Blog Archives

大學化學實驗課程設計與線上教學:大學基礎化學實驗後之選修實驗課的設計與實施 /黃立心

Monday , 8, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:大學基礎化學實驗後之選修實驗課的設計與實施 /黃立心

大學化學實驗課程設計與線上教學:大學基礎化學實驗後之選修實驗課的設計與實施 黃立心 國立陽明交通大學應用化學系/理學院科學學士學位學程 lshuang@nycu.edu.tw n  前言     化學是門極重視實驗實作的科學,國內外各大學的化學科系皆安排學生於大一到大三期間必修普化、有機、分析(含儀器分析)和物理化學實驗課程,以習得基本實驗操作技巧並驗證講座課程所學,也為專題研究或實務應用做準備。然而因學生先備知識技能、課程目標與時間限制,這些課程的內容多為敘述條列詳細也缺乏單元間關聯的食譜式實驗,並未能提供學生類似完整實際研究或實務工作的經驗。     為了回應未修習專題研究但仍想繼續接觸、探索化學實驗,以及已在進行專題研究但對其他領域實驗有興趣的大三或大四學生,陽明交通大學應用化學系自99學年度開始為大三大四學生開設「整合型化學實驗」選修課程,以一個學期的時間進行兩個主題實驗,其內容設計精神著重於培養學生閱讀、思考、規劃到實行實驗的能力。以下將對課程的進行方式、內容以及實施經驗做簡單介紹。 n  課程要求     做為必修基礎實驗課程和進階研究間的轉換銜接,整合型化學實驗課程對學生的基本要求為: l   閱讀參考文獻,深入思考實驗設計和操作原理,提出問題並嘗試回答; l   規劃並實踐完整的連貫實驗流程,注意包含安全在內的各種操作細節。但不要求實驗快速完成或高反應產率; l   詳實且合乎規範的實驗紀錄,有正式論文架構的期末報告; l   能獨立操作實驗,也能和同學充分交流經驗和意見。 n  課程進行方式     本課程希望學生能更深入的參與討論以及合作,教師和助教也要進行更細緻的觀察、協助和指導,加上實驗場所的限制,所以修課人數上限訂為十人,助教一名則由實驗主題相關之研究室推薦碩博士班研究生擔任。每周課程表定時間為三小時,但會視實驗需要而彈性增減或另外安排時間,實驗時間規畫管理能力的養成也是課程目標之一。學生分為兩組,交替進行兩個主題實驗,目前活動時程(以一學期18周計)安排及內容如下: l   開學前:提供參考文獻請學生先閱讀 l   第一周:課程說明說明課程要求與進行方式;介紹過往修課學生曾遭遇之困難與常見疏失;因學生幾乎沒有閱讀期刊文獻後重複其實驗的經驗,故詳細具體提出文獻簡潔敘述中該思考的原理以及技術面上的問題,請學生於預習報告時嘗試回答。 l   第二周:預習報告以組為單位,對選定的主題實驗進行口頭預習報告,內容包含:簡介各步驟的基本原理和設計(含回答第一周提出的問題);列出實驗所需各項材料以及安全注意事項;估計實驗成本和所需時間;預測實驗可能遭遇狀況和解決方法。 l   第三至九周:分組實驗操作(含貴重儀器如核磁共振光譜儀之實務教學課程)每次實驗前各組報告上周的實驗進度和檢討、本周的工作內容;結束時教師和助教檢查實驗紀錄本。 l   第十周:期中分享以組為單位口頭報告,交換上半學期各自主題實驗的操作經驗,使下半學期交換實驗主題後能更順利進行;回答預習報告未解的問題;自選各人期末閱讀報告主題,和本學期實驗相關即可。 l   第十一至十七周:分組實驗操作 l   第十八周:期末報告以組為單位口頭報告,總結這一學期的實驗結果和心得,回答預習和期中報告未解的問題;每人10至15分鐘的主題閱讀報告。 l   繳交書面期末實驗報告、主題閱讀報告。報告電子檔上傳學校教學網站供所有修課同學閱覽,教師提供書面報告意見。學期成績依照歷次口頭報告40%、實驗態度30%、實驗紀錄和期末書面結報30%之比例評量。 n  主題實驗內容 一、有機主題:四步驟的2-聯苯丁酸(xenbucin)抗發炎藥物合成     採用Kuuloja等人發表(Kuuloja et. al., 2008),可調換步驟順序的合成方法如圖1:   a.Ph4BNa, cat. Pd/C, b. […]

大學化學實驗課程設計與線上教學:新冠疫情之下,有機化學實驗課的省思與創新—高醫大醫化系的例子 林雅凡、李建宏、羅珮綺、高佳麟

Sunday , 7, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:新冠疫情之下,有機化學實驗課的省思與創新—高醫大醫化系的例子 林雅凡、李建宏、羅珮綺、高佳麟

大學化學實驗課程設計與線上教學:新冠疫情之下,有機化學實驗課的省思與創新—高醫大醫化系的例子 林雅凡*、李建宏、羅珮綺、高佳麟* 高雄醫學大學醫藥暨應用化學系 yafan@kmu.edu.tw;clkao@kmu.edu.tw n  前言 2021年5月台灣在新冠肺炎的肆虐之下,各式課程執行到學期中段,緊急採取線上教學的方式,實驗課程也不例外。然而就以訓練「化學專業」人才為目的的科系而言,實驗課程真的能以線上教學來取代嗎?除了遠距授課,還有什麼其他的可能性嗎?本文將嘗試釐清大學基礎實驗課程之目的,並反思過去一學期執行線上實驗課程的收穫與缺失,認為「線上課程」能替代實驗課中偏重「認知技能」方面的教學活動;但對「操作技能」方面的訓練,只能扮演輔助的角色,其中「有機化學實驗」更凸顯「線上實驗課程」不足以取代實體的問題。本文著重討論教授「有機化學實驗」的策略—除了「有設計的影片拍攝內容」之外,「實體混搭線上的合作教學模式」也是未來可嘗試的策略。這樣的為文討論,除了提供防疫期間實驗課進行的模式參考之外,對於以大班教學實驗課的情況亦有參考的價值。通盤檢視實驗課程進行方式,將有助於未來實驗課程內容設計與硬體設備與實驗室空間規劃。 n  實驗課能夠遠距教學嗎? 一、大學實驗課目的之再思     從過去諸多文獻探討中,探索實驗教育能啟發影響學習化學的行為,可大致歸納成以下四個目的(Carnduff & Reid, 2003; Johnstone & Al-Shuaili, 2001;Kirschner & Meester, 1998; Reid & Shah, 2007; Tamir, 1976): (a)學習化學知識與原理: 透過實作與現象觀察,鏈結並具體化抽象概念;藉此提供學習者另一種途徑,以不同的方式理解、思考某一項科學定理。 (b)學習與熟練操作技巧: 透過實作訓練學習實驗的操作基本能力和儀器使用方式。並藉由實際經歷「實驗過程的臨場感與處理偶發事件」,幫助學生能更從容的待在實驗環境中。 (c)培養鍛鍊科學相關能力與技巧: 透過實驗過程的觀察、數據分析等,訓練歸納、演繹、論理與提出證據、並進一步設計實驗解決問題之能力。 (d)培養一般基本知識能力與技巧,特別是”可轉移的技能(transferable skills)”: 實驗過程也在訓練學生的溝通、表達、查閱資料、團隊合作、時間管理等各種能力。 二、反思:「線上有機實驗課」的能與不能 本系在新冠疫情嚴峻衝擊之下,針對學期中「實驗課程改為線上進行」的倉促改變,做了如表1陳列的應變。 表1高醫大醫化系各級實驗課程疫情期間線上課程執行方式說明 課程   線上課程替代說明   反思   化學實驗(二)—分析與有機實驗為主   維持的教學活動:實驗預、結報的撰寫。   數據分析:由助教提供實驗數據(Raw Data)。      拍攝教學影片:從原理講解到由助教操作實驗、實驗成果展現等完整拍攝。   […]

大學化學實驗課程設計與線上教學:海洋大學普化實驗線上遠距教學及其多元學習評量-因應疫情紀實錄 / 賴意繡、黃志清

Saturday , 6, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:海洋大學普化實驗線上遠距教學及其多元學習評量-因應疫情紀實錄 / 賴意繡、黃志清

大學化學實驗課程設計與線上教學:海洋大學普化實驗線上遠距教學及其多元學習評量–因應疫情紀實錄 賴意繡、黃志清 國立台灣海洋大學 生命科學暨生物科技學系 d0095@email.ntou.edu.tw huanging@email.ntou.edu.tw n  前言 一、第一期普化實驗線上遠距教學: 110年5月18日因新冠肺炎疫情升溫,教育部宣布全國各級學校及公私立幼兒園停止到校上課,普化實驗線上遠距教學正式開跑。本該實作的化學實驗課程,卻因 COVID-19 肆虐全球,各種習以為常的實驗教學現場,因學生被迫留在宿舍或家裡,從電腦遠端進行化學實驗學習,改變所有師生的教學和學習模式。筆者從5月18日至學期末,總共有4個實驗班要進行4週的實驗線上遠距教學,從毫無預備到學期結束,從慌亂中到冷靜沉著面對教學現場的巨大轉變,實在是教書30年來第一次的洗禮。 二、第二期普化實驗線上遠距教學: 結果意想不到的是,110年9月開學,竟然疫情尚未減退,教育部宣布大學仍採線上遠距教學,直到110年10月12日才恢復實體教學,學生才陸陸續續回到學校。依筆者自己的授課班級,本籍生10月12日以後都回到學校,唯有外籍生有諸多因素,陸陸續續回到學校,時間從 10月12日至11月30日都有。所以筆者上課時除要顧慮實體現場學生,還要顧及鏡頭前的遠距外籍生,因此第二期的線上遠距教學難度更高,簡述原因有2點,如表1所列: 表1   二期普化實驗線上遠距教學比較表 分析項次   第一期普化實驗線上遠距教學   第二期普化實驗線上遠距教學   教學時空   大一下學期師生已有默契,了解老師上課模式,對實驗室空間環境很熟悉   大一新生,師生間皆未曾謀面,同儕互不認識   教學模式   統一遠距教學,採同步與非同步雙混成教學   實體教學和遠距教學雙軌並行,採實體、同步與非同步參混成教學   筆者不敢說成功地完成了普化實驗線上遠距教學,更多的是反思:這二次難得的教學經驗,到底為將來若再次面對大環境黑天鵝(見維基百科)來臨時,我預備好了嗎?筆者撰文,想要為這二期的普化實驗線上遠距教學,留下紀錄,提供各界集思廣益,經由所有化學武林好漢齊聚著筆,為教育界留下寶貴經驗,而能彼此互相學習琢磨。 n  背景介紹:海洋大學化學實驗課程規劃 海洋大學化學實驗課程是由生命科學暨生物科技學系的化學專長師資群所組成的授課單位,本校簡稱化學教學中心(或化學教學小組),負責全校16-18個不同學系班級的實驗授課,共有三種類型的實驗課程,分別是[普通化學實驗]、[分析化學實驗]和[有機化學實驗]。空間規劃:2間大型實驗室,3間儀器室、1間配藥室、1間助教辦公室。人員配置:3小時實驗課程進行中,每班有大助教一名(專任助教)和小助教三名(研究生TA),每班共24個實驗組別,每組約2-3位學生(參見海大化學教學中心網站)。 n  普化實驗課線上遠距授課方式 一、硬體設備 1. 網路攝影機Webcam(內建麥克風):5月中旬學校統一發放給授課老師 2. 手寫繪圖板:原先已採購 3. 攝影機:DV 數位攝影機和手機,原先已採購 4. 攝影棚燈學校提供租借 二、軟體裝置 1.     遠距教學平台:本校教學系統 TronClass […]

大學化學實驗課程設計與線上教學:疫情時代的化學實驗課-室溫磷光之製作 /邱秀貞

Friday , 5, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:疫情時代的化學實驗課-室溫磷光之製作 /邱秀貞

大學化學實驗課程設計與線上教學:疫情時代的化學實驗課-室溫磷光之製作 邱秀貞 國立嘉義大學應用化學系 genechiou@mail.ncyu.edu.tw n  前言 COVID-19疫情衝擊教學課程,教育部陸陸續續公布了相關的防疫辦法,透過遠距教學,希望藉由減少群聚活動與實體上課,來達到防疫的目的,目前教育部官網提供大專院校參考的三種非實體上課的模式:同步教學、非同步教學與混合教學等三種模式,因疫情全面取消實驗室實體課程,使得科學教育之基礎面臨前所未有的挑戰,如何讓學生在遠距教學的實驗課中,既能真實探究實驗原理,又能實際操作,成為參與實驗課程之教師之難題,本篇文章提供實驗課程模式分析,並進一步設計實驗箱,讓學生能在停課前帶回,於遠距教學時線上共同實作。 n  遠距實驗課程方式分析 一、線上實驗室 一般會認為最簡單的線上實驗課就是拍實驗解說與實作過程影片,上傳後讓學生自行觀看,並設計問題讓學生於線上作答,這種作法為暫緩之計,後續仍須於寒、暑假找時間補做,然而疫情至今,在澳洲已有學校聯盟創建「無障礙遠程實驗室」(Freely-Accessible Remote Laboratories, FARLabs)(Farlabs, 2013),利用虛擬實境及對實驗室設備的遠程控制組合在線上建立實驗室,這些設備可讓學生在自己的住所安全舒適環境下進行操作。透過線上實驗室,以實用的方式探索科學的關鍵概念,並可即時線上傳輸學生的實作過程,甚至利用虛擬的環境,與學生在教學過程中保持高度的互動性,同時可一次將多個學生登錄到同一實驗中,此種方法已被評為最有潛力之遠距實驗教學法;此法之缺點在於線上設施的建置與維護費用昂貴,因其涉及資訊科技及實驗室教學方面的專業知識,教師需要精密仔細的設計課程,以及監控實驗的進行。 二、家庭實驗室 第二種方法是利用在家中容易找到的器具設計實驗活動,家庭中使用的日常品可以用來研究化學、物理及生物學。例如,利用水果中的酵素進行催化反應、學生可用馬鈴薯、地瓜及奇異果中的酵素來分解雙氧水並探討影響反應速率的因素,亦可利用一個自製簡單的擺錘來測量重力,或者通過觀察添加到一杯水中的溫度變化來發現冰的熔化熱或汽化熱(相變焓)。設計此類的實驗,可透過利用實驗過程與我們周遭的環境產生實際連結,改善學生的學習成果;家庭實驗室的缺點在於,一些關鍵性的實驗需要專業昂貴的儀器,例如分光光度計、光學顯微鏡等,則無法如同在學校實驗室垂手可得。 三、實驗箱 實驗箱之發送為另一簡便的方式,透過此方式,實驗室的工具箱在學校組裝後,讓學生領取或者發送給學生,讓學生能在自己家裡進行實驗;實驗箱具有明顯的優勢,教師可同步在線上作完整講解後,同時為學生提供了實驗室手作實驗的經驗,且無時間限制或照看的需求;然而,此種方法的缺點在於,如果學生無法親自領取時,郵寄實驗箱則需有郵資之需求,如有設備遺失或損壞,將有費用承擔歸屬的問題,當然,在實驗的設計上,一樣需要考量安全性。 n  實驗箱設計 相較於日常生活中無所不在之螢光,磷光一詞在生活中似乎相對陌生且易與混淆;其實磷光與螢光一樣均為光致發光之冷光,巨觀而言,兩者最大的區別在於吸光後,其發光半生期長短之差距。本實驗目的在於運用硼酸(Boric acid)與微量螢光素(Fluorescein)來製作磷光體(phosphors)(Neelakantam & Sitaraman, 1945),並藉由手電筒之光於產物上作畫,以體驗磷光與螢光之區別。本學期實驗課在探討螢光與磷光時,恰逢疫情,基於停課不停學之理念基礎,因應疫情,預計以實驗箱之方式由同學攜回,配合遠距教學方式,舉行課程。 一、藥品與器材 硼酸5 克      螢光素0.005 克          去離子水1克       燒杯1 個 玻棒1 支      加熱攪拌器1台           研缽及杵1套        秤量紙2張 刮杓1 支      黑色紙板1 張             手電筒1支 二、實驗步驟 1.     將秤量好之硼酸與螢光素(圖1)放入燒杯中,均勻混合,然後放置於加熱器之加熱檯面上。 2.     開啟加熱攪拌器(刻度4-5),將水加至燒杯中,並以玻棒攪拌將固體與水充分混合溶解。 3.     持續加熱,燒杯內熔融之液體逐漸變黏稠且呈現淡淡螢光黃,即可將黃色產物以刮杓及玻棒移至研缽,並用杵將其研磨成小顆粒(見圖2)。 (注意:勿加熱黏稠狀產物全變為固體,因此時產物固體之硬度高,不易研磨) 4.     可重複實驗並收集研磨後之產物,鋪於黑色紙板上,關閉電燈,並使用手電筒之光於所製作之磷光體上作畫(見示範影片)。 […]

大學化學實驗課程設計與線上教學:COVID-19疫情期間普通化學實驗課程的首次遠距教學調適經驗分享 /黃武章

Thursday , 4, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:COVID-19疫情期間普通化學實驗課程的首次遠距教學調適經驗分享 /黃武章

大學化學實驗課程設計與線上教學:COVID-19疫情期間普通化學實驗課程的首次遠距教學調適經驗分享 黃武章 屏東科技大學 環境工程與科學研究所 wjhuang@mail.npust.edu.tw n  前言 2021年5月19日開始,全國首度進入COVID-19防疫三級,同時教育現場全面遠距教學,這是一個相當大程度的改變與變革。多年前教育部就已經開始推動非同步的線上教學,直到去年的本土疫情出現終於要全面實施同步線上教學了,果然改變的契機往往是外來的。教室裡出現數位講桌也不過是這幾年的事,換言之教學數位化最明顯的在於投影機取代了板書,雖然化學正課仍舊維持板書,但是化學實驗課程在本校已經數位化教學許多年,那是因為由助教的課前訓練演變而來的。由於校內普通化學課程修習班級數眾多,普通化學實驗課程需要的教學助教(TA)也是全校最多的,在開學及上課之前,校內相關單位已開設TA訓練及考證課程,大學部高年級或是碩士班研究生須先取得TA資格方可擔任實驗課程的助教。為了統一教學內涵,除了已有公開出版品作為化學實驗課程教材外,在本土疫情發生之前,也會在每學期開學前舉辦助教的教學競賽,分享彼此的教學經驗,現場亦有當學期全體化學實驗課程教師及儀器及藥品管理室專責人員共同出席。 n  個人普通化學實驗課程遠距教學調適過程 一、得知遠距教學的第一天 當天看到信箱裡的學校公告,腦海裡出現的第一想法是「好在已經有了全部實驗課程的簡報PPT檔案,就放上學校的數位學習平台,讓同學照著教材方法然後在宿舍找到替代材料完成」,這個想法很快便知道不可行,因為大學一年級新生不少人住宿舍,找到材料也不一定有加熱源可用。在加熱源問題之前還發現一個問題,就是教材是出版社公開發行的,版權在出版前就已經賣斷了,如果要使用需取得授權,但是離下一個實驗課程上課時間只有幾天而已。 二、得知遠距教學的第二天 從第一天的經驗得知:現況不允許我們太多想像,必須務實來做才好。在詢問有關單位後確定採用的教學平台為本校早已建置的數位教學平台,花了半天在平台裡找出合適遠距教學的功能,以及如同實體實驗室一般,數位平台課堂裡也需要教師與助教,光是學會怎樣加一個助教就遠比實體課堂困難多了,線上課程中的TA其權限為助理教師與老師幾乎相同!?更多的問題來了,最後幸好TA多是自己研究生,嗯,it is a good idea ~~。第二天的感覺是已經重新找到方向了。 三、得知遠距教學的第三天 應該要決定教學形式了,非同步或同步?直播或錄影?幾經確認最後採用的是混合步!就是利用學校數位教學平台的聊天室功能開一個教室讓同學進入聊天互動(圖1),並在平台上傳助教做的簡報PPT檔讓同學參考,先於聊天室由我說明此實驗的相關應用,再來幾個線上問題讓同學作答後,請同學轉往平台進行閱讀與上傳結報。於遠距教學期間,普通化學實驗課程僅剩請同學看完簡報PPT檔後依照原本格式寫完預報後上傳(圖2)。 圖1:校數位教學平台之聊天室及可用於點名之畫面                圖2:教學平台之遠距教學連結點與課程資料下載與作業上傳點畫面 n  同學與助教回饋 在教學平台上,擔任教學助教(TA)的研究生能以助理教師身分參與遠距課程。同學對於平日總在實驗室裡全場走透透的老師,化身為鍵盤打字員並沒有特別表示什麼,但是在聊天室中如果問個早,馬上就有幾位同學回應說「早」,這是很大的不同。此外,透過聊天室中的登入者名單點名,一開始不熟悉的同學還會特意打自己的名字在對話裡作為點名。助教則是在聊天公告上傳預報的檔案規格,比方檔名如何命名及檔案形式等,當然遠距對於助教而言,已省去每週的實驗預作及配藥,時間上確實省下不少時間。課程很快到了期末,由於是第一次遠距教學,最後我們還在線上作業問了同學所使用的工具以及網路的方便性,才發現手機是最常見的工具,而且也不是每位同學都有吃到飽的網路。況且長時間的遠距教學,同學多回到自己家中,如果家裡沒有WIFI又或是住家附近訊號不佳的,往往還得找到有網路地方才能上課。助教在課後可利用平台的整批下載功能,將全班每位同學地當周作業下載,再將評分部分手寫在成績冊的影本上(因為正本在作者手上)。過了一年,今年(2022)的5月9日至22日是本校的遠距教學演練期間,遠距教學的內容與方式均與去年(2021)一樣,目前執行的情況也都還不錯。同學也都有相當的準備與適應性。 n  建議 相較於實體的實驗課程,遠距課程缺少了親自動手的機會;但是對於當天不方便到教室的同學而言,遠距課程提供了與同學同步上課的機會。此外,聊天室的功能也展現現在同學的網路學習的新樣態,或許配合示範操作短片,較能彌補缺少親自動手的不足。在報告批改方面,遠距教學時作業及線上考試上傳檔案時以PDF格式較為方便,後來需以專業正版軟體進行檔案的分數批改,以利存檔作為教育部查核或是工程及科學教育認證(IEET)等的佐證線上資料。這個部分在期末考前由於沒有相關經驗所以花了不少時間進行校內的溝通,這也是未來或許可以再細究完整配套作法,而相較之下紙本佐證如試卷與作業的批閱及保存方式相對簡單與容易。 n  致謝 藉此機會首要感謝母校佘瑞琳老師的邀請與協助,方使得本文得以順利產生。更要感謝本校教務處、電子計算機中心、化學教學委員會、環境工程與科學系、儀器及藥品管理室等老師們與同仁的協助,雖然是第一次遇到遠距教學,如何以的學校數位學習平台系統進行同步線上操作也不大孰悉,但因為大家都不希望因疫情影響同學的學習及畢業期程,以及作者個人期望未來遠距教學能順利轉型為線上同步為主的方式,所以雖然過程大小困難不少,但是透過各單位給予的助力下,順利完成了首次的化學實驗課程遠距教學。最後還要謝謝系上邱瑞宇老師告知與邀請參與由化學會於2021年八月舉辦的《大學實驗課程線上交流會》,以及與會的全台各校的化學授課老師們無私的分享如何在三級防疫期間更努力地讓教學及學習更上一層樓。

大學化學實驗課程設計與線上教學:臺大普化實驗線上教學—實驗安全與實驗技能 / 沈晏平

Wednesday , 3, August 2022 Comments Off on 大學化學實驗課程設計與線上教學:臺大普化實驗線上教學—實驗安全與實驗技能 / 沈晏平

大學化學實驗課程設計與線上教學:臺大普化實驗線上教學—實驗安全與實驗技能 沈晏平 國立臺灣大學化學系 yenping@ntu.edu.tw n  前言 2021年9月,因應升溫的新冠肺炎疫情,臺灣大學建議全校課程開學前三週先採用遠距教學,待十月再根據疫情的變化將課程調整為實體授課。因此本系普通化學實驗教學組便開始設計對應的線上同步課程,並檢討實施後之教學改進方向。 n  臺灣大學普通化學實驗課程簡介 臺灣大學化學系110學年上學期需要負責23個學系、共約1200位學生的普通化學實驗課程,修課學生均需要參加第一週的實驗安全講習才能進入實驗室進行實作,大部分的學系(約3/4的學生)只需修習一學期的普通化學實驗(如我負責的醫學系和電機系),需要更多化學實驗訓練的系所如化學、物理、化工、農化、材料等則修習二學期的普通化學實驗。專業領域和化學密切相關的系所,則需要繼續修習有機化學實驗和分析化學實驗。 各班之普通化學實驗課均為3小時1學分,由一位專任助教(如本人)搭配2-3位研究生助理助教來進行教學,實驗的儀器和藥品各由一位專任技術人員負責準備。 n  實驗安全和實驗技能的線上教學 過去本系的實驗教學從未嘗試過線上授課。一般實驗課程安排都是在第一堂課進行普化實驗課程簡介與實驗安全教學;而許多應學習的實驗技能,都是在學生初次使用該技能的那堂課才會進行教導。這次的疫情,讓本系普化教學組開始思考兩個方案:第一個方案是當學校開放可實體授課時再進行教學,9月就暫時不開課。第二個方案是先將能於線上進行教學的內容教完,等到開放實體授課後,就能更有效率地讓學生完成實驗操作。 學生學習的時間是寶貴的,不能因疫情而停滯。雖然過去沒有執行過實驗線上教學的經驗,但在普化教學組全體助教及與負責教師的討論規劃下,我們決定全面實施二週線上同步實驗課,包括:第一堂的實驗安全講習,及首次增設關於實驗技能介紹,作為第二次線上課的內容,主要為講解前三個實體實驗課要用到的實驗技能。而後待恢復為可實體教學時,再帶學生完成本學期的實作實驗。實驗安全和實驗技能均是可以於線上教學的內容,其在線上同步和線下實體教學所對應的特色分析如表1。 表1   實驗安全和實驗技能的線上同步教學與線下實體教學比較 教學模式   分析項目   線上同步教學   線下實體教學   實驗安全   教學優勢   學生能清楚地經視訊螢幕圖片看到各裝置的細節   部分學生可以實際操作相關裝置,如滅火器、沖身洗眼裝置等   實驗技能   教學優勢   學生能清楚地觀看教學影片和助教示範,並能立刻進行文字總結   經由教師課堂親自示範後,學生能立刻進行操作演練   備課   困難點   教師需具備遠距教學硬體裝備、穩定網路及熟悉線上教學工具,隨時能運用所需要的線上功能   教師需要快速地巡堂觀察全班60-80位學生的操作,指正學生的錯誤操作     n  針對學生特質制訂線上教學目標 這學期負責的實驗班分別是醫學系和電機系一年級學生。針對學生屬性,首先設定了三個教學目標:第一是要幫助學生在後續進行實驗時可以更快速而正確地掌握實驗。第二是讓學生熟悉各種實驗裝置和操作所對應的英文專有名詞。醫學系學生往後在職場進行醫事紀錄或閱讀案例都必須使用英文;電機系學生在開發裝置時,則需要閱讀國際平台上大量的英文技術文件。兩系的學生都需要快速地融入大學的英語教學模式中。第三是提供學生展現自己、練習表達的機會。由於這些剛入學的大一新生彼此間並不熟悉,也希望能增進他們之間的認識。表2是所設計的二課堂教學流程。 表2   兩堂線上同步實驗課程教學流程 […]