高等教育深耕計畫附冊:大學社會責任實踐計畫(萌芽型)

艾妲資訊培力

  我國城鄉科技教育本有落差,依目前資訊教育現況分析,以桃園市小學為例,桃園市小學並無專業資訊教師的編制,相較於台北市或新北市有專業資訊教師員額的學校,具有明顯落差。因此,教育部於2017 年 5 月 2 日修正「教育部補助推動縮減數位落差要點」,主要目的為結合大專校院教研專業,提升偏遠地區學生及民眾網路素養,推動科技教育,協助地方特色數位化發展,培養學生社區服務能量與關懷多元族群之資訊能力。而元智以工學院起家,數十年深厚穩健的資訊教育基礎,成為推動桃園數位機會的最佳優勢。

  元智為回饋地方社會,配合十二年國教科技領域課程,提升中小學資訊教育品質,由本校學生事務處特規劃「艾妲資訊培力計畫」,艾妲一詞取自詩人喬治·戈登·拜倫(George Gordon Byron, 1788~1824)之女,艾妲·勒芙雷絲(Ada Lovelace, 1815~1852),公認為世界首位程式設計師,本計畫冠以艾妲之名,彰顯艾妲對資訊科技的貢獻與歷史地位。

  在計畫第二期(109-111年)間,艾妲計畫涵蓋大領域,包含「艾妲少年資訊提升」、「艾妲教師資訊育成」、「艾妲跨國資訊推軌」與「艾妲世代資訊共學以發展「批判思維」和「運算思維」為基礎,批判思維視為「體」,運算思維是「用」,體用合一相輔相成,助於強化自主學習,以學用合一為目標,面對快速變化的未來社會,為青少年建構解決複雜問題的能力,共同努力提升全民資訊素養與數位科技智能,期加強人才培育、促進資源共享與激發師生共同增能,落實大學社會責任。

  計畫第三期(112-113年),艾妲計畫將重新聚焦在桃園在地教育機構的支持,從針對機構內學生的 「艾妲少年資訊提升」,到支持機構中老師的「艾妲教師資訊育成」,以及照顧社區中每一份子的「艾妲世代資訊共學」,皆為本期持續涵蓋的對象。而針對機構因本身,提出「艾妲資訊賦能平台」。期待可以結合資訊學院師生的專業能力,支持教育機構的教務、學務與管理工作。運用資訊化、數據驅動決策等思維,協助機構使用資訊工具改進現況與解決問題。前一期的「艾妲跨國資訊推廣」由於偏離本期深耕桃園的主軸,將執行方案轉由本校其他單位承接。 

  為強化在地連結,艾妲計畫從鄰近學校與偏鄉國小開始著力,目前簽訂合作備忘錄的夥伴學校,分別為桃園市中壢區「華勛國民小學與自立國民小學」、龜山區「大湖國民小學與大埔國民小學」、八德區「大成國民小學」、大園區「大園國民中學」、平鎮區「平鎮國民中學」、觀音區「草漯國民小學與大潭國民小學」、龍潭區「高原國民小學」及新屋區「東明國民小學」等11所學校在社會支持方面,本期與涵蓋八德、大溪、龍潭區的「八德社區大學」與涵蓋觀音、中壢區的「中壢社區大學」合作簽署備忘錄,另外與承接桃園市社區培力育成中心的「台灣建青高齡福祉協會」合作,該中心培力對象包含桃園市十三區的社區,未來將世代資訊共學計畫推廣至桃園全區,持續支持社區提升資訊素養與科技能力,形成綿密的元智艾妲資訊培力教育網絡。


艾妲小傳

  艾妲.勒芙蕾絲(Augusta Ada King-Noel, Countess of Lovelace, 1815-1852)與1791年出生的巴貝吉在1833年相識。艾妲的父親是著名的浪漫主義詩人拜倫勳爵(George Gordon Byron, Lord Byron, 1788-1824),母親則是優秀的數學家,在艾妲出生後五週即與拜倫離婚。母親對艾妲的管教與學習相當嚴格,教過她的數學名師對她的數理天賦印象深刻。艾妲對數學、機械、解剖學都頗有興趣,13歲時即構思一種以蒸汽機為動力的飛行機器,這顯示艾妲有豐富的想像力。這個構想遠早於威廉.韓森(William Samuel Henson, 1812-1888)在1842年設計的空中蒸汽車(Aerial Steam Carriage)。艾妲在1840年寫給巴貝吉的一封信上提到她在思考彈珠遊戲(Solitaire) 每一步是否能用數學公式寫出來,這又早於喬治.布爾(George Boole, 1815-1864)在1847年出版的《邏輯的數學分析》(The Mathematical Analysis)。布爾此書與相關著作是現代電腦程式遊戲的起源,艾妲以數學分析桌遊每一步的構想,可謂英雄所見略同(Toole, 1996: 5-6; Hollings et al., 2017: 7, 11)。艾妲不但與巴貝吉討論彈珠遊戲的數學公式,也提出「詩的科學」(Poetical Science):用想像力驅動科學邏輯。她認為,巴貝吉的數學運算可以多用想像力呈現;從形上學的觀點來看,數學就像是事物之間看不見的關係的語言(Holmes, 2015: 31)。

艾妲.勒芙蕾絲(Augusta Ada King-Noel, Countess of Lovelace, 1815-1852

拜倫勳爵(George Gordon Byron, Lord Byron, 1788-1824

  艾妲對分析機可以輸入資料與程式的設計深感興趣,她將義大利數學家弗里德里科.路易吉,梅納布里亞伯爵、瓦爾多拉侯爵(Luigi Federico, Conte Menabrea, Marquis of Valdora, 1809-1896)編寫的分析機法文說明翻譯為英文《分析機概述》(Sketch of the Analytical Engine),並加上她自己的《註記》(Notes),討論如何讓分析機做更複雜的代數運算。她認為,分析機猶如運算科學的體現,也像是代數的紡織機。在編號G的註記中,艾妲描述計算伯努利數(Bernoulli numbers)的演算法。艾妲認為,數學是一種可以解讀自然與宇宙的語言,腦部活動也可以視為數學公式的運算(腦部分子相互作用的定律,猶如行星與恆星之間的重力定律)(Menabrea, 2016: 61, 63, 97; Forbes-Macphail, 2016: 150, 158; Aiello, 2016: 58-61)。

  艾妲英年早逝,得年37歲。不過,她的影響不止於此,「艾妲」成為電腦程式開發史上非常重要的符號與代稱。美國國防部於1970年代研擬開發模組化的程式語言,可用於嵌入式電腦系統(Ada 83)。1987年,國防部發出「艾妲指令」(Ada mandate),要求所有國防部的電腦系統裝設「艾妲程式語言」(Ada programming language)。雖然採用狀況不一,「艾妲程式語言」仍不斷更新,有些大學開課教授此一語言,也有些組織與協會推動艾妲語言的研究與應用,更有航空公司使用「艾妲程式語言」(Sward, 2016)。

  一位艾妲傳記的學者認為,艾妲不只是一位數學家,也是一位分析家與形上學家。她有視野與遠見,能夠運用想像的理性(imaginative rationality),結合主觀與客觀,用詩與類比的語言,描述數學與分析機的數位運算功能。美國國防部以「艾妲」命名他們要開發的程式語言,應非虛譽Toole, 1996: 9-11)。的確,從1843年的《註記》(為原法文說明篇幅的三倍),艾妲與巴貝吉來往的書信內容來看,她並未把分析機視為一種純計算的機器,而是認為這類機器可以有更多的應用與程式設計(programming)的可能性,這已經超越巴貝吉原先的設計構想,可稱為「虛擬機器」(virtual machine)或未來機器(Füegi and Francis, 2015: 78-81)。在艾妲的眼中,分析機與之前的差分機或其他的計算機器迥然不同,是更高階的計算機器,可用打孔卡片與(程式)語言控制機械運轉,這種想法與現代電腦運作的基本設計架構若合符節(Holmes, 2015: 32)。

  從十九世紀末期到二十世紀前半期,計算機技術與系統開發進步神速。赫爾曼.何樂禮(Herman Hollerith, 1860-1929)承繼雅卡爾織布機與巴貝吉的打孔卡片概念及技術,開發出用打孔卡片紀錄、閱讀、分類資料的計算機。此一計算機對1890年的美國普查大有助益,各國普查也都採用此一技術。何樂禮後來離開普查局,創立國際商業機器公司(International Business Machines Corporation),也就是我們熟知的IBMGoldstein, 1977: 342)。

 

 

摘自王佳煌(2021)。《資訊社會學2.0》。台北市:翰蘆圖書,2021/12/22出版

圖片:Wikimedia Commons