[洪士灝]資訊通識教育以及計算思維的教學法
[洪士灝]資訊通識教育以及計算思維的教學法

原文刊載於洪士灝教授Facebook,《數位時代》獲授權轉載。

資訊通識教育以及計算思維怎麼教呢?我很擔心有人把程式設計課本的每個章節拿出來,簡化一番就拿出來教了。現在的程式設計課,很多大學生都學不好,我想如果把簡化版拿去教中小學,恐怕也是問題重重。

國外在這方面進步得很快,我們不妨來參考一下Google在這個「Exploring Computational Thinking (ECT) 」網頁上所提供的教學影片

這些教學影片都很簡短,每個影片用通俗語言來解釋一個概念,採用大量的實際世界的範例和日常接觸到的電腦用語,幾乎不用任何術語,目的是很清楚地讓不懂資訊科技的聽眾理解概念。

舉例來說,有一段標題為「Improving the World’s Videos with Algorithms and the Internet」的影片 ,解釋如何以演算法和網際網路來改進影片的品質,聽眾不需要懂什麼影像演算法,也不需要知道什麼以太或4G網路。看完影片後,聽眾還是不會寫程式,但是應該能夠理解演算法和網路以及資料中心在實際世界中對影片的作用,以及從作用中摸索其意義。

我個人認為,計算思維中最重要的概念之一,是能夠將計算「抽象化」與「具體化」的能力,例如與影像相關的演算法那麼多,我不需要知道各種演算法長得什麼樣子,但我知道影像壓縮演算法可以幫我省下傳輸時間,影像辨認演算法可以幫我了解影像裡面有什麼物件(以上是抽象化),而這些演算法早已經有聰明的專家實作出來,我們可以透過網際網路,利用資料中心的雲端服務來使用這些演算法(這是具體化)。

至於如何「透過網際網路,利用資料中心的雲端服務來使用這些演算法」呢?想知道的話,就去學寫程式吧!實際上,在某些系統上很可能短短幾行程式就描述了這件工作,學生只需要理解語法,用語法表達想法,將要做的工作描述出來。至於有沒有必要知道這些演算法長什麼樣?我覺得除非想當專家,否則根本不必學。

我想,會寫程式不代表一定懂計算思維,所以要教資訊通識或計算思維的教師,應該要多參考已有的教材,例如Google這裡有個給「教師」去了解計算思維的線上課程(Computational Thinking for Educators),修課者不需要程式設計的基礎,只需要會使用瀏覽器,花費15-30小時。當然,這類課程也頗適合想瞭解所謂的計算思維的一般人。

反過來說,懂運算思維不見得會寫好程式,那又如何?話說寫程式也只是初步,資訊世界還很寬廣,如果懂得資訊世界的運作,心中有運算思維之後,或許有人會想閱讀程式去更加理解資訊世界,或許有人會想學習用程式設計改變周遭世界,或許會想改進資訊系統的架構,或許會想到新的應用、新的商業模式,或許會用計算思維去解決各類學術研究上的問題⋯⋯

所以,我不是說不要教程式設計,而是不希望過於強調程式設計而框限住學習內容和未來的發展性。還有, Google提供的資料,可能比較強調他所在意的東西,所以也需要多參考其他的資料才好。

延伸閱讀:高中資訊科技試卷連考20題人名惹議,翟本喬:全部答對者,絕不錄用

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保育類食蟹獴回來了! 晶睿通訊「安全地圖」賦能南投種瓜溪重開機
保育類食蟹獴回來了! 晶睿通訊「安全地圖」賦能南投種瓜溪重開機
晶睿通訊
晶睿通訊安防解決方案成功捕捉到保育類動物食蟹獴在種瓜溪旁覓食的珍貴影像。
圖/ 晶睿通訊

「當許多地區為防洪而大肆築牆時,我們反其道而行,用減法思維打造全台第一個還野於溪,承洪韌性更佳的生態廊道。」中興大學生命科學系許秋容與Peter Chesson教授,娓娓道來這個位於南投縣國姓鄉種瓜溪的溪望故事,在拆除長近兩百公尺、高四公尺的防洪牆後,逐漸恢復原有生態樣貌。晶睿通訊舉辦第五屆「安全地圖」永續活動,聚焦守護生物多樣性,攜手中興大學社會責任(University Social Responsibility, USR) 「環境韌性與永續」團隊,發起「復育種瓜溪 生態安全地圖」任務,在種瓜溪為動植物構築家園,並導入安防解決方案監測生態,成功捕捉到保育類動物食蟹獴覓食的珍貴影像,期盼更多生物到此定居,讓安全成為人與自然共生的連結。

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中興大學許秋容教授推動復野工程,讓種瓜溪從水泥建設掙脫,復育生態。
圖/ 晶睿通訊

「還地於溪」 復育種瓜溪的願景

2004年受颱風侵襲後,種瓜溪為防洪而築高牆、設固床工,但也形成阻隔和破壞生態系。多年來,護牆出現裂隙、基腳淘空和固床工鋼筋外露,反成安全隱憂。2018 年,許秋容與Peter 教授入住溪畔農舍,倡議用減法思維,以拆牆「還地於溪」方式兼顧防洪與保育,經過努力奔走,最終2023年促成台灣首宗由居民發起的溪流復育工程。目前由中興大學許教授等人所組成的USR團隊持續進行生態監測研究與棲地維護,晶睿通訊則透過「安全地圖」活動,投入技術與人力,共同守護這條重生的溪流。

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晶睿通訊為種瓜溪導入安防解決方案,守護動植物與棲地生態。
圖/ 晶睿通訊

以行動實踐關懷 安防科技讓人與自然共好

晶睿通訊總經理廖禎祺表示:「公司以『關懷』作為品牌催化劑,在2010年智利礦災時,我們的攝影機深入礦坑,記錄受困礦工的生命跡象,將畫面傳給救援團隊,為這場奇蹟營救盡一份心力。在澳洲維多利亞公園,我們運用 AI 解決方案,觀測菲利普港灣的海豹棲地,掌握漁線、繩索等潛在威脅。這次『安全地圖』活動,晶睿通訊攜手中興大學USR團隊,將關懷、守護社會安全的初心,轉化為對溪流生態系與野生動植物保育的投入,讓科技成為人與自然共好的基礎設施。」

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晶睿通訊同仁齊力打造生態池,現迎來澤蛙、蜻蜓、划蝽等動物入住。
圖/ 晶睿通訊

築起安全棲息的家園 讓自然重回生機

在中興大學 USR 團隊引導下,晶睿通訊安防小隊觀察種瓜溪水生昆蟲、原生植物,理解溪流復育拆除水泥護岸前、後對生物的影響。隨後以分組形式,一邊打造小型生態池,並以竹筒為艾氏樹蛙搭建新家;一邊則是整地並清除外來入侵種包括含羞草、香澤蘭和象草等,栽種葦草蘭、野牡丹、金銀花、紫珠、臺灣山桂花和月橘等台灣原生植物,以穩定水土和復育濱溪植被。

連續5年參與「安全地圖」活動的工程師Ben表示:「能親手參與復育工作、為自然盡一份力,是身為晶睿人的驕傲。」首度參加的影像設計師Abbie說:「加入『安全地圖』活動,我看見安防科技能為永續帶來更多正向影響,期待未來將這些現場經驗融入設計工作,讓影像更具溫度與說服力。」

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晶睿通訊邀請DATAYOO悠由數據加入活動,提供種瓜溪生態研究的數據基礎。
圖/ 晶睿通訊

晶睿通訊與DATAYOO悠由數據合作 大數據掌握溪流復育

晶睿通訊發言人暨企業品牌永續室處長謝邦彥指出:「『安全地圖』活動從鄰里社區、教養院、學校、歷史聚落,到種瓜溪,累積上百人次的公司員工一起健檢各場域、提出安全解決方案。透過這些實踐,我們將「安全」的定義從單純守護人,延伸至守護動植物與棲地,看見了安全的多元面向。未來,我們將持續號召產業跨界合作,以安防專業為基石,更廣泛地擴大社會影響力,創造更具包容性的安全價值與樣貌。」

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晶睿通訊員工落實永續行動,與許秋容教授(前排右1)和Peter教授(前排右5)一起合作。
圖/ 晶睿通訊

今年晶睿通訊也邀請以AI大數據推動精準農業的合作夥伴DATAYOO悠由數據,加入行動,透過其FarmiSpace PRO監測服務,使用AI作物監測系統,透過衛星光譜資料運算出的各項作物指數進行分析,提供中興大學USR團隊進行種瓜溪生態研究的數據基礎、以科學化方式掌握自然復育方向,讓科技成為助力。

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晶睿通訊員工分組種植台灣原生植物,以及清除外來入侵種。
圖/ 晶睿通訊

此次棲地復育行動已有初步成效,晶睿通訊員工打造的生態池,很快地吸引澤蛙、蜻蜓、划蝽和龍蝨等生物入住。許秋容教授表示:「企業主動提案,並願意帶著公司同事親身參與,是實踐復育行動最具力量的表現。透過晶睿通訊的安防專業與志工投入,以及AI解決方案帶來長期生態監測,讓我們加速復原種瓜溪的生態系,讓更多人看見人與自然的共好。」

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晶睿通訊員工協助復育種瓜溪,已收穫初步成果。
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【關於晶睿通訊VIVOTEK】

晶睿通訊在2000年於台灣成立,2011年在台灣證交所上市(股票代號:3454),陸續與全球夥伴建立策略聯盟,成功攜手逾100個國家、超過200家授權經銷商合作,且於美國、日本、荷蘭、印度、墨西哥等地設有子公司或辦公室。晶睿通訊擁有20多年經驗,以深耕影像及音訊的領先技術能力而廣受市場認可,聚焦台灣研發、生產、製造基礎,致力發展IP攝影機、影像管理軟體、雲端安防服務,更將人工智能、邊緣運算等廣泛應用於服務內容。2017年,加入全球電源管理解決方案領導品牌台達集團,成為樓宇自動化業務安全與智能的核心事業之一。自從2021年進行品牌銳變後,朝向更安全、更智慧、更永續的品牌前進,更於今年發起「MAKE TOMORROW EASIER, TODAY!」宣傳活動,期望深植品牌口號「We Get The Picture」,致力成為全球最值得信賴的安防品牌。更多信息,請見官網 https://www.vivotek.com/

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【關於中興大學USR團隊】

中興大學USR團隊「環境韌性與永續——生態復育森川里共榮」成立於2024年,是延續由成員所發起臺灣第一次的溪流復育 (南投國姓的種瓜溪),以培養人才、支持偏鄉、生態復育及推廣啟發為目標 ; 對應SDGs 6、11和15。連續3年外來種移除吳郭魚從75%降至0和持續增加的生物多樣性顯示「溪流復野 (River Rewilding) 」的價值和生態系的韌性、年度到訪超過1300人次及公司企業參與的加入在在顯現溪流復育的強大生命力和看見未來的「溪望」。更多訊息請見團隊粉專https://reurl.cc/zKZjAQ

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【關於DATAYOO悠由數據】

DATAYOO 悠由數據是一家專注於智慧農業創新的AI數據分析公司,以「用AI賦能農業」為使命。公司擁有超過六項全球專利,能精準運算各類土地相關資訊,協助農企業與政府在作物精準操作、水分管理、作物辨識與產量預測等方面提升效率與決策品質。旗艦產品FarmiSpace是一款AI衛星作物監測系統,不需安裝感測器就可立即透過太空衛星和作物演算法,了解作物生長狀態,協助農企業快速精準判斷施作決策,提升產量和收益。更多資訊請見官網https://datayoo.com.tw/

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