()計畫預期進度、成效、執行目標及查核要點

 

1)靜宜大學•微積分及線性代數是所有學生開始接觸數量方法的入門。在教學中深覺學生所遭遇到的困難有兩,一是計算較以前所學複雜;二是觀念較以前抽象,因而造成學習的差異性頗大。

本計劃乃針對這些問題提出解決方法,利用網頁動態展示幫助學生對計算過程能清晰瞭解,也能具體的展示不同的概念,如微分之定義、積分之定義、數列收斂之狀況、多變數函數的圖形、矩陣之運算、向量空間之結構、線性變換的特性皆可得到較佳的理解;再加上有知識管理的內容及題庫,更能讓學生維持在最適當的學習曲線上。

我們計劃在第一年設計出教學網頁的模式,並從實做樣本網頁中找出有效可行的方法,第二年時便可在配合教學的環境中,完成微積分教材內容及習題的上網工作,另外我們也同時實做線性代數的樣本章節來測試教學網頁結構的適用性。第三年也是在實際教學中完成線性代數教材內容及習題的上網工作,另外我們也同時測試題庫的管理方法及增加題庫的收集。第四年我們將重點放在整合工作,在不同科目中做功能相容及擴充性的測試及改進。

 

2)逢甲大學•「數值分析與微分方程數值模擬網路實驗教室」規劃四年完成,各分年執行內容簡述如下:

 

第一年:

1.撰寫數值分析:誤差、單變數方程式的解、內差法與多項式近似法等單元教材。

2.設計及開發數值分析:誤差、單變數方程式的解、內差法與多項式近似法等單元實驗教學軟體。

3.設計及開發2D網路繪圖軟體元件。

 

第二年:

1.撰寫數值分析:含數值微分、數值積分、常微分方程的初值問題與線性系統的直接解法等單元教材。

2.設計及開發數值分析:含數值微分、數值積分、常微分方程的初值問題,與線性系統的直接解法等單元實驗教學軟體。

3.設計及開發2D平面微分方程數值模擬程式如解的呈現,limit cycle,彈簧運動之模擬,繩波運動之模擬等。

第三年:

1.撰寫數值分析:含矩陣代數中的迭代手法、近似理論與近似固有值等單元教材。

2.設計及開發數值分析:含矩陣代數中的迭代手法、近似理論與近似固有值等單元實驗教學軟體。

3.設計及開發3D網路繪圖軟體元件。

 

第四年:

1.撰寫數值分析:非線性方程組之數值解、常微分方程的邊界值問題與偏微分方程之數值解等單元教材。

2.設計及開發數值分析:含非線性方程組之數值解、常微分方程
的邊界值問題與偏微分方程之數值解等單元實驗教學軟體。

3.設計及開發3D空間微分方程數值模擬程式如Lorenz 方程式之蝴蝶效應,3D波動模擬等。

 

配合總計畫中各校開發之教學資源與成果彼此共享從事實驗教學之需要,逐年於本計畫中,編列經費添購及汰換逢甲大學應用數學系電腦室軟硬體設備。

 

3)中興大學

第一年:

1.撰寫教材(單元(1)~單元(8))。

2.完成整合計算軟體。

3.規劃實驗教學。

 

第二年:

1.撰寫教材(單元(9)~單元(12))。

2.修改教材(單元(1)~單元(8))。

3.完成撰寫電腦介面程式(單元(1)~單元(8))並上機連線測試與偵錯。

4.實施實驗教學。

 

第三年:

1.完成撰寫電腦介面程式(單元(9)~單元(12))並上機連線測試與偵錯。

2.實施實驗教學。

3.檢討教材內容。

4.修改教材。

 

第四年:

1.完成教材編寫與修正。

2.完成電腦介面程式上機連線測試與偵錯。

3.完成實驗教學。

4.完成檢討成果考量。

 

本計畫預期成效如下:

1. 完成微積分與線性代數教材內容與習題的上網工作,測試題庫的管理方法及增加題庫的收集,供三校使用。

2. 完成數值分析與微分方程數值模擬網路實驗室,供三校及合作學校使用,以達教學資源共享的目的。

3. 完成編寫「統計學」教材與實習範例、演習題等,供三校學生透過Internet上本實驗室實習用。

4. 將製作出的「統計學」教材之互動式網頁放入網站,供本校及其他學校上網瀏覽,並可下載儲存或列印。初期由三校修課學生使用,找出互動性差的地方加以改進。若經過評估成效良好,便可推廣給一般社會人士終身學習使用。

5. 開發完成之軟体與技術可供後續數學課程使用,並提昇數學軟體開發之經驗與技術,為國內自行研發數學軟體奠基。

6. 配合以基礎數學課程為根本,應用數學課程為導向及資訊課程為工具的教學目標,藉由網路實驗室之教材編撰及教學程式自行開發,培養數學與資訊兼備學生,以達到學以致用的目標。

改善三校應數系電腦教室軟硬體設備,使三校應數系共享教學資源與成果,提昇三校之教學品質,使學生在多元化學習環境中開展視野。增加其日後升學或就業之管道,配合國家經濟建設發展,促進整體國力之升級。