台大土木系新工程教育計畫專任助理 廖亭羽
新工程課程可以如何和必修課搭配？對學生有沒有幫助？台大土木系自108學年度以來，執行教育部「新工程教育方法實驗與建構計畫」，各種新式的課程與教學實驗成果受到計畫總辦公室肯定，日前特別邀請教學團隊中的黃尹男老師、吳東諭老師、以及評量團隊的宋玫玫老師，分享他們在去年材料力學與Keystone B（原形實踐 B）的課程搭配經驗、與評量研究的看見。
三位老師以「三部曲」的架構、輕鬆活潑卻精實到位的方式，於111年9月7日在集思台大會議中心，與50餘位其他執行學校的夥伴、或有興趣了解相關議題的大學教師，進行了約兩個半小時的分享，最後並透過問答交流心得。優質的分享好評如潮，會後也有許多團隊來到台前與三位老師熱絡交流經驗，在討論中腦力激盪和彼此激勵。
整個精采的分享由黃尹男老師打頭陣，在首部曲「Keystone Ⅰ：必修課的苦，材料力學翻轉教學的跌跌撞撞」中分享他在自己所教授的材料力學課堂中，如何運用翻轉教室授課、將理論部分錄製成影片、如何安排學生自主學習課程內容、如何執行課堂練習與分組討論、以及未來教室的搭配使用等等，將整套的課程的設計理念與方法毫不保留分享出來。
黃老師以翻轉教室的方式進行材料力學的教學已經有8年的時間，近兩年才開始與吳東諭老師及卡艾瑋老師開的實作課搭配成為一個結構領域的Keystone課群。在還沒有開始這樣的搭配之前，修課同學即已普遍反應在「跟上進度」與「提升對材料力學」的興趣上，翻轉教室比起傳統授課有更好的效果。然而，線上影片搭配實體課堂練習與討論的方式，雖然能夠提升學生的學習動機，但上課練習的題目畢竟有標準答案，給學生的挑戰終究有其限制。與實作課的搭配，正好提供了一個突破這個限制，讓學生能夠學的更深入的機會。在實作課裡，學生需要完成一個模型結構的設計、建造與測試，每一個過程都更深程度的挑戰學生應用書本知識、自身技能、團隊合作的能力。因為兩門課是同步進行，在過程中相互搭配與相互刺激，授課團隊都非常好奇這樣的教學設計，能不能創造1加1大於2的效果？
黃尹男老師分享材料力學翻轉教學的跌跌撞撞
第二部曲「Keystone Ⅱ：實作課的難，實作課與材力課串接搭配可能嗎？」由吳東諭老師接棒，分享他去年新開實作課程Keystone B的經驗。吳老師的課程設計理念為「Keystone B是材料力學的配搭，是透過實作去輔助和加深學生理論上的學習」。二門課程在選課搭配上就先有第一層的精心安排，選課之初就安排讓Keystone B的修課學生都能夠修習黃尹男老師班的材料力學，並且讓Keystone B的課程分組和材料力學相同，使學生在學習和合作上能更加有默契。第二層的用心則體現在課程設計上，吳老師分享了他如何規劃和調整課程進度來與材料力學進行搭配，也特別感謝黃尹男老師願意在不影響理論教授的合理性下配合調整課程進度，因此學生能在材料力學課程上完某理論單元的週次，同步於Keystone B進行相關實驗，即時強化和加深對理論的印象和理解。
而課程重頭戲則放在「實作設計」。與一般實驗課不同，在Keystone B課程實驗中所得出之數據，學生需要將之拿來進行期末作業的設計，透過此過程，學生能夠統整運用其在材料力學所學的專業理論、及在Keystone B所學的延伸知識，並重複運用專業知識對數據進行檢驗、或是運用數據來釐清問題，另外，也在模型製作的過程中練習到實作的技巧。特別值得一提的是，修過Keystone B的學生在今年（2022）國家地震工程研究中心舉辦的抗震盃取得大專組第一名的佳績，也許亦是Keystone B課程學習與訓練成果的展現。
吳東諭老師分享實作課與材力課串接搭配經驗
中場休息之後，第三部曲「Keystone Ⅲ：1加1是否有大於2？質性與量化的課程成效評估看見了什麼」則由台大創新設計學院、在土木系新工程計畫中負責評量部分的宋玫玫老師接手，分享如何透過問卷調查與焦點團體訪談，釐清修課學生在經歷Keystone B的學習歷程後，學習成效、學習興趣、團隊合作能力等是否有所提升。問卷結果呈現出兩組學生（分別為只修材料力學、及同時修材料力學與Keystone B的學生）的比較，同時修課的學生在學習興趣、學習成效、與團隊合作的分數都是較高的，可見兩門課的搭配效果從學生自評上來看的確有所差異。此外，有同時修兩門課的學生表示修習Keystone B可以幫助「透過實務更能理解公式的意義並幫助記憶。對於最後的統整題型也更能掌握。」，更有學生直言：「真的看到摸到用到的感覺會讓我覺得這真的是我未來會碰到的」、「Keystone的課程，讓我對上學期的工數有種恍然大悟的感覺，終於知道自己在算什麼東西」、「透過實作，對於理論或是現象能有更多的印象以及感觸」，可見實作課程可以幫助同學對於理論有更紮實的學習。
另外，在訪談中也能看見修課學生實際展現出其學習理解的厚實程度。受訪學生們有能力實際舉例說明他們從課程中所學到的專業理論知識、對材料力學的理解如何加深、設計與實作如何幫助他們學得更精實，並且能將其所經歷的整個學習歷程進行清楚的描述，同學們學習過程的收穫與成長可見一斑。
宋玫玫老師分享課程成效評估的看見
除了學生的學習成效，評量團隊及教學團隊也試圖探索在教學設計上促成這些成效的關鍵原因為何，以提供有興趣的教師做為參考。團隊發現答案也許藏在Keystone B實作課與一般實驗課的對比中。類似Keystone B實作課這樣一種提供了大致工作流程、基礎工具及理論（鷹架），搭配一個開放式或半開放式挑戰（沒有標準答案）的課程設計，似乎比一般有固定SOP的實驗課，提供了學生更多自主性，同時需要學生更主動的參與與更深的團隊合作，但也因此能夠更大程度的提升學生的學習動機與成效。
自執行新工程教育計畫以來，系上許多教師參與在新工程計畫當中，群策群力合作進化原有的、或開設新的實作課程，並嘗試與理論課進行整合與搭配，盼望能夠讓土木系學生的學習更加順暢，提升同學的學習成效。材料力學與Keystone B的案例，或許正是一個值得慶賀的例子，也許能成為未來其他課程欲搭配時可以參考的範例之一。
