學習資訊專業學院—資訊教育研究所

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資訊教育研究所之碩士班成立於民國80年,博士班成立於民國86年,目前研究生共約160名。本所原屬資訊教育學系,於95學年度起因應系所組織調整,成為獨立研究所,歸屬教育學院。

本所以『資訊科技教育』和『數位學習』兩個專業領域之研究發展與人才培育為宗旨,課程設計分別針對此兩個專業領域規劃必、選修專業科目,提供學生紮實而嚴謹的學術專業知能及個別化之研究訓練。本所教育目標包括:

1、培育資訊科技教育人才;
2、培育數位學習產業人才;
3、培育資訊科技教育與數位學習研究人才。

本所目前六名專任教師,四位教授,二位副教授,在資訊教育領域均具有豐富之教學與研究經驗且均積極從事研究,每年獲科技部補助研究計畫之平均數量與金額在本校名列前茅。另外,本所教師積極參與國內重大資訊教育政策及課程綱要之制定,積極推動國內資訊教育之發展。
 

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    基於腦波活動之程式理解認知探究
    (2014) 廖宜志
    對於電腦科學領域而言,程式設計是一門極為重要的基礎技能,其涉及一些專業知識、抽象概念與問題解決策略等,是一個相當複雜的認知歷程,學生在學習的過程通常遭遇許多困難。過往的研究大都透過訪談、放聲思考(think aloud)與問卷來瞭解學生理解程式時的認知歷程,但這些方法較無法客觀量測精確的結果,本研究則嘗試透過腦波儀記錄參與者進行程式理解時腦電波各頻帶的強度,比較高、低成就兩者腦電波的差異,以更直接的生理證據探究、分析其認知。 本實驗的參與者為33位資工系所的學生,透過閱讀二題程式題目來記錄其間腦電波情況,為能清楚知曉參與者觀看何處,以便瞭解所觀看之程式碼與腦電波之關聯,本研究同時輔以眼動儀抓取參與者瞳孔位置,最後再透過問卷及訪談幫助釐清參與者的理解狀況。實驗結果發現,高成就者在較複雜的函式與程式結構上,例如遞迴函式、巢狀for迴圈等,顯著展現出較高的theta波、lower alpha、upper alpha、與beta波。theta波(頻率介於4-7Hz)和工作記憶有關,較高的theta波代表高成就者程式理解過程中較能成功將變數、陣列值等新資訊編碼進工作記憶;lower alpha(頻率介於8-9Hz)和注意力歷程有關,較高的lower alpha代表高成就者在程式理解過程中擁有較好的記憶與注意力表現;較高的upper alpha(頻率介於10-12Hz)則代表高成就者在程式理解過程中能較快從長期記憶中提取程式相關知識,進而理解出程式目的;另外高成就者在遞迴呼叫、遞迴結束條件等這些在整體程式運作中扮演重要角色的程式碼上有較強的beta波(頻率介於13-30Hz),beta波與由上而下注意力機制有關,表示高成就者能將注意力投注在Beacon(為程式碼中關鍵的程式敘述,代表著程式中特定的結構或操作)上,且以較有效率、有策略的方式理解程式。本研究亦發現對於一些較為困難的程式結構,例如for迴圈和if搭配運用、巢狀for迴圈、結構較大的遞迴程式等,低成就者會因有限的記憶力與注意力資源而影響認知表現,在程式設計教學時應提供變數提示或其他視覺化輔助工具以幫助學習者追蹤並理解程式。