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成果展現

「人人學程式」不是夢—推動大學程式設計教學計畫期中成果發表會

採訪/曾令愉

全國6成5以上的大學生都修過程式設計,你跟上了嗎?

110年8月27日教育部「推動大學程式設計教學計畫」舉辦期中成果發表會,成果報告指出108學年度全國已有過半數大學生修讀過程式設計課程,至109學年度比例更達65%,實際人數約50幾萬人,較計畫推行之前人數比例(104學年度為19%)遠超過3倍以上,成果可喜。

當數位資訊成為21世紀的新石油,幾乎各行各業職務都要求具備數位相關能力,臺灣的高等教育如何因應?教育部自107年起將大學程式設計教學納入「高等教育深耕計畫」,挹注各校開課經費,讓程式設計課程不再只是資訊工程相關系所專有,而是普及至所有科系,讓所有的學生都有接觸、學習程式設計的機會。「推動大學程式設計教學計畫」即為此而生,計畫團隊跨校盤點全國開課情形及經驗,並將程式設計分類為「Web領域」、「APP領域」、「互動設計領域」、「資料分析領域」,設置分項計畫追蹤了解教學實務現場的需求,研發相關輔助資源。

因應疫情,本次成果發表會採線上直播方式進行,與會者可遠距利用Slido提問互動。空間的隔離並未阻隔各界對計畫成果的關心與支持,報名與會人數約230人,同一時間在線觀看會議人數最高達160多人,相當踴躍。

以領域知識為主體的跨域資料科學人才,深具發展優勢

會議首先由科技部人文及社會科學研究發展司林明仁司長專題演講,分享台大社科院培養資料科學與社會研究跨域人才的經驗,而後由各分項計畫團隊報告工作任務與執行成果,下午以短講方式分享教材開發、平台教學資源、社群經營等成果,最後為綜合座談。

在專題演講中,林明仁司長從人文社會科學對於時代需求的回應談起,尤其疫情新常態下的人文社會科學,「變」的是方法,「不變」的是看法,在具體能力上,除了學科核心素養、跨領域互動,也講求語言與資料處理能力(language and data fluency,資料流暢度),「處理能力越好,能拿到的素材、資源就越多。面對一個問題時,如何可以很快收集到資料,用適合的方法去解決它,是未來的人才需求」。當前許多國際企業如亞馬遜、臉書等企業也都開始尋求非資工背景的人才,因此倘若學生能以自身學科的核心知識為穩固根基,具備相應的工具方法能力,將是優勢所在;林司長以麻省理工學院的計算機科學、經濟與數據科學(MIT Bachelor of Science in Computer Science, Economics, and Data Science)、史丹佛大學政治系(Stanford Politics)、芝加哥大學資訊社會科學(MCSS of Chicago)等系所為例,印證趨勢的發展。林司長介紹台大「資料科學與社會研究跨域專長」的培育架構,並提到所培育學生以非資工系所「第一個打進微軟工作」,此外也鼓勵老師們主動接觸產官學界,尋求學生實習合作的機會,讓企業看見人才所在。

6成5大學生修過程式設計課,R語言異軍突起

在成果報告中,「推動大學程式設計教學計畫」總計畫主持人國立政治大學資訊科學系李蔡彥教授表示,計畫執行至今近3年,去(109)年已超標行政院所定大專校院學士班修讀程式設計相關課程學生比例50%門檻,今年更達到65%;非資訊相關系所的程式設計課程開課數從106學年度的3,079門,翻倍成長為7,036門課,每門課平均修課人數約40至50人,換算下來,平均1個學生可以修到2門程式設計課程。新開這麼多課,老師負擔得來嗎?李蔡彥教授表示,目前有近6成學校的非資訊領域程式設計課程有共同課綱,減輕老師備課負擔,並有7成學校為課程配置TA(教學助理),協助提升教學效果。

在推動策略上,李蔡彥教授觀察多數校系將程式設計課程列為必修,其次列為專業科目,學分數大多為2學分課程,也陸續出現課程地圖、微學程等相關配套,幫助學生更清晰建構程式設計的學習路徑。李蔡彥教授特別觀察到入門課程所選擇的程式語言中,「R」語言異軍突起,「108年分區諮詢收集118份各校自評表中,只有35校選「R」語言,但110年128份自評表顯示112校都選「R」語言,可能是商學院的課程需求所致。」此趨勢變化是否反映了實務需求與課程教學之間的連動關係,值得持續觀察。

設計PBL問題導向課程與落地課程,引發程式學習動力

修讀人數門檻達標,計畫不停歇。「要讓教育資源永續下去,也要持續突破困難」,下一步要持續了解需求與困境,開發教學工具與平台,促進教學社群交流經驗,優化課程並減輕教師負擔,也將建立相應的評量機制,更重要的是持續提升學生學習動機,著重以問題導向來設計課程,並針對無基礎的初學者規劃「落地課程」,降低教與學門檻。

分項計畫「共通性需求小組」除了持續推動共通性的教材設計,也舉辦「Coding 101 程式設計競賽」激發非資工學生的程式設計潛力。分項主持人逢甲大學資訊工程學系薛念林教授表示,競賽第1名作品為解決聚餐需求的LINE Bot「約食神器」,團隊由台大財金、戲劇、生傳等非資工系所學生跨域組成,完成度極高,獲得評審一致好評。下屆「Coding 101 程式設計競賽」將於今年11月開始徵件,歡迎各校老師以競賽作為課程目標,鼓勵學生參賽。而這些精彩的競賽成果或課程作品,哪裡看得到?為了促進更多分享及交流機會,計畫團隊建置了DEMOX線上策展平台,全國師生可自由運用此平台交流觀摩。學生在平台上發展並展示自己的作品,老師在平台上給予指導及評分,也可以公開學生的學習成果,讓學生作品觸及大眾。目前DEMOX平台已經上線開放試用。

分項計畫「Web領域及跨域銜接推動團隊」以程式碼識讀、自主學習社群與發展跨域落地課程模組為主要目標。在「程式碼識讀」方面,分項計畫主持人國立政治大學資訊科學系與數位內容學程廖峻鋒副教授表示,傳統程式教學著重「寫」而輕忽識讀,導致學生即使了解語法與結構,卻對於自己寫的程式碼不求甚解,「學程式跟數學很像,卡住就不想再研究下去」。而識讀能力不只是會讀、會理解,還包括理解之後內化模仿、修改為合用與新增功能的效果。目前已有部分程式碼識讀教材公開上線,建議可融入入門教學課程的中後程,當學習者初步認識一些語法後,可運用教材中的模組進行練習,就像閱讀測驗一樣,引導學習者去理解運用。而在發展落地課程模組方面,協同主持人國立雲林科技大學前瞻學程黃登揚助理教授帶領非資工背景的學生,發展出一套以文化資產維護系學生田野調查為內容的電子書程式設計模組,6小時就能教學完成,希望讓更多人文社科領域學生也能更輕鬆接觸程式設計。

分項計畫「APP領域及促進高中大學交流團隊」主持人國立屏東科技大學資訊管理系劉寧漢教授表示,除了持續完善APP Inventor 2教材庫,亦開發商業類、工程類、醫護類、農業類及法學類等PBL專題課程,並增加題庫測驗系統,目前題庫雛型功能已經完備,近期將公開。在推動高中與大學交流方面,為了讓高中端瞭解大學端招生時對於科技領域的需求,也為了讓大學端瞭解高中端科技領域開課狀況,已於南部辦理第1場分區交流會,針對108課綱納入程式設計教育的議題進行討論,中部交流會預計於9月底採線上形式舉行,歡迎踴躍參加。在題庫測驗系統方面,協同主持人國立臺北護理健康大學醫護教育暨數位學習系劉一凡副教授介紹「程式素養自我效能量表」,可以有效評估學生學習成效,建議可於學期初與學期末分別進行前測與後測,幫助教師了解教學效果。

分項計畫「互動設計領域及議題導向研發團隊」主持人靜宜大學資訊傳播工程學系吳賦哲副教授表示,目前著力於開發問題導向課程,以目標學生的專業領域及學生生活中的問題,進行團隊合作的發想,並建議可適度將問題導向教學設計融入課程中,刺激學生思考。此外,建置遊戲化平台,讓學生可在平台中繳交作業,獲得遊戲積分,亦可適度轉換為學期分數。

分項計畫「資料分析領域及學習評量推動團隊」主持人國立臺灣師範大學資訊工程學系蔣宗哲副教授說,主要任務有二,一為編製以Python程式語言進行資料分析應用之教材,目前聚焦編製以文學、體育、歷史和觀光為應用領域的主題式教材;二為蒐集彙整大學程式設計教學的評量工具與制度,現已彙整常見評量工具,提供現場教師參考。另外,為了讓程式設計作業評量更方便,團隊研究開發了Python創作分享平台,學生也可以互相觀摩交流,預計下個月就會開放使用。

計畫是有限的,但朋友是一輩子的

本計畫發展教學資源對老師助益很大,但畢竟是以計畫形式進行,因此與會者十分關心計畫期程結束後,相關教學資源與平台將如何維運。對此,教育部表示計畫期程還有1年,1年之內教學資源發展與維運沒有問題,1年之後如何運作,目前尚無定論,總計畫主持人李蔡彥教授則回應:「只要有具體的需求,相信會有相應的資源回應。」並表示目前計畫所開發的所有教學資源,都將於OpenEdu(中華開放教育平台)永續共享,而計畫形成的教師社群所維繫的情誼,也相信會在未來引發更多可能,「計畫是有限的,但朋友是一輩子的。」