電腦效能應用與安全研究室 Performance, Applications and Security Lab


我們的研究範圍很廣,從嵌入式系統、手機應用、一直到雲端計算、商務應用、資訊安全都有做。
我們的合作研究夥伴很多,包括聯發科、IBM、中研院、資策會,還有和台大、清大、交大的教授合組研發團隊
,包括高階應用處理器架構研究、虛擬化技術、異質計算、系統軟體等重要技術的研究與創新,我們很關切台灣人才與產業的未來。

2016年7月30日 星期六

資訊科技教育、課綱制訂與後續發展

很多朋友知道我幾年前就鼓吹要在中小學加入資訊科技教育,教導運算思維。我的好朋友成大資工蘇文鈺教授甚至還親自去偏鄉教小朋友,但我們都不認為這件事能夠以傳統方式進行,對於規劃和實施的方式有過一些討論,讀者可參考 [1]。在討論中,我提到:
「台灣要做的話,應該要找在教育理念上獲得大家認同的、對資訊科學素養卓越的人來全職全力來領導和推動整件事。或許台灣學界應該設法推舉出一個工作團隊,並且賦予這個足夠的資源、權力、責任,去完成這個任務,包括教材、教具、教師訓練,否則蘇教授提到的問題,勢必會出現,而且一旦引入不合適的課程和教師,不只是搞砸了資訊教育的美意,而且不容易收拾後果。」
然而,我不是政府長官,以上這些話,雖然被轉載於網路媒體上,例如[2],但大長官聽不聽得進去,就不知道了。有時候,長官即便知道應該怎麼做,但礙於政治現實,也不做了那麼多,只好妥協,所謂無魚蝦也好,先求有再求好。
我們這類專門做系統效能優化的工程師,最不想看到的就是「先求有再求好」這種事,因為這樣做的下場,就是有了之後求好不得,只好擺爛;但諷刺的是,我們常常在「先求有卻好不了」的情況下進場救援。
十多年我在Sun工作的時候,有些產品部門的心態就是「先求有再求好」,例如為了趕進度,產品開發部門先把密碼加速器做出來,效能優化的事情之後再說。可是軟硬體的架構不搭配好,結果就是不好,只好聯絡我們效能工程部門來善後。受到教訓之後,這個產品開發部門從設計之初就會希望我們參與,以免重蹈覆轍。後來Oracle購併了Sun,非常重視這個部門。
話題回到資訊教育,既然我身為鼓吹者,所以在政府開始規劃中小學資訊科技教育的時候,只要找我,我自然義不容辭、盡可能參加討論,希望能提早發現問題加以解決,也因此對於規畫的過程略知一二,也知道制訂課綱的種種限制。
首先是法規面的問題,高級中等教育法第四十三條明定:「中央主管機關應訂定高級中等學校課程綱要及其實施之有關規定,作為學校規劃及實施課程之依據。前項課程綱要之研究發展事項,由國家教育研究院辦理之」。國民教育法第八條亦規定:「國民小學及國民中學之課程綱要,由教育部常設課程研究發展機構定之。」[3]
依據上述法規,教育部必須對資訊科技教育訂出課程綱要(簡稱課綱)之後,中小學才有依據做後續的規劃和實施,而課程綱要之研究發展,明訂為國家教育研究院(簡稱國教院)負責。又依據國家教育研究院組織法第二條第四項中亦明訂國家教育研究院之掌理事項包括:「課程、教學、教材與教科書、教育指標與學力指標、教育測驗與評量工具及其他教育方法之研究發展」。故國家教育研究院負有國家專責課程發展基地之任務與使命。[3]
由此可知,國教院的職責重大,也有很多經驗豐富的專業人員在裡面,然而由於資訊科技教育幾乎是一個全新而且快速演進的項目,所以本來就不容易掌握,但我想長官可能沒有聽進去我的逆耳忠言,或是籌措不出資源,或是為了配合其他科目的課綱修訂,必須在很短的時間內以傳統方式完成這個重大的職責。
在資訊科技的課綱起草初期,國教院有詢問我的意見,我以當面與書面告知想法。基本上,我說不要教太難、教學時間要足夠、課程要設計好、師資要準備好,要做的話就要有充分的資源來做,不然會做不好。但在正式規劃資訊科技課綱草案時,我並沒有參與。我想這理所當然,因為我不是教育專業,沒修過教育學分,沒正式教過中小學。
但後來我看到某一版的課綱草案後,在我臉書上發表個人看法 [4],還險些被朋友們誤會。我明白政府也沒拿多少資源出來做規劃,只是給一點點出席費要參與的專家學者提供建言,這些專家學者平時有很多要忙的事情,已經犧牲很多寶貴時間來擬訂課綱,因此我這個沒有參與的人,最好不要隨便發言讓外界覺得他們沒好好做事。「不在其位,不謀其政」,大概就是這個意思。
不過現在是民主、網路時代,我一來只是以個人立場發言,二來沒想佔位子、搶資源,三來只是對事不對人,幫忙釐清問題、促進討論而已。況且擔心的是,今天我沈默不說話,到了政策要啟動時,民眾看到訂出來的政策不周延,是不是會出來罵人?事後再改(先求有再求好),所需要面對的問題更大。
還好長官和朋友都能溝通,沒造成重大誤會,但我也瞭解參與者難為之處。由於課綱中必須以簡要條目的形式呈現,如圖一所示,因此很難將綜合反映各方多元的意見。例如說某某原理要教多深?演算法要用什麼方式教?每個項目的比例佔多少、需要多少教學時數?這些都沒辦法在課綱中陳述。

圖一: 課綱中所制定的學習內容 (部分列表)














我個人比較屬於自由派,我認為課綱不需要規定太多項目,老師或是教材可以彈性地做補充,但是有些專家學者並不如此認為,覺得如果某個項目不放入課綱,教材就不會編進去;就算編進去,如果升學考試不考,學生也不會好好學。
我有理由猜想(理由容後再敘述),由於每位專家學者都見多識廣,自然會認為很多東西都是重要的;不同的專家學者一起開會,不好意思當面說別人認為重要的東西不重要,所以到最後,幾乎是採用「聯集」的概念來放進專家學者的意見,於是課綱中的項目多到會嚇人,有些關心資訊教育的朋友看到後傻眼。
定了課綱之後,某些長官們覺得應該可以透過下一階段,也就是在課綱所訂定的各學習主題之下編寫課程教材的時候,與編教材的專家、學者溝通,建議出所應學習之重要概念。其中一項作法,是透過師大資訊教育所的研究案,發出問卷請教專家學者(包括好幾位中學資訊科教師)的意見。我參與了其中三次的問卷調查,以及最後的討論會。圖二是節錄自第三次問卷調查結果。

圖二: 問卷調查,關於課綱的各學習主題之下所應學習之重要概念





讀者從圖二可以發現,到了第三次問卷,21位專家學者仍對於「1.1.1 程式語言的種類」有不同的意見,3位認為非常不適合、3位認為不適合、7位持平、5位覺得適合、3位覺得非常適合。通常,認為不適合的人,會提供修改建議,然而由於要80%以上的人認為不適合才能決議刪除此項目,所以大部分有爭議的項目都留在上面刪不掉,這就是為何我猜想在先前制定課綱時會成為聯集的理由。
最後到現場開會時,我發言主張盡可能刪減,但只有不到一半的專家學者出席,所以能改動的有限。最後只能刪除一些明顯太難的東西,以及修改有爭議項目的文字。如圖三所示,我們在1.1.1加了「(高、低階語言)」來表達「只要教學生高、低程式語言的差異性和用途即可,不要叫他們背誦世界上有哪些重要的語言」。我們把1.2.5的歸納改為舉例,因為歸納太過抽象。至於1.3.2的二維陣列,某些人覺得很重要,希望再加上「概念」兩字之後保留,但我們還是決議刪除,所以放上了灰色的陰影。

圖三: 問卷討論的結果範例





由於這樣的經驗,我能夠理解為什麼中小學有這麼多要學的東西,大概是因為這些東西都是某些專家學者認為非常重要的東西。程序來說,課綱的制訂應該沒有什麼瑕疵,召集人在行政工作上也負責盡職,找來的專家學者也是一時之選,做上述的研究也有一套標準的研究方法,但結果仍然是大堆頭式的內容,這大概就是所謂的傳統教育文化。
只不過近年強調適性學習、發展專長、自學,大學很多科系逐步減少必修學分,認為與其嘗試盡量列入必修,貪多嚼不爛,不如給學生自由空間,以選修課來建構個人的專長,也希望學生發展出自學的能力,因為在這個時代快速變遷的趨勢下,學校不可能教授各種將來會用到的知識,所以要懂得自學。因此我個人不贊成以制式的填鴨式教學內容來教資訊科技,雖然課綱上有很多項目,但還好資訊科技雖是必修,但非大學必考項目,所以還能夠希望學校和學生平常心教之學之。
如果我們以平常心來看待這個過程,我把個人所知寫出來,大家討論一番,或許將來在課綱的制定過程上有改進的空間,或許有助於接下來教材編寫和教學實施的規劃,總之希望能幫得上忙。至於接下來的工作項目才是重頭戲,在在都需要專業人士花時間去做,教科書的編撰會交由書商,書商會找專家;教科書的採用是各地教育主管機關的職責,各地教育主管機關會找專家;而資訊教師的訓練養成與教學方法的塑造,牽涉到人的因素,則是更複雜的問題,可能需要花很大的心力去解決,更不是少數幾個人就能夠做好的。其中有很多的部份需要民間的參與,而關心資訊教育的企業也可以協助和贊助相關的工作,不能凡事都只靠政府。
[4] 關於資訊教育課綱,http://hungsh-ntucsie.blogspot.tw/2⋯⋯

1 則留言:

  1. 想起Steve Jobs說的,每個人都應該學一門編程語言;

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