工程数学教学卓越计划

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1、工程數學教學卓越計劃河工系陳正宗特聘教授彙整(八)提升教學品質作法現況及具體成效說明工程數學為工學院大學部同學必修的課程，如何讓學生不畏懼而有效學習一直是工程教育的重要課題。台灣高等教育在大學入學錄取率近達九成後，已進入一個完全不同的局面。政府當局一則以喜，一則以憂。喜的是高等教育的普及對國家競爭力有所助益；憂的是如何在資源有限的情況下維持大學教育的品質。身為大學教師首當其衝，因為我們所面對學生的主動性、積極性與領悟力，均已今不如昔。所謂草莓族之說，即是反應此事。而且教育部與國科會提供的經費，日漸短拙。因此，在這種情況下，如何在工程數學與力學的教學上激

2、發學生的興趣與潛力，使得學習是一種樂趣而非應付考試的粗略想法，是目前學校教師極大的挑戰。如何對學生群作出提前、汰後與挪中間的教學效果，是我們目前最重要的課題。國內各大學理工科系中，工程數學皆為必修的重點科目，也是研究所入學考試的一個指標；由於國內工程數學教學內容並沒有一定的規範，各大學甚至校內各科系工程數學的教學內容與課程要求則參差不齊；青青學子為擠身進入研究所的窄門，紛紛進入補教界，接受知其然不知其所然速成式的教學。到了進研究所後，才發覺事態嚴重。學生無法利用數學思考來解決問題，而老師則是指導學生研究相當吃力，因為學生不知所云甚至無法溝通，目前，海洋

3、大學工學院也訂定出「基礎數學課程教學內容」，說明如下：1.U微積分(上)U:(必修)I.函數、極限與連續函數II.微分的運算與基本函數的微分III.微分的性質與應用IV.定積分、不定積分與微積分基本定理V.積分應用VI.超越函數2.U微積分(下)U:(必修)I.超越函數II.積分技巧III.瑕積分IV.無窮級數V.多變數函數微分VI.極座標VII.重積分3.U工程數學(一)U:(必修)I.一階常微分方程I.高階常微分方程II.矩陣2.U工程數學(二)U:(必修)I.向量分析II.Fourier級數及轉換III.Laplace轉換3.USpecialTo

4、pics:U(選修)I.線性代數II.複變函數III.變分法IV.偏微分方程V.積分方程科技日新月異，電腦已成為生活必需品；十年前，海洋大學河工系曾開過「電腦在工程數學應用」課程。本課程宗旨為訓練學生使用符號運算、數值計算與繪圖分析的套裝軟體，對於程式撰寫與套用程式的使用兩方面同時進行，並以工程數學的實例實際演練。因此，本課程可定位為工程數學的實習課，以便掌握理論之精義，並實際感受數學模式對物理現象的描述能力。由於正值電腦視窗化的轉型，早期DOS系統之Mathematica已被淘汰，近五年來，礙於經費短缺，海洋大學已多年未開授此課程，以便在Window

5、s系統下進行教研工作。藉由工程數學實習課的開發，希望有別於傳統教科書的方式，提供另一個思路來學習，希望能對初學者與教師有所幫助。目前海大相關授課教師參考下表：整合「工程數學」學程l傳統上課l實習課程U電機系洪賢昇B(6236)程光蛟B(6208)黃培華B(6205)張英德(6218)羅文雄(6233)U機械系劉進賢B(3252)黃男農B(3227)廖世平B(3214)吳忠恕B(3219)王星豪B(3239)U河工系陳正宗B(6177)呂學育B(6177)B陳桂鴻B(6177)葉為忠B(6119)林三賢B(6139)U系工系陳建宏B(6023)陳柏台B(

6、6025)辛敬業B(6037)吳俊仁(6022)()為校內分機號碼，海大總機02-24622192.(九)未來改進教學計畫及提升教學品質相關配套措施由於目前國內各大學之工程數學課程開課繁多，各系間資源沒有整合，導致許許多多資源之浪費。有鑑於此，本校工學院擬提出將院內各系之工程數學教學內容與課業要求做一規範，以提升整體之教學品質與水準。將各系之教學進度做一整體規劃，教學內容做一整合，統合使用有限之教學資源，此為改進教學品質之第一年計畫。第二年，以創新教學為其主要目標，並透過e化改善教學環境。有了整體之規劃後，接著以改善教學內容為主，以更簡單，更具整合性之

7、創意教學，將繁雜之數學，以深入淺出生動活潑的方式教授學生。使學生們不再懼怕數學，進而漸漸喜歡數學，更進一步使學生將所學到之數學工具及技巧，能應用於研究上。除此之外，新教具的研發與使用、線上(Online)學習、網站資訊的取得與遠距離教學等，都是之後幾年內的發展重點，此目的除了讓學生在課堂上學習外，課餘閒暇時，也可藉由網路，學習到一些課堂上所沒教授到的觀念及技巧，亦可蒐詢相關之資訊。最後，也是相當重要的，就是電腦的輔助教學，我們擬提出工程數學實習之課程，內容則著重於電腦輔助教學，教授學生使用一些數學分析及運算之軟體，此一目的可輔助學生之學習，讓學生可藉由

8、軟體之使用，來進一步確定所計算求得之結果是否正確，更可學習一些數值方法的使用，以改進整體之教學