有板友叫我举出联考时代跟现在学生的差异,我突然想起这篇清大教授2000年左右的文章
我第一次看到曾教授的文章是他投书报纸写过一篇极有名的文章,他对2000年
台湾清华大学电机系学生的,当时清大电机是稳稳第三志愿,那时候的清大电机应该还是
比现在难考很多,他投书写一篇超有名的文章,问题是1995年教改已经种下了今天这个问题
我就一再强调,就算现在是推甄学生比考试学生强,你也不能证明这个制度是好的,更何况
考试还是有它的鉴别率,这个教授分析学生学习问题可以让大家参考看看
曾孝明(Tseng, Shiao-Ming)
副教授
国立清华大学电机工程学系暨电子工程研究所
学历 台大电机系
华盛顿大学电机硕士
普渡大学物理硕士
普渡大学电机博士
有感学生的电磁学成绩巨幅下滑
曾孝明
[email protected] 2000/7/14
学生的学习成效考核采用不以测试熟练度、记忆能力为主的测验,其考试成绩可作为
衡量学生学习成效的指标。国内就同龄学生的学习成效而论理工科系成绩的标准差是极窄
的,因此他们的学习成效,应可让我们更了解科技教育的盲点及应改善之处。笔者在本文
叙述学生修习电磁学情形,从他们的表现及与笔者的互动中,笔者简评“教改运动”对国
内科学教育的冲击,同时也提供建立教学绩效以及较客观衡量教学绩效的方法。
试题与成绩
合理的试题与合宜的考试方式可检验学生学习的成果,特别是数、理及外国语文科
目。笔者考试的试题几乎不出自教科书中的习题与例题,而且考试可能用到的公式完全
附在试卷首页。笔者对大学部考试的试题难易程度,是以平均分数预期落在70分为原则。
学生三次考试的成绩、10%的作业成绩,再微幅调整就是学生的学期成绩。大约考试前10
天,笔者会将最近一次的旧试题发给学生当参考〔注:当然头一回开课则无考古题〕。
考试统一收卷的时间为第一个试题答完整的学生交卷后再延20分钟,如此的安排应可降低
学生依赖记忆与熟练程度以应付考试。此外笔者从来不将改试卷的责任委托研究生,故
从学生答题中,笔者深刻知悉学生的学习成效及历届学生的差异性。
表一是近年共三届学生,修笔者大二下电磁学(上)及大三上电磁学(下)的平均成绩成
考试人数。
目前清大电机系一届学生人数约125人,编成清、华两班。必修课分两班上课,而原
则上没有限定跨班修课,但是经常发现两班级因教师要求不一,产生程度及学习上的差异
[1]。
无疑的最近一届学生(1999-2000年)的成绩巨幅度滑落,第一次期中考平均分数仅
有
25.6,并且答案卷中更出现许多前所未见(如向量与纯量混淆不清)、毫无逻辑的作答、
应为根号的积分结果“填成”自然对数函数,其程度之差令人怀疑这些学生曾修过大一微
积分[2]。
教改的挫败──扁平化
为更加了解学生的进一步状况,笔者持续追踪并探讨学生的学习困境。笔者发还答案
卷前,特别告诉他们过去学生的记录,询问考古题与目前试题的难易程度是否有别?是否
接受25.6的平均分数?结果学生们承认现今试题的难易度与昔雷同,但却压倒性的无法接
受目前的超低平均分数。为此,笔者在黑板上依次出三题高中数学公式(一题三角函数及
两题向量几合),及大一微积分才学过的泰勒展开式。对同一问题笔者任意点四位学生在
黑板上证明,结果16位学生无一人能作答。针对高中的三个问题,笔者用不到四行式子,
再配以简单的解析图,在黑板上解答给他们参考。经过这种交流后,笔者再一次请学生以
举手方式回复,是否现在接受25.6的平均分数?结果这次绝多数的学生都举手!在上、下
课的沟通过程里,笔者深刻体会到目前大学前科学教育的课程内容一方面呈扁平化发展,
但另方面题材却明显的增加,这情形造成严重的负面效果。前项负面效果也正是一些美国
学者解读美国学生参加第三次国际数学及科学测验(简称TIMSS),其表现几乎殿后的可
能原因[3,4]。
国内从事教改的原因,其中一项重要的考量是想减低大学前学生的课业压力。然而目
前高中学生的读书时间并不少于过去的学生,这意味在新甄试制度的压力及扁平化的教材
内容下,无异“迫使学生在更小的游泳池举行游泳比赛”。为应付新教改方案,《天下》
杂志今年四月由林玉珮记者所撰“多元入学,多元迷惑”一文指出“学校想办法发奖状,
导师让学生轮流担任干部,补习班与社区社团合作为学生取得公共服务纪录,一天最高纪
录考了十三张试卷,又纷纷把孩子送回补习班”等民间教育的实情。国内这种科学教育及
制度,实在难以激发学生的潜能。扁平化所带来的另一严重的问题是教师教学方法的省略
化,即教师对基本定理、公式的推演及逻辑分析之教导,更加草率、甚至不提。取而代之
的是更多的计算,这种发展使学生背诵的情形更恶化。当学生的年级增加后,简易或例行
性质的计算,完全不等于科学教育的内涵。
学生随着年级的增加,对他们的科学教育(含数学)的要求,应逐渐从认识科学常识
或熟悉计算的层次,提升到另一水准或内涵。笔者以图一为简略说明,科学教育的重心随
著年级的增加,应从图一最右侧的范畴逐渐移至探索左侧的深入议题。科学教育绝对不是
一厢情愿的工作,扁平化的科学教育难以使学生产生创新或创造的能力。
进一步交叉比对与剖析
为更加比较学生程度恶化的情形,笔者将1994年电磁学(上)第二次考试试题中的
85%
的试题,再加上第一次考试范围内的一题合在一起,做为1999年电磁学(上)的第二次考
试的试题。采用这种几乎雷同的试题,结果最近学生的成绩只有以前的58%。得知这种结
果,尔后笔者给他们的第三次考试及电磁学(下)的全部试题,则完全采用1994-1995年
的旧试题,以更精准地比对今昔的学生们之差异。换言之,如果在表一中将中辍的学生
也纳入比对,更可以发现最近的学生程度恶化的事实。由于分析能力及逻辑思维能力的欠
缺,学生日后就读大学工程或自然科学领域会出现严重的挫折感。在最近一次教学,头一
次有学生主动向笔者表达学习过程中内心的焦虑与无助。
以往笔者的课程平均仅有2位学生有间断性缺席的情形,但是目前学生的出席率已降
至65-70%,来上课的学生告诉笔者那些缺课学生的主要理由,是程度跟不上而且觉得总体
课程不胜负荷。更难以接受的是放弃考试的“学习中辍生”人数明显的骤增(参考表一)
,而且整体考试成绩也出现均等分布的现象。与欧洲的科技发达的富有小国(如瑞士、荷
兰等)相比,国内的大学教育早就不是菁英教育,目前似乎更达到孔夫子“有教无类”或
“推广教育”的新境界。考试分数是一种指标,也是考核学生学习或教师教学的一种依
据。
表一中可以清楚的知道,单纯的从分数上无法看出前述的内涵议题及关键点,除非有
更具体及说服力的剖析或对比结果。
从管理的角度,考虑一个大群体的议题及相关的制度(或作法),不妨先切入一个很
小标准差的族群(如同一所系的学生),从后者所显现出的差异,许多时候可提供我们了
解一个庞大族群(如所有同龄学生)所蕴涵的问题,以及可能的解决途径。相反的,一开
始便切入一个庞大族群的严重后遗症经常是主事者默认立场、精神领袖的使命感或一厢情
愿的压力主导全局、优势族群占据发言角色、民粹主义、泛政治化等结局。若我们冷静、
客观地检讨国内的各种教改运动及诉求,我们应可察觉许多重要讯息及盲点才是。
其他国家并不采扁平化教育
日本的升学压力比台湾更严重,日本大学前的家教及补习风气与台湾者极酷似,在日
本都会区约有70%的学生忙于课外家教或补习班教育[5]。〔注:现在台湾连报考研究所都
参加研究所升学班更是世界级笑谭。〕笔者两年半前与日本京都产业大学坪井泰柱教授共
同进行实验研究,期间坪井教授主动提及双边高等教育问题。他表示“日本的入学考试无
法筛选出具有创造力的学生,而且激烈的入学考及相关试题,让学生倾向熟练甚至记忆试
题等技巧”。由于坪井教授数度到欧、美的大学或研究机构客座及研究,因此他向笔者表
示对日本的学生缺乏创造力有较深的感触。
科学教育的内容全球有其极客观的标准,否则TIMSS这种国际性普测无法进行。较具
创意却欠缺乏群体性纪律〔注:校规中规范的求学过程中的个人诚实与守法约定,不等于
群体生活中出现的喜好发问与别出新裁的举动。〕的美国学生,虽然科学教育的教材内容
较平易,但是对那些学习能力突出的学生,美式高中及环境提供他们更多学习的管道与资
源以满足求知欲。以采美式教育的新竹科学园区实验中学为例,他们双语部的高三学生,
如果能力允许可以修到大一的课程。前述的选择性教育在法国、瑞士、瑞典等国家也有明
确的高级学程[6],而不是像台湾成为“扁平式教材+考试=空洞与索然无味”的后果。
日本的前东京大学校长暨前文部省大臣有马朗人(Akito Arima)博士对日本的僵化
缺乏弹性的教育体制颇有意见,并提出多项改革政策。他一年半前接受《科学》期刊专访
[7],特别提到文部省一顾问委员会的两个建议:“如果有一些学生学习较慢,我们的老
师必须更小心谨慎地教育他们。同时,我们必须给(聪明的)学生一个更高阶的教育”。
与前述的国外情形相比,国内扁平化的科学教育教材,再加上各种名目的甄试项目及课外
学习方式,最后的效果只是将昔日科学教育的问题累积下来再抛给大学。
建立绩效指标是高等教育必要的工作
增加教育投资是国内不同教改团体的共同心声。表二列出最近世界银行所公布数国的
政府教育支出占国民生产毛额(GNP)比重,及荷兰莱登大学CWTS中心及马斯垂克大学
MERIT中心所做报告里的1994年各国政府高等教育支出占国内生产毛额(GDP)的比重 [8]
。无疑的,台湾的整体教育支出比重是极合理的,但采低税政策下却使台湾的高等教育投
资比重远落后日本以外的科技先进国家。我们教育投资的绩效、资源分配、花费最多的
高等教育其表现如何?实在该认真检讨[9],至少今日极受学生青睐的电机系已经暴露出
明显的素质严重下滑的事实。
国内大学极重要的功能是提升教学品质,而不是继续投入无关提升国内产业竞争力,
及不太可能受到国际科研圈关注与尊敬,但却化名为“研究”工作[10]。目前国内大学似
乎连如何建立有说服力的教学指标都不知道?至少笔者所服务的大学,从来没有向全体教
师公布这类教学品质对比及分析的资料。一个企业如果连盈亏为何都无法判断,则马上遭
倒闭的命运。国内的大学如果连教学品质的指标都无法有效地建立及追踪考核,这岂不让
大学校园成为无法无天、一堆人瞎搞、乱搞的场所(或乐园)?《科学》期刊今年六月新
任主编,担任美国史丹福十二年校长的Kennedy教授在他的新书《学术责任》提到教学的
重要,以及该校改进教学的作法。美国康乃尔大学前校长Rhodes教授在《科学》期刊为
该书写一页书评[11],其开场白便指出“学术自由是学术责任的另一面,但后者却鲜少被
使用”。
的确学术自由不应该是教师的护身符,它应是更高度的自律、责任与创新。国内高等
教育界问题极多,建立人脉、搞班底及泛政治化是国内学术界的沈疴,前美国加州大学
柏克莱分校校长暨中研院院士田长霖教授便数度提到前述弊病。今年4月12日文化大学工
学院院长李丰明教授在《台湾日报》专栏文中陈述国内科技教育数弊端,他直言“积年的
恶质文化侵袭学校、科技界,学会或协会,培养了不少地头蛇之类的‘教育流氓’或
‘科技黑道’,长期分赃教育及研究资源”。此外值得一提的是,著作丰富的管理学者
彼得‧杜拉克教授一书中[12]论述,“若不是建立在良好的绩效……良好的人际关系其实
是一种糟糕的人际关系,它会导致士气的低落”。他又提及一位大学校长的话,“我的工
作就是使第一流的教师能够教书,至于他是否与他的同事或与我相处得来是无关紧要的。
通常真正的好老师很少能够与人相处得很好……然而,他们确实教得好书”。杜拉克教授
后续指出
“当该校长的继任者以安宁与和谐的政策取代绩效,绩效和士气一下子全崩溃了”
。
加强高等教育的投资与研究
国内学术界可说是从来没有在国际期刊上写过高等教育绩效的文章[10],也没有在国
内期刊上写过相当水准的高等教育评鉴的论文。东吴大学校长刘源俊教授去年十月在中研
院举办的“大学教育改革研讨会”中指出“国内真正研究高等教育的学者,不超过十人”
。没有先做这些绝对必要的研究与剖析问题,“大学法”的产生岂不莫明其妙?在高等教
育方面的管理,瑞士理工学院Tschirky教授的一篇论文值得国内学术界参考[13]。全体国
民皆应接受的义务教育与专业、选择性的高等教育,存在极大差距与区别性。国内产业中
,其中科技厂商是吸收硕士级人力比重最高者,从“使用者付费”的公平观点来检讨,政
府应更加对国内科技厂商征收合理的税收来投资高等教育才是。不断给予科技厂商租税优
惠、减税等待遇,就如同将知识基础的经济社会里的绝对而必要的投资,转嫁给一般劳
工、受薪阶层等负担[9],这种作法无益永续发展。一直采取国际间超低税率水准的台湾
,
这种投资难以产生有水准的大学。
高等教育是极度专业的工作,大学之教育一位电机工程师、化学检验师、外科医师
等,与教育系(或学院)虽同有“教育”二字,但一是动词,另一是名词,其间关系甚微
。在科技先进国高等教育是国家科学院、发行《科学》期刊的美国高等科学协会(AAAS)
等团体重要的议题[14],在台湾教育学院及一些社会科学人士,却成为国内高等教育的重
要发言人,这岂不是世界级新闻[15]?干学术这一行,我们还有多少工作是如此无知的程
度呢?
参考资料与说明
注:本文作者为美国硅谷某科技公司的顾问。
1、 在研究所入学考,两班出现截然不同的表现与倾向是极明显的证据。清大电机系
就发生过学生集体性作弊,甚至一班级的前几名学生有经常性考试作弊行为,这种行为与
同系教师剽窃论文被期刊刊登的结果几乎一致──“船过水无痕”,学校当局没有采取明
确、积极行动。笔者大学在台大电机系就读时,经常有试题可使得大部份同学的分数惨不
忍睹,但却总是有一些同学能与众不同。特异的成就感带来两极化的求知风气,该种与众
不同的表现并不等于创新能力。可是清大电机系极罕见具有前述成就感的学生。
2、 电机系为提前教专业课程,不但将大一共八学分的微积分浓缩成六学分。更甚者
是有教师向数学系表示,只希望一学期的微积分课程,以让电机系能在大一下开工程数学
。事实上微积分学得非常扎实的学生,根本不需要目前九学分的工程数学。由于基础微积
分的表现太离谱,笔者将学生的部份典型的作答影本寄给数学系系主任参考,结果后者
找本系系主任请问“该如何教电机系大一微积分”?相同的副本也在去年4月给清大刘烔
朗
校长,结果不到一周《中国时报》刊登刘校长却忙着与蔡市长在周末共同扫街的空前绝后
新闻。今年四月《天下》杂志“张子文(生技中心执行长)生技界的张忠谋?”报导文,
指出三月接下经济部生技中心执行长‧前清大生科院院长张子文被群众逼退院长而受伤
颇深,校方缺乏“明快且坚定支持”的结果与置若罔闻的态度,使得任一方都付出代价。
3、 W.W. Gibbs and D. Fox, The false crisis in science education,
Scientific
American, October (1999)
4、 W.H. Schmidt and C.C. McKnight, What can we really learn from TIMSS?,
Science, vol. 282, 1830 (1998)
5、 B. McCormick, Education and Training, Chapter 5, in Japanese Companies
─
British Factory, Avebury, Hants, U.K. (1996)
6、 I.C. Rotberg (Science Education), Interpretation of international test
score comparisons, Science, vol. 280, 1030 (1998)
7、 D. Normile, Vocal critic gets chance to put his ideas into practice,
Science, vol. 281, 1435 (1998).〔注:虽然日本大学在国际间仍不算第一流水准,但
根据英国政府首席科技顾问May爵士在1997年2月7日《科学》期刊一文资料,美国在各科
研领域的论文被引用量都是世界第一,而日本在多项领域的论文被引用量是国际前茅,例
如材料、化学及农业排名世界第二。在科研论文的平均品质方面,英国里兹大学Adams博
士在1998年12月17日《自然》期刊一文列出日本数领域(如电机电子、冶金材料、化学等
)的科研论文平均被引用率是国际水准。日本科研虽然缺乏基础性的创新,但美国麻省理
工学院物理系系主任Kastner及同事Birgeneau教授在2000年4月21日《科学》期刊一社论
,称赞日本大学在部份材料领域的表现是国际领导者角色。在国内一不可思议的说辞是出
自清华大学数度向媒体宣称其材料系名列国际第四,主动宣扬这种国际级结果,是否根本
就是刻意捏造的骗局、缺乏自信或误导百姓等作法,应不难判断。〕
8、 Entering the 21st Century: World Development Report 1999/2000, The
World
Bank, Oxford University Press, Oxford, U.K. (2000). Also, R. Tijssen, H.
Hollanders, T.N. van Leeuwen, and B. Verspagen, Netherlands Observatory of
Science and Technology, 1998 Science and Technology Indicators Summary
9、 曾孝明,台湾科技化与产业竞争力的隐忧,科技报导,第 222期,6月 (2000)
。
10、 曾孝明,教师评鉴制度──优先事项及必要性,大学教育改革研讨会,南港,10
月
7-8日(1999)。〔注:全文在网址http://140.109.196.210/sp〕
11、 F.H.T. Rhodes, Rules of the game; Science, vol. 278, 1726 (1997)
12、 周文祥、詹文明及江政达(译),管理的实践(原文作者:P.F. Drucker),第
13
章,组织的精神,中天出版社(1999)。
13、 H. Tschirky, Management theory and technology reality-technology
management at the Swiss Federal Institute of Technology, Industry & Higher
Education, 355, December (1996)
14、 M.N. Jensen, Reinvesting the Science
master''''''''''''''''''''''''''''''''s degree, Science, vol. 284, 1610
(1999). Also, M.R.C. Greenwood and K.K. North (Association affairs), Science
through the looking glass: winning the battles but losing the war?, Science,
vol. 286, 2072 (1999) & The state of technical literacy: The fight to improve
math and science education in U.S. schools (cover story), IEEE Spectrum,
April (1998)
15、
1998年4月由国内二十一世纪基金会主编,中华征信所发行“彩绘二十一世纪的台湾教育
”
的一书章“廿一世纪我国高等教育之展望”,其中提到“最先发现冷融合的犹他大学实验
,迄今为止仍不愿将其实验过程充份的公开。据说,其最重要的理由即在保护它日后申请
专利的申请”的说辞。事实上,Clarke爵士在《科学》期刊1998年创刊150年
“科学与社会系列专文”(6月5日出版)中指出冷融合研究是近代科研的重大骗局之一。
国内此类“遁入空门”的文章,不可胜数。
曾孝明 清华大学电机系(2000年5月8日﹞
先知总是寂寞的orz