課程資訊
課程名稱
環境與能源的資料科學
Data Science for Environment and Energy 
開課學期
114-2 
授課對象
生物資源暨農學院  生物環境系統工程學研究所  
授課教師
傅群 
課號
BSE5220 
課程識別碼
622 U5650 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
博雅302 
備註
總人數上限:50人 
 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

隨著物聯網與大數據技術的成熟,數據驅動的決策在環境永續與能源管理中扮演關鍵角色。本課程目標為建立學生的資料科學基礎,並深入探討其於環境監測與能源系統之應用。課程將系統性地教授 Python 程式設計(涵蓋 Pandas, NumPy, Scikit-learn 等核心函式庫),利用 Colaboratory Jupyter Notebooks 建構互動式協作環境。為確保理論與實務的緊密連結,本課程將深入剖析真實世界的場域案例,並特別以大學校園建築作為核心實作場域。透過解讀校園內長期累積的智慧電表數據與室內環境感測數據(如 CO₂ 濃度與溫度),學生將學習數據清洗、探索性分析、視覺化及機器學習建模。協助學生連結理論知識與實際應用,培養運用數據解決複雜環境與能源問題的核心能力。 

課程目標
修畢本課程後,學生將能夠:
- 掌握數據處理技術:熟練運用 Python 進行環境與能源數據的清洗、轉換,並能有效處理感測器數據中的缺失值與異常值。
- 精通分析與視覺化:運用 Pandas 與 Matplotlib/Seaborn 進行探索性資料分析(EDA),解讀並呈現複雜數據背後的趨勢與洞察
- 建構預測模型:針對建築能源消耗與環境模式,建立迴歸預測或分群模型,並能執行嚴謹的模型驗證
- 解決實務問題:將所學應用於台大校園實際案例,評估建築使用率對能耗及室內環境品質的影響,提出具數據佐證的分析報告
 
課程要求
1. 出勤要求:課程採混合現場和線上授課,實體課會點名。
2. 作業與報告:包含 3 次個人作業、1 次個人報告以及 1 次團體報告。
3. 遲交規定:作業與報告遲交一天扣 20%(以系統時間為準);Quiz 恕不接受遲交。
4. AI 使用規範:允許並鼓勵負責任地使用 AI 輔助,但每次作業與報告均需填寫並附上「AI 使用聲明書」。
5. 評分核心 (3C+AI):Completeness (完整性)、Clarity (清晰度)、Creativity (創意性)、AI (負責任的使用)。 
預期每週課前或/與課後學習時數
估計每週四到六小時 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
待補 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
QUIZ 分數 
5% 
NTU COOL 測驗 
2. 
課堂出席 
10% 
課堂和討論課出席 (一次一分) 
3. 
個人作業 
15% 
含 3 次作業 
4. 
個人報告 
30% 
自選資料集和題目,並應用課程內容 
5. 
團體報告 
40% 
台大淨零校園節能專案,含期末報告與程式 
  1. 本校尚無訂定 A+ 比例上限。
  2. 本校採用等第制評定成績,學生成績評量辦法中的百分制分數區間與單科成績對照表僅供參考,授課教師可依等第定義調整分數區間。詳見學習評量專區 (連結)。
 
針對學生困難提供學生調整方式
 
上課形式
以錄影輔助, 提供學生彈性出席課程方式
作業繳交方式
延長作業繳交期限, 學生與授課老師協議改以其他形式呈現
考試形式
書面(口頭)報告取代考試
其他
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/25  [實體課程] 課程介紹、加簽、分組 
第2週
3/04  [實體課程] 資料科學基本概念 
第3週
3/11  [線上課程] Python 基礎與環境、資料讀取和前處理 
第4週
3/18  [實體課程] 台大永續辦公室演講、講解個人/團體報告和作業 #1、討論課 #1 
第5週
3/25  [線上課程] API、EDA和數據視覺化 
第6週
4/01  [實體課程] 討論課 #2: 概念雛形,介紹作業 #2 
第7週
4/08  [線上課程] 機器學習模型 
第8週
4/15  [停課] 期中考週放假 
第9週
4/22  [實體課程] 討論課 #3:明確計劃,介紹作業 #3 
第10週
4/29  [線上課程] 模型驗證與評估、模型調參、開發環境(VScode)和專案管理 
第11週
5/06  [實體課程] 討論課 #4:初步成果的上台報告 
第12週
5/13  [線上課程] 互動式儀表板 
第13週
5/20  [實體課程] 討論課 #5:修正成果(80%)、AI使用分享 
第14週
5/27  [實體課程] 討論課 #6:最後微調(90%)、邀請業界人士演講 
第15週
6/03  [實體課程] 期末報告:2, 3, 4, 5, 6組 
第16週
6/10  [實體課程] 期末報告:1, 7, 8, 9組