教學大綱 Syllabus

科目名稱:計算思維與人工智慧

Course Name: Computational Thinking and Artificial Intelligence

修別:群

Type of Credit: Partially Required

3.0

學分數

Credit(s)

100

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

本課程旨在介紹計算思維與人工智慧的基本概念、原理和應用,為之後修習資訊相關課程奠下基礎。21世紀數位時代,如何具有應用人工智慧技術能力,培養計算思維是第一步,因為計算思維是分析問題、制定解決方法的思考過程,其中解決的步驟得依循電腦運算邏輯,因此在有了抽象思考能力後,將進一步介紹電腦具體運作架構,兩者的結合將由人工智慧程式應用來加以練習,此外也將介紹人工智慧的發展歷程和未來趨勢,以及人工智慧對社會、經濟和文化的影響。

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    首先認識計算思維,搭配電腦數位架構介紹,進一步理解計算思維在電腦中運作方式,此思維進一步深化到人工智慧領域,課程將介紹人工智慧中機器如何學習的基礎知識,搭配程式實作,讓學生有初步設計其專業領域智能系統的能力;此外課程將分析人工智慧對社會文化影響,並探討相關的倫理問題。

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    教學週次Course Week 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type

     

    週次

     

    課程主題

    課程內容與 指定閱讀

    教學活動

    作業

    學習投入

    時間

    課堂

    講授

    課程

    前後

    1

    計算思維簡介

    社會情境脈絡與未來發展
    書目:1, 2, 3

    課程講授

    3

    3

    2

    計算思維

    基本內涵與核心概念
    書目:1, 2, 3

    課程講授、

    課堂討論

    3

    5

    3

    功能模組

    問題拆解與型態辨認

    書目:4, 5, 6

    課程講授、活動演練、討論

    3

    5

    4

    功能模組

    抽象思考、演算邏輯
    書目:4, 5, 6

    課程講授、討論

    3

    5

    5

    類比至數位轉換

    類比與數位訊號的基礎概念及類比轉換至數位訊號的原理
    書目:7 chapter 1 & 4

    課程講授、活動演練、討論

    3

    5

    6

    電腦運算架構

    電腦組成元件與其運算架構書目:7 chapter 5

    課程講授、討論

    3

    5

    7

    大數據應用

    大數據中資料科學的基礎分析概念與商業相關應用

    課程講授、活動演練、討論

    3

    5

    8

    人工智慧發展

    人工智慧發展歷程與未來趨勢

    課程講授、討論

    3

    5

    9

    學習成果實作

    個人作業活動

    主題設計討論與同儕學習、活動演練

    3

    6

    10

    運算思維測驗

    國際運算思維挑戰賽

    線上測驗、討論

    3

    3

    11

    人工智慧技術與應用

    人工智慧各式技術與應用案例

    書目:8

    課程講授、討論、程式演練

    3

    5

    12

    政大人工智慧應用場景

    學程教師分享各AI應用

    主題設計討論與同儕學習

    3

    5

    13

    人工智慧學習模型實作

    AI 練習
    書目:9

    課程講授、程式演練

    3

    6

    14

    人工智慧倫理

    生成AI (如:ChatGPT、Deepfake、Midjourney)、假新聞及未來人工智慧應用上的倫理問題

    課程講授、小組討論

    3

    5

    15

    人工智慧專題

    海報展示

    學習成果實作與分享

    3

    5

    16

    計算思維與人工智慧

    期末總結驗證

    學習成果實作與分享

    3

    6

    17

    彈性補充教學

    人工智慧相關競賽經驗交流

    數位平台交流

    0

    5

    18

    彈性補充教學

    校園人工智慧應用發想

    數位平台交流

    0

    5

    授課方式Teaching Approach

    60%

    講述 Lecture

    15%

    討論 Discussion

    15%

    小組活動 Group activity

    10%

    數位學習 E-learning

    0%

    其他: Others: 核心通識課程為 2 小時正課 1 小時討論課

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    • 實習課 30%
    • Moodle數位平台作業 25%
    • 課堂測驗 10%
    • 期中評量 15%
    • 期末專題報告 20%
       

    指定/參考書目Textbook & References

    1. Computational Thinking, Jeannette M. Wing, Communications of the ACM, vol. 49, no.3 March 2006, pp. 33-35.
    2. Computational Thinking: What and Why? Jeannette M. Wing, Link Magazine, 2010.
    3. Computational thinking and thinking about computing, Jeannette M Wing, 2008 IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing, Miami, FL,USA, 2008, doi: 10.1109/IPDPS.2008.4536091.
    4. Center for Computational Thinking, Carnegie Mellon University & Microsoft
    5. Computational Thinking, Computer Science Teachers Association
    6. Exploring Computational Thinking, Google for Education
    7. Computer Science Illuminated, 3rd Edition 2006/11/8
    8. 人人都能學會用AI. 2020/10/10
    9. 大數據驅動商業決策:13 RapidMiner 商業預測操作實務、作者: 沈金清, 陳佩瑩2022/03/31

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