高教工程大學部學生批判思考傾向與能力之精進
本計畫希望能協助高教工程大學部學生建立批判思考習慣與精進其批判思考傾向與能力。我們發現此類學生在升學壓力下，逐漸傾向於補習班式與伸手牌的快速學習方式，較希望教師在上課時能多講解考試題目與解題方法。對於這些內容的來龍去脈，甚至是其潛在問題以及研究上的可能性，則大多無學習興趣，更不用說會去主動找尋及彙整相關資料，並進行比較。批判式思考已成為一項必要的能力。此思考方法能培養學生面對事物能形成自己看法的能力，並有扎實依據，也知道如何評論自己或甚至是別人的看法，並進行反思。現有文獻中大多都是針對高中以下學生進行批判思考教學方法與教學成效的研究，針對大學生的研究偏少，針對工程領域學生的相關教學方法研究更是幾乎沒有。
本計畫已產出一套可有效提升高教工程大學部學生批判思考傾向與能力之創新教學方法與教材。我們也透過一系列的學習成效評量工具以及量表前後測驗進行成效評估。評估結果顯示我們所開發之創新教法可達以下重要成效。高教工程大學部學生的批判思考傾向與能力均可有效提升。除此之外，當學生應用此傾向與能力於此計畫所搭配之課程輔助其學習時，學生期末所展現的專業素養，即數位系統電路設計評鑑能力，更是能大幅提升。
許多學生在升學壓力下，傾向於補習班式與伸手牌的快速學習方式，對於課程的來龍去脈與科學研究的可能性較無學習興趣。因此希望探討促進批判思考的教學法如何有效融入傳統講述類課程。
- 在學期初時我們先以批判思考意向調查量表(葉玉珠，1999）及自行設計之數位系統電路設計評鑑能力量表進行前測，評估修課前學生們的批判思考傾向，能力以及運用這些傾向與能力於數位系統電路設計評鑑上的表現。
- 接著於每週的課程中我們整合了我們認為對於培養/激發學生批判思考傾向與能力有所幫助的數種教學方法，包含蘇格拉底詰問法、課堂案例探討、反思寫作與塑造安全批判思考環境(鼓勵表達見解與討論)。 值得一提的是，我們使用Kahoot!與Zuvio等科技軟體來實施這些教學方法，輔助學生進行相關學習活動，提升其學習興趣，並蒐集各項相關教學數據。
- 學期末時則再以上方所提到的二份量表進行後測，並搭配期末專題心得的質性評估。
- 除了一般的授課外，課中當課程內容進行到一個段落，且該段落含有容易使同學混淆、需要同學釐清清楚的重點內容時，我們會將重點內容轉換成分析性與質疑性等兩類問題，並利用蘇格拉底詰問法讓同學們進行思考及小組討論。各組同學們經過充分的討論後透過Kahoot!或Zuvio進行意見發表，並上台講解其依據。讓同學們在互相腦力激盪的同時，培養批判思考的能力並加深同學們對於課堂知識的理解，將課程內容內化成自身的知識。
- 在進行數堂理論授課後，我們也會在接續的課程中安排一小時的實作課程，讓學生透過實際操作與案例實作，交互印證課程理論內容。除此之外我們也會於課堂中介紹與分享與課堂相關的實際電路設計(本研究搭配課程之主題)開發歷程與考量，讓學生針對一真實電路設計，結合目前所學，嘗試融會貫通此電路實例的設計原因與考量。
- 課堂結束後，我們利用Zuvio軟體請學生基於過去學習經驗，針對課堂所述重要概念的價值與應用闡述其心得，讓學生對於當天的授課內容進行反思與整理。課堂中也會再針對學生們的反思結果進行回顧、歸納與總結，讓學生們了解不同的想法及其依據，而能互相尊重。
以「批判思考意向調查量表」進行前測/後測問卷分析的結果顯示本研究所採用的教學策略能有效提升學生的批判思考意向(傾向)。除此之外，在系統性與分析力、知識好奇心和整理與反省思考等三個面向上我們也發現前後測的結果具有顯著差異。此結果顯示，透過我們教學策略的引導，學生的知識好奇心也確實能有效提升。
針對學生在修課前後的批判思考能力表現，我們以「數位系統電路設計評鑑能力量表」來進行前後測分析與探討。結果顯示我們所採用的教學策略對於提升學生電路設計方面的專業能力以及批判思考能力有相當優異的效果。
我們也試著分析探討學生學期初所繳交的作業心得文字雲以及期末專題心得文字雲。我們發現學生從最初比較被動的學習且單純的使用、熟悉一些初學的內容去做電路設計和軟體的操作，到學期末時已經可以針對課程的內容去做更深入的討論與推導，發現一些自己從來沒有學過的東西，也可以跟其他同學做一些比較與溝通來增進自己的能力，這足以代表學生已經進入了更高層次的思考與學習，同時也具備批判思考傾向與能力和足夠的好奇心。
透過前述的結果分析顯示，按照我們研究的教學策略來規劃課程，搭配即時反饋軟體來協助師生課堂互動，能夠成功且有效地提高了學生對課程乃至於對知識的好奇心，更重要的是培養了學生批判思考的傾向與能力，這在現今大學教育愈趨補習班式與伸手牌速食式學習的環境中無疑是一個重大突破。
工程領域的知識與技術發展往往瞬息萬變，學生若僅依賴在學校所學的專業知識來面對未來的職場恐怕相當不足。然而學生不一定能意識到這一點，因此教師可以嘗試在授課的同時，也引導學生培養批判思考傾向與能力，正是所謂的給學生魚吃也教學生釣魚的道理，我們也深信這是培育未來可能成為國家棟梁的研發級人才的可行作法之一。
值得注意的是，此批判思考傾向與能力的養成可用階段性的方式逐步達成。我們可先於前半學期提升學生批判思考的傾向，協助其養成此習慣，並也於每周的課堂活動中引導學生如何批判思考，最後再於學期末透過期末專題讓學生反思與應用所學，教師也可因此檢視整體成效。