如何掌握自己的地理優勢，成為思考面對不可測未來的第一考量要素，台灣雖然缺少人口紅利，但是台灣的工業生產每天所產生的海量數據，也為我們發展工業4.0提供沃土，在「口罩國家隊」打響Taiwan Can Help，台積電成為護國神山後，我們更應該清楚提升工業生產力是台灣生存的關鍵，一起了解泰山高中如何對準產業人才培育，為AI教育提供一個成功範例。
科技領域的課程發展需要投入資源才能建置所需的教學環境，除此外，高中的多元選修與特色教學又該如何進行課程規劃？在資源不易取得且無前例可循之下，要如何洞見趨勢並落實在教學，對許多學校來說，是不小的挑戰，幸運的是「新北市創新教育加速器計畫」讓新北市的科技領域課程能呈現獨有的活力與不同的特色。
掌握環境優勢 整合產學資源
新北市泰山高中鄰近新北產業園區，是園區周邊唯一附設職業類科的高中，在這次的加速器計畫中進行了大膽的嘗試，結合社區內的產業資源並垂直整合鄰近大學和國中，獨樹一格的擬定了「智慧機械人才培育計畫」
這項計畫包含了工業4.0、ROS機器人和人工智慧教學，除了建置體驗教室以外也會和產業合作將業界規格的生產設備置入實驗室，計畫目標清楚指向產業人才的培育，回歸職業類科的設置本意。在眾多計畫中特別可以看出泰山高中電子科團隊是經過長時間的探索與反思並經過縝密的討論和研究才能執行這樣高難度的計畫。
「一開始就是設定要讓學習內容與產業人才需求不要有落差」主導本計畫的電子科呂昇翰主任表示「108課綱鬆綁 讓各校更有彈性去安排自己的特色，人工智慧、工業4.0是目前最重要的國家政策之一，我們希望讓學生直接面對工業用的感測元件，更快速地與產業結合，不用出校門後又要去學另外一套。」
如何邁出第一步是最大的考驗
人工智慧教育所涵蓋的範圍非常廣，要帶學生從哪裡入門？如何建立基本的認知與技能？老師要如何進行增能訓練，目標雖然很明確但是第一步很難踏出去。
實習處陳致中主任：「我們思考的是新北市的亮點特色在哪裡？除了體驗以外， 我們的重點是要讓學生透過動手實作去理解理論，所以我們先從建置物聯網實驗室開始，經費有限的情況下，很多產品是請廠商以展示代替購買，讓有限的預算能發揮最大的價值。下一個目標就是實務化，以未來家庭為例，我們要讓學生自己製作自動窗簾、燈光、音樂等智慧家居系統，盡量自己開發產品而不只是購買市面上的商品來呈現。」
另一個要解決的是師資問題，擔任師資培訓的是深受業界肯定的「行動創客學院」執行長連宏城老師，他最擅長的就是把複雜的技術性課程透過動手實作的方式讓學員能無痛進入AI領域並體驗到學習的樂趣「之前教AI都是把核心放在演算法」他表示「 這次是朝應用端，讓老師和學生都可以快速入手，我們的課程要從基礎打起，先讓學員體驗目前AI的應用有哪些，提高他們的學習動機，然後再導入數學運算，在從程式端則是從Python開始，接下來把這些內容串起來然後再導入一個任務，讓學員自己去完成一個AI專案，這一整個過程就是在打底，之後再往前走就會比較順利。」
不同學制下的人工智慧教學
要在不同的學齡和學制以及不同的環境條件下導入AI教學，結果莫衷一是，造成人人霧裡看花，這種現象普遍是沒有先區分AI教學在不同學齡不同學制甚至不同環境條件下本來就應該有不同的面貌，而不是期待一個標準化的教學模組。比如本計畫是針對技術高中實施，那麼又該如何與高中的課程做出區分？
呂昇翰：「內容應該要有所不同，比如高中會偏重在導入演算法和理論，但是在高職我們就會設定偏向實作應用，如何設定參數，如何取樣，比如我們就是從語音輸入與圖像辨識著手，比如如何辨識語言的情緒，這些都是有難度的，我們老師要自己先進行增能才有辦法落實在教學。」
「在課程規畫上，一年級多元選修，我們讓學生從物聯網應用開始再導入AIoT，二年級時我們會進一步導入大數據分析，開始寫Python網路爬蟲程式去蒐集資料，這些老師都需要自己先學。三年級我們就直接導入機器人和人工智慧概論，在融入課程後，其他科的學生就可以進行跨科與跨群的選修。」
會產生和業界對接的想法是因為在今年疫情爆發之初，各種防疫資源缺乏的情況下，泰山高中率先製作了一支額溫槍，吸引媒體大量得報導，掀起全國各校仿效進行防疫教學的熱潮。呂昇翰表示「那個感測器並不是醫療專業用的，如果能夠與產學界結合，我們可以向龍華科大獲得更好的技術，向生產感測器的廠商取得業界使用的感測器，就樣就可以製作精度更高的額溫槍，也能讓同學理解在產業界對精度的要求是遠高於在學校的實驗室。」
深入業界了解需求 縮小學用落差
過去我們採訪產業的過程中也常聽到這樣的回饋，比如我們談到的AI教學通常是以培養高階的資料科學家以及AI工程師為主，但實際上業界的現況是很難找到基礎的人才，另外也有一派始終質疑工業4.0和生產自動化有什麼不同？所謂的AIoT只是再炒作另一個科技議題而已。
呂昇翰解釋：「最大差別在於有沒有大腦，以工業4.0來說，最基本的既是能不能透過數據分析去下參數。我們與業界對談中也聽到類似建議，比如連採集數據的人才都沒有，又怎會有後段的數據分析資料?業界也評估，資料擷取是高中職畢業生就可以做的新興行業也很有發展前景，所以我們把業界的需求規劃到我們的課程目標中去達到縮小學用落差。」
掌握地理優勢 設定課程目標
在大學普設之後，外界許多人質疑高職與高中的差異越來越小，基本上都是以升學為目標或是衡量辦學的績效，當初在設定課程目標是否也考慮到家長普遍的期望還是以升學為重。
泰山高中李立泰校長表示「我們思考的出發點就是是不要讓高職高中化，所以在規劃課程時，會偏向學習歷程的累計以及學生的職涯規劃。智慧機械人才培育就是要培養跨領域人才，第一步先把電子科和機械科整合在一起，這也就是108課綱強調的跨領域學習，現在所謂的跨領域，是在一個主幹之外，進行相關領域的橫向學習，這個概念就是課綱裡的加深加廣。科技與產業的變化速度非常快， 跨領域人才的培育對國家以及學生個人的生涯發展會有非常大的幫助，但是學校的力量有限，結合大學和產業界的資源，都是非常好的發展模式，在新北市的資源挹注下，我們希望在校內裡面除了各工科彼此能夠融合學習之外，讓普科同學也能具有這方面的體驗。」
呂昇翰補充說「學校所在的新北產業園區是以生產和物流兩大產業為主，我們的學生大多來自於周邊社區，學生家長也大都是從事相關產業居多，因此他們的想法普遍很務實，現在產業面臨轉型，很多家長甚至希望我們安排學生去參觀他們服務的工廠，讓學生提早了解產業現狀，儘早做好準備。本校有些學生即使考上南部的國立科大，大多也寧願留在附近的私立科大升學，將來進入產業園區的工作意願也很高。」
「我們擬定的是3+3+4的10年智慧機械產業人才養成計畫。從國中開始選才，進入本校培訓再到大學端，我們龍華科大、亞東學院、明志科大一起合作，讓我們的學生可以一貫的完成學業，按部就班，強調技術扎根，系統性的留下學習歷程，這和高中利用多元選修，社團活動的養成方式在結果上就會有明顯的區隔。」
慎選合作夥伴 強化執行能力
這次的計畫展現的是整合產官學能量，除了將周邊的大學與國中做垂直整合以外，包含微軟、凌華和祥儀這些國內外AI與機器人的龍頭產業也都一起加入，通常要到大學的大型產學合作專案才有這樣的能量。
呂昇翰表示：「很感謝新北市的資源挹注，但是以計劃本身的資源要執行這麼多整合項目，確實不容易，所以在專案執行中要找到且具有整合能力的專業合作夥伴，我們在這個計畫中就是與勁園國際合作，由他們來協助整合教材、教具設備、師資培訓與各種教學成果呈現，透過它們研發的MLC學習歷程平台將學生的學習歷程儲存在雲端，不僅是歷程證明還能夠提供數據分析讓學生進行自我探索，也能提供教學數據分析讓老師可以掌握學習狀況並持續優化，之後學生無論在面對大學的選才或是企業徵才，這就是他們的優勢。」
文/江玉麟 圖/林函億
