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一、 指標之現況描述與特色          

1.1班制之教育目標與核心能力及其制定情形

本系之教育目標經本系教師反覆討論以後,歸納為三點:

1. 訓練嚴謹思考與推理能力。

2. 奠定理論與應用數學的基礎知識。

3. 具備跨領域學習能力。

對各班各組所對應之專業能力表列如下:

【圖表:各班別教育目標與專業能力】

班別

教育目標

專業能力

學士班

(數學科學組)

1.    訓練嚴謹思考與推理能力。

2.    奠定理論與應用數學的基礎知識。

3.    具備跨領域學習能力。

A.具備基本數學知識及邏輯推理能力。

B.具備學習數學相關領域的預備知識。

C.具備軟體應用與科學計算能力。

學士班

(統計科學組)

A.具備基本數學知識及邏輯推理能力。

B.具備機率、統計及相關領域的知識與應用能力。

C.具備軟體應用與統計計算能力。

碩士班

A.具備專業數學知識及邏輯推理能力。

B.具備學習其它學科的能力,以期能邁向跨領域研究。

C.具備獨立思考與解決問題的能力。

統計碩士班

A.具備專業機率、統計知識與應用分析能力。

B.具備程式設計與統計計算能力。

C.具備學習其它學科的能力,以期能邁向跨領域研究。

博士班

A.具備專業知識及邏輯推理能力。

B.具備學習其它學科的能力,以期能邁向跨領域研究。

C.具備獨立思考與解決問題的能力。

其背後的考量是:

1. 一般大一新生對數學的認知還是停留在計算的層次,本系教師感到有需要盡早導正學生們的認知,確立數學的本質。

2. 在起步階段,奠定良好的純數或應用數學的基礎,以利日後之發展。

3. 大部分同學日後從事相關工作,都需要具備軟體與計算能力。

1.2班制之課程規劃及其與教育目標與核心能力之關係

因應設定之目標,在大一課程中做了特殊安排。除了計算機概論與程式設計外,兩學期的微積分共有八個學分,一方面培養學生的計算能力,同時開始介紹實線的性質,讓學生對計算背後的依據有感。另設數學導、分析導論課程,一方面加強學生的邏輯推理能力與基礎數學知識,同時也讓學生體會數學的本質在於抽象思考。最特別的是,有異於其它的數學系,本質比較抽象的線性代數也安排在大一課程。讓學生盡早接觸比較繁複的數學推演及數學架構的建立,同時開始寫簡單的數學證明。

大二的主力課程是上下兩學期,總共八學分的高等微積分。同學在這裡需要學習實線的性質,並檢驗其後果,從而看出微積分背後的理論基礎。習題中包括了許多數學證明。一旦完成大一大二的這些基礎課程,學生除了具有良好的邏輯推理與計算能力外,也對數學的本質有切身的體會。

此外,大二也安排了基礎機率與統計學兩門課,開始向學生介紹數學的應用。雖然本系分為數學科學與統計科學兩組,但同仁相信這樣的接觸,對所有同學都有益處。

大三以上,學生的選項就比較多了。數年前,校方已經把所有課程學程化了,性質相近而又密切關連的幾門課歸為一個學程,目的是引導同學的學習方向,在個別的課題上能有較深入完整的認識。因此,本系也做了詳盡的規劃,訂出許多不同的學程,分別是應數基礎學程,數學科學組核心(一)學程,數學科學組核心(二)學程,統計科學組核心(一)學程,統計科學組核心(二)學程,及統計資料分析,數學,資訊計算,數學科學等四個專業選修學程,詳如佐證資料(1-1)102學年學士班統計科學組課規佐證資料(1-2)102學年學士班數學科學學組課規其他學年資料亦參閱本校教務處課規查詢系統

同學可依自己的興趣與需求,選修不同的科目。各個課程與核心能力的關係分析可檢視附錄。

另外,本系也訂有課程地圖,幫助學生釐清各科的前後關係與修習順序。詳如佐證資料(1-3):學士班數學科學組課程地圖佐證資料(1-4):學士班統計科學學組課程地圖

二、問題與困難和改善策略

問題與困難來自幾個方向,其中,大學部與研究所就頗為不同,分述如下。

首先,從大一開始,相當一部分同學適應困難,感到和高中所學的無法銜接。問題嚴重的,還會影響到後續課程,到最後,不但設定的教育目標未達,核心能力沒有建立,甚至造成延畢,對學生未來發展影響甚大。

究其原因,是高中的數學訓練都趨向大量的計算與考試練習,學生學會了如何算一些「難題」,但對背後的原因與其中的邏輯關係,通常一知半解,或甚至從未想過。大一新生關心的通常是「如何去計算一道題目」,而不大理會這些計算的基礎為何。同仁認為,要導正學生的認知頗不容易,只能一步一步來。另外,本系分數學科學組與統計科學組,

兩組學生需求不盡相同,合班上課有時難以兼顧,如數值分析即為一例。

本系具體的應對策略有下面幾點:

1. 在校核心課程開設「普通數學」一課,作為銜接高中課程的橋樑,鼓勵有需要的同學去修。

2. 在大一課程安排了數學導論與分析導論兩門課,有序引介數學的精神與基本概念。

3. 大一的上下兩學期,總共八學分的微積分進一步縮減內容,把向量分析的部分獨立出來,成為另一門課。

4. 同樣是大一上下兩學期的線性代數也分為三學期的課,減輕學生的負擔。

5. 原來的數值方法課,分成數學科學組與統計科學組兩班各自上。

6. 對學習有困難的同學,除了老師與助教的輔導以外,也鼓勵學生到本系的數學小天地向同學請教。

7. 在修習進階課程,如實變函數論,複變函數論,代數或數理統計等課前,鼓勵學生參加會考,檢驗自身是否具備足夠能力修習。

8. 於學士班兩組課規中增加研究所「引導研究」課程,一方面引導學生接觸研究課題,同時對有需要的同學,也可以給予更充分的個別輔導。

9. 此外,在進階學程中,也放進更多的選擇,讓同學依自己的興趣選修。

相對於大學部比較技術性的問題,研究所呈現了另外一個情境。

首先,是全台研究所名額過多,而學生來源逐漸萎縮。本校位處偏鄉,學生有選擇的話,傾向往北部或西部走,因此,報到率每況愈下,到103年度,數學科學組掉到四成,統計科學組掉到低於六成。而且,最後來註冊的大多是後備名額,準備較不足。

這又導致其它問題。人數少,常使得研究所的課人數不足,甚至流課。因此,雖然表面上學生可以有不同的選修,其實,課程的多樣性受到很大的限制。

再來,學生準備不足,上課倍感吃力,老師大多需要調整課程內容,幫助學生銜接。甚至開課重溫大學課程的內容,如研一的分析導論,相當一部份是在處理高等微積分的材料。這些因素又互為因果,使得總體水平下降,更進一步讓後面的學生卻步。

這些問題,相當一部份來自外來因素,並非單純的課程規劃問題,比較不易處理。就本系能力範圍,因應的方式主要是調整授課的內容,讓同學有時間適應,同時老師們也加強個別輔導,鼓勵同學提出疑問討論。

三、總結

在面對大環境的不斷變化,本系堅持固有的教育目標與培養核心能力的初衷,同時針對學生的改變,在課程規劃與授課內容上做出相應的調整,同時許多老師的額外付出,讓大學部運作順暢,學生的反應也大體良好。

相較之下,前景較不確定的是研究所的未來,有待同仁繼續努力,共商適當對策。