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從人工智慧到永續實踐:智慧校園如何培養批判思維人才

大葉大學資訊工程學系陳縣綉助理教授 03/28/2025 3309 點閱

  在生成式人工智慧(GenAI)快速發展,以及全球永續發展目標(SDGs)日益受到關注的背景下,現代校園的發展趨勢正朝向「智慧」與「永續」並重。科技進步與永續理念的結合,不該只是工具與觀念的堆砌,更應成為培養學生批判思維的重要契機。作者以資訊工程學系的傳統專業課程——「Web應用軟體設計」結合大葉大學校園實踐場域「大自然綠教室」,讓學生運用虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)、生成式AI永續聊天機器人、空氣監測、虛擬人物導覽等技術,透過團隊合作,實現富有五感體驗的智慧永續校園。

一、永續智慧校園如何促進批判思維

  我還記得學期剛開始時,向學生介紹課程內容時,說到他們不僅要組隊設計網站,還得結合AI技術,並且主題要對應聯合國永續發展目標(SDGs)時,教室裡出現了短暫的沉默。接著,有學生舉手問我:「老師,那我們網站的主題是什麼?」那一瞬間,我突然意識到,現在的學生其實很需要一個具體而清晰的方向。他們不只想知道要做什麼,更想知道為什麼要做、該從哪裡開始。這也讓我反思,批判思維並不是憑空而來,而是需要在明確的情境下,透過分析資訊、評估觀點,進而提出解決方案,才能真正內化。

  適逢學校正積極推動永續校園的實踐,並且拓展出許多具有不同主題特色的學習場域。於是,我靈機一動,迅速整合校內這些豐富的資源,讓學生不只是「找個題目做網站」,而是實地走進校園,觀察與體驗校園內的永續實踐,從中發掘議題、設定目標,並用AI技術打造出能夠推廣永續理念的智慧平台。

  這樣的轉變不僅讓學生有了「做中學」的機會,更讓我看見,只要提供對的資源與引導,學生是能夠主動思考,甚至超乎期待地提出創意解決方案。原本那句簡單的提問,意外成了這堂課打開學生思維的轉捩點。

二、永續實踐與教育目標的結合

  永續發展已是全球共同的目標,而教育是邁向這個目標最關鍵的一步。以往的資訊工程課程,往往聚焦在技術的紮實訓練,學生的學習重點也多在「如何把程式寫對、網站建好」。但現在生成式AI飛速進步,讓寫程式、做網頁變成「只要幾分鐘」的事,過去單純的技術操作早已不再是優勢,反而是「如何運用技術解決真實世界的問題」成了學生學習的核心價值。

  因此,課程設計不能再只停留在技能傳授,而必須激發學生的熱情與使命感。老師們該思考:怎麼樣在教學過程中,讓學生動手做的同時,真正感受到永續發展與他們生活息息相關?如何透過實作,引導他們從技術背後看見環境問題的本質,培養起對地球的責任感?讓學生不只是「會做」,更「想做」且「願意為環境做」,才是教育的真正價值。這不僅是課堂上的挑戰,更是未來人才培育的一大轉折點,從單一技術能力的培養,轉向全人思維與全球責任感的塑造。

三、智慧校園中人工智慧技術的應用

  智慧校園的核心,在於將AI技術融入教學情境,打造更高效、強調團隊合作的學習體驗。以大葉大學的「大自然綠教室」為例,透過網站平台串聯校園內五個特色站點,讓學生能沉浸式地探索永續校園的樣貌。

大自然綠教室結合AI導覽

  第一站利用VR技術呈現整個校園23.81公頃的全景,學生戴上VR眼鏡,從宏觀視角認識永續校園的空間與規劃;第二站則透過生成式AI虛擬人物與語音,製作植物生長過程的介紹影片,學生只需用手機掃描QR code,就能邊走邊聽、隨時學習;第三站導入AI物聯網感測器,實時監測空氣品質與環境異常,幫助學生理解多年生長的大樹所構成的綠屋頂,如何有效改善空氣環境;第四站為提升趣味與互動性,結合AR技術讓學生隨機召喚可愛動物,與自然景色合影的同時,也學習動物在生態中的角色與重要性;最後一區則導入ChatGPT與聯合國17項永續發展目標,讓學生反思自身日常行為與SDGs之間的關聯。

結合聊天機器人判讀符合之永續行為

  這樣的設計不僅讓學生親身體驗先進科技,更激發他們思考技術背後的運作原理與實際應用價值,展現了AI技術與教育深度融合的可能性,也為智慧永續校園的實踐提供具體範例。

四、智慧永續校園的挑戰與前景

  推動智慧永續校園,並不簡單,它不是按個按鈕、買幾台機器就能搞定的事。首先,導入AI、VR等新興技術需要大量經費和專業支援,對於預算有限的學校來說,這無疑是一大考驗。再者,教師與學生面對新科技,也不是人人都能「秒懂」。有些老師可能一聽到「AI」、「雲端」、「物聯網」就頭皮發麻,而學生面對操作繁瑣的新工具,如果缺乏成就感,很快就會「熱情退燒」,學習效果自然打了折扣。現代的工具設計越來越人性化,未來智慧校園的門檻將持續降低,我們嘗試使用網頁技術整合相近功能,其目的也是希望讓偏鄉或資源較少的學校也有機會透過開源工具與跨校合作加入行列。

  教育4.0的核心理念以「學生為中心」與「跨域整合」,並強調利用科技創造個別化、多元化、合作式的學習經驗。未來,AI可以根據學生的學習風格與節奏量身打造教材,AR和VR讓學生在虛實整合的世界中沉浸式學習,學習空間不再被教室牆壁所限制。

課程中透過小組合作學習與討論(圖片1)
課程中透過小組合作學習與討論

  未來或許每個學校可以透過整合校內的科技建置智慧永續平台來共享智慧校園的課程、案例與技術,打造跨國的學習社群,學生在與不同文化、觀點的碰撞中,練就真正的批判思維,培養解決全球性問題的能力。

  雖然要全面推動或建置智慧永續校園,可能還有一段路要走,但只要方向正確、策略到位,再透過課程引導學生發揮創意,智慧校園絕對能成為教育4.0時代的重要引擎,讓新一代學子在科技與永續的浪潮中,勇敢創新!

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