關鍵(張輝誠,2014)。翻轉教室(Flipped

classroom)的理念源自於2007年美國高中的

化學老師Jon Bergmann 與 Aaron Sams,

兩 位 老 師 將 上 課 內 容 預 錄 成 影 片 上 傳 到

YouTube網站,讓學生在家看影片預習,並

於課堂時段互動來解答學生問題或完成作業,

獲得良好的回饋。該課前預習、課堂上討論

交流的教 學模式即 為翻轉教 室(黃政傑 ,

2014)。在網路上提供授課講義,以線上討

論方式來延伸課堂討論,並提供學生分享及

學習同儕的想法,課堂時間則用以進行線上

測驗,賦予學生自我學習的概念(Baker,

2000)。上述方式對於主動積極或自我學習

意願高的學生,或許能有相當好的學習成效。

但對於已經是近似末段班的學生而言,學生

本身學習主動性就不高,並且在缺乏指引的

情況下,預習的效果更難以預料,意即該

「翻轉」僅止於「翻」,並未能「轉」動起

來。可能的情形是,因缺乏預習致使學生課

堂上不會有問題、難以互動;亦或課堂上的

測驗對學生而言,也難以考試引導學習。因

此該翻轉教學方式對於程度、積極度及態度

不佳的學生是難以達到理想的學習效果。目

前多數教師,因沿襲自己當學生時老師的

「傳道」方式,當為人師時自然以同樣的教

學方式來教學生。那麼學生「從學習中逃走」

研究動機與目的

A.教學量化成果

1. 學生之原始成績(相較於去年)提升15%。

2. 電子學(一)之教學評量分數76.48,本教學

法電子學(二)之教學評量分數提升為83.01。

上述之量化數據,顯現學思達教學法能提升

學生之學習成效。

B.教師教學反思

1. 學生分組方式若採部分隨機較為合適。

2. 問卷分析中發現,較主動性及具相關背景

知識(資電類)之學生較能接受學思達。

3. 對於學習態度不積極的學生,學思達的推

動成效不明顯。

C.學生學習回饋

1. 71%(25/35)學生希望老師可以繼續用學

思達分組教學方法上課。

2. 74%學生同意學思達較有助於提升思考力。

3. 74%學生認為學思達方式時間過得比較快。

4. 80%學生同意學思達能增進討論能力。

5. 77%認為學思達有助於表達能力的訓練。

6. 自學、思考、表達的過程中,66%學生喜

歡思考。約有45%及51%認為自學及表達

是比較困難的。

D.研究成果(請填寫量化表)

1. 提供本課程之教材(如下網站),以供相關

教師參考。

2. 於校內成果交流會分享本教學實踐研究計

畫之經驗與成果。

教學暨研究成果

1. 2017 學思達亞洲年會

http://sharestartconference.weebly.com/

2. 佐藤學, 黃郁倫, 鍾啟泉. (2012).學習的革命:從教室出發

的改革. 天下雜誌出版

3. 佐藤學, 黃郁倫. (2013). 學習共同體:構想與實踐. 天下

雜誌出版

4. 黃政傑. (2014). 翻轉教室的理念, 問題與展望. 臺灣教育

評論月刊, 3(12), 161-186.

5. 張輝誠. (2014). 學思達翻轉教學法─ 我的十五年教學生

涯之後的全新改革. 教師天地, 191(08), 37-43.

6. 張輝誠.(2016)高中老師開放教室把台灣變「教育觀光

國」. 商業週刊,1563,170-173.

7. 學思達官網

http://lte-taiwan.weebly.com/

8. 學思達2016-2017開放觀課資訊

http://lte-taiwan.weebly.com/38283259182594523460.html

9. Baker, J. W. (2000). The" classroom flip. Using web

course management tools to become the guide by

the side.

參考文獻

聯絡方式:

曾騰輝 助理教授

亞東技術學院 通訊工程系

alex@mail.oit.edu.tw

計畫成果資源:

<計畫教材網站>shorturl.at/mxJL0

(1) 關於學思達(學思達官網)

張輝誠老師有感於求學過程中「填鴨教

育」和「小考文化」對學習的扼殺,於台北

市中山女中教學即嘗試翻轉教學。以十多年

的時間自創及實驗「學思達」教學法,以自

編講義、問題導向、分組討論、薩提爾應對

姿態等方式,讓課堂成為有效學習的場域,

訓練學生自「學」、閱讀、「思」考、分組

討論、分析、歸納、表「達」、寫作等,使

學生俱備能因應未來挑戰的學習能力。

(2) 2017 學思達亞洲年會(年會官網)

學思達教學從張輝誠老師個人獨行到眾

人同行,逐漸匯聚為活絡的教師社群,使創

新教學理念及經驗得以快速累積、擴散及不

斷增能。學思達教學法也是台灣教育創新教

育向海外輸出的成功案例(商業週刊1563期)。

(3) 學思達實作案例(開放觀課資訊)

2013年至今,已累積上千位海內外教師

進入學思達老師的班級觀課學習,同時每學

期有越來越多的教師加入開放教室的行列,

以提供其他教師觀課。2017亞洲年會有來自

香港、新加坡、馬來西亞、中國等地的教師

提前來台,申請到台灣的課堂上觀課。

文獻探討

,也是自然而然的事(張輝誠,2014)。因此,

開發適合教師本身、符合學生程度、在適用

的科目上的翻轉教學,是可嚐試且必需的教

學方式,而此方式正符合「學思達」教學法

(張輝誠,2016)部分精神。對於目前學生程

度不佳,傳統教學方式或許難以吸引學生專

注於課堂上,透過翻轉教育把舞(講)台給予

學生,學生能有發展學習的空間。

有鑑於此,本計畫即將以學思達教學方

法,實現於107學年之工程學科-電子學課程

中,希望藉以該翻轉教學方式,提升課堂上

學生之學習成效,並訓練學生思考及表達多

元能力。

B.研究對象描述

以電子學(二)必修課程一班為實驗對象,

於計畫執行前,先以該班電子學(一)( 106學

年第二學期)為初期實驗課程,藉由該初期實

驗之情形,作為本計畫之執行參考。

C.研究架構

第一階段:教學實驗階段

依前述之實驗場域描述實施本實驗教學。

第二階段:問卷與訪談階段

學生填寫問卷調查量表,問卷之設計內

容,參考學思達課程精神及問卷專家學者之

建議而決定。

D.資料蒐集方法與工具

本課程計畫採行動研究法,透過課程計

畫之推動及期末問卷訪談,並分析學思達教

學法於本課程推動之成效。

參考文獻

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