作者：陳永平
約在十年前，在我投入專業通識教學時，世界各國已掀起新一波教育改革的浪潮，台灣也在此氛圍下開始針對教育問題提出各種改革的理念及策略，包括「翻轉學習」、「做中學」、「問題導向式學習」、「以學生為中心」等，相信所有的老師和我一樣，也能夠感受到傳統教育正要轉型的變化，是的，傳統教育正在翻轉中！
(8) 傳統教育，翻轉吧！
在這波改革浪潮中最受矚目的是「翻轉學習」(Flipped Learning)，而所要「翻轉」的則是目前已被列為教學重點的「素養」。
「素養」，包括知識、技能與態度。
長期以來，傳統教學所重視的主要是「知識」，所以老師在課堂上，通常是以單向的講解方式來傳授知識，並強調知識學習的重要性，甚至將「知識」與「能力」畫上等號；此外，為了評量學生的學習成效，將書本上的知識化為考題，藉由考試成績的高下來區分學生的能力。
在此偏頗的教學環境下，學生只好將考題的標準答案視為必要知識，唯有如此才能在考試中展現能力；而老師的教學也因為習於單向的「知識」傳授，鮮少指導知識相關的應用「技能」，也未能將提升學習的自主「態度」納入課程設計之中，導致長期以來，當學生實際面對問題時，在技能訓練不足的情況下，即使知道方法卻不知如何著手，造成嚴重的學用落差，此外，現今的科技不斷推陳出新，學生在校若未能養成自主學習的態度，畢業之後一旦面對必須獨自追求新知或尋求合作以解決問題的環境時，往往會產生難以適應的問題。
有鑑於以上傳統教育的缺失，近年來已有許多的教育學者提出各種能夠整合「態度、技能與知識」的課程設計理念，也就是攸關培育「素養」的教學理念，其中最亮眼的就是「翻轉學習」。
提到「翻轉學習」，就會聯想到「翻轉教室」與「可汗學院」的網路影片教學，兩者確實都獲得學生與家長的極高評價。
在2007年，美國科羅拉多州的林地公園高中(Woodland Park High School)有兩位老師，強納森·柏格曼(Jonathan Bergmann)與艾倫·山姆士(Aaron Sams)，為了幫缺課的同學補課，率先將預錄好的影片上傳至Youtube網站，供缺課學生上網自行瀏覽，由於效果不錯，因此進一步要求所有的學生在家中先行觀看影片，再於課堂上，以互動的教學模式來為學生解答疑惑，結果廣受學生及家長的好評，這就是「翻轉教室」的濫觴。
翻轉傳統教育的另一個源頭是創立於2006年的可汗學院，創辦人薩爾曼·可汗(Salman Khan)是孟加拉裔美國人，初期只是將自己的教學影片放上網站，讓遠居他鄉的親戚自行學習，之後影片不斷流傳且深受好評，觀看的次數也急速成長，於是他在2009年辭去工作並設立網站，全職從事課程的錄製，後來獲得2009年微軟教育獎，也在2010年谷歌「十的一百次方計畫」的教育項目中得到兩百萬美元的資助。
由於可汗學院所開發的系統，能夠完整地記錄使用者的學習過程，因此有些學校的教師開始試著改變傳統的教學模式，將可汗學院的影片指定為家庭作業，要求學生在進入教室前在家中觀看，並先行去了解影片內容，而在進入課堂之後，則是練習相關的題目，仍有問題時才由老師個別教導，或鼓勵學生相互討論共同釐清觀念。顯然地，這種模式確實是翻轉了舊有的教學與學習模式，有助於提升學生的自主學習態度，這也是「翻轉學習」的要義所在。
然而，對於大學教師而言，由於課程本身所具有的專業性相當高，因此很難在網路上取得現成的教學影片做為學生的自學教材，換句話說，除非教師自行錄製影片，否則很難採行「翻轉教室」或「可汗學院」的翻轉學習理念，這也是我當初接觸「翻轉學習」理念時的最大困擾。
不過，當我更深入地去思考翻轉學習的真正意涵時，我很快地意識到影片只是養成自主學習態度的一種輔助工具，不應本末倒置，將翻轉學習限縮在網路影片的使用，而應該將重點放在培育自主學習態度的課程設計上，在此思維下，我將現有的課本與講義轉化為學生的自學教材，開始改變原有教學模式，納入雙向的討論而不再只是單向授課，規劃實作的專題而不再只是作業考試，鼓勵團隊的合作而不再只是個人表現，這些改變的主要目的就是為了要嘗試「翻轉學習」，要養成學生自主的學習態度。
然而教學模式的改變並非一蹴可幾的，不能太過急切。當年柏格曼與山姆士兩位老師嘗試「翻轉教室」的時候，就不斷在思考如何翻轉學習，最後總結出三個以C為開頭的要點：「內容(Content)、好奇(Curiosity)與師生關係(Connection)」，他們認為優質的教材內容可以加深學習，強烈的好奇心才能擴展學習範疇，良好的師生關係有助於鼓勵學生精進。這三個要點與我個人在教學上的認知相當契合，簡單的說就是三加：「加深、加廣、加鼓勵」，編撰優質的教材內容來加深學生學習意願，引發強烈的好奇心能增廣學生探索領域，建立良好的師生關係以鼓勵學生自我精進。
根據三C或三加的要點，在教材內容方面，我所使用的大都是自編講義而不是原文書，主要的原因有三，首先是多年來所編寫的講義會隨著教學的需求逐年增修，具有彈性且漸趨完整，其次是原文書的內容往往遠超出課程所欲涵蓋的範圍，若取捨不當易造成教學上的困擾，最後是原文書的內容雖然廣泛，但也有可能未觸及想要納入教學的內容，只好自行補充或參考其他原文書。基於以上的原因，我個人認為若能自編講義，則講義應該是課程的最佳教材，而原文書則可退居為參考用書。
除了自編講義，多年來在交大開放教育推動中心的協助下，我有五門專業課程已被錄製成網路教學影片，可以做為學生自學的輔助教材，這些課程包括一門研究所課程「可變結構控制」，以及四門大學部課程「複變函數」、「微分方程」、「訊號與系統」與「動態系統模擬與實現」。
近年來開始嘗試「翻轉學習」，為了養成學生的自我學習態度，在課程設計上我特別重視課前的預習，要求學生必須先預讀講義或觀看教學影片，而且每次上課鈴一響即進行約十五分鐘的小考，由於是以當天要上課的內容出題，因此學生一定要先預習才有可能作答；其次是每次上完課一定會將上課的重點或學生的提問設計成作業，並且要求學生當週完成作業，於下週上課前繳交。
我在過去的課程中也曾經實施無預警式的小考，但題目是以教過的內容為主，而且次數不敢太多，主要是擔心占用到過多的上課時間，導致進度的延遲；自施行「翻轉學習」後，教學心態跟著調整，不再鉅細靡遺地講授課程內容，而以重點的解說為主，更重要的是在上課過程中經常反問學生，鼓勵學生發表意見，在此教學模式下，不僅進度不會延遲，學生也漸漸能主動提問，當學生不再只是靜默聽講，教室裡的上課氣氛自然是更多的師生互動與議題探討。
根據我的觀察，學生在持續漸進的學習環境下，確實加深了學習意願，有利於自我學習態度的養成。
除了以優質的教材內容來加深學生的學習意願之外，在課程設計上也可以嘗試利用專題來激發學生的好奇心，例如我曾經在「訊號與系統」的課程中納入『濾波器設計與實現』的專題，嘗試提升學生廣泛探索的學習動力。
「訊號與系統」是電機工程領域的核心課程，我認為在工程教育中有三個層次的教學目標：「理解與記憶」、「分析與應用」與「創意與創造」，最初在開授「訊號與系統」時是採用傳統的單向授課方式，只偏重在「理解與記憶」的層次，對交大電機系的學生來說，要達到這個層次的目標並不難，不過這種教學模式往往因缺乏實務的製作，難以引領學生進入「分析與應用」的層次，至於更進一步引發學生的創意思考，邁向「創意與創造」的層次就更不用提了。
為了達成「分析與應用」層次的教學目標，在課程設計上勢必要納入實務的製作，於是我嘗試將課程內容中原有的簡單範例『濾波器分析』，從學理性的分析延伸為『濾波器設計與實現』的專題製作，要求學生利用已經學過的放大器，設計出能夠濾除高頻訊號的低通濾波器，整個專題的任務相當單純，我預先準備了一段夾雜有高頻海豚音的音樂，學生所設計的低通濾波器，只要能將海豚音濾除就算達成任務。
事實上，這個專題所採行的正是「問題導向式學習(problem-based learning)」的教學設計，先利用問題來激發學生的好奇心：聲音的高低頻真的可以分離嗎？經由理論所求得的數學模式如何設計成實際電路？所設計出來的電路真的可以將高頻的海豚音去除嗎？之後學生在好奇心的驅使下，廣泛的去蒐集資料，解決問題。
我曾經跟其他老師分享過這段教學經驗，大家最好奇的是怎麼可能會有多餘的時間去指導學生製作放大器電路？事實上，我在設計這個專題時，從一開始就打定主意放手給學生自行解決實作上的問題，因為他們都已經修過電路學與電子學，在已有的基礎上去完成這個簡單的電路絕對沒有任何問題，我唯一做的事就是幫學生準備了一份可以自學的講義，列舉了幾種可能的低通濾波器電路，至於專題所需的電子電路元件也是請助教幫忙採購，一切都進行得相當順利。
在專題製作期間，由於學生都是利用課外的時間自行設計及組裝電路，所以對原有的教學進度並沒有任何影響，更高興的是一如我所預期的，學生在電路製作上展現出應有的實力，最後都能獨力完成符合規格的低通濾波器，親自去體驗理論的實務應用，對我而言，這個專題的設計確實達成了「分析與應用」層次的教學目標。
在柏格曼與山姆士兩位高中老師所總結的三C要點中，建立良好的師生關係是「翻轉學習」非常關鍵的核心要素，雖然在大學裡所面對的不再是高中生，而是在心智上已漸趨獨立成熟的大學生，但是良好的師生關係仍是不容忽視的，因為學生在學習上除了對知識的興趣會影響學習動機外，對教師的專業學養以及教學態度是否認同也會影響學習意願。
那麼，什麼樣的關係才是良好的師生關係？平心而論，一般所認知的教師角色仍然是知識與技能的傳授者，而為了有效提升學生的知識與技能，通常教師都採取較為嚴肅的方式來督導學生，以免學生在課業上的學習有所鬆懈。這種權威式的師生關係或許適合單向教學的模式，不過教師本身的專業學養也必須達到一定的水平，才能讓學生信服。
在我個人初期的教學也是傾向於這種單向模式，不過隨著教學經驗的累積也漸漸意識到不應只是著重在知識與技能的傳授，還必須主動與學生接觸，才能真正了解學生在學習上的需求，例如：在課堂上最常遇到的是課程的銜接問題，我在編撰講義時往往略過學生已經學過的一些基本觀念，可是對大部分的學生而言，有些基本觀念可能淡忘或仍未嫻熟，若是無法從學生處得知這種情況，而在課堂上直接引用的話，當然會造成學習上的困擾。為了避免類似的情況再次發生，最好的方式當然是在課堂上或課後多與學生互動，嘗試去了解可能存在的問題。
我個人認為在大學裡的良好師生關係是亦師亦友的關係。
在知識與技能的傳授方面，我要求自己，身為老師必須負起督導學生認真學習的責任，然而學生在學習的過程中，有的態度積極、表現優異，有的則態度偏頗、表現不佳，當面對這些不同類型的學生時，我也提醒自己，他們已是具備獨立思考能力的大學生，凡事都必須對自己負責，因此在督導的過程中，我會試著讓自己成為學生的學習伙伴，如朋友般的主動給予關懷，並且適時的從旁鼓勵，來提升學生的自主學習態度。
要建立亦師亦友的師生關係，在課程設計上就必須融入更多的師生互動，以我的課程為例，我會儘量減少單向的授課方式，而增加課堂上的議題討論，由於在討論的過程中經常會指定學生作答，因此設法記住全班學生的名字已經成為我開課的一項必要工作，當學生知道老師認識自己的時候，自然就會像認識的朋友一樣，多了一份親切感，所謂「親其師而信其道」，這份親切感逐漸轉化為對老師教學的信任，也有助於學習動機的提升。
「翻轉學習」所翻轉的不僅僅是學生的學習態度，也翻轉了傳統教育的教學方法，將強調知識學習的單向授課，轉為重視素養培育的師生互動，期望這一波「翻轉學習」的風潮，能帶動教學方法的改變，進而改變學生的學習態度，從被動接受知識，到主動追求新知，這種自主學習態度的養成，正是能夠獨立思考與解決問題的基本素養。
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