首屆臺大電機資訊與智慧科技研習營-散布智慧科技種子進入高中校園

  • 張貼人:Ruling Digital
  • /公告日期: 2019-02-20
臺大電資學院舉辦首屆高中教師電機資訊與科技智慧研習營,匯集全台58名高中教師於12829日進入大學校園,探討即將上路的108新課綱中自然領域問題,以及關注高中生人才外流的趨勢,同時集結學界與業界的資源,讓高中教師了解智慧科技的熱潮,也認識大學校園內正在進行的尖端實驗技術,建立大學與高中兩端在自然科技領域上的連結。

電資學院發展介紹與升學攻略

研習營首場演講由電資學院院長張耀文揭開序幕,為了讓高中教師理解大學教育中的電資領域,張院長以許多今昔對比的例子,如在交通、商務、醫療、教育、娛樂等等層面都已快速步向智慧科技的發展,深入淺出的道出「電資是學習人類的新科技與新文明」。

在智慧科技發展的潮流中,臺大電資學院更是一個孕育人才的重要潛力地,張院長從教育資源、畢業校友以及研究成果等層面一一切入,自信的表示學院擁有優良的教育品質和研究環境。臺大電資學院有很高的國際學術聲望,在近年主要的國際學術排名中,電機領域落在全世界  15-27 名之間,平均高於像普林斯頓大學、康乃爾大學、哥倫比亞大學、密西根大學、京都大學、香港大學等國際名校。 而資訊領域約在全球 27-45 之間,與國際名校芝加哥大學和加州大學聖地牙哥分校相當。特別的是,烏鎮智庫對人工智慧領域的研究報告指出,臺大名列亞洲各大學的第一強; 在電子設計自動化領域,臺大已經連續 13 年每年名列最頂尖國際會議DAC + ICCAD 論文發表的第一名; 而電子設計自動化和資料探勘領域的頂尖競賽,臺大的冠軍數和獲獎數也高居世界首位。更特別的,台灣在電資領域有非常好的產業發展環境,像台積電和聯發科等國際最頂尖的企業,這也是臺大電資學院能夠吸引來自頂尖大學外籍生攻讀學位的重要因素之一,包含加州大學柏克萊分校、康乃爾大學、早稻田大學、香港科技大學、復旦大學、上海交大、印度理工學院等等。

張院長更進一步解釋高中生選讀大學所在意的排名成績,指出各項排名雖有其統計的意義,但不應只看最終表面的排名數字,更要去了解各個排名所採用指標和計分的合理性和其數據的正確性。例如高中校園普遍熟悉的QS排名,2018年臺大排名76名,雖落後於被排為亞洲第一和全球第11的新加坡南洋理工大學,但細究排名的指標項目,臺大在各排名系統皆為最重要的學術聲望項目卻高於此校,位居全球大學的第四十名,但在生師比和國際教師/學生的分數卻遠低於該大學。張院長表示國際教師/學生分數比臺大更低分的東京大學,依舊是學術界公認的亞洲最頂尖大學,至今培育出近十位諾貝爾獎得主。同時張院長也質疑QS佔分達百分之二十生師比資料的正確性,因QS所採用的此項資料是由各學校提供,因此有很大的操弄空間。若與生師比不列入計分的美國新聞與世界報導和本校收集統計的各校資料做交互檢驗,即可發現這些統計資料的巨大差異,此部分源於各校對任教教師人數的定義和計算方式不同,充分顯示QS此商業排名將此具爭議性的資料佔分達兩成,而且相較於學術聲望的微小計分差異,特別拉大各校生師比和國際教師/學生得分的範圍,充分顯示其嚴謹性的不足。進一步檢視QS五個專業領域的排名,包含工程與技術、自然科學、藝術與人文、社科與管理、生科與醫學等,臺大在每個領域皆排進全球前45名,但總排名卻僅76,其關鍵原因就在於專業領域的評比,並不納入生師比和國際教師/學生兩個具爭議性的指標。

而對於許多高中二類組的學生來說,臺大電機和資訊是升學的前兩志願,因此選才的方式相當重要。張院長在演講中特別指出目前升學制度出現的弊病,直指招聯會所設計的考招制度會犧牲考生權益,包含甄試衝堂限縮考生的選擇權,而未來考招制度與高中108新課綱嚴重脫節,將衝擊未來高中的教育和台灣的競爭力。對此,張院長向高中教師傳達臺大的應對措施──校內聯合考試、校內聯合預分發、弱勢生優先錄取,期望透過這些做法,尊重學生選擇權益、解決重榜名額浪費的問題,同時也優先照顧弱勢生,在臺大能處理的範圍內,改善已積弊難返考招制度帶來的衝擊。

電資重點領域主題演講

臺大電資學院在為期兩天的研習營中,也將時下最熱門的技術專業,用主題演講的方式傳達給高中老師,讓高中端了解現今學界與產業的重點發展項目。由闕志達教授所主講的半導體IC設計,從許多實例來解釋IC對許多重大電子科技發明的貢獻,其影響廣至人類各個生活層面,並且肯定「摩爾定律」尚未走到盡頭,未來仍會持續。

而人工智慧是當今科學界競相開發實驗的科技,臺大在此領域上也深入耕耘,由臺大人工智慧與機器人研究中心的主任傅立成為高中教師解說,機器人科技在照護市場的應用,尤其老年化的社會趨勢,照護人力是必須被重視的問題,而機器人的開發技術,可以讓機器人進行遠端操控,代替部分醫生和照護員的功能來服務病人。而人工智慧的相關課程在臺大也相當熱門,李宏毅教授在AI的主題演講中,分享了機器學習技術的課堂經驗,展現機器透過深度學習可以發展的應用。

除了人工智慧的開發以外,5G網路是近幾年各國都積極布局的尖端技術,電資學院副院長逄愛君在主題演講中,讓高中老師認識5G網路的進程和願景,指出未來的物聯網勢必會由低延遲性的5G通訊來支持,並提出更貼近網路用戶末端的「霧運算」,蒐集與分析資料的速度將會提升,逄副院長表示臺大也正與台北市政府合作,將此技術運用在公車的行車紀錄器上。

在下半場的主題演講中,則是由黃升龍教授主講光電科技,藉由認識光電科技的前世今生,可以見到光電科技提供智慧環境,光電科技在未來的應用相當廣泛,如無人車的感應器,甚至可以發展到生醫領域,拍攝細微結構幫助醫學診斷。

最後,臺大研發長李百祺教授帶來生醫與電機跨領域整合的演講,透過實際醫學技術解釋電資所能拓展的潛力,例如過往帕金森氏症沒有一個很好的診斷方法,但透過大數據分析就可以進行診斷。而在新藥的開發上,也可以藉由3D列印創造模擬環境做藥品測試。

走入實驗室-高中教師親身體驗與學習

第二天的研習營帶領高中老師進入實驗室,進行八項科技體驗學習,藉由電資學院所展示的實驗研究成果,高中老師能親身體驗自然學科實踐後的科學成就。在毛紹剛教授指導的無人機實驗,正是落實所學去設計的產品,實驗團隊所開發的無人購物車具有自動跟隨的功能,而精準定位的無人車在車客松比賽中也大放異彩。

而在闕志達教授的微系統實驗中,向高中老師展示軟體無線電的實驗,模擬5G使網路愈加密集的情境下,在高密集的網路中,仍能解碼且擷取所需的資訊。

臺大電資學院擁有先進的實驗設備,像是由陳志宏教授所展示的7T MRI實驗室,藉由生物體水分看磁振的影響,並從中得到訊號,主要用途可以探究基因結構,幫助醫院做疾病模型。陳教授同時展示了動物及部分農作物的快速截影,讓高中老師觀察生物結構以及化學物質。此外,無反射實驗室的設備也令高中老師大開眼界,實驗室是用特殊泡棉構成,能完全吸收電磁波,在陳士元教授的操作下,帶領高中老師觀測輻射,並且用電腦繪製場形圖。

在體驗學習的現場,也有多組學生的研究成果,由陳彥仰教授帶領的人機互動介面實驗,可以看到同學們結合了AR與空拍機的技術,開發APP模擬場景,讓拍攝更好操作。而在改善VR使用經驗的實驗中,讓高中老師親自體驗在耳部下方加上觸覺撞擊,能大幅減少使用暈眩的程度。另外,在洪一平教授的VR機器人實驗室,則是進一步去開拓VR跟其他領域的合作,如故宮博物院的畫中世界、敦煌石窟的實擬現場,高中老師紛紛表示彷彿身歷其境。

電資在多媒體上的運用,可以讓攝影技術更加精進,莊永裕教授講解計算攝影學所能改善的攝影場景和相機不完美,透過人工智慧的技術,更能改變影像品質。

最後在車間通訊的實驗體驗中,則是向高中老師展示光也能傳遞訊息,並邀請高中老師實際搭車,體驗運用車尾燈光的通訊功能,前車能夠在一定距離內傳達速度等訊息給後車。

高中微課程設計分享

藉由實驗科技的展示,高中教師能對於未來產業或學術需要的人才更有概念,而對於高中教育現場來說最重要的部分,在於如何以基礎學科為本,融合上述概念進入課堂。而接下來黃定洧教授帶來的「微課程」的分享,即是因應在新課綱的調整之下,為彈性時段所設計的電資通科技微課程。黃教授表示,主要是為促進大學與高中教學資源的整合,在課程上能夠相互橋接,高中生也能夠及早探索興趣。

因此臺大電機系自106年開始,就籌組了團隊與五校聯盟共同規劃課程的內容,在當時各校的特色課程中進行試教。

黃定洧教授在演講中特別列出了當時每週課程的規劃,像是引入車聯網的科技,使光通訊在課堂中實踐。高中學生能透過基礎課程的學習,進一步拓展到有趣的實作課程,讓學生用智慧型手機的簡單模式去模擬行車紀錄器,並用拍攝的素材,教學相關演算法與如何進行解碼。

黃教授也期望未來能高中老師合作,繼續透過研習營的形式,培養種子教師能夠將這類型的微課程普遍實踐於課堂中。

高中教師專題探討-深度座談與大學連結

本次研習營的核心理念在於促成高中端與大學端兩方的雙向溝通,因此研習營中安排了小組專題的討論,以及與電資學院院長張耀文、理學院院長劉緒宗、工學院副院長高振宏的綜合座談。在小組專題題目的前兩題,分別關心新課綱中科技領域與電機資訊課程的需求。六個小組的老師幾乎都表示需要大學端的支援,明確告知需要銜接的部分為何。

例如在教學資源上,第二組代表的葉裕益老師表示需要確認第一線老師所需,素材須由大學端來提供。此外,師資問題也是各個老師所關注的問題,第一組代表的王鼎中老師指出受過相關訓練的老師太少,應從種子教師的角度去思考,輔導老師們開課的方向。

對於開課資源在制度以及城鄉差距上的限制,部分老師提出不一樣的解方,例如第五組的代表林瓊甄老師表示可以開發線上課程,第二組的杜玲均老師提出跨校修課合作,或是大學提供預選的先修課程。

第三個題目則是關注如何提升電機資訊選修與彈性時段的修課興趣,普遍老師認為校系能多偏重在P歷程檔案上,但多數考生不可能放棄學科成績,所以第四組代表的陳慶全老師認為大學應具體設定取才的標準,而第三組代表的李岳奇老師表示如此學生學習才有具體目標,增進選擇的自信。

最後題目則是針對人才根留台灣的議題,在分析就讀國外大學的優缺點上,第六組代表的陳瑞宜老師指出因為各國大學專業不同,學生也有自己不同的需求,在場老師也認同現在學生對在台灣的發展沒信心。因此許多組別都提出應加強宣導,包含破除國際排名隱含的迷思、以及讓有經驗的學生現身說法。另外第一組代表王鼎中老師和第四組代表陳慶全老師皆提到,台灣的大學應加強國際化,包含國際生和國外大學修課合作。

對於宣導的解方,張耀文院長也回應台灣應對自己有信心,同時必須加強媒體和高中端的溝通,才能提供正確和多元的資訊給高中生作生涯的選擇。張院長更宣示未來與高中端建立更密切連結的決心,包括高中實體和線上課程規劃和內容的協助、高中科學班學生研究的輔導、國內外升學和考招資訊的提供、到全國各高中演講等等。

同時在綜合座談中,劉緒宗院長以自身參與審定課綱的經驗來說明,自然領域有相當大的變革,期望高中老師的教學能多樣化,而不是被傳統的考試框架所綁定,因此新課綱中所重視的學習歷程是一個培養多面向人才的方式,但面對學習歷程資料的真實度仍需要長時間去檢驗和進一步的探討。

高振宏副院長也對高中的教學提出見解,認為教學應力求紮實,基礎反而是最重要的,要讓學生善於表達自我,同時他也意識到大學與高中兩端合作的重要性,才能加強與香港和中國大陸的競爭力。

而首屆的研習營正做為一個連接兩端的橋樑,在營隊尾聲雙方期望能在新課綱上路前做好準備,同時開展未來教育發展的視野。

 

精彩花絮及合影留念 :https://www.space.ntu.edu.tw/navigate/s/68BFDAAEA7B24D53B32FCC1A7EE9ED9FQQY







最後修改時間: 2019-02-20 08:00:00