【附件三】教育部教學實踐研究計畫成果報告格式(系統端上傳 PDF 檔)
教育部教學實踐研究計畫成果報告(封面)
Project Report for MOE Teaching Practice Research Program (Cover Page)
計畫編號/Project Number：PEE107134
學門分類/Division：工程
執行期間/Funding Period：2018/08/01‐2019/07/31
計畫名稱/Title of the Project：考量多元入學學生背景差異的數位邏輯設計課程改進之 研究
配合課程名稱/Course Name：數位邏輯設計
計畫主持人(Principal Investigator)：劉一宇
執行機構及系所(Institution/Department/Program)：臺灣科技大學/資訊工程系
繳交報告日期(Report Submission Date)：2019/09/06
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考量多元入學學生背景差異的數位邏輯設計課程改進之研究
一. 報告內文(Content)(請繳交 3 至 10 頁成果報告，不含封面、參考文獻、相關佐證附件與 連結，檔案大小以 20mb 為限。)
1. 研究動機與目的(Research Motive and Purpose)
請描述所選擇研究議題的問題挑戰與背景、教學實務現場遇到之挑戰以及該議題 的重要性與影響力。
多元入學方案讓國中畢業生可以依據個人興趣及性向，分流選擇適合自己的 高中或高職就讀，實現了多元、適性的目標。由於普通大學與科技大學分別針對 高職與高中畢業生開放入學的合流管道，使學生們的學習發展不致於被國中畢業 時的選擇給侷限，因而衝擊未來的職涯規劃。然而，不同來源背景學生的基礎知 識與技能存在一定程度的落差，學生們的學習興趣、自我期許、未來的目標亦有 相當程度的差異。為了因應不同來源背景的學生，如果我們在課程設計與發展上 能夠提供更多元的彈性與配套，學習尊重彼此基礎與特質的差異，進一步融合學 生專長，激發學習動機，深化合作可能，有機會以創新教學提高學習動機與成效。
以臺科大資工系大二上的必修課程『數位邏輯設計』為例，修課學生約有 60%
為高職背景，40%為高中背景。然而，就讀電子科與資訊科的高職學生，已經在 高二學習過數位邏輯。由於數位邏輯是四技二專統一入學測驗 (統測) 考試科目，
縱然大學部課程所著重的焦點和深度與高職課程略有不同，高職背景的學生對於 相關知識仍然有相當高的熟悉掌握程度。反觀高中背景的學生則是全新的開始。
因此，在這個混合多元入學背景差異的班級裡，容易出現兩個截然不同的族群。
較大的學生族群對於教科書內容可能已經有一半以上的掌握度，部份學生甚至可 能因而掉以輕心。另一個較小的學生族群卻完全不瞭解整個專業課程的脈絡及發 展方向，只能戰戰兢兢地應對。這種劇烈的背景基礎知識落差，已經實質地衝擊 到許多學生的學習動力及授課教師的班級經營策略。
另一方面，為數不少的學生們並不明白，強調計算機軟體發展的資工系，為 何必須把學習底層硬體運作與設計的能力視為必修課程? 許多一心一意只想朝開 發軟體方向前進的同學，會誤以為硬體相關的課程只是浪費時間，對於他們未來 發展是沒有用途的。然而，軟體仍然需要運行在硬體之上，如果對於底層硬體運 作有足夠的基礎知識，在軟體開發時往往更能顧慮到效能、功率消耗、系統安全 等議題。這些硬體的基礎知識，反而成為軟體系統開發人員的一種『軟實力』。以 2018 年一月爆發 Intel 處理器全球譁然的 Meltdown 和 Spectre 安全性漏洞為例，
先進的攻擊手法需要對於處理器硬體運作具備足夠的知識，才能理解其背後的原 理並像軟體巨擘 Google 提出修補的方案 (Lipp, 2018) (Kocher, 2019)。所以，軟體 與硬體整合性的知識，對於資工系學生的發展有正面的助益。這也是國內外許多 資訊工程系都仍將基礎硬體課程視為大學部必修課程的原因。我國是全球重要的 資訊大國，尤其在電腦及智慧型手機的設計與製造方面，全球的市場佔有率非常 的高。如何引導學生建立正確而健康的學習心態，同時抱持著開放的心胸來接納
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更多元的知識技能，避免發生軟體領域的學生不懂硬體、硬體領域的學生不懂軟 體。將是授課老師進行課程規劃時，需要細心調整的地方。
近年來，新的教學方法與工具，例如：磨課師、翻轉教學、線上即時互動平 台等，使課程的經營可以有更多的變化，而不再只限於採取大班教學的策略 (劉 怡甫，2013)。讓原本只能在大班教學進行的記憶、理解類的知識可以透過預先錄 影而讓同學們提早在上課前就已經準備好 (黃政傑，2014)。在課堂上，我們可以 調整為分組活動和實作演練，以便強化應用、分析與創造的能力，同時評量學習 成效 (曾淑惠，2015)。由於『hands‐on learning (做中學)』和『experiential education (體驗式教育)』是許多學術界認為可以有效提升學習成效的措施 (Kuh, 2008) (Najmabadi, 2017)。為了拉近修課學生在高中或高職不同課程架構下而造成的基礎 知識落差，同時兼顧高中與高職背景學生在未來資訊工程應用領域發展的方向，
本論文將探討如何運用適當的教學工具 (例如：翻轉教學實作與線上即時問答)，
搭配合適的分組作業，並規劃新的實作演練模組，以提高全體學生的學習成效。
我們認為這是一個在教育理念和班級經營上具有高度價值，卻充滿挑戰性的目 標。
2. 文獻探討(Literature Review)
請針對本教學實踐研究計畫主題進行國內外相關文獻、研究情況與發展或實作案 例等之評析。
（一）因應多元入學之學生背景差異的課程規劃
我們首先參考國內一般大學和科技大學的現況。『數位邏輯設計』課程有下面 兩種典型的作法：(1) 高中與高職分班授課、(2) 高中與高職合班授課。第一種作 法的分流方式似乎對於背景基礎差異大的高中和高職學生都有幫助。然而，並不 是每一位高職背景的學生都已經具備足夠的基礎能力，以入學管道逕行分班授課 亦可能導致學生的權益受到影響。此外，倘若修課學生總人數不足，此種安排也 不符合成本效益。第二種作法固然有益於開課的成本控制，卻需要授課教師在課 程規劃上仔細評估高中與高職學生的背景程度及學習能力，進而選擇合適的授課 內容。然而，此舉仍有一些負面因素。以『數位邏輯設計』為例，如果選擇從基 礎開始教，高職背景的學生容易覺得學不到新的知識；然而，如果直接跳過數位 邏輯的基礎，例如從硬體描述語言 (hardware description language, HDL) 切入，固 然可以讓高職背景的學生學習新的知識，但是在實際從事數位電路設計時，缺少 足夠數位邏輯電路知識的高中背景學生，往往無法精確地想像自己所撰寫的 HDL 語言將會被軟體轉換 (synthesize) 成什麼型態的邏輯電路。為了解決高中與高職 不 同 的 課 程 架 構 下 而 造 成 的 基 礎 知 識 落 差 ， 或 許 可 以 參 考 『 差 異 化 教 學 (differentiate instruction)』的行動研究成果 (Tomlinson and Allan, 2000) (Tomlinson, 2004)。差異化教學是針對同一班級裡，不同程度、學習方式及學習興趣的學生提 供多元性學習輔導方案的教學模式 (國立臺灣師範大學教育研究與評鑑中心，
2013)。針對不同程度的學生，給予適當的課程教材與學習任務，並且在可以合作
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的課程主題裡，安排彈性的同質性或異質性分組方式，善用同儕力量來營造更好 的教學環境 (林穎，2010) (林思吟，2016)。採用差異化教學法的授課教師需要運 用多元的策略，持續地觀察或評量學生的學習狀況，動態地調整教學內容、進度 與分組方式，因此也需要多元化的學習評量模式來衡量學生是否達到及格水準的 關鍵能力，避免以單一固定的評量來決定學生的程度 (謝忠明，2013) (方金雅，
2017)。為了推動十二年國民基本教育，教育部規劃專屬於中等學校 (國中、高中 與高職) 教師專業能力的五個主題課程，包括：教育理念與實施策略、有效教學、
差異化教學、多元評量理念與應用、適性輔導作法 (吳清山，2012) (教育部，2013)。
在進行差異化教學時，需要縝密規劃實務推動策略，才能夠滿足不同層次學生的 多元需求，避免學生因低學習成就而放棄學習 (甄曉蘭，2013/10)。國內在中等學 校有許多成功的差異化教學經驗可以參考 (顏惠君，2015)。此外，為了營造同儕 合作學習的環境，採用同質性分組可以激發高學習成就學生挑戰困難的任務，同 時提升中學習成就學生在團隊合作的動力；採用異質性分組可以使中學習成就和 低學習成就的學生在高學習成就學生的引導下而有所進步，同時讓高學習成就學 生練習統整已經學會的知識，進而透過小組分享而在口語表達與溝通能力獲得成 長 (陳薇吏，2017)。
（二）強化資訊工程領域軟體與硬體整合的能力
我們參考國內許多資訊工程系所的必修課程表，都仍保留『數位邏輯設計』
及『計算機組織』課程。部份學校也將『電子電路』列為必修課程。我們在參與 教育部人才培育計畫的場合與外校老師交流時，亦經常聽到老師們在教學現場觀 察到的現象：『電子電機系的學生容易忽略軟體知識的學習；資工系的學生容易忽 略硬體知識的學習。』以資工系的學生為例，許多同學在大一和大二階段即認定 自己將來從事寫程式的工作，在面對數學類和硬體類的課程時，容易主觀認定這 些課程對於生涯發展不具實用價值。然而，這個獨特的『偏食』現象卻容易限制 學生未來職涯發展選擇的彈性及可能性。事實上，國外亦有許多針對資訊工程背 景學習硬體知識的討論。為了激發資訊領域學生的熱情，有些老師建議應該嘗試 漸進式地導入硬體實作 (Ristov, Stolikj, and Ackovska, 2011) (McGill, 2012)。在程式 設計課程中導入小型的可程式化硬體來引導學生瞭解硬體運作，並且與軟體共同 建構一個完整的系統。期望學生可以運用不同的方式組合軟體與硬體來進行創新，
例如：Micro:bit, Arduino, Raspberry Pi 等平台 (Thompson, 2017)。也有研究指出，
學生們如果曾學習過『微處理機系統 (Microprocessor System)』、『微控制器系統 (Microcontroller System)』、『人機互動 (Human‐Computer Interaction』、『軟體架構 與設計 (Software Architecture and Design)』等挑戰性高的跨領域課程後，往往可以 激發學生在選擇專題製作或畢業論文的主題時，願意嘗試去挑戰整合多個知識領 域，進而對學生日後就業和創業帶來很大的助力 (Ackovska, Kostoska, and Ristov, 2015)。
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3. 研究方法(Research Methodology)
可包含實驗場域、研究對象、研究架構、資料蒐集方法與工具與分析方法等項目，
但不限於列舉內容。
本研究針對 107‐1 臺科資工系大二上的『數位邏輯設計』課程嘗試新教學策 略。107‐1 學期修課學生共有 90 位，其中在高中期間曾學習數位邏輯的學生佔 58%，
未曾學習數位邏輯的學生佔 42%。如此鮮明而顯著的差異是班級經營的一大挑戰。
以往的課程進度規劃通常安排 3 至 4 次作業、兩次期中考試和一次期末考試，傳 統教學方式所需之時數及其對應的課程作業請參考表一。
表一：傳統『數位邏輯設計』課程大綱與進度規劃 (106-1 學期)
週數 課程大綱 (進度) 課程時數 課程作業
1 Outline, digital system, number system 2hr 2 Complement, signed number, Binary codes 4hr
3 Boolean algebra 3hr
4 Boolean function, canonical and standard forms 4hr
5 Gate-level minimization 4hr
6 Midterm examination 1 (2hr)
7 NAND-NOR implementation 2hr
8 Other two-level circuits 4hr
9 Combinational circuit design 2hr
10 Adder, multiplier, comparator 3hr
11 Decoder, encoder, multiplexer 3hr
12 Concept of sequential circuit 1hr
13 Latch, flip-flop 3hr
14 Midterm examination 2 (2hr)
15 Sequential circuit analysis and design 3hr
16 Register, ripple counter, synchronous counter 3hr 17 Self-correcting counter, Johnson counter, memory 3hr
18 Final examination (2hr)
為了拉近修課學生在高中或高職不同課程架構下而造成的基礎知識落差，同 時兼顧高中與高職背景學生在未來資訊工程應用領域發展的方向，我們進行差異 化分群，並規劃下列三個新嘗試項目，包括：(1) 設計通用型個人專案、(2) 設計 學習型與挑戰型分群個人專案、(3) 規劃分組型整合性實作專案並錄製翻轉教學影 片。透過給予學生差異化學習的機會，進而激勵學習動機與成效。我們在開學時 舉行一次核心能力分群測驗 (placement test)。測驗的範圍是高職數位邏輯的授課 內容。依據測驗結果讓通過測驗的學生 (須達 70 分以上)可以依據個人意願選擇參
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加『彈性自學族群』；其餘學生則加入『一般學習族群』。為了強化學生的軟硬體 整合能力，我們改變課程實作內容。包括：利用程式進行邏輯最佳化 (第三週、
第六週與第十三週)、數位晶片設計前段流程 (第十五週)、數位晶片設計後段流程 (第十六週)。因應不同學習群的基礎知識落差，我們實驗性地調整前兩次 (第三週 和第六週) 的邏輯最佳化實作難度，目的是讓不同學習群的同學可以有適合自己 程度的實作主題，使所有的修課學生都能夠結合資訊工程的專業能力，建立軟硬 體系統整合的根基。一般學習族群的學生完成學習型專案，彈性自學族群的學生 則需要完成挑戰型專案。詳細實作內容規劃，請參考表二。
表二：實作內容規劃表
週數 新增實作之隸屬主題 新增實作內容
3 Simple logic optimization 2-level logic optimization: espresso (學習/個人型) Reduce ordered BDD generation (挑戰/個人型) 6 Advanced logic optimization Essential prime implicant generation (學習/個人型)
Exact boolean minimization (挑戰/個人型) 13 Sequential logic optimization State minimization (通用/個人型)
15 Digital IC design front-end flow
Logic synthesis, design for testability (DFT) insertion, automatic test pattern generation (ATPG), and fault coverage simulation (整合/分組型)
16 Digital IC design back-end flow Floorplanning, power network design, placement, clock tree synthesis, wire routing (整合/分組型)
由於實作專案需要利用上課時間講解，將壓縮到原本上課需要的時間。因此 我們將部份的實作導入翻轉教學，讓實作講解的時間得以大幅度縮減以提升課程 效率。詳細課程規劃流程圖，請參考圖一。虛線外框表示彈性自學族群非必要參 加之課程活動。
6 是否曾在高職修習過數位邏輯?
期初核心能力分群測驗 (筆試) 是
彈性自學族群 一般學習族群
否 低
高
學習型個人小專案 (2個) 通用型個人小專案 (1個)
挑戰型個人小專案 (2個)
一次期中評量、一次期末評量 (筆試)
數位晶片設計實務 (2個、課堂解說、錄製翻轉教學實作影片)
大班教學 (線上即時問答、課後手寫作業) 大班教學
圖一：『數位邏輯設計』課程規劃流程圖
4. 教學暨研究成果(Teaching and Research Outcomes) (1) 教學過程與成果
為了評估本研究所採取的教學策略是否有效，我們首先透過量化指標來 分析學習動機、學習態度和學習成效三個面向是否獲得改善。(A) 我們針對不 同背景的學生族群，透過比較 106‐1 (傳統教學方式) 與 107‐1 (新教學策略) 的 成績來瞭解學生是否在專業知識上有更多的精進。106‐1 曾經學過數位邏輯的 學生不及格率為 8.16%、未曾學過的學生不及格率為 12.0%；107‐1 曾經學過 數位邏輯的學生不及格率為 10.4%、未曾學過的學生不及格率為 7.1%。107‐1 學習評量數據顯示，『未曾學過數位邏輯的學生』相較於『曾經學過數位邏輯 的學生』有較低的不及格率。此外，我們邀請 107‐1 同學參加問卷回饋，評估 新教學策略對於提高課程理解的幫助。(B‐1) 曾經學過數位邏輯的學生有 5.1%
不贊成新的實作規劃 (認為需要花費更多的時間)，未曾學過數位邏輯的學生 均完全贊成新的實作規劃。(B‐2) 一般學習族群的學生有 92.6%認為線上即時 問答對於提高課程內容的理解有正面的幫助。(C) 我們比較本校教務處在 106‐1 (傳統教學方式) 與 107‐1 (新教學策略) 的教學評量統計來瞭解修課學 生對於本課程的滿意度。106‐1 的總平均為 3.91，略低於本系大學部必修課平 均 3.93；107‐1 的總平均為 4.43，高於本系大學部必修課平均 4.11。
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(2) 教師教學反思
(A) 由於目前僅有一年的學習成果資料可以分析，我們無法確定 107‐1『未 曾學過數位邏輯的學生』相較於『曾經學過數位邏輯的學生』有較低的不及 格率是否為特例。然而此現象值得進一步探究。透過分析不及格學生的成績 分佈，我們大膽地假設：實作導向的教學策略讓曾經學過數位邏輯卻掉以輕 心的學生不及格率上升，卻能讓未曾學過數位邏輯的不及格率下降。如果這 個假設是正確的，雖然似乎可以滿足我們對於本課程的教育目標，但也需要 進一步思考，如何以更好的教學策略來進一步鼓勵曾經學過數位邏輯的學生 能夠在大學的進階課程裡有更多的進步，避免畫地自限。(B‐1) 我們觀察到不 同學習背景的學生對於實作規劃的接受度有些許的差異，5.1%曾經學過數位 邏輯的學生認為課程實作需要花費更多的時間來完成，因而傾向老師規劃手 寫作業；未曾學過數位邏輯的學生普遍同意實作有益於幫助理解課程的內容。
我們懷疑這個差異可能與高職背景學生過去以教師課堂授課與回家手寫練習 的方式來學習數位邏輯有關，少數同學們或許仍傾向選擇過去既有的學習模 式來面對較為進階的課程內容。如何活化同學們的學習模式，以增進其自我 學習能力，這個議題值得教師進一步地省思。(B‐2) 統計結果顯示線上即時問 答對於提高課程內容的理解有正面的幫助。我們認為，新的教學規劃策略固 然從整體的角度來看是有效的，但仍需考慮由於課程實作的負荷或是線上即 時問答的壓力而造成修課學生的影響。(C) 透過比較學生回饋之教學評量，我 們可以注意到新的教學策略 (107‐1) 比傳統教學方式 (106‐1) 進步了許多。以 滿分 5 分的基準來衡量，學生對於本課程在 106‐1 的滿意度由原本低於全系必 修課 0.02 分進步為 107‐1 高於全系必修課 0.32 分。雖然教學評量統計並不適 合作為觀察教學成效的唯一指標，但是如果與本系必修課平均的滿意度來對 比，一年的時間可以有如此的進步，應該可以表示多數的同學們對於本課程 的新調整抱持著比較正面的態度。
(3) 學生學習回饋
在學生學習回饋的質化指標方面，我們設計質性問卷以彙整同學們對於 分群實作和整體課程規劃的建議。同學的回饋明顯地呈現了多元入學學生背 景程度的落差，然而普遍學生仍對於新的教學策略感到滿意。回饋內容請參 考表三。
表三：質性問卷回饋總表
分群實作回饋
◎ 第一個用到遞迴剛好是我比較不拿手的地方，所以花了比較久的時間完成、第二個作業花在了解題目的時間比較長，不過 code 實作就 比較還好 ◎ 1. 操作工具看化簡後的結果，跟教卡諾圖時有相互對應，算有感的作業。2. 比 State minimization 難，不過仍算是有趣的實 作 ◎ 一般學習群的一些部分我覺得有點太難了 ◎ 我覺超級棒 ◎ 第一個蠻容易的，第二個做很久 ◎ This project for me is too hard to do. Especially for me that is from a normal high school. The usage guide in the internet are not clear enough for me to understand. ◎ 我覺得很不 錯，可以把以前學到的化簡套用到CODE 裡也可以透過圖看到結果。 ◎ 很好的程式練習 ◎ 如果沒有選修其他相關課程的話，本堂課是 資工系本學期唯一會需要撰寫程式的課，所以我覺得這一部份的練習不能太少。 ◎ 很棒的實作 ◎ 出作業時還沒學到很多部分章節所以 其實不是很懂軟體功用 ◎ 可以給我們簡略的中文敘述 ◎ 我是屬於一般自學群的學生，這兩個 project 如果沒有一點基礎程式設計的能力 的話會有點應付不來 ◎ 一般自學群: 兩者都很有趣，和上課內容也很相關，不過還是希望老師能提供更多相關內容的連結。 ◎ 另外(2) 的部分個人認為其實可以和彈性自學群一樣就好，畢竟寫程式主要是在實現已知的演算法，和課程內容熟悉程度相關較小，比較完整的實
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作反而有助於熟悉課程內容。 ◎ 這對改善程式的能力有很大的幫助 ◎ 有助於了解課程中學到的 K-map 應用 ◎ 不同學群做不一樣的我 覺得可以 ◎ 還不錯 ◎ Espresso 的操作手冊寫得對初學者來說不是很友善，因為常常看了也不知道在寫什麼，建議可以做一份建議的教 學影片或PPT。 ◎ 一般學習群：1.送分作業、2.對於沒程式基礎的人，這份作業也許會過重了一些 ◎ essential prime implicants 對於我這 種比較沒有邏輯的，很有挑戰性 ◎ 有點複雜、程式負擔對於本課稍大 ◎ 沒什麼特別的問題。 ◎ 很棒 ◎ 這部分很喜歡，希望以後的 學弟妹都可以有這部分 ◎ 能夠利用本身所學了解一些數位邏輯設計工具的做法我覺得很新穎 ◎ 沒有實質幫助 ◎ Espresso 不太會用
◎ 可為一般學習群提供良好的學習機會 ◎ 由於少部分同學是非資工或電資背景的，撰寫程式時可能較為吃力，若是程式碼不幸寫錯或無 法如期完成，建議能提供其它的補救方式（像是再出額外的課本練習題之類的）。 ◎ 專一：無、專二：作業結束後提供範例算法 ◎ 很有 難度 ◎ 化簡布林代數以前沒想過能接觸到那麼多變數，雖然不知道會不會用到，但我覺得這個教材不錯，在數位邏輯裡面這是我們比較 會有興趣的。 ◎ 難 ◎ 能結合數位邏輯和程式來進行實作覺得很有趣也有學到東西。 ◎ 實作的難度不算大，在 linux 內能直接畫出狀 態圖，非常有趣。 ◎ 程式負擔太大 ◎ 在 linux 環境操作有困難 ◎ 增加接觸程式的機會 ◎ 有學到東西 ◎ 上課的時候可以多講解一些 可以不用linux 實作 ◎ 很讚的練習 ◎ 很有趣的題目和挑戰。 ◎ 我認為實作這些程式的過程還蠻有趣的 ◎ 難度有點高 有點不知道到 底要做什麼 ◎ 其實這邊我覺得不用特別分一般跟彈性，大部分狀況是有出我們就會寫完 ◎ 這部分很棒 ◎ 我的程式碼有點障礙.... ◎ 普遍可以自己完成不需要和朋友討論 ◎ 我覺得寫這個蠻有趣的 ◎ 我覺得這兩個實作根本沒有必要分群。只要有上過大一的 C 語言課就 會發現題目難度是之前的一半不到。大二還沒學完資料結構這句話不準確，因為我們大一的課就有要做資料結構的題了。 ◎ 我覺得太簡 單 沒有難度 ◎ 學期初沒有數位邏輯的基礎下操作 espresso 會不清楚輸入輸出的意義是什麼 ◎ 熟悉邏輯簡化在電腦程式實現 ◎ 講解 可以再多一些 ◎ "(2)有點難度,可是還是可以完成" ◎ 很難 ◎ 覺得沒問題 ◎ 有點困難 ◎ 有點難 ◎ (1)我覺得這題算還好，不會太難 拿分，主要是有沒有找到一些重要資料、(2)對沒有程式經驗的人來說也有點難 ◎ 因為都可以使用 C++，有訓練到的價值
課程改善建議與回饋
◎ 很棒，老師辛苦了 ◎ "上課進度跟步調都很適合像我這樣的初學者分群也讓較厲害的同學有地方發揮我覺得沒什麼需要改善的" ◎ 覺 得大致都不錯 ◎ 我覺得很棒 ◎ 沒吧 ◎ 無 ◎ 老師很認真 ◎ 沒有意見，已經蠻好了 ◎ 我覺得為了要顧到不會數位邏輯的同學，可 能教學會比較受限制，但是分群是好的，但可能會希望我們自己能學到設計的整個詳細流程，但好像不太可能。 ◎ "希望 PPT 可以直接 上傳的moodle 因為 ppt 轉成 pdf 時有些東西會出不來" ◎ "個人覺得分群的方式蠻好的，但我遇到的一個問題點是分群考試的難易度(我當 時對自己的數位邏輯蠻有信心，也希望進彈性群多寫一些程式，但考出來的分數好像很低)，覺得題目可以出的再多一些，或是因為當時還 沒有上過老師的課的關係導致難以理解英文題意。我認為若有基礎的同學(彈性)其實花兩天左右的時間讀老師的簡報就可以跟上期中考的 進度。另外，moodle 上的 pdf 檔會因為 ppt 動畫的關係而看不見部份的內容。" ◎ "作業批改成績可以早點公佈" ◎ 跟課程無關只是覺得 數位邏輯很抽象很難特別是到後面flip flop 會跟不上。高職生都說很簡單，但高中生學有點吃力。 ◎ 可以給我們課本習題作業的答案和 參考範例程式。然後我覺得作業有點多所以希望老師可以再調整一下作業量 ◎ 我認為這樣的方式不錯，能調整的地方也有限畢竟大家的 底子還真的是有一些差距的 ◎ "我認為 CAD 的分組業界實務實作，如果不能增加相關內容的教學時間，應該要做取捨。另外希望能爭取 到比較合適的上課教室。" ◎ socrative 的作答問題時間可以多一點點 ◎ "對於沒有基礎的人來說還是跳太快了，尤其是最後兩章節的題 目都是畫diagram 居多，我完全沒有概念，也不知道線該怎麼接希望明年可以就這個部分放慢速度、加強一般學習群同學的觀念" ◎ 一般 學群手寫作業其實可以出多一點 ◎ 投影片希望可以更詳盡 ◎ 在 moodle 上的投影片建議可以換成放 ppt 檔而不是 pdf 檔，因為 pdf 格式 的投影片下載下來後，很多部分會被遮住。 ◎ 希望 programming assignment 的 input 範例可以限制在 2bit 的範圍，畢竟只是考學生對 minimization 之類的概念，3bit 或 4bit 太多了 ◎ 辛苦老師了 ◎ 考試換個大一點的桌子 ◎ 無 ◎ 希望可以以作業為重，或是考試改成期 末報告，數位邏輯的實務就能產生學習興趣 ◎ 無 ◎ 考試請改成桌子大一點的教室，桌子太小很難寫 ◎ 我覺得可以接受這樣的上課方 式 ◎ moodle 上部分投影片 pdf 有被白色色塊遮住，希望之後能移除後再上傳 ◎ "1.程式作業的部分，由於少部分同學是非資工或電資背 景的，撰寫程式時可能較為吃力，有時程式碼不幸寫錯或無法如期完成可能導致作業分數偏低影響學期總成績，建議能提供其它補救方式
（如：出額外的課本練習題之類的）。2.由於有部分同學以前並非高職畢業，對數位邏輯相當陌生，有時會跟不太上進度，建議可以每兩個 章節教完進行小考，讓學生更能吸收及掌握課程內容。3.手寫作業的部分，建議可以放上參考解答供學生參考。感謝老師這學期認真的教 學。" ◎ 內容不在多，因為是必修課，同學們也沒有考量有沒有辦法負荷的空間，可以學得了多少，或許是我們比較在意的。 ◎ 可以補 充 verilog 的基礎教學讓無參與實作課同學也能有機會了解 ◎ 彈性自學可以有講義看 ◎ 內容豐富 專案難易度適中 讚 ◎ 建議如果 需要實作部分的話，著重在一個部分就好，例如espresso，不要一次學太多技術，像 CAD 的部分就不知道在做什麼，因為除了數位邏輯以 外，其他科目負擔也很重。 ◎ 段考教室希望能多借一間教室。 ◎ 時事上的解說 ◎ 無意見 ◎ 實作專案型式，希望測試檔從 5 個調到 3 個 ◎ 我覺得很好 ◎ 不要有這麼多作業 ◎ 無 ◎ 實作時間希望可以更多。 ◎ "對於彈性自學群如果沒有去上課的話有時候網路上的 投影片會不太清楚在表示甚麼" ◎ 作業可以一步一步來 不要一下這麼難 ◎ 分組作業可能可以有其他選擇，不然 CAD 對大部分資工同 學不實用 ◎ 我覺得分群考試的內容可以調整，或著題目可能還要再清楚一點大家比較容易懂。 ◎ 不用每節課都去教室上課對我來說很 棒 XDD ◎ 分群上課吧 希望對一般自學群可以再多加課堂練習 練習題與期末考題的難度跨度還是太大 ◎ 我覺得老師上課的方式非常 好，應該不用調整了 也謝謝各位助教。 ◎ 沒 ◎ 我認為分群上課，還需要觀察，我目前覺得分群不是最好的方法 ◎ 教學質量是我上過 資工的課裡最頂端的了。實作的內容更具體些就好了。 ◎ 無 ◎ 無 ◎ 電路前後端 能更多輔助說明 ◎ 實作作業部分講解可以再多一些
◎ 無 ◎ 我覺得已經不錯了 ◎ 辛苦老師了 ◎ CAD 多一點教學部分 ◎ 很棒！ ◎ "(1)可以多請業界人士來講些心得。(2)希望課程步 調可以更一致一點，因為我覺得最後第六第七章講的有點快，突然有點跟不上。(3)我覺得分群的概念不錯，雖然內容細節應該可以再做些 調整，但我覺得這個初衷很好，可以感覺到老師的用心。" ◎ 教得很不錯了，因為課程很濃縮的關係，也沒有更多的時間了
5. 結論
從高等教育的角度出發，多元入學是一種讓不同背景的學生提早在同一 個場域進行合作與競爭的契機。透過本研究，可以讓人注意到某些課程裡存 在多元入學學生背景程度落差的議題。這裡會有一個關鍵的問題：本課程是 否應該採取能力分班的方式? 從授課老師的觀點來看，我們並不贊成這種方 式。同一間學校的專業必修課程，卻因為能力分班而有不同的教學內容，可 能就是一件有爭議的事情。每一門必修課程的教育目標和教學層次不應該被 學生的入學背景給侷限住。畢竟不是每一位高職背景的學生都已經具備足夠
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的基礎能力，單純以入學管道或檢定考試結果而逕行分班授課可能導致學生 的權益和未來發展受到影響。面對多元入學學生因為『分流』背景程度落差 的議題，我們終究必須要在『合流端』妥善地做好課程規劃，以實現教育實 質面的平等。為了有效促進學習動機、態度與成效，授課教師宜積極地分析 高中與高職背景學生在專業能力、思維模式與行為特質的差異，適當地調整 班級經營策略，規劃有效的差異化教學，將有益於讓多元入學與基礎課程激 盪出新的火花。
二. 參考文獻(References)
方金雅 (2017)。差異化教學的師資培育‐‐談教學與評量的調整。臺灣教育評論月 刊。
吳清山 (2012)。差異化教學與學生學習。國家教育研究院電子報，38。
林思吟 (2016)，淺談差異化教學。臺灣教育評論月刊。
林穎 (2010)，合作學習之概念探討。網路社會學通訊期刊。
教育部 (2009)，教育百科。URL: https://pedia.cloud.edu.tw/Entry/Detail/?title=合流 教育
教育部 (2013)，教育部十二年國民基本教育高中高職教師教學專業能力研習五堂 課實施計畫。URL: http://vs.tchcvs.tc.edu.tw/file/五堂課實施計畫 1020617.pdf 國立臺灣師範大學教育研究與評鑑中心 (2013)，差異化教學補充資料。URL:
http://www‐12.mtjh.tn.edu.tw/mtjh26/PExiang/03_publish/0712/補充－差異化教學 的定義與原則 01.pdf
黃政傑 (2014)，翻轉教室的理念、問題與展望。臺灣教育評論月刊。
曾淑惠 (2015)。翻轉教學的學習評量。臺灣教育評論月刊。
甄曉蘭 (2013/10)。學校推動補救教學及差異化教學之策略。簡報資料。
劉怡甫 (2013)。翻轉課堂─落實學生為中心與提升就業力的教改良方。評鑑雙月 刊，41。
陳薇吏 (2017)。兼具同質與異質分組的國中數學教學之行動研究 (碩士論文) 謝忠明 (2013)。差異化教學之我見。雲林國教，63。
顏惠君 (2015)。提升國中生國文閱讀理解能力之差異化教學實踐歷程與實施成效 探究 (博士論文)。
Ackovska, N., Kostoska, M., & Ristov, S. (2015), Hardware‐software synergy for
10
profiling an interdisciplinary computer science engineers, IEEE IEEE Global Engineering Education Conference (IEEE EDUCON).
Kocher, P., Horn, J., Fogh, A., Genkin, D., Gruss, D., Hass, W., Hamburg, M., Lipp, M., Mangard, S., Prescher, T., Schwarz, M., & Yarom, Y. (2019), Spectre Attacks: Exploiting Speculative Execution, IEEE Symposium on Security and Privacy.
Kuh, G. D. (2008), High‐impact educational practices, URL:
https://www.aacu.org/leap/hips
Lipp, M., Schwarz, M., Gruss, D., Prescher, T., Haas, W., Fogh, A., Horn, J., Mangard, S., Kocher, P., Genkin, D., Yarom, Y., & Hamburg, M. (2018), Meltdown: Reading Kernel Memory from User Space, USENIX Security Symposium.
McGill, M. M. (2012), Learning to program with personal robots: Influences on student motivation, ACM Transactions on Computing Education (ACM TOCE), 12(1).
Najmabadi, S. (2017), How colleges can open powerful educational experiences to
everyone, URL:
http://www.chronicle.com/article/How‐Colleges‐Can‐Open‐Powerful/239462
Ristov, S., Stolikj, M., & Ackovska, N. (2011), Awakening curiosity – Hardware education for computer science students, IEEE International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics (IEEE MIPRO).
Thompson, A. (2017), Time to include more hardware devices in teaching computer
science? URL:
http://blog.acthompson.net/2017/07/time‐to‐include‐more‐hardware‐devices.html Tomlinson, C. A., & Allan, S. D. (2000), Leadership for differentiating schools &
classrooms, Association for Supervision & Curriculum Development.
Tomlinson, C. A. (2004), How to differentiate instruction in mixed‐ability classroom, Association for Supervision & Curriculum Development.
三. 附件(Appendix)
與本研究計畫相關之研究成果資料，可補充於附件，如學生評量工具、訪談問題 等等。
本計畫針對多元入學學生背景程度落差所設計之整合實作評量翻轉教學模組：
(1) Digital IC design front‐end flow: https://youtu.be/GOgzVL4m9o8 (2) Digital IC design back‐end flow: https://youtu.be/4Y39XagCzyo
