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校務研究辦公室電子報 第6期 2020.06

電子報
2020.06 vol.06
 

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pic主編的話

        自2020年初,全世界正面臨著新型冠狀病毒的威脅。為利學校即時因應疫情帶來的影響,中央流行疫情指揮中心鼓勵社會大眾保持社交距離以有效地降低社區感染風險。基於此,各大專院校可視實際疫調情形,配合指揮中心指示辦理做規劃授課方式的調整。例如,在學校督導下,將實體教室授課課程調整為線上教學,以因應疫情變化做即時的安置處理。換句話說,各大專院校得視實際情形、校園狀況及師生需求,彈性進行全校/院/系所的授課防疫演練,以達到防疫不停學的目的。在此脈絡下,各大專院校透過各種同步或非同步的遠距線上教學,以使學生能在疫情的影響下仍保有其受教權。
        因此,校務研究辦公室在本期電子報內容中,針對本校過往推動的數位課程進行盤點,並聚焦在遠距教學課程:翻轉教室教學,進行初步的學生學習成效分析。然為疫情應運而生的遠距教學,其成效須待課程結束後方能有完整的分析。翻轉教室教學體現教學創新的理念,旨在啟發學生的潛能,建立以學生為中心、能力為本的教育思維,同時藉以提升教師教學效能。然而針對翻轉教室教學的學習成果評量方法則因應資料來源及性質的不同而有所差異,礙於資料蒐集的限制,本期電子報透過學生修習翻轉教室課程填答的問卷來評估其課程實施成效,分別比較在同一課程下,教師使用翻轉教室教學或是一般教學其學生的課程表現以及學生對於課程的教學意見,並進一步探討修習該課程的學生學業表現是否有所增長,以藉由上述分析結果提供本校未來在數位學習準備上充分之證據之一。
        本期電子報除了當期焦點外,同時統計本辦公室校務研究資料分析申請需求量,此資料申請機制於去年(2019年)初啟動,希望校內同仁可以藉由數據資料的分析作為業務效能的精進。另外,因應聯合國於2015年發佈的永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs),各大學除了積極推動高教深耕外,並結合SDGs的理念落實大學社會責任,為全球社會做出貢獻,因此,本期電子報盤點了本校歷年節能措施與其成效,感謝本校總務處、教務處教學發展與資源中心提供的相關資料,豐富本期的內容。最後,本期介紹由校務研究辦公室自行發展之線上分析工具,目前已開放使用的套件為「描述性統計分析-連續型資料」,讓各單位均可各自上網使用,針對其所屬的業務單位感興趣的變數,進行相關的描述性統計分析,同時亦可提高業務效能。
國立中山大學校務研究辦公室  敬上
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pic中山大學校園節能措施與成效

        氣候變遷使全球面對的環境問題日益加劇,所導致的問題已大幅度影響全球生態,並且強烈的威脅到永續生存的環境,有鑑於此,如何節能減碳、打造綠色能源,使環境永續發展,亦是重要的課題。2015年,聯合國共發展了17項永續發展的指標,其中即包含了因應氣候變遷、保育、永續利用資源、促進領地生態系統、對抗沙漠化、終止土地劣化與遏止生物多樣性的喪失等等。泰晤士(Times Higher Education)世界大學排名機構亦逐漸開始重視各大學於此方面的作為,因此去年(2019年)便開始進行影響力排名(Impact ranking),其中便包含上述17項永續發展指標。在國內,天下雜誌亦於今年(2020年)進行「天下USR大學公民調查」,對象為全臺各大學,其調查內容則包含高比例的環境議題。
        在臺灣的大專院校中,有一些學校在永續議題上的表現可圈可點,包含臺灣大學的節能措施、臺灣科技大學的發電電梯、東海大學的能源系統(校園智慧能源監控系統、能源管理系統與環境管理系統)與逢甲大學的養豬發電站…等。此外,成功大學與暨南大學在其課程規劃上,更是開設了高比例與環境相關的課程(開課數分別為20%與26%);而學生社團的數量上,臺灣大學亦包含82個環境相關社團。以上均可呈現臺灣各大專院校對環境永續的努力。
與國內其他學校相比,本校則致力於綠能節電的推動。圖1所示之橘線部分為臺灣大學逐年用電量的表現,藍線則為中山大學於同年度的表現,結果顯示,兩間學校雖然規模與耗電量不同,然而整體節能的趨勢類似,即均呈現用電量下降的趨勢。倘若將學生、教師人數、樓地板面積與校地面積一同納入考量,本校之單位用電量亦低於臺灣大學(生均用電比,中山:臺大=1:1.40;師均用電比,中山:臺大=1:1.21;單位樓地板面積用電比,中山:臺大=1:3.62;單位校地面積用電比,中山:臺大=1:2.56),出現此結果的原因推測是學校的性質不同所造成,而中山大學即將成立醫學院,預估屆時單位用電量亦會增加。
兩校逐年用電量比較圖
        近年來,本校十分積極進行節能相關措施,包含逐年汰換舊式電力相關的設施(如汰換傳統白熾燈泡)、整併或汰換綠能設備(空調系統、監控系統與能源管理系統等)、引入綠能發電設施(太陽能發電)、以及與綠能廠商進行產學合作等。由圖2可發現本校用電量呈現逐年降低的趨勢,與100年度相比,108年度耗電量降低了10%以上,其中,節電表現最佳的年度為107年度,而深究其原因為106年度本校進行安裝太陽能電板、並且汰換30,622支T8燈管為LED、改善中央空調主機等措施。而108年度亦汰換定頻老舊冷氣、空調箱與空調主機,使用具環保標章、且能源效率1至2級的變頻壁掛分離式冷氣,並加裝節能機板,預期109年度將可減少用電46.6萬度。
本校歷年用電量趨勢圖
        綜上,本校綠能措施已展現一定的成效,然亦存在著待解決的問題。其中之一為本校即將成立醫學院,屆時是否能維持至今為止的耗電水準仍有待觀察;而108年度耗電量亦較107年度高,目前本校持續進行相關節電措施,今年度節電措施之成效將顯現於下一年度的電費上,屆時將持續追蹤並滾動式調整節電相關措施與方案。此外,本校節電表現亮眼,節水幅度亦不太差,與100年度相比降低了8%。然而近三年卻有逐漸提升的趨勢,根據總務處的調查,此現象恐與自來水幹管破裂漏水有關,今年預計汰換自來水主幹管,工程預計109年12月完成,待幹管汰換完畢後,總務處會再持續監控全校用水量。政府推動節能減碳政策至今,各高等教育機構已逐漸進行一些改變,並且有顯著的成效,後續則更需要全體教職員工的努力,方能維繫這得來不易的成果。
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pic當期焦點:採用翻轉教室教學法的課程開設與其成效

        本校為培養學生自主學習能力,並提升學習成效,鼓勵教師採用數位學習教學法。翻轉教室即為數位學習教學法之一,是以學生為中心的教學法,學生可透過課前自學,包括觀看課堂教學錄影、聆聽課堂講授錄音,或與同儕們在線討論與學習等,自己掌握學習步調。在課程中,教師的角色從「教導者」轉型為學習的「引導者」,增加學生合作或討論學習的形式來進行學習,使學生對學科內容有更深入的理解與應用,達到學習遷移的效果。本校自103學年度起至108學年度第一學期,採用翻轉教室教學法的課程開設數量共25門,修課學生為644人次。歷年開設課程數量與修課人次如圖3所示,自103至107學年度,本校採用翻轉教室教學法的課程開設數量與修課人次呈現增加的趨勢。開課的課程包含「世說新語」、「左傳」、「生物技術概論」、「生產與作業管理」、「光學」、「有限元素法應用」、「自來水工程導論」、「系統晶片設計」、「物理發展史」、「高等生物統計學」、「高等統計學」、「進階表演」、「微積分」、「運動與健康:初級羽球」、「電子學」、「數位行銷傳播」、「應用文習作」與「韓詩外傳」等。
 
本校歷年採用翻轉教室教學的課程開課數與修課人次
        在本校採用翻轉教室教學法的課程中,各學院開設課程數量與修課學生之學院分佈如圖4所示,開課數量以工學院最多(7門)、其次為理學院(5門),海洋科學學院則未開設過採用翻轉教室教學法的課程;以修課學生人次來看,工學院修習採用翻轉教室教學法的課程學生人次最高,海洋科學學院最低。倘若考量各院的學生人數規模(文:11%,理:14%,工:30%,管:27%,海:7%,社:11%),則各院開設百分比與全校百分比沒有顯著差異(χ2(5) = 8.71,p = .121);修課學生人次的學院差異則較為明顯(χ2(5) = 216.66,p < .001),其中理學院修課人數(202)較多,管理學院(106)、海洋科學學院(5)與社會科學院(46)修課人數較低。
各學院採用翻轉教室教學法的課程開課數與修課人次
        除了學院之外,本期亦調查不同性別與不同學業成績之學生其修課百分比是否有所差異。本校學生性別比例約為1.6:1(男:女),而不同性別修課的人次則為男性444人,女性220人,性別比例約為2:1,男性修課比例顯著較高(χ2(1) = 7.34,p = .007)。修課學生的學業成績則是以前一學期該生之專業必修成績於班上的PR值來界定,若PR值落於前23%(高於77)則視為高,若PR值落於後23%(低於23%)則視為低,其他則視為中。然不同學業成績的學生其修課的人數比例(低:中:高=113:266:115)與整體學生的比例(23:54:23)沒有顯著差異(χ2(2) = 0.02,p = .989)。根據上述結果顯示,男性修習採用翻轉教室教學法的課程比例較女性高,學業成績則與修習採用翻轉教室教學法的課程與否並無強烈的關聯性。
 
採用翻轉教室教學法的課程成效
        在調查本校修習採用翻轉教室教學法的課程之開設現況後,本期亦調查該課程之開設成效。校務研究辦公室初步以學生課堂平均成績(教師給分)、學生對其課程的教學意見調查結果、以及學生專業必修的成長作為指標進行分析。在課程的選用上,本期選用103學年度至今(108學年度第1學期)所有使用翻轉教室教學法開設的課程,以及與上述課程相同名稱,卻使用一般教學法的課程。在學生的選用上,則使用修習上述課程的所有學生。教學意見調查的部分,考量本校105學年度有針對其題項進行縮減,且不同課程類型之教學意見調查題項亦有所異同,因此將使用不同課程類型之新舊版本均有納入的題項「教師教學態度認真」、「教師之整體教學表現優異」與「本課程使我獲益良多」進行分析。
        在教師給分的分析中,本期使用相同課號,使用不同教學法的課程共17堂,經由成對樣本T檢定來調查兩者給分之差異,結果顯示儘管使用翻轉教室教學法的課程學生其於該課堂的平均得分(82.30)較使用一般教學法(80.36)的學生高,然此差異並未達到顯著水準(t(16) = 1.01,p = .164)。
        不同課程的教學意見調查結果顯示如圖5,採用翻轉教室教學法的課程學生對於教師的教學意見評價不論在「教師教學態度認真」、「教師之整體教學表現優異」或「本課程使我獲益良多」上,均顯示採用翻轉教室教學法的課程評價較佳。而此差異除了「教師教學態度認真」之外(t(96) = 1.93,p = .056),其他兩題則達顯著水準(t(96) = 2.16與2.59,p = .016與.006)。
一般課程與翻轉教室教學意見調查比較結果
        最後,本期以修習翻轉教室同名課程(一般教學法)的學生作為對照組,調查學生修習採用翻轉教室教學法的課程後,專業必修PR值的改變情形,結果如圖6所示。在修習課程前一學期,修習採用翻轉教室教學法的課程與一般課程的學生之專業必修的PR值並沒有顯著差異(t(2203) = 0.01,p = .497),然而在修習課程之後一學期,修習採用翻轉教室教學法的課程學生其PR值顯著高於修習同課名使用一般教學法的學生(t(2203) = 2.89,p = .002)。此結果提供了採用翻轉教室教學法的課程有效輔助學生之學習成效之證據。
修習一般課程與翻轉教室學生專業必修PR值比較圖
 
結論與建議
        翻轉教室教學法,主要是透過課前自學的方式以提升學生學習成效。在本校,課前的教材與學生的課前討論均透過數位的方式來進行,經過本期的分析結果指出,儘管教師的給分嚴苛度並未顯著的增減,該課程亦可顯著提升學生在專業必修成績的班級名次(PR值)。對學生來說,亦能從教學意見調查中發現其對於授課教師的滿意度較高,並且自評更為同意自己在課堂上獲益良多。
        儘管課程成效不斐,然檢視歷年來採用翻轉教室教學法的課程開設數量雖然有增加但仍須更多老師投入。根據本校教學發展與資源中心指出,近幾年均持續舉辦翻轉教室課程的工作坊。基於課程開設數與修課人次的下降,仍建議業務單位多加推廣,讓校內更多師生對於翻轉教室教學法有更多的認識,提供師生有更多不同的修課選擇。除此之外,本校數位課程亦包含遠距教學與磨課師等,然考量其課程數量與蒐集的數據資料相當有限,因此無法提供完整的分析,建議未來業務單位針對此類型的創新教學課程可廣泛蒐集學生學習歷程資料,讓資料分析的面向可以再更多元。舉例來說,若能蒐集學生在課堂上的出缺席情況、與教師互動的情形、或是作業與小考的成績,將能更完整的掌握翻轉教室數位課程與一般課程的差異。本期翻轉教室數位課程的初步分析結果可以說明本校在數位課程環境的營造具有相當程度的基礎。因而在此次疫情的影響下,本校發展之同步與非同步之遠距教學課程之學習成效亦十分值得期待,期望在學期結束後,不同數位教學課程的學習成效亦能繳出漂亮的成績單。
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pic線上分析工具介紹—「描述性統計模組-連續型資料」

        校務研究相關議題廣泛且繁複,身處於資料分析中樞的校務研究辦公室成員往往會因與各業務之實際面瞭解甚微而忽略了其中關鍵的資訊。然業務之承辦人亦往往會因缺乏相關統計基礎而無法有足夠的數據支持其由實務經驗累積的智慧結晶。為了消彌兩者間的溝通鴻溝,本校校務研究辦公室遂開發一系列線上分析工具,讓使用者能在進行議題探究之前,先對其所掌控之資料進行初步的瞭解,方能在議題探究上更具效率,後續在與校務研究辦公室進行資料申請時亦能更具方向性,並可進行更深入之分析。此外,線上分析系統亦能提供使用者更為即時的回饋,讓使用者能更有效率的獲取自身所需的資訊。
        便利性與安全性是一體兩面,我們深知資料並沒有暴露於安全危害的本錢,因此在此工具上進行了數個安全措施。首先,該工具僅能於中山大學校園網域進行使用,以降低校外有心人士對資料竊取的風險。其次,在資料傳輸過程中,使用傳輸層安全性協定(Transport Layer Security, TLS)進行加密,防止駭客於資料傳輸過程中竊取,保障資料安全。第三,所有上傳的資料均會在十分鐘後進行清除,降低資料暴露於承辦人之外的時間,進而減少資料被竊取的可能性。第四,建議所有使用者提供流水號以將資料去識別化。
        在本期電子報,校務研究辦公室率先推出「描述性統計分析-連續型資料」之線上分析工具,該工具利用統計軟體R之psych套件分析使用者所提供的資料。對目標變數進行連續型資料的描述性統計分析,包含:平均數、標準差、偏態、峰度與極值等。為了使資料分析與數據呈現均能順利執行,校務研究辦公室對資料的格式與匯入檔案進行了一些限制。首先,在資料格式上,第一欄為流水號(excel檔中的第A欄),第一列為變數名稱(excel檔中的第1列)。流水號與變數名稱均可輸入字串,資料內容則僅允許半形的數字,任何文字或特殊符號均會造成計算錯誤的情況。當資料中有遺漏值(missing data)的時候,請直接留白,請勿輸入任何文字或數字。完成後的資料格式範例如圖7所示:
資料格式示意圖
        其次,在資料格式上,資料均需以.csv檔案儲存,並且以UTF-8格式編碼。CSV檔案的儲存方式可藉由excel中的「另存新檔」來進行,在「存檔類型」中選擇「CSV(逗號分隔)(*.csv)」(如圖8所示)。
另存CSV檔示意圖
使用者可依下列步驟將CSV檔案之編碼轉換成UTF-8格式:
(1) 打開記事本。
(2) 把欲轉換的CSV檔案拖曳至記事本中。
(3) 點選「另存為…」。
(4) 存檔類型選擇「所有檔案(*.*)」,編碼選擇「UTF-8」,再將檔案另外命名後按「存檔(S)」,即可獲得UTF-8的CSV檔案。(如圖9所示)
重新編碼示意圖
        在資料準備完成後,即可進行分析。該工具連結位於本校校務研究辦公室網站內,詳細路徑如下:中山大學首頁>行政單位>校務品質保證中心>校務研究辦公室>線上分析系統。分析工具的使用步驟如下:
步驟 圖示
1. 選擇分析項目 選擇分析項目
2. 輸入單位名稱 輸入單位名稱
3. 選取欲分析的檔案 選取欲分析的檔案
4. 按下送出等待分析結果 按下送出等待分析結果
5. 分析結果完成,圖表則為分析結果 分析結果完成,圖表則為分析結果
        表格內容將顯示不同變數之各式描述性統計量,包含樣本數、平均數、標準差、最小值、最大值、偏態、峰度與估計標準誤,使用者可根據各指標瞭解不同變數之分布情形,並且可自行複製或另存圖片作為使用。
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pic近期活動

1. 今年受到疫情影響,各大活動均取消
2. 校務研究資料分析申請概況
            自2019年起,校務研究辦公室提供校內各單位進行校務研究資料分析申請,至今已執行滿一年。本期統整一年來(截至109.06.09)分析申請件數與其來源(如圖10所示),申請單位以教務處為大宗。然須注意,一份申請單可能包含數個分析,因此實際分析筆數遠高於分析申請單之數量。
校內單位申請校務研究資料分析單數
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發佈單位: 校務研究辦公室
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