項目05：學生運算思維與程式設計能力提升成效

推動運算與思維邏輯課程，提升學生程式設計及應用能力

在全球經濟情勢變遷、工商企業發展，推動學生具備邏輯思考與程式設計能力顯然為國際趨勢，更是未來在職場上的重要性，本校自107年即開始規劃課程內容。

開設運算思維與資訊科技應用課程，讓各個來自不同科系的學生都有機會學習程式設計端的基本知識、技能以及解決問題之態度，107至108年總共開設27門運算思維與資訊科技應用課程，共計修習學生數達1,149人，109年共開設33門運算思維與資訊科技應用課程，共計修習學生數達1,416人，110年共開設38門運算思維與資訊科技應用課程，共計修習學生數超過1500人。

辦理設計開發競賽與活動，提升學習興趣與成效

辦理「NPUST Coding校園程式設計競賽」，鼓勵非資訊科系同學們在上完運算思維與資訊科技應用課程後，擁有程式設計基礎，使用Python、App Inventor、Javascript等入門開發教材，發揮創意結合自身專業領域，實作程式設計參與競賽，並鼓勵同學們參加Coding 101全國程式設計競賽。

辦理「Python實作應用」工作坊，唯客學院(原高雄Python社群)Victor Gau業師帶領學生們複習Python基礎概念，以實例分享再帶領學生實作-訊息通知、簡易爬蟲、影像處理、地圖視覺化等，強化學生應用能力。

辦理「APP Inventor實作應用」工作坊，黃信溢業師帶領同學們從環境安裝、介面控制、多媒體應用、感測器應用，再至進階的資料庫APP開發，最終學生可以開發出不同功能的APP，例如計步器、地圖定位、數位繪本等。

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推動程式學習結合專業，提供學生專業知識數位加值

本校至110年已開設數位科技微學程共計6個，分別為「新興科技實作與應用跨域微學程」、「智慧IE與數據科學跨域微學程」、「智慧水產養殖跨域微學程」、「智能化機電整合跨域微學程」、「智慧物聯網程式設計微學程」、「3D數位製造跨域微學程」等數位科技應用微學程，鼓勵非資通訊系所學生修習系列課程並參與配套活動，使其具備以數位科技解決領域專業問題的核心能力，並能與資訊及不同專長領域的人溝通合作，應用數位科技來解決產業實際問題，各學程成果如下：

新興科技實作與應用跨域微學程

透過新興科技實作與應用課程，讓科學走入生活，藉由啟發性學習活動，將艱深知識轉化成動手實作之學習概念。同時延續近年來人工智慧正逐漸廣泛應用在各個領域，全球已經進入一個劃時代的發展階段，為引領學生跨域學習及應用新興科技，課程以培育學生跨域知識、問題解決、設計思考及具備新世紀科技人才所需之就業競爭力，強化人文與科技結合，特別規劃開設: AR擴增實境、VR虛擬實境、IoT物聯網及3D列印等特色課程，提供本校學生具備人工智慧與機器人等新興科技方面的專業素養，擴充學生本職學能，提升就業及就學機會，並與時並進。

教學亮點：

• 本特色課程搭配深碗課程融入問題導向式學習模式，讓學生透過個人與分組專題的方式來設計互動教材教具。
• 引導學生進行自主學習；於學期初每位學生發放一盒教材箱讓學生自行保管，以便學生在課餘時間作練習。
• 教學簡報步驟化，並開放權限，讓學生參與編輯；課堂中讓學生自行學習，教師則是進行觀念講解與協助進度落後的學生。
• 利用AR擴增實境與VR虛擬實境等技術，培養學生利用新興科技的技術，設計出多元的數位學習內容。

教學成效：

• 本課程透過micro:bit教學來引導程式初學者習得程式基礎概念；待學生具備基礎程式概念後，以問題導向式學習來引導學生習得程式教育機器人與物聯網等實作技能，並採分組進行專題製作-循跡車、自動噴酒精器、音樂盒。

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• 利用AR擴增實境與VR虛擬實境等技術，培養學生利用新興科技的技術，設計出多元的數位學習內容、AR、VR的專題製作，作品分為AR擴增實境與VR虛擬實境應用兩個主題，學生以分組方式進行專題製作，其AR/VR各有13個作品，內容包含AR繪本、AR水族箱、VR溫室介紹、VR故事解謎…等。

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• 18人通過微軟人工智慧證照AI-900: Microsoft Azure AI Fundamentals。
• 5人參加2021 第一屆全國微域盃AI與資安競賽，獲得青年組最佳創意、優勝、特優獎。

智慧IE與數據科學跨域微學程

本跨域微學程課程以培育兼具產業經營、智慧化資料蒐集、數據分析與資訊決策支援管理能力之跨領域人才為目標。課程專注於理論、實務分析能力與實作的訓練，以工程、管理或農業相關之學生為主要授課對象。

教學亮點：

• 定期參訪優良廠商並請廠商到校深入了解「智慧製造」實習設備廠商能力現況，以提升本系及學程實習設備規劃與建置之周延性與完整性
• 定期參訪指標學校深入了解「智慧製造」實習設備各校實習驗室建置，以提升本系及學程實習設備規劃與建置之周延性與完整性
• 逐年請益拜訪與參觀經濟部iPAS智慧生產工程師證照術科場域(台北科大、高雄科大、虎尾科大)吸取重要經驗，作為本學程術科場域建置可行性分析以及iPAS證照輔導重要指引，以強化學生就業職能，並提升證照考試績效
• 持續協助本系及學程進行周延實習設備建置規劃，逐年進行擴充，以豐富學生實習內容，提升學習成效
• 為使修課學生能充分瞭解本學程之學習內容與成果，本學程之成果發表會與招生說明會合併舉辦，並請所有授課老師針對授課內容與成果進行報告，作為修課學生選課之依據

教學成效 ：

• 本微學程教學團隊成員蘇泰盛指導創意及應用價值的實務專題「蜂蟹螨偵測與防治之智能蜂箱設計」榮獲我國專利
• 「生產與作業管理技術師證照輔導」，成績豐碩共59人取得證照
• 「品質管理技術師證照輔導」，成績豐碩共35人取得證照
• 2名學生榮獲2021年第22屆永續發展管理研討會最佳論文
• 2021全國「工業工程與管理」大學生專題論文與技術報告競賽「生產系統與智慧製造」第二名
• 2021富邦人壽管理博碩士論文獎「營運與供應鏈管理」佳作

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智慧水產養殖跨域微學程

目前致力於開發監測養殖水質參數應用技術的廠商多為資通訊相關背景，缺乏判讀水質參數與養殖生物資料複雜關聯性的專業能力;而本校水產養殖系依既有師資結構及課程規劃，對於培育學生智慧養殖的跨領域知識與應用能力亦未完備。因此由本校跨系、院教師分別開設智慧養殖相關之核心課程與跨域微型課程，組合成該學程，並邀請產業專家擔任業師，共同培育水產養殖、生物機電、資訊管理等科系有興趣瞭解或從事智慧養殖的學生學習，藉以培養各專業科系學生具備智慧化養殖的基礎知識與跨域應用能力，甚而強化其跨域知識專長而成為現有廠商亟需聘用的跨域專業人才，抑或未來可自行創業投入智慧化養殖產業應用或系統設計。

教學亮點：

• 本學程中作為建構學生知識基礎的「水產養殖學｣因係在大一上學期開授，先以傳統講授教學為主，另再以與課程內容相關之影片輔助，嘗試以影片作意境融入式教學，增加學習成效。
• 「水產儀器操作與應用｣由水產養殖系所有教師以合授方式授課，教授在養殖產業研究與應用的相關儀器使用或測定原理，以及安排兩週的業師授課，教授水產飼料廠之設備運用，另亦以實際使用或觀摩研究生助教之操作示範增加體驗，輔助知識內化。
• 「水產機電與自動化｣由水產養殖系具業師身分(穗隆養殖場負責人)之鄭熾信兼任講師授課，除講授電學原理、電路設計及配置外，亦教導學生進行實作。本學期未開授，預計於110-2學期開授。
• 「智慧水產養殖｣於教室講授可程式邏輯控制器(PLC)程式語言及由學生練習編寫。

教學成效：

• 指導學生製作與智慧水產養殖相關實務專題10件。
• 依學程能量延伸產學合作計畫1件。
• 依據學程模型，申請教育部智慧聯網課程推廣計畫獲補助。
• 輔導學程學生於相關產業就業，如行政院農業委員會水產試驗所海水繁養殖研究中心等單位，並成功輔導學生升學，如國立臺灣大學漁業科學研究所碩士班，共計輔導就業及升學人數4人。
• 帶領學生協助科技公司及養殖業業者進行智慧化養殖產業發展技術及趨勢諮詢之輔導。

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智能化機電整合跨域微學程

為因應產業智慧化發展，中小企業急需將現有的傳統機電整合設備升級為自動化及智能化機電整合設備，故本校開設該學程培育具有智能化機電整合技術與知識的人才，加值學生具備自動及AI智慧化產業實務跨域競爭力。

教學亮點：

• 生機系購置機電整合教學乙丙級檢定設備2套及物聯網教學設備15套
• 改變過去以原理講授的教學，轉型為以學生實作為主體的問題導向學習模式
• 問題導向教學(PBL)實作課程3門，導入業界導師的經驗，培養智能化機電整合人才
• 以機電整合乙丙級考照題目作為教材，修習後學生具備機電整合、程式控制及室內配線及應用的跨域能力
• 新增以MicroPython控制單晶片設備，同時結合實作MQTT儀錶板視覺化，使學生更容易吸收且進行更多實作應用

教學成效 ：

• 修習課程後，學生參加萬潤2021創新創意競賽-大專組佳作
• 與國立佳冬高級農業職業學校辦理優化課程與精進產學高中職協同授課3次，主題：智慧化環境溫濕度即時通報系統，每場次參加人數約30人
• 修習課程後，學生專題研究有能力以遠端訊號傳輸方式製作自動定植機器人
• 生機系3 組-合計8位修課學生，參加2021農機與生機研討會第十四屆全國生機盃田間機器人競賽 (其中4位已錄取本系碩士班)
• 修課學生參與 2021 ZERO HUNGER黑客松：技職盃全國大賽獲最佳技術獎

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3D數位製造跨域微學程

過去在3D列印產業，全球更重視於磨練 3D列印的技術發展，更快、更細緻、能列印更多不同的原料與素材，但現在風向則轉向技術應用，「 3D列印未來結合物聯網、機器人等產業應用發展的重點方向」才是關鍵。因此為了因應數位製造，迎戰全球工業4.0浪潮，如何培養學生擁有3D列印的專業能力來結合各自專業領域的人才，創造產業應用是3D數位製造跨域微學程的目標。

教學亮點：

• 透過短期的3D列印實作體驗課程，培養本校學生對於3D列印技術的興趣，並藉由實際上機操作，提升學員在設備運用上的實務經驗。
• 藉由雷射雕刻實作體驗課程，培養本校學生雷射雕刻基礎應用、電腦繪圖能力，並運用3D列印中心的雷雕設備，供學員上機實際操作，提升學員在設備運用上的實務經驗。
• 培養學生具備3D列印能力，推廣iPAS經濟部工業局所主辦之「3D列印積層製造工程師」能力鑑定證照。

教學成效 ：

• 2021 ZERO HUNGER 黑客松：技職盃全國大賽-南區分區競賽 最佳技術獎、最佳創意獎2座、最佳創造價值獎2座、最佳人氣獎與佳作

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