本校理學院在教育部高等教育深耕計畫的經費支持下，特別舉辦「自然科學領域探究與實作專題課程及競賽活動」。這項活動歷經數個月的扎實歷練，完美展現了理學院31位同學「跨域學習、AI量化、解決生活問題、實踐SDGs永續精神」的卓越成果與不畏挑戰的熱情。

🔬一、計畫申請：熱情引爆！用跨域視角鎖定生活痛點

在計畫申請之初，理學院各學系學生便展現出極高的參與熱情。同學們不再拘泥於傳統純科學的象牙塔，而是將目光投向與日常生活息息相關的實務問題，並主動思索如何將 AI 技術與永續發展目標（SDGs）融入研究中。

●聚焦生活與環保：申請主題多元且接地氣，包含居家安全的磁磚防滑改善、日常飲品的啤酒品質化學分析、甚至到農業的植物工廠光照調控，以及水體除藻與電鍍製程等環境永續議題。 

●跨域AI藍圖：學生在計畫書中大膽規劃結合影像辨識、機器學習、程式開發等跨領域工具，充分展現了理學院學生勇於跳出舒適圈、跨界迎向新科技的企圖心與創新思維。

💻二、專題實作：AI 驅動！傳統實驗升級數位量化

進入實作階段，在三位不同領域指導老師的跨界帶領下，學生們展現了極強的整合能力 。他們將 AI 定位為強大的輔助決策工具，並未完全取代動手操作，而是以此為實驗賦能 ：

●影像自動量化：學生靈活運用 Python、OpenCV、ImageJ 等影像處理技術 。例如第一、二組將肉眼難以評估的「磁磚微結構」與「電鍍表面均勻度」轉化為精確的3D表面圖與數據指標；第四組更搭配 AI 插件自動化計算小白菜的葉面積與生長速率。

●大數據關聯建模：第四組將多變因數據導入 Scikit-learn 等機器學習工具，訓練出「光環境－營養密度預測模型」；第三組則運用AI輔助分析多重水質數據，在複雜的變因中找出除藻的最適淨水策略。

📈三、進度報告：不畏挑戰！從程式小白到多元迴歸

探究的過程並非一帆風順。在進度報告階段，許多同學坦言，跨領域研究最困難的就在於「程式撰寫」與「跨學門的知識隔閡」。

●擁抱新工具克服瓶頸：面對複雜的多元迴歸分析與資料清洗，學生們不畏挫折，主動利用 ChatGPT 或 Claude 等大型生成式 AI 工具來輔助撰寫 R 語言與 Python 腳本。

●從主觀到客觀的蛻變：透過反覆的嘗試與修正，各組成功建立起「水色指數」、「清澈度指數」等客觀的科學數據 ，在進度匯報中展現出高水準的動態數據視覺化圖表，實現了從「傳統主觀觀察」到「數位AI預測」的華麗蛻變。

🏆四、競賽審查：精彩激辯！兼具科學深度與實務價值

在最終的競賽審查中，各組學生登台大秀成果，極高的學術水準與實務價值讓審查委員讚嘆連連。

●第一名（第二組）：深入研究電鍍操作條件，發現低濃度的甲基磺酸銅搭配最佳電極距離，即可獲得優質鍍層，免除高濃度藥劑，大幅減少環境負擔。其運用 ImageJ 將均勻度「數據化」的嚴謹邏輯，獲得評審高度肯定。

●第二名（第一組）：嚴謹實測磁磚使用防滑噴霧後的靜摩擦係數，並以科學化微觀分析解釋「微蝕刻作用」機制，為居家安全提供極具實用價值的消費者建議，應對 SDGs 3 良好健康與福祉（居家安全與生活健康）。

✨五、專題亮點：科學落地，點亮 SDGs 永續精神

本次活動最大的亮點，在於學生成功將科學探究、AI跨域、社會責任（SDGs）三者緊密結合，應對 SDGs 4 優質教育（跨領域科學人才培育）：

●永續綠色化學（應對 SDGs 12 責任消費與生產）：如第二組的「永續電鍍」研究，證實低濃度藥劑的可行性，減少重金屬廢液，完美回應環保訴求。 

●水資源與生態維護（應對 SDGs 6 淨水與衛生）：第三組與第六組針對優養化水體除藻及鋁明礬淨水進行深入分析 ，提出兼顧速度、持久性與成本的淨水策略。

●科技農業（應對 SDGs 2 消除飢餓／永續農業）：第四組建構 AI 模型預估植物品質，為未來精準農業與智慧工廠提供可行方案。

🗣️同學感言分享

化學系參賽同學：「以前做實驗就是單純記錄肉眼看到的變化，沒想到這次能跨界學到 Python、ImageJ 這些影像處理軟體，把原本很抽象的『均勻度』直接變成客觀的 3D 圖表和標準差，這對我的科學思維衝擊很大！雖然 debug 的過程很痛苦，但最後看到成果真的很值得！」

物理系參賽同學：「這次的題目要解決的是實際的環境與生活問題。過程中不只要懂物理物理、化學特性，還要寫程式、建立 AI 預測模型。謝謝組員們跨系合作、不畏挑戰，我們真的合力完成了一件很酷的事！」

🙏感謝學校深耕計畫支持

本次活動的圓滿成功，特別感謝教育部高等教育深耕計畫的經費大力支持。因為有深耕計畫提供充足的實驗材料、軟體與競賽獎勵資源，才讓理學院的同學們能無後顧之憂地在實驗室裡大膽假設、小心求證，並擁有將創意轉化為實體應用的機會。這項計畫不僅培育了學生的 AI 跨域硬實力，更為校園激發出強大的探究與創新能量！（理學院）

▲探究與實作專題研究報告競賽得獎名單及師長頒獎。

▲探究與實作專題研究競賽審查評分。

▲探究與實作專題研究競賽海報（第1組至第3組）。

▲探究與實作專題研究競賽海報（第4組至第6組）。

※與本活動相對應之聯合國永續發展指標：