AI IoT智慧家居教育課程

本工作坊以智慧物聯網家居套件為核心教具,結合最新的大語言模型 (LLM) 技術與物聯網 (IoT)應用,建立一個融合硬體編程與人工智慧互動的學習模式。透過從認識 AI 語音互動原理、感測器應用邏輯,到親手搭建智慧屋、實現 LLM 語音控制與自動化情境設計,讓學生完整體驗智慧家居從硬體組裝到 AI 賦能的開發過程。

為何選擇「AI IoT智慧家居教育」?

在智慧科技普及的時代,學生普遍面對:

  1. 物聯網原理抽象難懂
  2. AI 應用停留在軟體層面
  3. 對未來智慧生活缺乏想像
  4. 缺乏軟硬體整合開發經驗
 

AIoT智慧家居具備獨特優勢:

  1. 降低AI門檻:讓學生以自然語言 (LLM) 即可控制硬體
  2. 豐富的感測器實踐
  3. 支持圖形化編程,讓創意快速實現
  4. 跨學科整合:涵蓋電子電路、提示詞工程與自動化邏輯
 

結合 AI 技術作為控制核心,智慧家居開發不再是深奧的代碼,而是能以人機協作的形式,讓每位學生都能成為未來生活的「智慧建構師」。

適合對象
學生:
小四至中學學生
(可按年級調整難度與內容深淺)
科目/應用範疇:

資訊及通訊科技科 (ICT)、STEAM 教育、常識科、科學科、跨學科專題研習 (PBL)
場合:
校本科技週、STEAM 主題活動日、課後 AI 興趣班、全方位學習日、科技教育成果展示、資優學生培訓計劃

AI IoT智慧家居教育課程

本工作坊以智慧物聯網家居套件為核心教具,結合最新的大語言模型 (LLM) 技術與物聯網 (IoT)應用,建立一個融合硬體編程與人工智慧互動的學習模式。透過從認識 AI 語音互動原理、感測器應用邏輯,到親手搭建智慧屋、實現 LLM 語音控制與自動化情境設計,讓學生完整體驗智慧家居從硬體組裝到 AI 賦能的開發過程。

為何選擇「AI IoT智慧家居教育」?

在智慧科技普及的時代,學生普遍面對:

  1. 物聯網原理抽象難懂
  2. AI 應用停留在軟體層面
  3. 對未來智慧生活缺乏想像
  4. 缺乏軟硬體整合開發經驗
 

AIoT智慧家居具備獨特優勢:

  1. 降低AI門檻:讓學生以自然語言 (LLM) 即可控制硬體
  2. 豐富的感測器實踐
  3. 支持圖形化編程,讓創意快速實現
  4. 跨學科整合:涵蓋電子電路、提示詞工程與自動化邏輯
 

結合 AI 技術作為控制核心,智慧家居開發不再是深奧的代碼,而是能以人機協作的形式,讓每位學生都能成為未來生活的「智慧建構師」。

適合對象
學生:
小四至中學學生
(可按年級調整難度與內容深淺)
科目/應用範疇:
資訊及通訊科技科 (ICT)、STEAM 教育、常識科、科學科、跨學科專題研習 (PBL)
場合:
校本科技週、STEAM 主題活動日、課後 AI 興趣班、全方位學習日、科技教育成果展示、資優學生培訓計劃

智慧物聯網家居與STEAM教育: 培養未來創新者的關鍵

在快速發展的數位時代,科技教育的重要性日益突顯。其中,智慧物聯網(IoT)家居作為一個具體的應用場景,與STEAM(科學、技術、工程、數學)教育的結合,為學生提供了前所未有的學習機會。這種結合不僅能激發學生對科學技術的興趣,更能培養他們解決問題、創新思維和跨學科合作的能力,為他們未來在各個領域的發展奠定堅實基礎。

智慧物聯網理論與實踐的橋樑智慧物聯網家居套件,為學生提供了一個動手實踐的平台。透過組裝和編程這些套件,學生可以親身體驗物聯網技術的運作原理。

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核心AI LLM教具簡介

AI 大語言模型 (LLM) 語音互動模組配備螢幕、攝影鏡頭及語音處理系統,充當整座智慧屋的「AI 大腦」。
有別傳統的固定指令控制,此模組能夠進行自然語言對話,理解上下文語境,主動提供建議,實現真正的人機協作體驗。

𝟭.智慧氣象與生活自動化

整合氣象數據與 AI 決策,實現雨天自動收衣,讓家務管理更具預見性。

𝟮.智慧環控與室內舒適

監控溫濕度並由 AI 自動調節風扇,精準維持室內舒適度,兼顧節能效益。

𝟯.智慧視覺與安防感知

運用 AI 影像辨識偵測動態與人物身份,自動執行門控,構建智慧防護網。

𝟰.智慧燈光與情緒互動

透過 AI 辨識面部表情特徵,自動驅動燈光切換對應色調,實現情感化光效互動。

𝟱.智慧植物與資源管理

分析土壤感測數據以精準控制水泵開關,實現自動化按需灌溉,大幅優化水資源利用。

課程目標

了解智能家居技術

學生將學習智能家居的核心技術,包括感測器、控制器和連接設備的工作原理,理解如何利用這些技術實現自動化、節能和安全的家居生活。這將幫助他們深入了解智慧家居系統的運作,並掌握如何將技術應用於現實生活中。

理解數據傳輸的原理

學生將學習數據傳輸的基本概念,理解在AIoT系統中,數據如何從感測器傳送至控制設備,並在各種場景中應用。他們將學會選擇適合的數據傳輸方式,確保數據的安全性和穩定性,這對於未來的技術應用至關重要。

用編程控制電子零件

學生將透過學習Python等編程語言,運用程式來控制各種智能設備。他們將掌握基礎編程技巧,並能應用於智慧家居的設計與實作,例如編寫程式控制智慧照明、智慧門鎖等系統,培養他們的邏輯思維和解決問題的能力,提升編程的實用價值。

三大課程內容規劃

本課程將透過理論與實作相結合,讓學生深入了解人工智慧物聯網(AIoT)的技術和應用。從基礎知識開始,逐步引導學生學習感測器、控制器、數據傳輸與程式設計等技術,掌握AIoT系統的開發與應用

①認識AloT原理

  • 學習 AIoT 技術的基本概念
  • 理解感測器、控制器及連接設備
  • 掌握人工智能 (AI)、雲端運算及數據庫等前沿科技知識
  • 探討智慧家居技術,理解 AIoT 如何提升現代生活品質
  • 分析 AIoT 在不同產業的潛力,引導學生掌握未來科技發展趨勢

②製作AIoT

  • 學習從零開始設計並組裝 AIoT 系統的電子元件
  • 實際操作感測器與控制器,親手搭建電子電腦系統
  • 運用圖形化編程或 Python 語言進行軟硬體開發與控制
  • 實踐設備與雲端數據庫的連接,掌握數據傳輸技術

③AIoT應用與創新專案 

  • 探索 AIoT 在智慧家居、工業自動化等多個領域的實際應用
  • 設計並實踐具備創新性與功能性的 AIoT 解決方案
  • 利用物聯網平台分析數據,並透過雲端記錄與監測實時資訊
  • 藉由團隊合作與專案設計,激發學生的科技潛能與創新思維

核心學習歷程總結

硬體搭建 → 感測實踐 → AI 賦能 → 情境整合

讓學生親身經歷:硬體 × 軟體 × 智慧 的結合,從理解物聯網原理,到體驗 LLM 自然語言互動,再透過邏輯編程與感測器應用,
把對未來生活的創意具象化為可運作的智慧屋系統,並以作品展示作為總結的完整學習體驗。

學生學習成果

「智啟學教」核心KPI規劃

香港教育局近年大力推動中小學STEAM(科學、科技、工程、藝術及數學)教育,並透過各項撥款計劃支援學校。

①項目納入學校發展計劃

  • 完美對接政府「發展人工智能賦能教育」長遠指標
  • 為學校爭取更多外部榮譽與資助

②三個科目+兩個級別+六個應用人工智能教學

適合年級:小四至中三
  • 科學科
    利用 IoT感測器與 AI 分析溫濕度及光照,探討氣候對生活的影響,掌握環境預測應用
  • 電腦科
    利用視覺模組學習算法邏輯,成功編寫具權限管理的智慧門禁系統
  • 常識科
    學生利用IoT House 收集校園氣象數據,並探討 AI 智慧節能的應用(如自動關燈),以強化學生保護資源的公民責任意識
     

③舉辦運用人工智能輔助教學公開課

  • 激發學生興趣
    展示 AI 創作歷程以啟發學生對人工智能興趣
  • 展示AI教學實力
    如何成功將loTHouse 轉化為高效的教學工具

④舉辦運用人工智能輔助教學經驗分享會

  • 凝聚專業團隊
    建立互助文化,形成高科技素養的跨學科教師團隊
  • 持續專業成長
    內化教師 AI知識,提升職業競爭力

⑤舉辦提升學生人工智能素養與技能活動

  • 培養解決問題能力
    學生需應對電路連接、代碼除錯等真實技術挑戰
  • 激發創新潛力
    鼓勵學生培養從0到1的原創思維

「智啟學教」撥款計劃

香港教育局推出「智啟學教」撥款計劃港幣500,000元,配合《施政報告》及數字教育策略,本計畫旨在協助中小學推動 AI 賦能教育。透過促進各科教師善用 AI 輔助教學(AI for ALL subjects),全面提升學生的 AI 素養與技能,進而優化學與教成效。

全方位學習津貼

香港教育局設立的「全方位學習津貼」旨在支援學校推展多元化的學習活動,促進學生全面發展,涵蓋體育、藝術、科技、社會服務等領域。 學校可靈活運用津貼,配合課程目標及學生發展需要,設計適切的體驗學習活動,豐富學生的學習經歷。

支援開設小學科學科的一筆過津貼

香港教育局因應《2023年施政報告》提出由2025/26學年起推行小學科學科發放一筆過津貼港幣350,000元,向全港公營小學及提供本地小學課程的直資小學發放津貼,協助學校優化設施、添置資源及支援教師專業發展,順利開設小學科學科。

「智啟學教」撥款計劃

香港教育局推出「智啟學教」撥款計劃港幣500,000元,配合《施政報告》及數字教育策略,本計畫旨在協助中小學推動 AI 賦能教育。透過促進各科教師善用 AI 輔助教學(AI for ALL subjects),全面提升學生的 AI 素養與技能,進而優化學與教成效。

全方位學習津貼

香港教育局設立的「全方位學習津貼」旨在支援學校推展多元化的學習活動,促進學生全面發展,涵蓋體育、藝術、科技、社會服務等領域。 學校可靈活運用津貼,配合課程目標及學生發展需要,設計適切的體驗學習活動,豐富學生的學習經歷。

支援開設小學科學科的一筆過津貼

香港教育局因應《2023年施政報告》提出由2025/26學年起推行小學科學科發放一筆過津貼港幣350,000元,向全港公營小學及提供本地小學課程的直資小學發放津貼,協助學校優化設施、添置資源及支援教師專業發展,順利開設小學科學科。

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