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教學成效及評量

3.1學生在畢業時所需具備之核心能力

 

 

根據本系的教育目標,我們認為學生在畢業時應具備下列八項核心能力,如表3-1所示,

 

1.            運用數學、科學及化學工程知識的能力

 

2.            設計與執行化學工程實驗,以及分析與解釋數據的能力

 

3.            執行化學工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力

 

4.            設計化學工程系統、元件或製程之能力

 

5.            有效溝通與團隊合作的能力

 

6.            發掘、分析及處理問題的能力

 

7.            認識時事議題,瞭解化學工程技術對環境、社會及全球的影響,並培養持續學習的習慣與能力

 

8.            理解專業倫理及社會責任

 

 

本系學生核心能力的建構流程如表3-2所示,主要是以校院的發展目標為依據,以工程教育認證核心能力的基本規範為準則,由系的工程認證推動小組參考學習與教學評量先初步擬定後,與工程教育認證諮議委員會以及校友等外部諮詢委員討論,再由系工程認證推動小組修正訂定,之後再經過系課程規劃小組會議與系務會議的討論後通過。

 

 

學生核心能力與系教育目標間之關聯性如表3-3所示,其中第13核心能力的培養目的在教育學生具有完備的專業知識,24的培養目的在於訓練學生具有充分的實務能力,56的目的在於培養學生優質的學習工作與生活態度,78核心能力的目的則在培訓學生具備全方位的永續素養。

 

 

本系學生核心能力與AC 2004+核心能力之關聯性如表3-4所示,顯示所擬定的每一項能力均與AC 2004+所規範的項目各自相對應,符合要求。

 

 

3.2 學生核心能力的培養方式、評量方法、及評量結果

 

 

3.2-1 培養方式

 

 

經由歷年會議的討論與修正,本系對學生核心能力的培養方式主要有(1)包含必修與選修專業理論課程的教學、(2)強調注重思考、表達、溝通與討論之授課方式、(3)以小組方式進行實驗與實習課程之教學,訓練團隊合作操作與報告的能力、(4)規劃與開授多種不同領域的選修課程、(5) 規劃與開授程序設計課程,著重學生化學工程系統、元件與製程之設計能力的培養與訓練(6) 指導實務專題,訓練學生整合專業智能、具備對專業領域的初步研究或實作能力、以及培養學生發掘、分析與處理問題的能力、(7)開授專題討論,以提供學生認識時事議題、了解產業界並理解專業倫理及社會責任之機會、(8)不定期的參訪,以加強學生對產業界的認識與興趣,了解如何學以致用。

 

學生畢業時所需具備各核心能力的養成方法說明如表3-5所示。

 

3-6所列即為教師對各課程的內涵預期所能培養學生的核心能力項目,說明本系所開設的課程,均是為了培養學生具備各種核心能力所規劃的。例如大一與大二的必修基礎理論課程,主要是為了培養學生的專業知識所設計,使學生具備運用數學、科學及化學工程知識以及執行化學工程實務所需技術、技巧及使用工具之核心能力,微積分、工程數學、物理、化學、有機化學、物理化學、質能均衡、單元操作與輸送現象等課程;其中後兩項化學工程專業課程,也以培養學生的實務能力為目標,使之具備設計與執行化學工程實驗、系統、元件或製程之能力,以及分析與解釋數據的能力,並培養學生發掘、分析及處理問題能力的優質態度。此外,所規劃的實驗與實習課程,均以培養學生的專業知識、實務能力與優質態度為目標,使學生除了具備前四項的基本專業與務實核心能力外,也能兼具處理問題以及溝通與合作的能力。其次,大三與大四的課程,除了藉著化學工程的必修理論課程來繼續培養學生的前四項基礎核心能力外,亦規劃數十門的選修課程以及實務專題與專題討論,使學生能在持續培養基本專業與務實核心能力的同時,亦能培養永續素養,具備瞭解化學工程技術的專業倫理及對社會的責任與影響,以及關心時事議題與終身學習的核心能力

 

3-1所示為授課教師對全部課程內涵與所欲培養學生核心能力的關聯統計圖。圖中的數據是將表3-6中教師所回答對各課程可培養學生的各該1-8項核心能力,將其關聯性程度(分為0-56級;0為完全不相關, 5為最相關,即數字愈大表示愈相關)分別加總,除以教師回答該課程核心能力的問卷數(未回答者不計),即為授課教師對全部課程內涵與所欲培養學生1-8核心能力的關聯性看法。

 

3-11-8項核心能力與課程內涵的關聯性程度分別為3.52.52.81.61.21.91.2、及1.0。因此,我們所規劃課程與核心能力的培養的關聯性中,以核心能力1(運用數學、科學及化學工程知識的能力)與課程內涵之關聯性最高(平均關聯性 = 3.5);核心能力5(有效溝通與團隊合作的能力) 、核心能力7(認識時事議題,瞭解化學工程技術對環境、社會及全球的影響,並培養持續學習的習慣與能力)及核心能力8(理解專業倫理及社會責任)分居第6、第6、及第8(平均關聯性分別為 1.21.21.0),其與課程內涵之關聯性最低

 

核心能力3(執行化學工程實務所需技術、技巧及使用工具之能力)位居第2(平均關聯性 = 2.8);核心能力2(設計與執行化學工程實驗,以及分析與解釋數據的能力) 與課程內涵之關聯性位居第3(平均關聯性 = 2.5);核心能力6(發掘、分析及處理問題的能力) 位居第4(平均關聯性 = 1.9);核心能力4(設計化學工程系統、元件或製程之能力) 位居第5(平均關聯性 = 1.6)

 

 

 

3.2-2評量方法

 

 

經由多次會議的討論與修正,本系對學生核心能力的評量方式歸類有紙筆測驗、指定作業、實作表現、課堂問答、上課表現、課堂出席、個別晤談、書面報告、口頭報告、學生自評、問卷調查、專題研究、參訪實作行為觀察等14項,表3-7所列為評量各項學生核心能力的方式。

 

 

3.2-3評量結果

 

 

依據上述的各種評量方式,我們評量學生核心能力培養的成效。評量的結果主要分為學生學習成績、學生學習成果與教師教學成效評量三大類,並以此評量結果作為本系持續改善教學工作之依據,檢視各科目的教學目標、內容與授課方式的設計是否需要修改,並檢討整體課程規劃的完整性與縱橫相關性,以符合本系的教育目標與學生核心能力的養成。同時也據此持續修正各課程的評量方及問卷調查和教學成效評量的方法,使評量的結果能更確實反映我們的教學成效與學生學習成果,使本系的教學與課程改進機制能建立在正確的回饋與評核資訊而更趨完善。

 

 

3.2-3-1學生學習成績

 

 

3-8所列各課程近五學期來的學生修課成績情形(包括最高分、最低分、平均分數、不及格人數及修課人數),所有科目的修課平均成績則維持在71分左右。

 

大一與大二的必修基礎理論課程,如微積分(5學期平均分數約70)、工程數學(平均分數約63)、有機化學(平均分數約63)、物理化學(平均分數約62)、質能均衡(平均分數約66)、單元操作與輸送現象(平均分數約66)課程,由於要求學生奠定良好的學習基礎與學習態度,確實具備運用數學、科學及化學工程知識的能力,以及執行化學工程實務所需技術、技巧及使用工具之核心能力,因此在對學生修課成果的評量上要求較為嚴格,平均成績不高。

 

而在後續,對於高年級的化學工程必修理論課程本系教師也是以同樣嚴謹的評量方式要求修課同學,以培養學生的實務能力,具備設計與執行化學工程實驗、系統、元件或製程之能力,並培養學生發掘、分析及處理問題能力的優質態度。也因為本系教師對於基礎課程與核心能力的嚴格要求,學生在奠定良好的專業知識基礎與優質學習態度後,對於實驗與實習課程以及化學工程選修課程的學習,大多數均能有較高的成績表現,顯示學生除了具備基本專業核心能力外,也能兼具分析與解釋數據的務實能力、設計系統與元件或製程之能力、處理問題的能力以及有效溝通與合作的能力。

 

此外,由學生實務專題的成績表現,顯示學生具備初步整合專業智能、對專業領域研究或實作的能力,並開始具備發掘、分析與處理問題的能力。最後由學生專題討論的成績表現,顯示具備永續素養,可瞭解化學工程技術的專業倫理及對社會的責任與影響,並具備關心時事議題與終身學習的核心能力

 

 

3.2-3-2學生學習成果

 

 

對於學生學習成果的評量,我們依據在校生應屆畢業生校友的意見調查,以及學生的實務專題與參與專題研究計畫的成果來佐證分析。問卷調查(問卷詳附錄A-G) 評分的最高單位積分為5,最低為1(業界及僱主的意見調查結果,則將在實地認證訪評時,提供詳細資料。)

 

 

3-9及圖3-3為全體在校生對於大學部課程與核心能力之關聯性問卷調查結果(全校通識課程未列入調查),包含各課程的詳細調查結果與全部課程的平均關聯性調查。表3-10及圖3-4 則為應屆畢業生對於大學部全部課程與核心能力之平均關聯性問卷調查結果(全校通識課程已列為考量),其中以「運用數學、科學及化學工程知識」的核心能力被認為與全部課程的關聯性最高(關聯性程度為4.2)。於此二調查結果中,可發現關連性較高的結果其標準差一般而言均比關連性較低的結果之標準差為低,顯示大多數學生對於這些課程與核心能力關連性的評量與觀點都有高度的一致性;對於關連性較低的項目則觀點與評量較為分歧。

 

比較表3-9(3-3)與表3-10(3-4)此二調查結果的平均關聯性,可發現應屆畢業生(全校通識課程已列為考量)對於自己所具備各項核心能力的信心均比在校生生(全校通識課程未列入調查)大幅提升,尤其是後七項核心能力的關聯性都提升了至少1.4個點數,其中又以第五項「有效溝通與團隊合作的能力」,其關連性提升高達2.7個點數,顯示學生在經過完整的專業課程以及實習、實作與事務專題訓練後,確實能在畢業前達到的最佳的學習成果,不僅具備專業知識與物實能力,還兼具優質態度與永續素養。

 

將表3-9(3-3)全體在校生觀點和3-6(3-1)教師所訂定的課程與核心能力之關聯性相比較,發現在校生與教師對於課程與核心能力的關聯性大體上都一致的認同,顯示學生的學習成果有達到本系教師所期望的。二表中,唯一較不ㄧ致的是環境規劃與管理 (或環境管理)課程,學生認為學習到較多的專業知識,與教師所期望的優質態度與永續素養有所差異,此評量結果將做為未來教師教學之參考。

 

 

3-11大學部畢業校友對於大學部課程與核心能力的問卷調查結果。對於教育核心能力的重要性和助益性之調查,校友幾乎都認為此八大核心能力對於其目前的工作具有高度重要性,顯示高度認同本系所擬定的教育目標與核心能力,其中又以「核心能力6:發掘、分析及處理問題的能力」、「核心能力5:有效溝通與團隊合作的能力」以及「核心能力2:設計與執行化學工程實驗、以及分析與解釋數據的能力」被認為最重要,而這些能力多數的校友們普遍認為大學四年課程已幫助他們獲得,再次證明本系所規劃的課程確實能幫助學生培養重要的核心能力。此外,校友們也普遍認為大學課程已幫助他們獲得「核心能力1運用數學、科學及化學工程知識能力「核心能力2:設計與執行化學工程實驗、以及分析與解釋數據的能力」以及「核心能力8:重視專業倫理及社會責任的核心能力」。不過,調查中也仍有一部分校友反映本系的課程未能幫助學生培養「核心能力4:設計化學工程系統、元件或製程」與「核心能力5:有效溝通與團隊合作」的能力,以及「核心能力7:認識時事議題、瞭解化學工程技術對環境、社會及全球的影響及持續學習的習慣與能力」等,顯示我們在授課的方法與課程的安排上尚需加強與改進。圖3-5顯示,核心能力4之培養(課程平均關聯性為3.1, 為八大核心能力中最低)尤應加強

 

對於表3-11中專業課程的助益性和學習成效調查,顯示多數的學生認為本系的「實務專題」課程對於其目前工作的重要性最高,其次是「化學」與「儀器分析」,其中又以「實務專題」被學生認為其學習成效最佳,其次是「化學」。因此,本系藉著指導學生實務專題,確實能訓練學生整合專業智能、具備對專業領域的初步研究或實作能力、以及發掘、分析與處理問題的能力,並具備優質態度與永續素養。於學習成效調查中,學生對於「程序控制」與「程序設計」課程的滿意度較低,同樣顯示未來我們在授課的方法與課程的安排上將加強與改進。

 

最後,表3-12所列為本系近年度的校內最佳專題選拔結果,顯示學生對於實務專題課程的積極參與性,且由表3-13本系學生近年度獲得國科會補助參與專題研究計畫之件數,可證明本系學生具備優質的核心能力。

 

 

3.2-3-3教師教學成效評量

 

 

3-14所列為大學部學生歷年來對於各專業課程的教師教學成效調查結果。此調查為每學期結束後,由系上或學校統一對學生針對各個專業課程所作之教學意見調查,調查結果不公開,僅供教師參考,以作為教學改進用。調查內容主要是針對教學相關事宜、教學總評、助教之評估與學生自評四大項進行評估;評分的最高單位積分為5,最低為1。其中第一項教學相關事宜包含任課教師之出席率、任課教師之準時性、課程內容之安排與準備、講解表達之方式及效果、教學認真程度、回答學生之問題及討論、教材之選擇與使用、作業之指派及討論、考試之內容、批改及討論、教師對學生的態度等評量。第二項教學總評主要是針對學生修課的收穫與教師的教學成效進行評量。第三項助教之評估主要是針對助教上實習課的態度、回答問題及批改作業之認真程度及助教的幫助程度進行評量。最後一項則是學生對自己認真與努力程度的評估。由於本系每學期必修課程的授課教師不盡相同,因此所得到的教學成效調查也會因學期而有所變動。不過整體而言,歷年來每學期所有專業課程的平均教學成效均維持在4.0 - 4.3間,顯示學生對於本系老師教學的成效都維持高度滿意。歷年的調查結果中,教學成效滿意度最高的有計算機程式與應用(4.8),其次為化工數學、化工技術實習和膠體科學及其應用(4.7),以及單元操作與輸送現象、化工製造程序、製程安全概論、生物化學、有機光譜分析、材料科學和有機反應機構等(4.6),大多數為大三與大四的專業選修課。

 

 

3.3 課程之發展與改進

 

 

本系成立於民國六十七年,目的在於培養工程設計、材料科技、能源科技、生物科技、環境工程、儀器分析、應用化學及系統模擬與控制之人才。課程方面除授以基本理論外,特別加強實習課程,培養實用技術,以配合科技產業對高級技術人員之要求。本系大學部自民國六十七年開始招生,招收二年制學生及四年制學生各一班。二年制招收專科學校相關學科畢業生,接受兩年之專業知識與技術訓練,修畢七十二學分後授予學士學位;四年制主要招收高職相關學科畢業生及部分高中畢業生,接受四年之專業知識與技術訓練,修畢一百三十六學分後授予學士學位。

 

 

本系的課程是依據校院的發展目標學系的教育目標,並參考國內外相關科系的課程規劃與產業的發展趨勢所制定。基本上本系的必修專業理論課程與國內外大學的課程相似,並規劃多種不同領域的選修課程,以因應化工產業多元化發展的世界趨勢。此外,並為了培育科技實作人才,特別強調實習與實務專題課程,以強化學生的團隊、務實、整合、研究與解決困難能力;同時制定專題討論課程,以提供學生認識時事議題、了解產業界並理解專業倫理及社會責任之機會。

 

 

本系目前的課程乃是經過歷年來多次的會議討論與改進而制定的。本系課程的改進機制如圖3-7所示,以系工程認證推動小組、系課程規劃小組與系務會議為課程制定的核心單位,透過校院發展目標、工程教育認證諮議委員會與校友及業界/僱主問卷調查的意見作為外部諮詢指導的參考,並透過學生學習成績的評量、學習成果問卷調查的結果以及教師教學評量的結果作為內部雙向評核的參考。系工程認證推動小組彙整外部諮詢指導與內部雙向評核的資料與意見後,提交系課程規劃小組討論,規劃小組委員討論後提出具體的改進方案或建議後,最後提請系務會議進行決議。例如於96學年度第一學期時,本系即透過此課程改進機制,擬自97學年度起增加分析化學與奈米化學二課程的開授,已分別加強學生的專業科學知識的核心能力,以因應新興科技與產業的發展與人才需求。

 

另外,回應97/6/3召開的工程認證諮議委員會議會中的委員建議,透過上述機制,本系先於97/6/13召開系課程小組會議,提出新增課程規劃案,再於本系97/6/18的系務會議通過該案:(1)增加兩門系訂必修通識課程,「管理概論(2學分)」及「職業倫理(2學分)」,以提昇學生之專業倫理與社會責任,及加強訓練學生之商業及管理技巧;(2)將化工製造程序()(3學分)之大三上學期專業選修課,改為必修課程(3學分),於大四上學期上課,3節課連續排在一起,以利安排工廠參觀。該課程的授課教師必須安排至少3次的工廠參觀活動,以使學生能觀摩工業界的實況(車資及保險費,由系經常費支付)。上述兩議案,亦於97/6/30全校的課程委員會通過(全校各系所主管參加,由教務長主持會議)

 

 

對於本系課程改進所採用的學生學習成績評量、學習成果問卷調查以及教師教學評量的內部雙向評核資料,以及校友問卷調查的外部諮詢指導意見已於前節(3.2)中說明,而來自工程教育認證諮議委員會的外部諮詢指導意見則將在實地認證訪評時,提供詳細資料。

 

 

3.4 教學設計與評量之成效對照基準

 

 

本系每一課程的設計主要是由授課教師或系課程規劃小組依據學生原有的知識與能力、基礎課程的必要學習內容與目標、進階課程的學習目標、科技新知、產業需求,並隨時配合學生的學習興趣、成效與意見而達成。每一課程均明確訂定教學大綱、課程要點概述與目標、先修科目或先備能力要求、進度與評分方式(詳見規範4)。此外,各課程也由主要授課教師訂定課程內涵與達成學系教育目標與學生核心能力之比對表(如表3-6),並於期末和學生的學習評量做比較,以做為檢視教學成效以及教學設計之優缺點的方法,並作為持續改進教學機制與設計之依據。如前節(3.2)中所作之說明,教師所訂定的課程內涵與達成學系教育目標與學生核心能力之比對關係表中分為五個等級,最高單位積分(關聯性)5,最低為1;而學生核心能力的評量結果中除了學生的學習成績以分數(總分為100,表3-8)作為呈現外,其他學生的學習成果(包含在校生應屆畢業生、與校友的意見調查表,表3-9~3-11)與教師教學成效評量(3-14)均亦是以五個等級分來呈現(最高單位積分為5,最低為1),因此教學設計與評量成效之基準二者一致,可方便對照。本系教學設計與評量成效之對照結果已於上節中(3.2)呈現並做說明。

 

 

3.5 持續改善機制

 

 

本系未來教學方面將秉持下列的原則發展本系的特色:

 

  1. 提供學生人文素養薰陶之環境。

     

  2. 基礎與實務課程並重,培養專業技能。

     

  3. 開授系列選修課程,提供多元化發展。

     

  4. 更新教學實驗設備,改善教學環境。

     

  5. 加強實務專題研究。

     

  6. 強化新能源、節能、材料、生物技術、環保、工安、衛生等教學。

     

  7. 規劃新課程,因應未來產業需求。

     

  8. 持續推動國際化,拓展外籍研究生來源,陶養學生之國際觀。

     

  9. 培養終身學習之觀念及自我學習之能力。

     

過去數年來本系在教學成效上已獲良好的成效,未來的發展將在既有的基礎上,針對未來產業的需求,持續改善本系的教學績效,並逐年依系上的發展方向,新聘年輕且具有發展潛力的人才,加入本系的行列並開授尖端課程;例如將由近年新聘任的陳良 益助理 教授開授「奈米化學」新課程(與「材料光學特論」研究所課程)。同時,本系也將致力於延聘已有傑出表現的資深研究人員,加強本系專任師資的陣容,例如97學年度將聘任現任教於元智大學化工系的 林昇佃 教授開授「化工熱力學」。拓展外籍研究生的來源與推展國際學術交流等國際化事務以擴展學生的國際觀,也將是系教學發展的重點之一,例如今年(96學年度)已有印度籍Loka Subramanyam Sarma 與印尼籍Suryadi Ismadji  博士 分別教授研究所的高等無機化學與高等化工熱力學課程;雖然開授的是研究所課程,但他們的加入已提升本系的國際學習風氣,且使大學生在修習實務專題時藉著和研究生學習的機會,而提升國際觀。同時本系將持續積極參與建立跨系、跨院的學程,使學生學習並了解科技整合的重要,並強化本校與本系之教學與研究特質,邁向成為頂尖大學的目標。

 

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