新北攜手中原大學建置量子應用基地,高中職提前對接新興科技

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作者:dedu

新北市與中原大學合作推動量子應用基地,鎖定高中職培育與跨域實作,課程與師培同步規劃,為學生接軌新興科技與產業需求鋪路。

合作重點與目標

根據文教新聞報導,新北市與中原大學共同推動「量子應用基地」,聚焦高中職層級的人才啟蒙與應用導向學習,回應量子運算、量子通訊與量子感測等新興領域的基礎能力需求。合作旨在透過學研資源整合,強化校園量子素養、提升教師教學能量,並促進學生以實作理解抽象概念,迎接未來趨勢。

課程與實作建議(延伸說明)

  • 核心素養:量子比特(qubit)、疊加與糾纏、基本量子邏輯閘、測量與機率。
  • 運算入門:以模擬器完成貝爾態、Deutsch–Jozsa 或 Grover 思想實驗,培養算法直覺。
  • 跨域應用:結合資工(Python 程式)、數學(線性代數、機率)與電子(量測與訊號)進行小型專題。
  • 工具選擇:採用開源量子開發套件與雲端模擬環境,降低硬體門檻,逐步銜接實體實驗演示。
  • 評量方式:以探究報告、程式碼可重現性與口頭簡報取代單次筆試,鼓勵問題導向學習。

導入步驟:學校如何開始

  1. 盤點基礎:確認現有電腦教室與網路頻寬,能支援雲端模擬與Python環境。
  2. 師資培力:優先安排跨科教師(資工、數學、理化)參與工作坊,建立共同語言。
  3. 課綱對接:以模組化單元(每單元2–4週)嵌入資訊或自然課程,避免大幅重編課表。
  4. 工具落地:在教學電腦安裝Python與常用量子套件,並建立校內使用指引與版本控管。
  5. 情境導入:從生活化議題(安全通訊、最佳化、感測)切入,連結職涯探索。
  6. 專題實作:安排小組題目與指導時程,設置里程碑與程式碼檢視清單。
  7. 成果分享:舉辦校際或區域交流,累積教材範例與常見問題知識庫。

常見問題與排除

  • 概念抽象難以入門:以向量與幾何圖像(如布洛赫球)輔助,先做直觀操作再回到數學。
  • 安裝環境衝突:採用虛擬環境(venv/conda)與教學用標準版號,提供一鍵安裝指令。
  • 硬體不可得:以雲端模擬器為主,安排少量遠端硬體作業以辨識噪聲與退相干差異。
  • 跨科協作困難:建立共同教材詞彙表與每週備課會議,明確分工(數學推導/程式實作/實驗演示)。
  • 學習動機不足:導入競賽或微型黑客松,以可見的成品與展示場合提升參與度。

後續展望與評估

量子應用基地可作為區域示範樞紐,逐步擴大師資社群與教材共享。建議以可量化指標追蹤成效,如參與師生人數、完成模組數、專題產出與開源教材下載量,並透過回饋機制持續優化課程設計,促進高中職端穩健銜接大學與產業的培育鏈。

要點彙總(TL;DR)

  • 新北市與中原大學合作推動量子應用基地,聚焦高中職。
  • 以量子素養、實作導向與跨域課程回應未來趨勢。
  • 採雲端模擬與開源工具,降低硬體門檻。
  • 提供導入步驟與常見問題排除,利於學校快速起步。
  • 以量化指標與社群共享機制持續優化推動成效。

SEO元描述:新北市攜手中原大學推動量子應用基地,鎖定高中職量子素養與實作導向教學。以雲端工具、師資培力與跨域課程串接,提供導入步驟與排錯指引,協助校園穩健啟動量子教育。


資料來源:新北、中原大學合作推量子應用基地高中職迎接未來趨勢- 文教新聞 – ner.gov.tw

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