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課程名稱 |
創意電資工程入門教育設計
Creative Cornerstone Course Design for ICT and Engineering Education |
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開課學期 |
108-1 |
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授課對象 |
電機資訊學院 電機工程學研究所 |
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授課教師 |
張時中 |
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課號 |
EE5187 |
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課程識別碼 |
921 U2650 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期四7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
電二141 |
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備註 |
欲選修同學,請於8/19前將自傳及歷年成績單(研究所含大學部成績)影印投入陳士元教授一樓信箱區。與陳和麟、陳君朋、李紋霞、陳士元、林坤佑、鍾孝文合授
總人數上限：25人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1081EE5187_CoDEE |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
課程以團隊合作為基礎之學習(Team-based Learning, TBL)與計畫為基礎之學習(Project-based Learning, PBL)的方式，共同為大一學生創作設計教案，設計大一學生普遍有能力修習的礎石（Cornerstone）課程，來引發大一學生對電機與資訊領域探索的興趣、動機，培養工程設計與實作、團隊溝通合作等基本工程素養，進而於後續大學生涯可以精進自主學習的能力。
課程以TBL+PBL方式進行教與學，生、師共同創新設計2020年上半年學期為大一學生開授「電資工程入門設計與實作」所需的教案，進行實作檢驗，並儲備成為小班教學的助教。 |
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課程目標 |
一、 探討國內外Cornerstone Engineering Education 課程設計理念與實務案例
二、 設計適合本系一年級學生對資通訊(ICT)相關專題探索與實作的「電資工程入門設計與實作」課程教案。
三、 培養修課學生工程企劃、執行管理與團隊溝通合作的能力，儲備「電資工程入門設計與實作」課程助教人才。
註+： 本課程將針對大一學生「電資工程入門設計與實作」課程需求設計教案，與時俱進，由系方視需要專案邀請開授。 |
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課程要求 |
預修科目: 修過電資工程相關實驗或專題研究為佳
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 |
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指定閱讀 |
1. 教師自訂教材
2. 給新鮮人的電資工程設計與實作課 首部曲：師生共創教案 / 李建模等
https://alumni.ee.ntu.edu.tw/?p=3967 |
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參考書目 |
參考書目：
1. 台大土木系, 土木工程基本實作 105-2, Available at https://sites.google.com/a/caece.net/cornerstone102/home
2. S. Chavanic, “Developing Cornerstone Engineering Education,” May 9, 2017, available at http://news.psu.edu/story/467609/2017/05/09/research/developing-cornerstone-engineering-education
3. C. L. Dym et al, 4ed, Engineering Design: A Project-Based Introduction, Wiley, Oct. 2013 ISBN 1118324587.
4. C. L. Dym, et al, “Engineering Design Thinking, Teaching, and Learning,” Journal of Engineering Education, Jan. 2005, pp. 103~120.
5. Aditya Johri, Barbara M. Olds, eds., Cambridge Handbook of Engineering Education Research, Cambridge 2014. ISBN-13: 9781107014107
6. C. A. Whitfield, R. J. Freuler, Y. Allam, and E. A. Riter, “An Overview of Highly Successful First-year Engineering Cornerstone Design Projects Stanford University,” available at http://www.ineer.org/Events/ICEE2011/papers/icee2011_submission_294.pdf
7. M. Thompson, “Fostering Innovation in Cornerstone Design Courses,” International Journal of Engineering Education Vol. 28, No. 2, pp. 325–338, 2012
8. P. Little and J. King, “Selection Criteria for Cornerstone and Capstone Design Projects,” Int. J. Engng Ed. Vol. 17, Nos. 4 and 5, pp. 406~409, 2001.
9. M. Haungs, J. Clements, D. Janzen, “AC 2008-464: Improving Engineering Education through Creativity, Collaboration, and Context in a First Year Course,” available at http://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1029&context=csse_fac
10. Gipson, K. G., & Henriques, J. J., & Sequeira, S. (2015, June), Development and Implementation of a Cornerstone Course: Engineering Opportunities Paper presented at 2015 ASEE Annual Conference & Exposition, Seattle, Washington. 10.18260/p.23847
11. RAAOK Rahmat et al, “The Effectiveness of basic Design Project (Cornerstone) in Students’ Competency Development,” Procedia - Social and Behavioral Sciences,Volume 60, 17 October 2012, Pages 56-60.
12. Daniel R. Herber et al, “Project-Based Curriculum for Teaching Analytical Design to Freshman Engineering Students via Reconfigurable Trebuchets,” Education Sciences, 2016.
13. M.B.R. Vallim, J.-M. Farines, J.E.R. Cury, “Practicing engineering in a freshman introductory course” IEEE Transactions on Education, Volume: 49 Issue: 1
14. JS Krajcik, PC Blumenfeld, Project-based learning, https://tccl.arcc.albany.edu/knilt/images/4/4d/PBL_Article.pdf
15. 呂良正，「臺大土木系Capstone課程經驗分享」，評鑑雙月刊，高教評鑑中心 http://epaper.heeact.edu.tw/archive/2014/04/28/6156.aspx
16. 任課教師指定 |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
作業 |
20% |
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2. |
上台口頭報告 |
20% |
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3. |
分組單元實驗設計與實作驗證成果報告 |
60% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/12 |
1.1 課程概論與提醒事項(張時中5分鐘、陳士元5分鐘、李紋霞40分鐘)
1.2 107-2教材案例瀏覽心得分享(2-3頁簡報，5分鐘/生)
1.3 課程規劃回饋意見與討論、分組(生、師)
預習材料
R1.1 給新鮮人的電資工程設計與實作課首部曲：師生共創教案 https://alumni.ee.ntu.edu.tw/?p=3967
R1.2 瀏覽:
107-1 創意電資工程入門教育設計(Creative Cornerstone Course Design for ICT and Engineering Education) 教案設計成果
107-2 教材 https://www.space.ntu.edu.tw/navigate/s/7461FBF13156400CA893D381E561148AQQY
課前繳交(個人): 107-2教材案例瀏覽心得分享(2-3頁簡報)
課後作業(小組): R2.1~R2.5閱讀心得報告 |
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第2週 |
9/19 |
2.1 學生分組簡報閱讀心得
2.2 甚麼是Team-based Learning (TBL)? Project-based Learning (PBL)? (李紋霞)
2.3 TBL、PBL 案例討論 (106-1 or 107-1 學期) (生、師)
預習材料
R2.1 Vesna Najdanovic-Visak, “Team-based learning for first year engineering students,” Education for Chemical Engineers, 1 8 ( 2 0 1 7 ) 26–34.
R2.2 Monica H. Lamm, Micheal Dorneich, Diane T. Rover, “Team-Based Learning in Engineering Classrooms: Feedback Form and Content Adds Value to the Learning Experience,” 2014 ASEE North Midwest Section Conference.
R2.3 Daniel R. Herber et al, “Project-Based Curriculum for Teaching Analytical Design to Freshman Engineering Students via Reconfigurable Trebuchets,” Education Sciences, 2016.
R2.4 Derek R. Lane, “Teaching Skills for Facilitating Team-Based Learning,” 16 December 2008, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/tl.333
R2.5陳毓凱, 洪振方, “兩種探究取向教學模式之分析與比較,” 科學教育月刊；305期 (2007 / 12 / 01) ， P4 – 19.
課前繳交(小組): R2.1~R2.5閱讀心得簡報
課後作業(小組): 教案設計123內容預習
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第3週 |
9/26 |
3.1 教案設計123
3.2 Cornerstone Engineering Education 課程設計理念與實務- 簡報與討論
預習材料
R3.1 C. A. Whitfield, R. J. Freuler, Y. Allam, and E. A. Riter, “An Overview of Highly Successful First-year Engineering Cornerstone Design Projects Stanford University,” http://www.ineer.org/Events/ICEE2011/papers/icee2011_submission_294.pdf
R3.2 M. Thompson, “Fostering Innovation in Cornerstone Design Courses,” International Journal of Engineering Education Vol. 28, No. 2, pp. 325–338, 2012.
R3.3 Raaok Rahmat et al, “The Effectiveness of basic Design Project (Cornerstone) in Students’ Competency Development,” Procedia - Social and Behavioral Sciences,Vol. 60, 17 October 2012, Pages 56-60.
R3.4 M.B.R. Vallim, J.-M. Farines, J.E.R. Cury, “Practicing engineering in a freshman introductory course” IEEE Transactions on Education, Volume: 49 Issue: 1, 2006.
課前繳交(小組): 教案設計123內容(Unit1~5、期末專題)預習
課後作業(小組): R4.1教案檢視回饋、R3.1,R3.2閱讀心得 |
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第4週 |
10/03 |
107-2入門工作坊單元教案設計檢視與實作驗證-I
4.1 評量指標(rubrics)設計概述 (李紋霞)
4.2 分組預習回饋意見簡報: Arduino 開發環境介紹與基本模組實作
4.3 分組討論
預習材料
R4.1 107-2 Units1&2教案與 Lab/HW試做
Arduino 開發環境介紹與基本模組實作
Unit1: 課程介紹、Team Forming、arduino IDE、Lab1(紅外線、藍芽)
Unit2: arduino 、Lab2 (驅動馬達、RFID)
R4.2 107-2 Units1&2教案意見問卷與評量資料
R4.3 Educational Research Service, "Developing and Using Instructional Rubrics," Available at https://www.nesacenter.org/uploaded/conferences/FLC/2012/handouts/Arpin/ArpinReadingDevelopingUsingInstructionalRubrics.pdf
課前繳交(小組): R4.1教案檢視回饋、R3.1,R3.2閱讀心得
課後作業(小組): R6.1教案檢視回饋、R3.3,R3.4,R4.3閱讀心得 |
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第5週 |
10/10 |
國慶日放假 |
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第6週 |
10/17 |
107-2入門工作坊單元教案設計檢視與實作驗證-II
6.1 分組預習回饋意見簡報: Search演算法、自走車組裝與測試
6.2 分組討論
預習材料
R6.1 107-2 Units3&4教案與 Lab/HW試做
Search Algorithm
Unit3: Search Algorithm、Lab 3
Unit4: 組車 、Lab4
R6.2 107-2 Units3&4教案意見問卷與評量資料
課前繳交(小組): R6.1教案檢視回饋、R3.3,R3.4,R4.3閱讀心得
課後作業(小組): R7.1教案檢視回饋
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第7週 |
10/24 |
107-2入門工作坊單元教案設計檢視與實作驗證-III
7.1 分組預習回饋意見簡報:循跡P-Control與定題Design Project介紹
7.2 分組討論
預習材料
R7.1 107-2 Units 5&6教案與 Lab/HW試做
Unit5: 循跡P-Control、Lab 5
Unit6: 定題Project介紹 、Lab6
R7.2 107-2 Units5&6教案意見問卷與評量資料
課前繳交(小組): R7.1教案檢視回饋
課後作業(小組): R8.1~R8.2回饋檢視 |
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第8週 |
10/31 |
107-2期末計畫教案設計檢視與實作驗證-IV
8.1 分組預習回饋意見簡報: 107-2 期末Design Projects (定題與不定題)
8.2 分組討論
8.3 公布本課程108-1 期末計畫評量指標(rubrics)
8.4 如何設計TBL 與PBL教材? (李紋霞教授)
預習材料
R8.1 107-2 期末Design Project教案與學生設計實施成果(定題與不定題)
R8.2 107-2 期末Design Project意見問卷與評量資料
R8.3 複習第二週內容
課前繳交(小組): R8.1~R8.2檢視心得
課後作業(小組): 107-2教案檢視與實作驗證總結報告(word檔)、108-2期末Design Project教案設計初步企劃
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第9週 |
11/07 |
期中考週，不上課，自行構思與閱讀 |
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第10週 |
11/14 |
校外參訪：GARMIN汐止廠 |
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第11週 |
11/21 |
108-2期末Design Project教案創意設計之初步企劃
11.1 108-2期末Design Project教案設計初步企劃報告(簡報檔)
11.2 生、師分組討論
11.3 全體生、師綜合討論
預習材料
R11.1 第1-8週討論與驗證筆記及預習資料
R11.2 自主構思與閱讀之相關材料
課前繳交(小組): 107-2教案檢視與實作驗證總結報告(word檔)、108-2期末Design Project教案設計初步企劃
課後作業(小組): 期末專題教案rubric修正稿、108-2自選題教案設計具體企劃 |
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第12週 |
11/28 |
教案設計改進、強化與實作驗證
- 全班分享討論
- 分組分享討論與實作驗證
分組上傳繳交:
- 當週設計、討論要點與實作驗證紀錄
- 下週規劃
課前繳交(小組): 期末專題教案rubric修正稿、108-2自選題教案設計具體企劃
課後作業(小組): 撰寫工作紀錄簿 |
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第13週 |
12/05 |
教案設計改進、強化與實作驗證
- 全班分享討論
- 分組分享討論與實作驗證
分組上傳繳交:
- 當週設計、討論要點與實作驗證紀錄
- 下週規劃
課後作業(小組): 撰寫工作紀錄簿 |
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第14週 |
12/12 |
教案設計改進、強化與實作驗證
- 全班分享討論
- 分組分享討論與實作驗證
分組上傳繳交:
- 當週設計、討論要點與實作驗證紀錄
- 下週規劃
課後作業(小組): 撰寫工作紀錄簿、基本單元教案改善結果、基本單元教案改善總結報告 |
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第15週 |
12/19 |
校外參訪 (工研院資通所、機械所)
課前繳交(小組): 基本單元教案改善結果
課後作業(小組): 撰寫工作紀錄簿、基本單元教案改善總結報告 |
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第16週 |
12/26 |
教案設計與實作統整
- 全班分享討論
- 分組分享討論與實作驗證
分組上傳繳交:
- 當週設計、討論要點與實作驗證紀錄
- 下週展示項目與情境規劃
課前繳交(小組): 基本單元教案改善總結報告
課後作業(小組): 撰寫工作紀錄簿、期末design project demo投影片 |
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第17週 |
1/02 |
教案設計報告與展示
- 分組簡報與展示
- 師生共同評量，提出強化建議
分組上傳繳交:
- 依建議強化後之108-2期末Design Project教案
課前繳交(小組): 期末design project demo投影片
課後作業(小組): 期末design project書面報告 |
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