在二十一世紀全球面臨氣候變遷的衝擊，世界各國皆積極投入面對此氣候環境難題的相關研究與因應策略，而農業仰賴各種氣候因子的調節，故為首當其衝的重點產業。農業生產需要調節陽光、空氣、水、土壤，而重視永續發展、生態保護取向的農業更進一步強調維持生物多樣性物種等自然資源的觀點。共築方舟－氣候變遷調適入口網指出，氣候變遷造成全球溫度升高、降雨量不均等，不僅打亂作物生長、影響生態系原有棲息地，也影響農產品產量、品質，危及糧食安全及生產力，並造成生物多樣性流失。我國農委會在2016年也指出，未來整合資料與通訊技術以及人性化互動科技，將以智慧科技讓臺灣農業進入4.0產業新時代（楊智凱、施瑩艷，2016）。因此，我們需要探究農業生產如何利用智慧機器人結合新興感測器技術來妥善因應快速的氣候變異。

 世界各國已把智慧型機器人列為重點發展項目之一，微軟總裁比爾蓋茲曾發表一篇的專文中提出家家有機器人的願景，預測本世紀「機器人」將會是重點研究領域。機器人的發展已在工業上長達半個世紀之久，隨著科技的進步與技術的創新，機器人從簡單的工業運作，已達到感測、人類、物之間的互動，並協助人類完成各項工作，機器人的應用不再侷限於工業的應用，將擴展至居家安全、娛樂、醫療服務、救災、教育等領域(蕭佳明、黃瑛綺，2011)。

本校(南投縣立仁愛國民中學，以下簡稱仁愛國中) 仁愛國中位於南投縣仁愛鄉，仁愛鄉正處於台灣中央山脈之上，地勢高峻陡峭，全鄉幅員廣闊，面積1,273.5312平方公里，面積大於桃園市、彰化縣，與雲林縣相近，是全臺灣面積第三大的鄉鎮，全鄉共有15所國小2個分校，但只有一所國中仁愛國中。

仁愛國中坐落於合歡山鞍部，海拔高達1400公尺，校園兩旁的山坡地皆是茶園，周圍環繞著能高山、奇萊山、合歡山及東眼山，視野遼闊、山巒起伏、雲霧時常繚繞、氣象萬千；學區學生來自仁愛鄉14個原住民小學，有賽德克族、泰雅族及布農族，原住民學生的比例高達85%以上，另外還有少數來自滇緬的擺夷族及少數漢人，是一所偏遠小型的原住民學校，也是個多元種族的學校。

      圖1 學生各族群人數比例                                                                 圖2 原住民學生各族群人數比例

   仁愛國中位處南投仁愛鄉原鄉部落，其鄰近鄉鎮有埔里盆地、花蓮等地，其地理環境條件相當適合做為科技農業科學教育課程研發與推廣。如仁愛高山地形已種植高山茶葉、香水百合、高山蔬果(高麗菜、娃娃菜、甜柿等)等；埔里地區以種植茭白筍、甘蔗、香菇、玫瑰花等農產品聞名；其地區地勢起伏落差較大，平地比例較為稀少，高山農夫皆在危險工作環境中工作，故適合發展出高山科技農業創新課程，利用機器人、自動化控制、觀測儀器、大數據觀測，克服地形上之困難，協助農民解決生活當中所遇到之困難點。

   仁愛國中雖位處偏遠但是學校非常注重學生科學與資訊教育的發展，積極徵求外部之資源，故發展機器人課程為學校重點特色，學生已在全國性機器人大賽獲得不少佳績，如第一名、第二名、佳作等成績，並將於9月份代表南投縣參加機器人全國競賽，榮獲全國性機器人競賽佳作。

十二年國民基本教育，是在九年國民教育的基礎上，採取五大理念，「有教無類」、「因材施教」、「適性揚才」、「多元進路」、「優質銜接」，九年一貫自然與生活科技課綱亦強調要「培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣」、「培養獨立思考、解決問題的能力，並激發開展潛能」、「學習科學與技術的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活」等重點；教育部107年課綱也將納入程式設計課程，而機器人是學習程式教育的載具之一，機器人的組成包含很多科學原理與程式，仁愛國中利用機器人為載具，指導學生學習科學的原理與程式，這些歷程讓師生皆有所收穫並能創造出極佳的教學與學習經驗。

仁愛國中之學生家長幾乎都是務農為生，因此本子計畫擬運用機器人與自動控制原理應用於農業結合之課程，期盼能發展出高山偏遠農業與智慧機器人之應用計畫，導入機器人控制農場之觀點，從各領域老師建置團隊、課程開發、教學資源整合、教學模組的建立，落實在地化特色，解決在地所遇到之問題。