【人物專訪】專訪中小學人工智慧教育推廣計畫參與者——邱顯泰主任、高曼婷老師(上)

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面對人工智慧浪潮的勢不可擋,教育部107年就嗅到先機,著手推動「中小學人工智慧教育推廣計畫」,邀請有志的大學教授、領域專家、中小學老師一同編撰教材與教案範例,並鼓勵中小學老師跨域合作組成團隊,開授人工智慧課程,達成人才培育的目標。本文邀請到參與計畫的新北市樟樹實中邱顯泰主任與高曼婷老師,來談談如何將人工智慧融入特別講求實作的技職體系學校課程,並介紹他們如何設計課程,輔導學生取得證照,培育高科技人才,並在國際競賽上大放異彩。

採訪、撰文|李  密

審定|邱顯泰 主任、高曼婷 老師

身著正裝、穿梭在展區之間,以流利英語解說「AI資源分類回收裝置」,與來自28國、超過1500位發明人交流想法。他們是一群來自新北市樟樹國際實中資訊科的學生團隊,由資訊科許國財、高曼婷兩位老師帶領參賽,以AI圖片辨識系統試圖解決校內的資源分類回收問題,該作品也獲第8屆高雄國際發明暨設計展銀牌,在國際競賽上大放異彩。

以「創新力、英語力、專業力」為辦學目標的樟樹實中,近年致力培育整合型人才,透過激發學生創意與實施科技教育等課程,校內參賽團隊屢屢在校外競賽中勇奪各式獎項。為了訓練學生將創意實際運用於專題作品,學校更創辦全台獨一無二的「創意潛能」課程,透過系統化訓練培養學生思考步驟,並與人工智慧、程式教育等專業課程結合,鼓勵學生創新。

 

瞄準技職教育「實作」能力  培養學生發揮創意

面臨少子化影響,選擇進入技職體系的學生人數逐年減少,也間接成為未來中階技術人才缺口擴大的主因。為因應招生不足的退場威脅,近年技術型學校紛紛實施轉型、加強辦學品質、提升差異,以吸引優秀人才入學。而樟樹實中校長陳浩然就是看見人工智慧風潮席捲各產業的趨勢,以培育高科技人才為目標,帶領學校積極參與人工智慧人才培育計畫,並鼓勵校內資訊科開設相關課程,亦供其他科系學生選修。

考量到技職體系學生強項為實作能力,資訊科邱顯泰主任認為人工智慧課程須先讓學生動手實作,藉此了解生活中的實例,例如停車場中的車牌辨識、人臉辨識,或者無人商店等等。學生經由課堂學習,理解電路製作、程式、系統架構等概念後,再開始導引至理論層面。

以資訊科一年級課程為例,課堂首先介紹人工智慧運用於生活的案例,教導學生「監督式學習」、「非監督式學習」、「深度學習」等概念,也會鼓勵學生考取AIL人工智慧素養國際認證,強化人工智慧基礎概念。身兼職探組長的資訊科教師高曼婷,也在觀察教學場域後發現,教導職業類科學生時,多需安排實作內容才較能引起學生的學習興趣,「比如影像辨識是看得到的,學生就比較容易理解,也比較願意往下扎根學習。」透過每學期安排一至二次的實作體驗課程,高一生就可以在熟悉理論與應用的同時,也開始發想二、三年級專題題目。不過,邱顯泰主任透露,因為實務操作的比例不如二、三年級重,多偏重理論教學,因此高一生較容易出現學習動能不理想的狀況。

待學生理解基礎概念並考取相關證照後,二、三年級即會進入理論與實務並行階段,例如人形機器人呈現使用者的相對應動作,鼓勵學生發揮創意潛能課程所學,運用系統化的思考方式將創意、想像力與技術結合,並呈現在專題當中。以「AI資源分類回收裝置」參賽作品為例,學生就是在體驗人臉辨識後,開始思考是否也能開發辨識垃圾種類的技術,以解決校園回收紊亂的問題。

不過,因為目前人工智慧尚未被列入考科,因此並非所有學生都對其有興趣。而校內老師也因為面臨教案共編、共備壓力,擔憂擠壓原先課堂進度,初期教師參與意願較低。但也因計畫辦公室陸續提供範例教案、工作坊等線上線下資源協助教師,並提供初階與進階教材,更請輔導教授從旁指導,使得老師們參與意願已有明顯改善,也較不會因範圍廣大而不清楚如何聚焦,能針對不同年齡層學生安排適當課程內容。

來源:樟樹實中提供

 

人工智慧國際認證一把抓!  為未來升學鋪路

除正課以外,樟樹實中也提供學生接觸人工智慧的課外管道。例如機器人社團提供對機器人有深入學習意願的學生實作機會,聘請專業老師帶領學生認識控制、遙控操作等概念,學生也能在完成作品後,參與相關技能競賽,為日後升學準備。

同時,學校也積極引導學生考取人工智慧相關證照,邱顯泰主任觀察,對高一生而言,拿到專業認證有助於提升自信,學生也會比較有意願繼續深入鑽研。而教師會指引學生如何準備考照,新北市教育局也會提供考照補助,對學生來說是一項很有吸引力的誘因。

「證照也是升學的重要一環,對未來推甄會有加分的功用。」邱顯泰認為,參與人工智慧教育推廣計畫,除了是希望學生能對AI有更深入的瞭解以外,也希望學生能對未來升學、職涯有更多完善的規劃。以AIL人工智慧專業素養國際認證為例,目前資訊科學生通過率已達六、七成,亦會鼓勵學生考取專業英文詞彙PVQC認證,兩者皆為本科系專業認證,除了能在未來升學時向教授證明專業能力與興趣,也能讓學生在專題進行時,不會因為期刊論文的生澀術語,成為前進的阻力。

「我們的初衷最主要還是希望能讓更多學生體驗AI的世界。」除了鼓勵資訊科學生考取證照、專題參賽有助於日後升學以外,學校也希望參與此計畫能使鄰近區域的各年齡層的學生受惠。例如社區共享大聯盟計畫提供附近國中小學參與校內人工智慧一日體驗課程,課程內容涵蓋人臉辨識、無人商店、AI機器人等等,國中生也可參與新興產業職業試探課程。體驗課會依照不同年齡層安排相應授課內容,造福更多對人工智慧有興趣的中小學生,盼使人工智慧基礎教育向下建立。不過,也因為一日體驗時程較緊湊,中小學生亦不如資訊科學生已有電路或程式設計的背景,因此教學團隊也希望未來能徵求更多教師合作,思考如何將體驗課更加簡化。

來源:樟樹實中提供

 

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