21世紀教育轉型與未來國家競爭力的關鍵

作者:陳銀欉 先生

在AI經濟時代,資訊科學(Computer Science)該怎麼教,才能讓學生不只是使用科技,而是能夠創造、駕馭與反思科技?

一、問題本質:資訊科學教育不能只是「程式設計訓練」

過去的資訊教育常聚焦在:
•學會語法、寫出程式(如C++、Python)
•操作工具(如Office、Scratch)
•培養電腦應用能力(資訊素養)

但這樣的學習方式已經 落後於AI經濟與科技進化的速度。
未來最重要的不是學什麼語言,而是學會怎麼理解科技的邏輯、參與設計與應用流程,甚至思辨其倫理與社會影響。

二、AI經濟時代的資訊科學教育,要有以下「五化」特質:

  1. 基礎素養化(Computational Literacy)
    •不只會寫程式,更要理解背後的運算邏輯、資料結構、演算法設計。
    •強化學生對「資訊如何運作」的認知,就像我們學數學不只是為了計算,而是理解邏輯與模型。

  2. 跨域融合化(Interdisciplinary Integration)
    •AI/CS 教育要和數學、語言、藝術、倫理、社會學融合,從單科轉為問題導向學習。
    •例如:「用機器學習分析文學情感」、「用AI探討醫療偏誤」、「設計具備倫理判斷的自駕模擬器」。

  3. 設計思維化(Design-Oriented Learning)
    •學生不是被動寫程式,而是從使用者角度思考:什麼問題需要被解決?我如何用科技來回應?
    •推動 PBL(Project-Based Learning)、開源專案協作、黑客松、創客空間等實作機會。

  4. 道德反思化(Ethics & Governance)
    •教育不能只教「AI怎麼做」,更要問「AI該不該做?會造成什麼影響?」
    •納入 AI 倫理、偏誤、公平性、監管討論,讓學生理解科技與人類責任之間的張力。

  5. 系統思維化(Systems Thinking)
    •理解 AI 與數位科技背後的「資料-模型-應用-治理」全鏈條邏輯。
    •學生不只是消費者,而是有能力參與未來科技治理的系統設計者與公民參與者。

三、具體課程內容建議(適用於高中至大學)

項目:主題模組——教學目標

  1. 資訊與運算思維:演算法設計、邏輯推理、問題分解——建立計算思維的底層能力

  2. 程式語言入門:Python/JavaScript/AI工具——從語言學習進入資料應用與AI模型

  3. 資料科學與AI應用:資料清洗、視覺化、機器學習——培養資料敏感度與分析能力

  4. AI創作與應用專題:AI繪圖、語音合成、推薦系統——做中學、創中學,建立實務創新能力

  5. AI倫理與科技治理:AI偏誤、公平性、深偽技術——培養責任感與社會洞察

  6. 數位公民與數據主權:數據隱私、平台治理、演算法透明——促進科技素養與民主參與

四、師資與教學法創新

•師資跨領域再培訓:結合資訊、數學、社會、哲學、藝術師資資源,共教模組化課程。
•建立AI實驗室與開源文化環境:讓學生能實作、試錯、創造,不只是照本宣科。
•國際接軌與實境挑戰:如參加Google Code-In、AI for Oceans、MIT Scratch社群、聯合國AI倫理模擬會議等。

五、未來願景

資訊教育不只是「技能」,更是民主與創新的關鍵力量

AI經濟時代,不懂科技,就無法參與未來。

而「只懂科技」而不懂倫理、不懂社會的科技人,只會創造更大的偏誤與不平等。
因此,資訊科學教育的核心使命,是培養一代具有批判力、創造力與責任感的「智慧科技公民」。

六、案例分享

美國電腦研究協會主任馬赫表示,資訊科學教育未來可能會減少對編碼的重視,並更聚焦於計算思考與AI素養上(引述紐約時報報導)。

卡內基美隆大學是美國電腦科學院校的佼佼者,遠近馳名,畢業生投入全球各地大型科技企業、新創公司及研究機構。
即便過去成就斐然,該系的教職員仍計畫今年夏天舉行共識營,思考學校授課內容以適應生成式人工智慧的快速進展。

該校電腦科學學院教授兼本科課程副院長科締納說,AI科技「確實震撼了資訊科學教育」。
與其他研究領域相比,資訊科學正受到生成式AI的挑戰。

像ChatGPT這類聊天機器人背後的AI科技,正在學術界開疆闢土,它們能像人類一樣流利地撰寫論文與回答問題。但是AI正以最快、最有力之姿進入資訊科學領域,而該領域又強調編寫程式碼,也就是電腦的語言。

大型科技企業與新創公司紛紛推出能產生程式碼的AI助手,並能快速提升能力。今年一月,Meta執行長兼共同創辦人祖克柏預測,AI科技將在今年某個時間點與中級軟體工程師的表現相當。

如今全美大學中的資訊科技學程忙著理解科技轉型的影響,苦思AI時代該保留哪些授課內容。
教育工作者思考著在AI經濟時代,未來的科技工作樣貌為何,並提出各式想法,從減少要求學生對程式語言的掌握,到設計將運算注入各行各業的混合課程。
隨著科技就業市場在近年的緊縮,更加劇這股緊迫感。資訊科學畢業生發現曾經充足的工作機會如今變得稀少。科技企業在部分編碼已愈來愈依賴AI,並減少入門工作機會。

美國國家科學基金會正資助一項名為「AI升級」的計畫,彙集大學與社區學院的教育工作者和研究人員,探討AI教育必要的共同願景。
該項計畫為期18個月,由非營利的研究與教育組織電腦研究協會與新墨西哥州立大學合作經營,透過組織各式會議與圓桌論壇、發布白皮書,分享資源並精進實務經驗,敬請搜尋參考。

《台灣AI產業發展與未來教育模式》

台灣邁向世界的核心競爭力

在全球科技快速演進的浪潮中,人工智慧(AI)不僅是一項技術,更是引領產業升級與社會轉型的關鍵動能。
面對這場科技革命,台灣若能建立具系統性與前瞻性的AI產業發展模式,將成為連接全球創新鏈的重要樞紐,奠定未來競爭力的核心基石。

一、AI產業模式:跨域整合,創造價值

台灣應以「產業驅動、科技引導、教育支撐、人才為本」為原則,發展具有在地優勢與國際視野的AI產業模式。
重點包括:
1.結合半導體、ICT與智慧製造的優勢,打造AI應用創新場域(如智慧醫療、智慧農業、智慧城市)。

2.建構政府、產業與學界共創的AI生態系,推動公私協力、資料共享與法規創新。

3.發展「AI+X」的垂直應用策略,讓AI成為各行各業轉型的工具與催化劑。

二、AI人才培育:教育轉型的急先鋒

AI發展的根本在於人才。未來的教育內容必須全面轉型,回應新科技時代的挑戰與需求。核心策略包括:

1.從小培養AI素養:將程式設計、資料思維、邏輯訓練納入國中小、高中課綱,培養數位公民。

2.大學與技職體系調整課程內容:設置AI核心課程(如機器學習、深度學習、演算法倫理),並強化實作與跨域整合能力。

3.推動AI在職培訓與終身學習:與企業協作建立「AI學習護照」制度,讓勞動力持續升級,避免「數位失業」。

三、未來教育核心課程:AI素養即是公民素養

未來教育的核心課程將不再僅限於語文、數理,而是涵蓋:
•資料素養與判斷能力:懂得辨識資訊來源、運用數據做決策。
•AI工具應用能力:熟練使用AI輔助工具,提升工作與學習效率。
•倫理與人文關懷:理解AI的風險與社會影響,強化科技與倫理的對話。
•跨領域協作與創新精神:在AI與其他學科的交會處,創造新的價值模式。

四、以AI為槓桿,翻轉教育與產業未來

AI是時代的拐點,更是台灣突圍全球競爭的契機。透過建立具戰略性的AI產業發展模式,並將AI人才培育作為教育改革的核心任務,台灣將不僅是技術的製造者,更是未來文明的創造者。唯有掌握這波智慧浪潮,方能在國際舞台上挺身而出,打造屬於自己的AI黃金年代。

五、美國總統川普(Donald Trump)美國時間周三(2025年7月23日)簽署長達28頁的《美國AI行動計畫》(America’s AI Action Plan),包括3大目標:加速創新、打造基礎建設以及引領AI發展推動美國標準,預計一年內逐步實施。
川普隨即表示:「美國是啟動AI競賽的國家,將不惜一切代價成為全球AI領導者。」

《川普AI就業再造與教育轉型政策》

面對人工智慧AI快速發展對勞動市場造成的衝擊,川普政府提出以「工人為本」的AI發展政策,強調科技進步不應造成社會斷層,而應成為提升全民技能與就業能力的契機。

一、核心理念:以工人為中心的AI政策

不同於僅聚焦企業競爭力的技術導向政策,川普政府主張以工人權益與技能提升為政策核心,提出三大策略:

1.職業再訓練計畫(AI Upskilling)

針對中高齡與傳統產業勞工設計彈性模組課程,協助其轉型進入AI相關產業或數位經濟職位。

2.強化技術學徒制度(Tech Apprenticeship)

鼓勵企業設置AI應用相關的學徒與實習制度,讓年輕世代或轉職勞工可邊學邊做,降低就業門檻。

3.青年AI教育方案(Youth AI Initiative)

推動高中與社區大學引入AI基礎教育,將AI素養納入通識教育,培養下一代對AI科技的理解與應用能力。

二、配套措施:稅務減免與企業參與

為鼓勵企業投入人力資源再造,川普政府設計特定的稅務減免方案,針對提供AI技能訓練的企業給予稅額抵扣,並透過公私協力擴大AI應用的基礎建設。

三、戰略目標:全民數位轉型與經濟再啟動

此政策的最終目標不僅是避免失業潮,更是希望透過大規模技能升級,重塑美國勞動市場結構,讓更多美國工人能在AI浪潮中「不被淘汰,反而領先」,實現技術民主化、就業機會均等化與經濟再啟動三大願景。

美國川普總統發布《AI行動計劃》:
以「去管制、建基礎、推外交」鞏固全球領導地位

隨著人工智慧(AI)技術迅速演化,全球主要國家紛紛加緊布局AI政策與產業鏈,美國在2025年7月23日發布《AI行動計劃》(AI Action Plan),明確表態將以「去管制、建基礎、推外交」為核心戰略,以鞏固其全球AI主導地位。
該計畫不僅標誌著一場科技競賽的升級,更反映出美國對AI技術所帶來的經濟、安全與文化影響的高度警覺。

川普政府的AI行動計畫聚焦於三大支柱:
加速創新、打造AI基礎建設,以及領導國際AI外交與安全。
此一架構預示美國將全面動員資源,從實體建設到話語權輸出,全力鞏固其AI霸主地位。

撤除「繁文縟節」與州級限制

川普政府主張AI產業初期應免受過度監管干擾,並建議限制對AI設施具高管制傾向之州的聯邦資金分配,藉此激勵全國朝低門檻創新環境邁進。

去偏見:從自由言論出發的技術設計

白宮特別強調未來政府將僅採購「不帶有意識形態偏見」的AI系統,並提出修訂NIST風險管理架構,刪除與多元、氣候變遷等「社會議題」相關元素。此舉雖引發學界與業界討論,卻充分展現川普政府對「自由言論」與「美國價值觀」之強調。

推動開源模型與可解釋AI

為加速AI普及與國際標準制定,美方將投入建構開放原始碼模型平台,讓中小企業與學界能獨立使用AI資源,避免受限於商業平台壟斷,並同時投入資源發展AI模型的可解釋性與韌性,應對高風險場域的部署需求。

助攻產業採用:試驗場與標準制定並進

針對如醫療、農業等傳統產業採用AI緩慢的現象,白宮計畫透過建立「AI沙盒實驗區」與制定評估標準,鼓勵各界進行AI技術的快速部署與實證分析,強化全國產業應用落地效率。

AI就業再造與教育轉型

川普政府提出「以工人為本」的AI政策,透過職業再訓練、技術學徒制度與青年AI教育方案,預期擴大AI技術的全民應用基礎。
另配合稅務減免,鼓勵企業參與技能再培訓。

拓展AI基礎設施:電網、晶片與資料中心

本計畫大幅簡化AI數據中心與半導體工廠的建置流程,甚至動用聯邦土地作為AI建設用地,並力抗「環保過度規範」,強調能源與基礎設施需與中國競速,以實現「Build, Baby, Build」口號。

美國技術全球出口:全方位解決方案

外交戰線方面,美國將推動全套AI解決方案(模型、晶片、應用)出口予友邦,建立「AI同盟圈」,並聯手抵制中國在國際組織中的AI標準滲透行動。

擴大AI出口與晶片控管

為防止中國等國透過各種手段取得先進AI運算資源,美方將強化晶片與半導體設備出口管制,並引入地理定位與追蹤機制,以封堵技術外洩漏洞。

高風險AI模型之國安評估機制

美國將與AI企業合作建立「前沿模型安全評估」體系,特別針對AI可能助長生化武器或網攻能力進行安全審查,力求在國安敏感領域維持絕對領先。

虛假媒體與法律機制應對

針對AI深偽技術可能產生的虛假證據與誣陷行為,白宮建議司法機關導入標準化的偵測與舉證準則,補強法律體系對新型態證據的審查能力。

強化AI網路韌性與回應機制

在AI日益滲透基礎設施的情況下,美國政府將建立AI資安事故通報與回應架構,並推動各聯邦機關擴大資安訓練與AI專責人才交流網絡。

科技與外交的融合戰略

此行動計畫標誌著AI已由純科技議題演變為國家競爭與外交策略的關鍵樞紐。無論是外交談判、出口補貼、或教育培訓,美國正全方位調度政府與民間資源,以確保「AI未來由美國主導」。

美國從取消監管、擴張硬體建設、到出口標準輸出,美國AI行動計畫全面鋪陳未來五到十年的戰略重點。然而,在技術、倫理與地緣政治多方角力下,這場全球AI競賽最終是否如美方預期般順利,仍有待全球科技與政策實踐檢驗。(引述國際媒體綜合報導)

教育界的園丁
陳銀欉 整理
2025-7-28

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