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北市中正高中鏈結產官學資源 AI實作中奠定素養能力

2022-08-21 發佈 周明慧 臺北
「AI自動實驗室」專題結合智慧機器人手臂與視覺辨識能力,讓機器手臂夾取不同類型的實驗器材

「AI自動實驗室」專題結合智慧機器人手臂與視覺辨識能力,讓機器手臂夾取不同類型的實驗器材

臺北市中正高中呼應課綱,培養適應未來的素養與能力,實施AI學程,透過領域課程培養學生「運算思維」和「設計思考」的素養,並藉由與產業界跨域合作,同學們將課堂中所學及對社會、環境的觀察,從生活中的食衣住行育樂等面向發現可以改變或挑戰的課題,並以其為主題,進行分組專題實作,啟發學生動手解決問題的能力。

 

中正高中近年來致力發展AI教育,攜手國立臺北科技大學和科技業首創高中教師、大學講師及業師的「三師學堂」,每年甄選20到25名數理專長學生參加AI學程,於高一實施扎根理論、高二實施三師專題製作的自主學習,除了部定課程以外,共有AI相關技術20學分的課程。校長江惠真表示,新課綱科技領域的課程加入了許多新興科技,需要加入新的技術和實作課程,因此就鏈結產業界的資源,陸續與西門子公司和達明機器人公司合作,引進AI科技理論和技術,讓學生將所學與實務結合,完成小組AI專題製作。

 

同學們有感於在實驗室做完實驗後的善後工作相當繁瑣和耗時,所以就發想利用智慧機器人手臂來協助收拾瓶瓶罐罐等實驗器材。同學們以「AI自動實驗室」為主題,利用智慧機器人手臂的視覺辨識能力,成功使機器手臂夾取不同類型的實驗器材,並分別、依序地放回置物櫃中,讓人力與時間運用更有效率。

 

李承道同學表示,在製作過程中需反覆實驗程式設定的邏輯,在既有的架構中不斷除錯並簡化流程,就如同平常學習,在過程中的每一步都決定了未來的走向。由於機器手臂內建燈光,加上實驗室的置物籃會反光,影響到機器手臂的辨識度,因此組員一同討論和嘗試許多解決方法,最後在背景布置成黑色,就能讓提供辨識度。此外,由於實驗室瓶瓶罐罐形狀大小不一,所以透過程式的修改和爪頭的更換,提高抓取的成功率。李承道同學認為,智慧機器人手臂未來將可應用在生活各層面,像是目前物流業蓬勃發展,就可以利用機器手臂為要運送的貨品進行分類,不但省時、省力且提升效率。

 

黃偉綸同學則表示,透過AI學程課程,學習到資訊探勘、機器學習、視覺辨識、類神經網路等知識;並藉由分組合作的專題實作,同學們將碰到的問題和困難解決,專題完成的當下,內心非常感動。

 

鄰近士林北投科技園區的中正高中,發展呼應社區科技創新特色的教育課程,在學界、產界與官方的攜手努力下,AI教育有著豐富的學習成果,呼應108課綱重視學生解決問題能力及適應未來變遷的培養,為高中階段學生開創了多元的學習機會與發展。

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