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STEM 課程與線上教育

突破傳統,邁向教學E世代


e化已是未來教育的趨勢,較傳統黑板教學而言,也擁有更多的優點,包括更為優良的教學環境、網路資源的整合、學習動機的加強等。透過E化教學,教師可將教材以各種方式的呈現在學生面前,可減輕教師的負擔,達到事半功倍之效。更可參考相關的教學網站,下載網路的教學資源。透過這樣的資源分享,教學不再是單打獨鬥,教學品質亦大幅提昇。

現代科技中,針對數學教學,已有許多的e化工具可供使用,加拿大Maplesoft公司所提供的產品「Maple」,便是很好的數學教學工具。Maple是一套全球知名的符號與數值運算引擎,其中有超過4,000個內建數學命令、函數可供直接取用,能協助使用者快速處理算數、精確解、數值近似、複數、數根、特殊函數及數值積分等問題,能以直觀的方式處理複雜的數學與工程問題,並建立美觀及可執行的技術文件檔案。目前已有許多教師使用Maple工具,進行教材的編排與教學輔助,並進行教學資源的分享。


  • 學生來源的多樣性科技大學與一般大學最大的差別在於學生來源的多樣性。因此,學生在學微積分之前所須具有的預備知識,程度上的差異很大;對大一微積分的教學而言,如何使學過微積分的高中生不覺得只是複習,又能使數學學習較缺乏的技職體系的學生能在短期內把微積分學起來?一直是教師會思考的問題。
  • 教學內容的大量性:工科學生在大學的基本數學學習有大一的微積分、大二的工程數學;理論上,在這兩年中同學須要依序作下列的學習:實函數的微積分、多變數函數的微積分、常微分方程式、拉普拉斯轉換、線性代數、向量微積分、傅立葉分析、偏微分方程式;在有限的時間內,上述的學生們要完成這樣的學習目標,對授課老師是一大挑戰,同時也是一個值得投入心力與時間去解決的難題。
  • 教材的適用性雖然坊間大專數學教科書非常多,英文版、翻譯版及中文原著版;配合各種繪圖軟體的開發,書本的內容也多具有生動性及多樣化;但無論選擇了哪一本當課堂上的教科書,總是無法與課堂上的情境有令人滿意的配合。此問題在工程數學的教學中特別容易顯現,因此,如何為學生量身製作一份適合的教材,是一個重要的議題。
  • 紙本講義Word 檔裏有文字、用Vison或是用Maple繪製的圖形,同時也可利用Maple的計算功能產生難易適中的例題及練習。 
     
    下載微積分教學講義示範(免費下載)
  • 動畫電子檔在Maple的工作頁(worksheet檔)上透過指令的書寫及執行,產生我們所需的圖形;有時是一句簡短的指令,有時是一長串的程式,視圖形的表現方式而定
  • 學生方面
    • 上課情緒:透過動畫,對所學的概念有”看得見的認識”,同學的學習意願大幅提升。
    • 課後演練:透過動畫及講義的解説,對所計算的東西有”看得見的認識”及可模仿的演算例子,同學的動手計算的意願可望大幅提升。
  • 老師方面教學的連貫性(課後的修改=下一次教學的備課)

 

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