大數據時代下的專題導向技能實作學習之課程設計：以資料視覺化前端資料工程為例

因應大數據潮流影響，相關資料科學課程越來越重要。然而相關課程多著重於資料分析及資料清理與演算法等後端能力，進而忽略業界實際應用之資料分析前端能力。因此，本計畫以結合「專題導向實作」與「產業技能合作」為目的，並融合跨域教師共授、跨域學生共學之學習策略，著重於運用大數據及數位科技工具之跨領域學習。

本計畫以本校通識課程「資料視覺化」修課學生共36名為研究對象，課程規劃分成「從平面到多維度視覺化」及「資料視覺化專案開發」兩階段。與以往課程不同之處在於，本課程導入了「專題導向」機制，讓學生可以透過與同伴交流討論的過程獲得更多反饋。課程亦設計學生上台示範實作之互動環節，使學生透過提問、分享、討論、思考的一連串歷程中找到學習素材和內容。此外，透過完成專題實作之目標，學生需探索相關資源並加以內化成自身資料分析技能。

研究成果顯示，透過專題實作與同儕的刺激，同學可反思自己的學習歷程與所遭遇的難題。並進一步發掘內容並分析並歸納出重點。透過不斷練習的實作練習，學生可養成團隊溝通與問題解決能力的習慣，以作大數據時代下具備邏輯創新思考與實作能力之跨領域創新人才。

本計畫在資料視覺化通識課堂上實施專題導向學習的策略，為改善以往單純講授示範教學之缺點，並培養學生理解資料的實作專案經驗。本課程以小組進行專題導向教學，讓同學經由討論釐清問題、學習觀念及習得技巧，課程亦設計學生上台示範實作之互動環節，使學生透過提問、分享、討論、思考的一連串歷程中找到學習素材和內容。期待藉由小組針對共同目標之練習、溝通與問題解決的過程中，培養學生前端資料溝通與問題發掘等能力。

本計畫透過資料視覺化課程，結合產業多面向的資料及業師指導，以專題導向實作方式進行課程以增強學生前端工程之資料分析能力。本計畫以結合產業技能學習(Skill-based learning)、專題導向實作學習、並融合跨域教師共授、跨域學生共學之學習策略。

因為本計畫課程為兩學分之通識課程，因此上課時數的安排非常緊湊，因此本課程的實作教學模式以小組進行，並且分成課前、課中、課後三的部分，如下圖所示。課前部分為問題導向學習，為培養學生主動討論與從資料探索之能力，在前一周的下課後皆會公布實作問題，需要於每次上課之前完成繳交，因此小組需要於上課前約時間進行討論以完成當週上課之時做問題。而課中則是針對課前的問題導向學習進行討論，選擇自願及優秀之小組進行示範，並且在示範過程中講師適時補充，並且透過示範小組、老師、同學三方互動討論，進行完討論之後，將針對每周的主題單元選擇適當的產業資料或邀請業師實作相關視覺化分析，以讓同學習得相關技能，最後針對習得技能進行小組的期末專題規劃，朝著整學習的共同目標進行每周的進度與討論。最後課後會宣布新的問題，以進行下周的問題導向學習。

本研究使用了教師自編的(1)資料視覺化先備知識測驗（前測問卷）以及(2)資料視覺化學習成就評量（後測問卷），前測工具主要用於將學習者依照學習準備度進行分類，評量的結果可以提供授課教師作為課堂進行的依據。本測驗的題目由授課教師與業式專家共同命題，共為20題量表。

後測的學習成就評量係由授課教師與業師專家共同命題之成就測驗，共為20題量表。另外為了解學生對於本研究教學設計之態度，在後側部分亦增加了(3)學習經驗問卷，學習經驗問卷主要由當次的研究問題整合量表或問卷調查學生的感受或意見，內容預計包含兩部份。第一部分為課程學習感受題目共15題，包含學習目標、課程參與、學習投入、互動關係與學科掌握五大構面，第二部份為開放式問題。

本課程計畫結合「專題導向實作」與「產業技能合作」兩大目的並且在設計上採用並透過不同科系學生共學等等方式以引入自我調節、社會調節與教中學機制以突破既有課程之限制，使學生能夠感受創新的教學體驗。總結上述教學影響。結果顯示，藉由同儕的刺激，同學可反思自己的學習歷程並思索自己所遭遇的難題或困境。更進一步培養效仿與舉一反三之能力，甚至一步步去發掘內容，再分析並歸納出重點，並且透過不斷練習的實作練習養成團隊溝通與問題解決能力的習慣。

在課堂設計方面，本課程計畫結合「專題導向實作」與「產業技能合作」兩大目的並且在設計上採用並透過不同科系學生共學等等方式以突破既有課程之限制，使學生能夠感受創新的教學體驗。

在教具及教學資源方面透過本計畫所開發之教材，在課堂中與課堂外皆對學生與教師本身具有輔助作用。並且透過與業師共同授課，為學生提供業界的相關資料視覺化技能及資訊，利用業師共同授課之方式使學生與業界接軌。教材與兩位業師共同討論，也使用到教中學之課堂設計，在設計教材時也應用到了Tableau public，供學生利用社會調節觀看其他同伴的作品，課堂中也利用Tableau public，使創新計劃之課堂更有趣生動，進而提升學生的學習動機。

此外，針對少數同學提議可課程可改善之處，例如上課的速度以及課程內容等相關問題，此為本計畫不足之處，會在後續課程中特別改善。目前已向本向通識中心提出申請，申請於下個年度將課程更改為三學分，需待課程委員會提案修改通過而定。