本次研習活動於114年10月19日(一)完滿完成。研習邀請應用數學與數據科學學系蔡志群教授、資訊工程學系 黃仁俊教授，以及電機工程學系陳信良助理教授，分享教學實踐研究計畫的成果與執行經驗，以協助本校教師更順利地申請並進行教育部教學實踐研究計畫。
“跨域結合、引導探究：結合永續議題與數據分析的教學翻轉”
應用數學與數據科學學系蔡志群老師提及，擔任系主任期間，配合學校推動「聯合國永續發展目標」與「AI程式語言」結合的政策方針，承接了通識與跨領域課程。過去一學分的通識課程常被學生視為「營養學分」，學習動機較為被動；且傳統R語言與數據分析教學時多偏重工具語法操作，缺乏具體實務情境，難與真實生活議題建立連結。為此，蔡老師結合SDGs 17項指標及「經濟、環境、社會」永續三大支柱，導入探究式學習模式進行教學翻轉。
課程設計劃分為探究提問、探索、分析、合作與反思等五個階段，著重培養學生解決問題與數據分析的素養能力。蔡老師親自編撰專屬講義教材，引導學生匯入真實世界數據，針對全球氣溫變遷、人口成長與環境污染等議題進行數據視覺化實作。考量分組合作容易導致過度依賴現象，本課程在學生完成隨堂學習單練習後，評量改採「個人獨立專題」，學生自選感興趣的永續專題，自主完成從資料收集、清理、視覺化分析到成果簡報的完整歷程，確保人人皆具備實作能力。
評量機制採取多元評量架構，包含Class系統20題前後測、兩階段隨堂學習單、課堂點名以及個人專題。
資料經常態性檢定後進行配對樣本 t 檢定，結果顯示學生後測成績呈現統計上的顯著進步；兩階段學習單亦實證多數學生能穩健掌握 R 語言基礎指令，並在進階資料清理與視覺化表現上展現高度躍升。此外，統計分析指出前後測、學習單表現與出勤狀況具顯著正相關，佐證早八時段，點名機制能有效維護學習參與度與出席狀況。
蔡老師進行教學反思指出，將程式學習與真實永續議題相互連結，確實能有效增強學生的學習動機。但教學現場亦凸顯學生程式先備經驗落差較大，初學者容易感到具挑戰性。部分學生在完成程式執行後，往往停留在程式碼運作層面，缺乏對圖表資訊與永續議題的深入解讀。未來規劃提供更多講義範例與引導步驟，並在評量設計中明確加入圖表解讀與永續議題的反思深度，同時擬定差異化輔導機制，深化學生對數據分析與永續議題的連結。
“情境融入、即時反饋：百人通識資安大班的翻轉教學與適性引導”
資訊工程學系黃仁俊教授分享通識課程「資通安全管理概論」之教學研究成果。該課程涵蓋來自資電（27%）、工學（23%）、商管（20%）、外語（11%）、文學（10%）、理學（5%）及教育（4%）等來自7個領域共119位學生單一領域學生比例均未超過三成，呈現極高異質性。黃老師歸納出大班通識教學現場的四大痛點，包含學生先備知識落差懸殊、修課動機被動、跨系組課後協同不易，以及百人大班教師難以即時掌控每位學生的學習吸收狀況。黃老師建構「情境學習結合即時反饋系統（IRS）」之雙策略教學模式。
課程規劃「威脅、防護、法遵與實務」四大面向與七大核心主題。威脅面向著重於引導學生認知日常生活中的資安風險；防護面向探討系統與通訊保護；法遵面向介紹資通安全管理法、事件通報機制與ISO 27001國際標準；實務面向則落實於手機、平板與筆電的實體安全設定。各主題採四階段週期運作，第一階段播放YouTube時事影音導入情境；第二階段提出生活化問題如雙11網購檔期的資安風險引發動機；第三階段講解防護基準與實務法規；第四階段實施課後IRS即時反饋，協助教師即時掌握學生吸收狀況以調整授課節奏。
研究設計採用單組前後測行動研究，以84位完成前後測的學生資料進行統計驗證。學生資安知能前測平均為66.90分，期末後測大幅躍升至90.00分，平均進步23.10分(成長率34.5%)。成對樣本 [方程式] 檢定達極顯著差異，Cohen’s dz=1.20，代表具備極佳的實質教學效益。82.1%學生後測成績呈顯著提升，94%維持或進步。在80分精熟度由36.9%提升至91.7%，90分高階精熟比例由17.9%提升至85.7%。教學設計同時達成扶弱與拔尖效果，期初未滿60分的學生平均由45.00分大幅提升至90.00分，高起點學生平均亦由85.48分提升至92.58分。
統計驗證運用多元逐步回歸模型，在控制前測分數後發現，七個主題的即時反饋參與度每增加1分，期末後測成績可顯著提升0.588分，證實過程參與度是知能提升的關鍵因素。單因子變異數分析與無母數檢定顯示，七個領域學生的進步分數無顯著差異，證明此教學模式具備跨領域公平性與適用性。透過K-means機器學習聚類分析將學生分為三群，包含穩定精熟型、跨越成長型與參與風險型。其中跨越成長型佔35.7%，期初平均僅50分，卻因持續高參與度逆襲至92分，為本研究最大亮點。本校匿名教學評量獲得5.77分的高滿意度評價，學生自評學習效果亦達5.75分。
黃老師指出，研究採單組前後測行動研究設計，在排除學生自然成熟與外部資安事件干擾上存在推論邊界限制。期中針對低參與度群體給予即時關懷與輔導，進一步實現數據驅動的差異化適性教學。
“動畫演示、問題導向：直觀解析信號與系統的抽象數學觀念”
電機工程學系陳信良老師分享「使用問題式與專題式教學法改進信號與系統教學效果」之研究成果，信號與系統為電機系後續專業領域的核心基礎，涉及連續與離散訊號、系統表述、迴旋積分及傅立葉轉換等抽象數學理論。針對傳統以教師為中心的單向教學傳授，易受數位分心干擾、且難以彌平學生先備知識基礎落差之教學痛點。陳老師表示，學生雖擅長數學計算卻缺乏專有名詞與核心觀念的理解，且108課綱後學生展現出高度視覺化學習的偏好。
陳老師全面導入「問題式學習」與「專題式學習」(PBL)，並輔以MATLAB 動態視覺化展示，將生澀抽象的數學理論具體化，活化枯燥教材。MATLAB動態展示迴旋積分的翻轉、位移、相乘與積分四步驟動畫，以及Bode Plot動態展演，將生澀抽象的數學理論具體化，引導學生「看見」訊號背後的數學幾何意義。面對學期因放假導致授課週數不足的教學壓力，配合提供教學錄影供學生課後自主複習，並定期實施階段性問卷。考量維護同屆學生學習權益與評量公平性，未設置對照組，採取前後屆原始成績進行橫向比對，比較113學年度傳統教學與114學年度教學創新學習的成效。
學習成效分析採用未經調整的原始成績進行比對。113學年度兩班原始成績呈現高比例低分群，45分以下佔極大比例，且電資班呈現雙峰分布。114學年度電機班與電資班的原始成績分布均轉變為健全的常態分布，平均分數落於53分左右，低分群顯著減少，中高分群明顯增加，成績主峰呈現顯著右移。問卷分析顯示學生展現較高學習自信，學習興趣與主動性皆獲得提升。
問卷同時揭露學生在大一基礎數學包含極座標、微積分、泰勒級數與微分方程存在快速遺忘現象，且手繪圖表能力相對較弱。陳老師表示未來將規劃更細緻的課程銜接機制，充分利用iClass平台數據與Rubrics評量功能，在課堂初期加強基礎數學的複習，並精細設計評量工具與對照機制，在確保公平的前提下持續優化教學設計。