國立中山大學107年度高教深耕教學創新計畫結案報告

計畫名稱：海科院「海洋畢業專題」課程試辦計畫

(一)具體措施、創新作法及自我檢討評估與改善機制

為深化培育本院學生之院核心能力，包括海洋專業能力與倫理認知、自我學習及解決問題的能力以及表達溝通與團隊合作的能力，並對學習目標及學以致用之概念有更深入的體悟，強化學術研究與產業的連結，及提升學習效率與興趣，藉由本院海資系、海工系、海科系大三大四高年級學生修讀「海洋畢業專題」相關課程，融入所屬系所基礎課程與跨領域產業課程，並結合本院其他系所的資源，進行跨領域的合作，藉此提升學生海洋相關創造能力，進而培養具有多維度媒體素養與能進行跨領域合作的海洋專業人才。

A、具體措施與創新作法

107年度海科院試辦計畫，除開設大一院共同基礎核心課程外，又以三系現有相似課程試辦「海洋畢業專題」課程，並於期末舉辦成果展示。三系課程規劃如下：

1. 海科系

於暑期設計一連串「海洋畢業專題」微學分課程，以專題小組方式，由老師帶領學生，從已建構的海洋專業知識出發，進行時下國內外及在地的各項海洋議題式的實地演練操作，以實際現場觀察測量或實驗所得的數據，進行專題的討論，展現公民科學家精神，完成專題製作。微學分課程多為大三、大四及研究生修習，課程融合基礎科學訓練及實際操作、實驗設計、野外採樣、數據蒐集與分析，透過修習微學分課程，學生有更多的機會進行實地探訪、演練操作。其研習成果再經由環境教育的入班教學科學營隊的經營、成果展的展演，推展給一般民眾或中小學生以達到USR(University Society Responsibility)的教學目標。

2. 海資系

　　將海洋資源畢業展計畫結合服務學習課程-海洋資源實務應用，將修課學生分為十五組，並與海科院內海洋生物與生物科技學科領域的教授合作，將學生依其選定的主題，至各專長相關的指導老師實驗室修習，並於期中定期要求學生書面資料整理及進行口頭報告，以了解學生的學習與準備狀態，並能及時修正其學習或資料準備之缺失。其後，修課學生為其選定的海洋科學主離進行成果發表準備。成果發表準備內容依海洋生物與生物科技等不同主題展示，並與現代生活、生醫科技等應用相連結，主題明確廣泛，切實引導參觀的社會大眾、高國中小學生認識海洋生物及其餘現代生活與生技產業實用性，且各組亦設計專題海報、中英逐字稿、互動道具、機智問答、小遊戲等，引導參與者了解與認識的興趣，提高互動性，以增進各主題與聽眾之間的互動，並進而推廣社會大眾對海洋資源的開發、應用與保育。

3. 海工系

　　透過讓學生自己發想一個計劃，並配合課程上學習的內容，讓學生以最大程度的創意，想出適合這個課程的專題。相較於之前只有針對課本上的內容，此方式能讓學生有較高程度的參與。透過學生的反饋，可以得知學生不只有學到課程的相關知識，透過在展覽的解說以及參訪者們的問題回饋，可以讓學生反思有關這項計畫上的不足。學生在海洋畢業專題成果展中卓越的作品展現，亦受邀參加於107年12月15-16日在高雄市文化中心所舉辦的「107年度國立中山大學以知識服務社會」活動，讓更多南部地區的民眾及高中生可以看到優秀的教學及研究成果。

各課程修課人數如下：

開課系所	系專業分化主修課程	修課人數
海科系	「海洋畢業專題：哈囉!海洋」(陳孟仙老師)	2
	「海洋畢業專題：東沙環礁探秘」(宋克義老師)	3
	「海洋畢業專題：永續海鮮」(湯政豪老師)	3
	「海洋畢業專題：河海洄游魚類與棲地」(廖德裕老師)	12
	「海洋畢業專題：優格海洋!」(陳慶能老師)	1
	「海洋畢業專題：找寶貝!」(劉莉蓮老師)	5
	「海洋畢業專題：微海洋呼吸」(黃蔚人老師)	2
	「海洋畢業專題：關心臺灣海岸」(張詠斌老師)	2
	「海洋畢業專題：異常波浪」(陳冠宇老師)	6
	「海洋畢業專題：聽海洋在歌唱」(海下所邱永盛老師)	7
海資系	海洋資源實務應用(廖志中老師)	50
	海洋生物科學繪圖(鄭義郎老師)	46
海工系	材料力學(陳邦富老師)	50
	外海結構工程導論(陳邦富老師)	4
	海洋土木(陳邦富老師)	3
院本部	海洋畢業專題成果展	攤位數:31 參加人數:710人以上

 

B、自我檢討評估與改善機制　　

1. 海科院於107年11月30日至12月2日舉辦「國立中山大學107學年海洋畢業專題成果展」，將三系學生海洋相關成果與作品進行攤位展示與解說，計31攤位，並透過闖關遊戲集點贈獎活動設計，由每攤位以展示、解說、體驗等方式介紹主題內容，再進行闖關測驗遊戲，通過才能集1點，全程參與至少需花90分鐘。為了進行海洋畢業專題成果展，參展學生針對與課程內容相符的海洋議題進行研究，並經過一連串的實驗、採樣、分析數據等步驟，以海報展示、微電影、設計闖關遊戲等方式展現研究成果及學習成效。
2. 本成果展透過發函至各級學校、張貼海報、網路（本院網站、Facebook、Line）、路邊旗幟及教師宣傳等各種途徑，廣邀了台南、高雄、屏東地區高國中小教職員生及ㄧ般民眾參加，共約700人以上共襄盛舉，除了推廣南部地區海洋教育知識外，也提升高教公共性，善盡社會責任。本成果展亦請參與民眾及師生給予回饋，大致上皆肯定此活動，然在團體來訪時間上的安排可再完善，避免同時間湧入太多人，攤位無法及時消化。

(二)亮點特色

1. 海科系

1. 微海洋呼吸：在高教深耕計畫的支持下，已完成自組pH分光光度計以及小水體二氧化碳分壓偵測器。其中自組pH分光光度計部分已在106學年度下學期「海洋化學與地質數據處理」中，讓本系同學完成實作並舉辦解析度競賽，第一名隊伍成功將解析度達到0.02至0.03 pH單位。而小水體二氧化碳分壓偵測器則參展本院「海洋畢業專題成果展」，參展同學以「海洋呼吸」為概念，讓參觀民眾吹氣進入小水缸，而本自製儀器可顯示水中二氧化碳上升及pH值下降，達到使民眾親身瞭解海洋酸化之過程。本自組儀器承接教育及研究兩面向，將引導上課同學進入研究實作，串聯本計畫提出之海灣及魚塭碳酸鹽研究，最終希望透過上述兩種自組碳酸鹽監測儀器，普及海洋酸化的科學概念，並進一步深耕未來科技養殖人才、厚植未來海洋研究之人力基礎。
2. 聽海洋在歌唱：透過課堂講授讓修課學生了解海洋聲學的原理與應用，讓學生親自聆聽海洋裡稀奇古怪的聲音，這些聲音包括了自然、各式生物與人為的聲響，並讓學生猜題，並在猜題中讓學生了解所有聲響的來源與海下科技的應用。另外也讓學生操作主動聲納，並錄製一段音樂、音頻、對話等在高雄港內的發射端發射聲波訊號，並在港的另一端布置聲納接收系統，讓另一端的學生來猜出音頻的內容。本課程涉及許多海洋聲學傳播的原理，在這實作的實驗中，藉此教導學生為何會猜錯，因為聲納在水裡面傳播有都普勒位移、低通濾波、背景噪音、還有混響等問題，都是聲納操作實際面臨的挑戰。成果展時播放實際錄製的音效，並針對不同年齡層參觀者設計適合的音樂題目，讓參觀者更有興趣參與猜題及聆聽學生說明。學生透過實際講解整個過程與面臨的挑戰，並對於國家兩個未來重要產業（潛艦國造與離岸風力發電）中聲納、聲學與環保議題提出看見的技術瓶頸，並說出他們的解決途徑，激發不同的思考。
3. 異常波浪（瘋狗浪與海嘯）：本課程透過課堂講授基本的波浪知識及異常特大波浪的相關理論，並讓學生分組討論如何減輕異常波浪的災害。學生自資料庫蒐集相關數據，進而進行電腦程式操作，實際分析臺灣海岸的異常波浪，掌握分析的技巧與能力，最後將實作的成果以電腦呈現模式模擬的效果，並攝錄成微電影，在成果展時進行展示及對參觀民眾解說，也讓民眾有機會看到不同的參數設定，會如何影響的波浪的成形及造成的災害。
4. 東沙環礁探秘：讓學生從海上空中水底等各種不同角度認識東沙環礁環境，討論出學生要做的觀察和研究並且持續改進，利用假說驗證方法實際進行可行的研究，並在東沙各處進行採樣、收集資料，整理數據後提出書面報告，以及製作影片介紹東沙環礁和自己的研究。

2. 海資系

1. 藤壺知多少：藤壺為一種常見的汙損生物，常固著在礁石上、舊船底、漂流物、甲殼類、甚至是鯨豚、海龜身上，然而一般大眾對其生長過程以及對人類經濟的影響不甚瞭解。透過介紹與說明，能讓大眾認識基礎的海洋污損生物，以及其對海運等經濟活動的影響。
2. 攔油索：隨著航與發展，船隻的航行難免發生意外，當船隻發生擱淺或是翻覆時，油汙外洩除了會造成火災爆炸之外，還會影響周遭生物及其棲息環境，而及時使用攔油索能減少油汙對環境的影響。
3. 珍珠美容：珍珠其實是貝類為排出其體內異物的產物，在本草綱目中，記載珍珠具治療肌膚色斑的功效，故常被作為生醫產品的研發對象。
4. 甲殼類標本製作與展示：標本是動物、植物、礦物等實物經過各種處理後，儘量保原貌情況下，藉以提供作為展覽、示範、教育、鑑定、考證及其它各種研究之用。海洋生物因其生活環境的特殊性，其標本須以不同的方式製作與保存，本次展示其相關的海洋甲殼類標本製作流程與成果。
5. 珊瑚在產業上的應用：珊瑚是由許多微小的珊瑚蟲群居而形成的群體動物其結構的外層有磷酸鈣組成，內部核心由碳酸鈣組成,利用碳酸鈣吸收速度大於磷酸鈣的本質，移植材料可以幫助重塑骨細胞的生長，使移植執行更有效率。另外從珊瑚體內萃取到雙萜類化合物，其具有神經安定和抗發炎活性抑或是抗癌的特性。
6. 海兔的防禦系統：海兔沒有堅硬的外殼做有效的「物理」 性防禦，且行動緩慢，於是從「行為」及「化學」方向強化防禦機制。隨著年齡的增長，海兔的防禦方式也有所不同。
7. 海洋藥害：有意與無意的人類行為，不斷地向自然環境中添加生活伴隨產生的化學物質，如：有機錫、壬基酚、及處方藥之藥物濫用。而這些化學物質持續地釋放與環境累積導致自然生態系統的危害，漸漸的反噬了人類的生活與健康。
8. 海洋附著生物帶給人類的困擾：海洋污損生物是海洋環境中棲息或附著在船舶和各種水下人工設施上，對人類經濟活動產生不利影響。如何達到可以降低汙損生物的附著，又不影響生態環境是個極大的挑戰。
9. 常見頭足類分辨：頭足綱是軟體動物中最進化的一群，有相當發達的頭部與足部，因此被稱為頭足綱。由於外型多為相似，常被商家魚目混珠，故對頭足類的分辨極為重要。
10. 海洋弧菌：是一種海洋中的細菌。如果傷口暴露或接觸到海水，海洋弧菌會在傷口上繁殖，進而引發潰爛，甚至導致組織壞死。若食用了受海洋弧菌污染而未處理的海鮮，也有罹患腸胃炎的可能。
11. 海洋無脊椎：無脊椎動物顧名思義為一群無脊椎的生物，具有許多類群，且各類群在海洋中皆有分佈，其種類數占全球動物總種類數的95%。在卡通海綿寶寶中出現了海綿、軟體、節肢與棘皮。
12. 好吃的虱目魚：面臨漁業資源的枯竭，如何推廣民眾購買及實用養殖漁業的的產品，給大自然有休養生息的時間，從教與推廣做起。
13. 河豚毒素：是一種毒性強烈的神經毒素，因長存在河豚體內，因而被稱為「河豚毒素」
14. 海洋微塑膠：以往對海洋廢棄物的認知多著中在大型廢棄物，卻忽略了公釐甚至是微米等級的塑膠也影響著我們的生活。
15. 螢光蛋白：螢光魚之所以能夠發光，主要是因為綠色螢光蛋白的發現與使用，讓研究人員得以觀察活細胞內的各種作用，為生物學指出了一條明路，三位研究綠色螢光蛋白的學者下村脩、馬丁·查爾菲(Martin Chalfie)和錢永健因此獲得2008年諾貝爾化學獎。

3. 海工系

1. PM2.5下的新潮流「隱形鼻罩」: 使用了桶子並將裡面灌滿煙霧當作是髒空氣，並以電風扇來模擬人的呼吸，藉此來比較活性碳與靜電濾網的結合以及單一靜電濾網以及口罩三種不同的材質的過濾速率以及效果。
2. 生物奈米科技西裝：以高密度材料作為保護層，接著中間是緩衝層，把對人體的傷害降到最低，最外層有防水兼防汙層。
3. 非牛頓流體與汽車防護：利用兩台相同質量的車體(質量包含非牛頓流體)，並用相同高度的單擺(質量相同)，相同的軌道，並觀察在受到單擺後車體的位移量判斷其所受的能量是否會吸收，藉此判斷，是不是能藉由非牛頓流體的特性來減低車禍意外的損傷。
4. 離岸浮式風力發電機：透過模型的設計，可以直觀了解到風機的基礎結構。
5. 離岸風機減震系統：透過模型的設計，配合實驗的模擬，可以了解到，有無加入減震系統的差別。

4. 校內新聞

1. 31項科普展示 中山大學邀學子聽看海洋 (中山新聞)
2. 討海生活大解密！中山學生擺攤賣自釣炸魚 (中山新聞)

5. 校外新聞

1. 高雄中山大海洋畢業展 500師生參觀 (工商時報即時新聞)
2. 展現海洋首都研究成果 500人爭看「海綿寶寶」(自由時報電子報)
3. 高雄中山大海洋畢業展 500師生參觀 (中時電子報)
4. 海綿寶寶裡有幾種無脊椎動物？中山海洋展報你知 (聯合新聞網)
5. 中山大學海洋畢業專題成果展 邀高雄台南5百名國小至高中師生聽看科普 (鮮周報)
6. 31項科普展示 中山大學邀學子聽看海洋 (台灣新生報)
7. 31項科普展示 中山大學邀學子聽看海洋 (大成報)
8. https://drive.google.com/open?id=1o7Ckyj153Bz6AThbvghxE0-dEYwuHxeG