推行生動教學超越標準答案 縱橫數位時代系列27 許炳堅教授

A.　在大學推行新的教學法

21世紀少子化的時代，重複性的工作迅速被機器取代了。大學教育不能夠像以前那樣，逼著所有學生學習相同的知識、一樣的技能，就像是吃固定的套餐。

新的教育要改變成吃自助餐的方式，在內容的組合、數量、進度各方面增加彈性。每一位學生可以選取適合自己的知識與技能來學習，達到「因材施教」與「人盡其才」的目的。整個社會要讓每一位年輕人發揮他的天賦與專長，海納百川才能夠成其大。對於鼓勵學生踴躍上課，我們把握的原則是：

．出席比不出席好：不要隨便曠課、或是藉口各種理由請假；

．專心聽講比不聽講好：不要低頭滑手機、吃便當，或者恍神、目光呆滯；

．發言比不發言好：提問、回答、參與討論、想法分享都很好；

．行動參與比呆坐不動好：出來做例題、擦黑板都行；

．表達自己的看法比照本宣科好：有了自己的想法，就可以進步。

(A.1)　生動教學法

「生動」就是「學生們動起來」。生動教學法將教室的講台，由教授與學生們共用共享。讓學生們在課堂裡由被動的安靜聽講，轉換為主動的上台參與，能夠即時地回饋他們的學習效果。

具體的作為就是，理論的部分由教授來講解，書本有敘述的例題則由學生上台嘗試著演算一遍，然後再做口頭詳細說明每一個步驟。如果學生在台上遇到困難，就由教授出手協助。也就是說，師生同心協力來一起完成。

這個方式和專業球隊訓練營的集訓一樣，先由教練講解策略與運球技巧，然後由球員們輪流上場練習，務必要做到精益求精。成果驗收的重點不是考驗教授/教練的能力好不好，而是在於學生/球員的競爭力表現如何？

學生的出列參與採取自動自發的方式，自己舉手搶著站出來，而不是由教授來指定。因為教授指定的方式，容易集中在某幾位經常表現的學生，而漏掉了其他有心進步的人。除了寫例題之外，學生也可以上台分享心得、看法，或者提問。有些學生特別喜歡上台擦黑板，因為這一項動作他們最有把握，信心十足而且不會失誤。

為了增加自己上台的機會，進入教室之後就有學生自動地把被前一節課寫得滿滿的黑板擦乾淨。而且在本節下課之前，又有學生爭取把黑板擦乾淨。學生們的機動參與，真是樂在其中矣！

制度的建立非常地重要，學期的評分有參考答案的部分不要超過一半。基本配分大約是：

．作業占20%，

．期中考占25%，

．動態參與占25%，

．期末報告占30%(包含書面報告與口頭報告，各15%)。

每一星期發給指定作業，一個學期連續十次，每一次作業的質與量要控制得宜，太多或者太少都不好。對於鼓勵學生寫作業，鼓勵他們互相討論，並培養團隊合作精神與默契。有些學生想偷懶而抄襲了事，這是可能發生的情形，所以作業所占的配分不要太高，20%左右即可。在大學裡，考試可以採用翻書(open book)形式，避免要求學生死記公式。即使是理工科的考試，題目也不限於全部是計算題，可以加入詳答題來考驗學生的表達能力，例如：二十年後自己的職場競爭力為何(考慮全球化競爭，還有與智能機器競爭，等)？

學期初的時候，在課堂裡找出兩位志願的「課務代表」來為大家服務，包括：處理團體購買教科書、每一節課負責去借還教室用麥克風、登記前往講台動態參與的同學名單，等。每一位課務代表的學期成績加六分。至於該學期的班代表，則是學期成績加三分，因為其他課也有可能替該位班代表加分。如果選課的名單裡有系學會會長，學期成績也加三分，因為他同樣地為大家服務。

為了鼓勵學生們走出舒適圈，不要只沉浸在書堆裡，所以提供了學期加分題。在期末的口頭報告時，學生可以邀請學系的教授來旁聽一位同學的報告，不限於是邀請者的報告時段。按照難易程度來決定加分的多寡：邀請教師則加四分，邀請系主任、通識中心主任、教學資源中心主任等加六分，邀請學院院長、教務長、副校長等加八分。同一學期裡，每一位教師只能算一份；如果兩位學生都邀請了同一位教師，那麼加分部分就除以二來計算。每一位學生不能夠超過一個加分項目。

整個學期下來，學生自我管理上課的參與，以及加分部分。對於學期成績的落點，學生自己有最好的掌握與預測。

有趣的現象是，期中考成績不佳的學生，上課時變得積極起來，爭取坐在第一排。頻頻舉手上台發言，或者搶著擦黑板，還趕快去預約其他教師來旁聽口頭報告。學生對於學期成績及格與否想要做出努力與掙扎，生動教學法也提供了他們適當的表現機會。

(A.2)　超越標準答案：

培養思考與想像力、促進創新

在人工智能的技術與產品即將全面來襲的現代，我們要教導學生們面對困難與挑戰的解決能力。有標準答案的等式思維方式，只能作為學問的基礎，就像是植物的根部。至於植物向上成長所需的莖部與繁榮昌盛的枝葉，就必須超越標準答案，進入彈性的不等式、或者有豐富想像力的不確定式的思維層次。

在評分方面要減少甚至擺脫對標準答案的依賴，儘量提供學生寬廣的表達空間。期末的書面報告與口頭報告，以及期中考試的表達題部份，都不要有標準答案。這樣子可以讓學生們認真思考，發揮想像力以及組織的能力，還有加強他們的表達能力。

在產業界很流行的方法，就是由基本的模組(module)建造開始，然後進行系統的整合(integration)。做出來的產品還要提供平台(platform)，才能夠讓客戶更方便地使用。這種由模組、經整合、到平台的流程，就像是由等式、經不等式、到不確定式的展開，也像是由標準答案的束縛、經彈性、到想像力與創新的解脫。真的是神奇啦！

大學教育要培養學生往後三、四十年在產業界的生存與競爭能力，一直順利工作到65歲才圓滿地退休，絕不是只為了畢業之後找到第一份工作而已。所以我們要教導學生們帶得走的長期競爭能力，包括：

．終生學習：活到老、學到老，繼續吸收新知識的能力；

．分析與判斷的能力：從複雜的狀況中釐清頭緒，抽絲剝繭地找出問題的源頭，並且不受雜訊的干擾；

．處理挫折與挑戰的能力：往後的技術與市場狀況，每四年會有明顯的變動，每十六年就有大變動，不可能依賴原來的技術與知識一成不變地熬過四十年的整個職業生涯；

．辯論與創新的能力：不滿足於目前最好的狀況，要繼續追尋更好的成果；能夠進行優劣分析，設計出截長補短的決策，掌握客戶的心裡，並且善於表達。

(A.3)　減量教學法：傳統減量、保存核心力、容納新知識

在21世紀裡新知識的累積速度非常地驚人，如果要求年輕人把相關的知識都熟記，似乎是強人所難。比較務實的方法就是在教學的各個環節減量，騰出空間來容納新知識。具體的作法，包括：

．減少必修科目與學分數，增加選修的學分數以促成第二專長或者跨領域學習；

．每一門課保留核心內容，減少傳統的部分，騰出來的空間由新知識來取代。

智慧型手機的普及也衝擊了教學的方式，有很多資料只要滑一下手機就可以查出來，所以背誦已經不是教學的主流。新的教學法讓學生對於整個知識流向的全貌(big picture)有通盤的瞭解，知道整個的來龍去脈，源頭從何處開始，流經哪些地方，最後在哪裡流入大海，等。

想對於傳統部分減量，以便騰出空間讓學生來容納新知識，就需要校內或者跨校的相關教授們集思廣益，來保存真正核心的部份，其他的就改為選修或者直接濃縮掉了。舉例來說，平日我們居家的用品五花八門，數量很多。如果要移民到海外，只被允許攜帶兩只旅行箱，會把真正需要的物品放進來，其他的東西就只好割愛了。我們可以用同樣的標準來決定，原有的課程內容哪些核心部份需要保存？又哪些邊緣部份可以割捨？這樣子才能夠騰出空間，以便容納新知識。

B.　快樂與主動學習

(B.1)　跨領域的五行，動手做的術業有專攻

俗話說得好：「學無止境，學海無涯」，所以年輕人不要一味地追求越多的知識，把自己的頭腦塞滿，弄成書呆子的樣子。對於知識的內容要能夠真正的理解，掌握其精義，再加以消化、吸收，成為豐富自己想法的養分。

年輕人在職場工作，有些人主要是靠勞力，譬如在便利商店或者快餐店當店員，每一個月的薪水可能只比最低工資高一些。

至於坐在辦公室裡靠腦力的白領工作，基本的挑戰是：如何設計出比現有最好的產品或者服務，還要更好的？(How to do better than the existing best?) 就拿轎車來說，豐田(Toyota)汽車公司平均每六年要為流行的車系，例如冠美麗(Camry)，做大改版；中間的其他年份則要做不同幅度的進步。至於智慧型手機，也是每十多個月產品就會進版一次。因此，設計人員不可以死腦筋，以為現有最好的產品不能夠再進步。

《孟子·盡心下篇》：「盡信書，則不如無書。」戰國時代，趙國名將趙奢的兒子趙括，熟讀兵書、能言善辯，卻無實戰經驗。被趙王任命為大將軍，結果率領四十萬趙軍在長平地區被秦將白起的大軍所包圍，全部被坑殺了。所以年輕人在大學裡所學習的知識，要能夠靈活運用才行。

「舉一反三」就是從第一、二、三、四象限都要會走得出去，如果再加上原點，就成了五項，俗話說的「五行」，也就是五項都要行得通。其實原點的部分最為困難，因為原點是「零」，亦是「靈」，也就是「沒有」。把沒有的，卻能夠做得生動活潑，就叫做靈活。

韓愈的<師說>一文提醒我們：「聞道有先後，術業有專攻」。所以學生在大學階段除了學業的理論部分之外，對於實作的部分也要認真地加強磨練。術業有很多種，包括技術、藝術、魔術、法術、武術等。「術」這個字，就是「行」的部首，中間加上「朮」竹字。如果可以靈巧地掌握跨領域的「五行」，就會有很好的競爭力。

(B.2)　培養強項能力與累積專長

廣設大學的結果造成大學入學不再是窄門，有興趣念大學的年輕人幾乎都找得到學校就讀。而且在學的淘汰率也不高，也就是說畢業的門檻其實很低。

對於就讀的大學與科系的選擇，主動權相當的程度掌握在年輕人的手裡。年輕人在做出選擇之前，有幾個項目必須要先想清楚：

．畢業之後，需要靠這個專業找工作嗎？或者自己家裡很富有，根本不愁吃、不愁穿；

．自己的學科基礎是否踏實：檢視中文與英文能力、電腦軟體能力、數學能力、自然學科能力或者社會學科能力；

．忠於自己的興趣：能否做得到每一節課都出席聽講(生病時例外)，至少是九成出席率？

．盤整自己的強項能力：譬如，口才能力、才藝能力等；

．自己轉換跑道的能力：需要擁有第二專長嗎？

美國普林斯頓大學心理系康納曼(Daniel Kahneman)是2002諾貝爾經濟獎得主，他所出版的書《快思慢想》(Thinking, Fast and Slow)很有啟發性。

如果拿個人電腦來做比喻，電腦的主機板有「中央處理器」(CPU，Central Processing Unit)，還有負責資料進出(I/O，Input/Output)的周邊裝置。有些人在傳統學科的表現優異，譬如計算能力很好，就像中央處理器可以把送進來的合格資料可靠地進一步處理。這是對應於「慢想」的部份，也對應於詳細計算的電腦智能(intelligence)。

又有些人雖然在傳統學科的表現普通，卻是善解人意，很會推銷產品，就像是良好的周邊裝置一樣。這是對應於「快思」的部份，也對應於快速敏捷(smartness)。說穿了，每一位年輕人要衡量自己的綜合狀況，選擇最適合自己的人生道路去走，人生有夢最美。

結論：

三、四十年前，大學錄取率只有20% - 30%左右，學生在學校裡學得的知識，畢業之後就可以在職場上大展長才，而且可以安穩地工作到55歲左右就退休。

反觀今日，大學錄取率超過95%，幾乎是想念大學的年輕人都可以如願。然而，學生在學校裡學得的知識，電腦系統裡都有，企業老闆當然是優先採用機器人與人工智慧，年輕人退居企業雇用的第二、或者第三順位。退休年齡也從55歲，往後延長到65歲。還有，知識與技術不斷地翻新，每八年就進入一個新的世代。在公教體系任職的比較幸運，還有職業的長期保障。在民間企業的很可能經過三輪24年的轉換，由25歲的碩士畢業熬到49歲的中年人，大概有一半的人會被新的電腦系統與智能機器人無情地淘汰了。

所以現代大學不可以一味地沿用已知的課程內容，必須與時俱進。認真地引進更有效的教學方法，來達到更好的效率與效果。積極地協助學生們，培養思考與想像力，勇敢地面對困難與挑戰，努力創新來走出人生的康莊大道。

附錄一： 減量教學法在電機領域的可行性

如果以電機學門的線路與系統領域來說，大學一年級在數學工具方面先讀微積分(calculus)，要修兩個學期的課，來掌握處理非線性(non-linear)問題的方法。接著是工程數學(engineering mathematics)，要修三門課，包含線性代數、微分方程、與複變函數。在未來，微積分與工程數學的必修課部分，可以考慮由總共的五門課精簡成三門課就好。

至於專業課程，大學二年級開始讀電路學(electric circuits)，要修兩個學期的課，來瞭解電阻(resistor)、電容(capacitor)、電感(inductor)等不同的電子元件所組成的電路如何運作。在時間序列的分析方面，微分方程與微積分的知識就用得上；在頻率響應的分析方面，複變函數的知識就用得上。另外，電子學(electronics)其實是微電子電路學(microelectronic circuits)，要修三學期的課。這是把抽象的電路學用微電子製造技術所產生的真正元件來建構，與目前流行的晶片設計(chip design)息息相關。

電路學兩門課加上電子學三門課，總共五門課可以保存精華到三門課就好。空出來的兩門課六個學分，可以轉給選修課，讓學生們去吸收新知識。

還有電磁學(electromagnetics)，要修兩個學期的課。它所教導的是無線傳輸，在智慧型手機的應用非常地重要。可以考慮改成一學期是必修課，另一學期也轉給選修課，讓學生們去適性學習。

上述的建議有何依據呢？三、四十年前制訂電機學士必修課程的考量是學士畢業後就進入職場。目前的情況已經大為不同了，研究所碩士班很流行。電機領域的研究所入學，有不少學生的學士專業來自其他領域，包括物理、材料、機械、土木等，並不需要經過整套的電機學士專業教育。所以，電機領域的學士課程也應該增加彈性，讓學生們能夠根據自己的強項能力與專長來選課。