非正式課程:零碳智慧農學團隊

國立嘉義大學高等教育深耕計畫

團隊輔導-非正式課程計畫成果報告表

填表日期:112年11月1日

輔導老師:翁永進

系所單位:機械與能源工程學系

連絡電話:0926085788 

E-mail:yjweng@mail.ncyu.edu.tw

課程、活動記錄列表:

項目

日期

主題

教學形式

主講者

1.

2023.3.3

團隊非正式課程活動線上討論(第 1 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

2.

2023.3.10

團隊非正式課程活動線上討論(第 2 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

3.

2023.4.28

團隊非正式課程活動線上討論(第 3 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

4.

2023.5.26

團隊非正式課程活動線上討論(第 4 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

5.

2023.6.2

團隊非正式課程活動線上討論(第5 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

6.

2023.6.28

團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環學習(種植/再生)活動

實際動手製作與架設裝配

翁永進老師

場域耆老

7.

2023.7..2

團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環架設調整與紀錄量測活動 1

農廢循環架設調整與紀錄量測活動

翁永進老師

場域耆老

參與學員

8.

2023.7.15

團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環架設調整與紀錄量測活動 2

農廢循環架設調整與紀錄量測活動

翁永進老師

場域耆老

參與學員

9.

2023.7.21

團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環學習活動參與心得與回饋線上討論(第1次)

參與心得與回饋線上討論

翁永進老師

參與學員

10.

2023.8.28

團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環學習活動參與心得與回饋線上討論(第2次)

參與心得與回饋線上討論

翁永進老師

參與學員

11.

2023.10.28

團隊非正式課程活動結案繕寫

團隊非正式課程活動活動綜整

翁永進老師

參與學員

 

     
 

執行成效 


  • 計畫動機與目的: 

零碳排為目前世界各國主要投入的與各國政策主要方向之一,其中因應地球人口的增加之糧食危機,在智慧農業上亦積極投入相關主要的研發與創信,並期望能有正向的回饋。同時在教育面向上,亦可以積極讓外來學子能夠認識目前台灣所面臨的農業現況以及未來可能的轉型,因此本非正式課程計畫預計將結合,智慧農業、人工智慧物聯網(The Artificial Intelligence of Things (AIoT)、以及自主開發電能供給的方式進行可能的智慧農業串接,藉由鎖定在零碳排之方式下進行非正式課程計畫,並帶領學生進入農村,紀錄與設計製作到成果展現之非正式課程活動,並期望參與之學員能更有所收穫。 

新式發電系統因應未來產業在極端氣候變遷過程適應並達到產銷平衡,並經由介紹場域讓同學認識並說明目前場域的情況與過往的進步,以及目前面臨的主要問題,整合零碳排的方式進行智慧種田是一重要的方向,結合政府循環經濟之概念及產業方向積極以結合IoT(Internet of Things) 利用機械自動化輔助切入藉以加值高效化,期望參與團隊非正式課程參與學員成員有跨領域收穫。

 

  • 計畫規劃及執行分析:
    1. 計畫規劃概念 

本非正式課程計畫規劃執行地點在苗栗縣後龍灣瓦社區作為本次活動主要場域,並經由商借該場域的農地以及老屋作為團隊創作與發想的根據地,過程中,帶領學員餐與實地記錄場域的風土民情、農忙、水文、地理環境以及居民生活等等,從而切入目前農村育的困境並尋求改善的方式,最為本團隊給予協助切入之方向。

團隊非正式課程參與學員首先經由影片導覽了解該地區,並經老師解說後知道目前台灣現存農村場域環境面臨的問題,並期望能有本身專業融入的方式期待有適合的解決方法,過程中建議使用創意性工程設計較學之 TRIZ技巧進行切入,並且師生實際和該場域居民進行訪談與了解所需,弊情胖能提供可以解決問題的方法,同時在可允許的情況下進行設計與製作實際實現。 

  1. 計畫執行分析 

(1)定期團隊非正式課程參與學員會議 

項目

日期

主題

教學形式

主講者

1.

2023.3.3

團隊非正式課程活動線上討論(第 1 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

2.

2023.3.10

團隊非正式課程活動線上討論(第 2 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

3.

2023.4.28

團隊非正式課程活動線上討論(第 3 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

4.

2023.5.26

團隊非正式課程活動線上討論(第 4 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

5.

2023.6.2

團隊非正式課程活動線上討論(第 5 次)

活動線上討論

翁永進老師

參與學員

 

(2)設計圖繪製討論與定稿 Arduino 程式撰寫

(3)施作過程與居民互動:進入農村實踐場域總規劃主內容以系統性蒐集紀錄。

(a)團隊非正式課程參與學員三維列印印出之成品風力發電機測試製作:新式發電系統提供電力全方位風力發電系統作為電力來源。 

(b)團隊非正式課程參與學員再生能源架設與農廢循環學習(種植/再生)活動:新式發電系統提供電力全方位風力發電系統作為電力來源),可以提供進行加工電力來源。並可以再運用破碎成可以在灑進田園裡當成肥料的綠肥,讓循環農業概念再更加落實,在農業廢棄物資材利用部分,將可針對農業生產所產出之剩餘資材再利用製成產品,提升農村經濟

  1. 驗收與實際場測

 

三、執行成果及學生學習成效: 

3.1 執行成果 

(a)再生能源架設與農廢循環學習(種植/再生)活動-新型風力發電施工:新式發電系統提供電力全方位風力發電系統作為電力來源,經由初步運用元件分析、衝突矩陣、39 工程參數與 40 發明原則、物質-場分析與 76 標準解等創意設計操作結果,整合出太陽能充電控制器之概念系統,充電控制器能提供(a)單獨使溫室風扇運轉、(b)只對電瓶充電、(c) 溫室風扇運轉並同時充電、(d)電瓶提供電力驅動溫室風扇等多種智慧模式,並於其中自主切換,加上太陽能充電控制器與電瓶,藉由控制器分配電力 

(b)新型風力發電施工貨櫃內部線路組架 

3.2學生學習成效 

計畫定期計畫團隊帶領課程學生於固定周次前往農村實踐場域參訪以及參與實習、實作、專題設計紀錄,同時團隊將與種子學生進駐農村實踐場域進行實作設計紀錄與駐村協助工作。結合政府循環經濟之概念零碳排及產業方向積極以結合 IoT(Internet of Things)取得以網際網路、傳統電信網等的資訊承載體,讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網絡感測設備與 AI 發展概念,以機械自動化輔助切入藉以加值高效化。

(1)成功開發新式風力發電零碳排教材:再生能源作為電源來源(創作一新式發電系統提供電力全方位風力發電系統作為電力來源),可以提供進行加工電力來源。

(2)開發農業廢棄物加值再生產品教材:將可針對農業生產所產出之剩餘資材再利用製成產品,提升農村經濟。

(3)成功紀錄新式風力發電零碳排數據。

(4)架設農業廢棄物-生物可分解性穀類廢棄物再利用的機械:學生與團隊成員將有效學習跨領域以及農村經經濟相關實務,落實政府政策,同時達到課程實踐團隊輔導非正式課程課程的目的,引導學生參與農村相關事務。

 

四、輔導教師及學生之意見與回饋: 

執行後經由訪談方式,記錄學生參與的感想:選列 

(學生 A):感謝學校有機會讓我們餐與這種非課程的活動,因不需要考慮分數的枷鎖,所以餐與起來格外的無壓力,也希望老師能持續申請,讓學弟妹有機會可以參與。 

(學生 B):以前不曉得有這活動,在整個活動過程中學到很多課堂上無法學到的東西,例如實際參與農村體驗,和居民互動,諄正感受到目前農村遇到之問題,以及經由我們團隊試著解決後的改進成果,我覺得很有成就感。 

(學生 C):印象最深刻是進行活動組架風力發電和太陽能板,我是第一次進行這種活動,老實講一開始沒有信心,但經過老師和學長的帶領後我慢慢了解如何運用發電在荒蕪的農地,也了解水電的可貴,我會更加節約用水用電,讓地球持續永續。 

(學生 D):設計風力發電過程印製一整天,我需要顧機台,印象很深刻,也常印錯,印到一半壞掉,損失很多材料,但最後完成,我覺得對自信心很強化,感謝學校有機會讓我們和老師一起參與農村活動,並且利用 TRIZ方法去解學真實的問題,並獲得很好的解決後的效果。

(學生 E):渦輪印製很不容易,同時設計過程中的 meeting 幾乎是每個禮拜一次,我想這是最辛苦的地方,但我覺得不會有壓力,因沒有分數的考量,我是自願參加的,老實說學到很多以前沒有經驗到的東西,讚!! 

 

五、反思檢討:

5.1課程、活動是否符合學生所需,對於教師及學生的助益

新式發電系統因應未來產業在極端氣候變遷過程適應並達到產銷平衡,並經由介紹場域讓同學認識並說明目前場域的情況與過往的進步,以及目前面臨的主要問題,整合零碳排的方式進行智慧種田是一重要的方向,結合政府循環經濟之概念及產業方向積極以結合 IoT(Internet of Things) 利用機械自動化輔助切入藉以加值高效化,期望參與成員有跨領域收穫對於教師及學生的助益相當大。 

5.2活動執行之困難處 

(1)因為風速不穩定,導致風力發電機無法正常運作許要再進行調整。 

(2)如何確保颱風天或風速過大的情況下,讓渦輪可以停止或是暫停,需要家機構與控制器部分是下一步進行的方向。

5.3 預期成效之達成率或未來修正方向 

(1)計畫執行後經評估已達到預期的計畫規劃 

(2)未來將輔以進行產業開發以及整合進入較有高經濟價值的農產品,並提高發電效率,同時融入該區域的青年共同營造,讓沒落的農村社區可以復甦。