特別報導 　產學焦點　

第35期特別報導 110學年度雲科大執行教育部STEM領域及女性研發人才計畫成果

一、教育部STEM計畫簡介

教育部STEM領域及女性研發人才計畫，鼓勵女學生投入S科學(Science)、T科技(Technology)、E工程(Engineering)、M數學(Mathematic)領域學習與就業，支持女性教研人員深化參與科研，並期待學校與合作企業在STEM領域進行人才培育及創新研發。

雲科大透過建置產學鏈結育才平台並提出四大研究方向：「智慧化監測技術」、「智慧化硬體設計」、「智慧化環境分析」、「大數據資料分析」進行有效的產學連結、培育優質人才。

►(圖一)計畫架構圖。

二、計畫執行情況

雲科大採用「教學相長」之方式培育學生，讓研究生帶領大學生一同學習，邀請相關專長教師一同協助培養學生具有「協調合作能力」、「溝通能力」、「研究能力」、「問題解決能力」、「獨立思維能力」與「創新能力」，團隊教師們針對自己專長，聚焦於永續環境安全產業，促進有包容性且永續的經濟成長，達到全面具生產力的就業，並加速企業智慧化創新，且為了達成跨領域的學習，計畫於每月辦理師生研究交流活動，共計七場，讓不同領域的教師及學生可以互相學習。

此外雲科大於計畫期中也辦理了兩場大師級講者進行經驗分享：

第一場邀請台塑企業總管理處安衛環中心的黃溢銓副總、雲科大科法所王服清教授與環安系萬騰州共同進行「淨零碳排」產業論壇。

►(圖二)淨零碳排產業論壇。

第二場邀請勤誠興業股份有限公司陳美琪董事長到校進行演講，為學生們分享勤誠是如何從小小的貿易公司發展成大型跨國企業的創業心得。

►(圖三)科技好力講座 - 從零到無限。

因計畫支持女性投入STEM領域學習，雲科大將經費投入於研究支援補助、添購研究及電腦設備及產學合作專題研討會議等，並給予17名學生研究獎助金，其中有6名為女性同學，希望藉此鼓勵及支持女學生投入STEM領域學習，整體提供對女性友善、親和的環境，希望可以帶領更多的女性投入科研。

在執行計畫期間，雲科大規劃促進四大領域教師相互合作，除媒合簽訂合作意向書六家廠商之產學合作外，另開拓新的產學合作廠商，110學年度計畫團隊共完成 28 案產業實務專題報告、產學合作計畫成果或論文發表，於不同產業推動智慧環境技術。團隊教師推動產學合作和人才培育之主軸也符合聯合國永續發展指標或ISO 45001職業健康和安全系統標準，達成大學社會責任及培養學生具有企業社會責任價值觀。

三、STEM計畫成果

110學年度達成目標

• 共培育65名學生（STEM領域54名、非STEM領域11名），博士2名，碩士26名、學士37名，其中有27名為女性同學。
• 共完成 28 案產業實務專題報告、產學合作計畫成果或論文發表。
• 共辦理7場師生研究交流活動及2場大型經驗主題分享，實現跨領域之人才培育。

第35期產學焦點 PBL研究中心專題報導-小水力發電設備研發及應用研究中心

♦序言

綠色能源為台灣未來能源政策的重要發展方向，而小(微)水力發電仍存有相當大的開發空間與蓄積能量。有鑑於此，本中心主持人溫志超特聘教授，於2018年2月配合學校綠能開發與學研成果支援產業之規劃，籌設本「小水力發電設備研發及應用研究中心」，以小（微）水力發電設備之研發與應用為主軸，配合本中心既有之水文調查技術，開發適地性之高效能小（微）水力發電機組，以符合台灣未來電力發展政策所強調的能源自主、減碳和環保潔淨等方向。除此之外，亦以小水力發電設備為基礎，從事相關衍生性之創新與發明。

♦中心研究團隊介紹

本中心研究團隊，計有主持人一人、專案教師一人、研究助理及研究生若干人。中心主持人為本校環境與安全衛生工程系溫志超特聘教授，溫主持人另身兼水土資源與防災科技研究中心主任，主要負責本研究中心之營運規劃及總體管理；而專案教師潘志龍助理教授，則主要擔任技術研發與實務面執行工作。

♦中心特色

本研究中心係依據本校高等教育深耕計畫之核心內容為成立宗旨，實踐務實致用之PBL中心計畫（YunTech工研院）為發展目標；由上述宗旨與目標衍生之中心特色，茲說明如下。

1.創新研發：

本研究中心自2018年成立以來，即致力於小(微)水力發電設備創新與改良工作。為了克服小(微)水力發電機在枯水期無法運作的問題，特別開發出複合式水風力發電機，讓在枯水期但有風力吹拂的情況下，新式發電機雖無法使用水力發電，但仍可進行風力發電，以減少舊式水力發電機枯水期停機時間，增加總體發電效能(模型機如下圖一所示)。本項研發成果，已獲得中華民國新型與發明專利，列舉如下：

●溫志超、潘志龍。2019。中華民國專利：複合式水力及風力兩用之發電裝置。專利證號：M578737號新型專利。

●溫志超、潘志龍。2019。中華民國專利：複合式水力及風力兩用之發電裝置。專利證號：I680230號發明專利。

►(圖一 左、中、右) 複合式水風力發電模型機 [左圖：水力發電模組、中圖：風力發電模組、右圖：實地測試]。

為了解決單一功能發電機會受天候影響而無法發電的問題，研究團隊決定開發出集合水力、風力及光能於一體之發電機組，讓新一代的發電機，不論在下雨天、颳風天或豔陽天都能順利發電，以增加單一發電機之性價比(CP值) (模型機如下圖二所示)。本項研發成果，已順利獲取中華民國新型專利，列舉如下：

●溫志超、潘志龍。2022。中華民國專利：兼具太陽能、風力及水力發電之裝置。專利證號：M627447號新型專利。(同案發明專利審查中)

►(圖二 左、右) 水風光能發電機模型 [左圖：風力及太陽能發電模組、右圖：風力及水力發電模組]。

2. 產業鏈結：

自2018年本中心成立之後，迄今四年期間已承接約10件與小(微)水力發電相關之產學合作案，計畫案總金額超過2千8百萬元；由於小水力發電須配合相關規定並取得使用水權，故合作對象較為受限，主要包括：行政院農業委員會農田水利署、經濟部水利署中區水資源局及台塑石化股份有限公司等，目前合作案仍持續執行中，除了可以厚植小(微)水力發電產業之發展外，更為達成本中心研發成果務實致用目標而努力。

3. 人才培育：

本研究中心另一重要特色即致力於各類人才培育工作，以小(微)水力發電設備研發而言，涉及之專業領域相當廣泛，包括：機械、電子、自動控制、水利、材料、環境、能源、…、等，對於參與研究的學生而言，相對也需涉獵自身學科以外的各項知識，並與不同科系學生相互對話溝通，這對日後將投身職場或進入更高研究單位的學生而言，無疑給予充分實作與跨域整合的完整訓練。

♦中心重要案例/活動或產學合作

1. 產學合作：

  (1)微型水力發電示範計畫：自2018始本中心持續執行行政院農業委員會農田水利署「推動微型水力發電示範計畫」，並與雲林管理處密切配合，於所轄管的南岸聯絡渠道及林內圳等兩處重要灌溉渠道，分析調查環境條件及水文參數合適之處，設置微水力發電機組並推動相關示範工作，所設置的發電機組如下圖三所示。

►(圖三 左、右) 微型水力發電示範計畫現地架設之發電機。

  (2)湖山水庫環境教育推動發展計畫：本中心自2018年6月開始承接「湖山水庫環境教育推展及設施場所認證輔導計畫」，初期的工作為協助輔導湖山水庫取得環境教育場域認證，經由團隊全力投入、積極經營，湖山水庫旋即於2019年9月正式通過環境教育場域認證，以「湖山水庫環境教育園區」之名，正式從事環境教育推廣工作，而後續仍由本中心持續承接「湖山水庫環境教育推動發展計畫」，協助湖山水庫環境教育園區之場域經營與環教課程推動等工作(圖四)。

►(圖四 左、右) 湖山水庫環境教育園區環境教育推廣課程剪影 。

  (3)廠區放流水淨化回收再利用：富成金屬科技股份有限公司(底下簡稱：富成公司)為歐洲第一大輪圈製造商Ronal集團之台灣唯一子公司，承襲歐洲母公司之理念，特重廠區環境保護工作，因此有「廠區放流水淨化回收再利用」之發想。希望藉由廠區放流水之淨化處理，以期符合自來水水質標準，再回收此淨化之水體，供廠區循環使用，以達成節水、愛水及水資源永續利用之環境保護具體行動。本中心接受委託，規劃並設置最經濟而相對環保之淨水系統，以符合本案之需求，並貫徹富成公司重視之環保理念與訴求(圖五)。

  ►(圖五 左、中、右) 富成公司計畫案執行過程剪影 [左圖：富成公司蔡彥生總經理(左)與本案計畫主持人潘志龍助理教授(右)合影]。

2. 競賽活動：

自2018年2月本中心成立以來，相當熱衷於各類競賽，除了可以驗證研發成果外，更能讓參與的學生在一次次比賽中，累積研發成就感並增加信心，茲將近二年各獲獎賽事臚列如后：

  (1)指導學生參加「2021永續生活實驗室獎」(全國賽)榮獲第一名及永續淨零獎(主辦單位：財團法人中鼎教育基金會；2022.05；圖六)。

 ►(圖六 左、右)「2021永續生活實驗室獎」(全國賽)榮獲第一名及永續淨零獎。

  (2)指導學生參加「2021年雲創盃智慧生活創新應用競賽」(全國賽)榮獲佳作 (主辦單位：國立雲林科技大學；2021.12；圖七)

 ►(圖七 左、右)「2021年雲創盃智慧生活創新應用競賽」(全國賽)榮獲佳作。

  (3)參加「韓國首爾發明展」(世界賽)榮獲銅獎 (主辦單位：Korea Invention Promotion Association；2021.12；圖八)。

 ►(圖八 左、右)「韓國首爾發明展」(世界賽)榮獲銅獎。

3. 實作與課程活動：

2021年8月本研究中心承蒙郭昭吟產學長之邀，加入郭產學長之教育部STEM計畫案研究群中，使得本中心之學生藉由參與STEM計畫案，得到更多實作及與實務專家面對面諮詢請益的機會與經費奧援，確使學生獲益匪淺，且各方表現均有長足的進步。由STEM經費挹注的「水帳本」水資源管理模型開發計畫，參與學生更以此為題，提案111年度科技部大專學生研究計畫，內容受到評審委員的肯定並獲得通過。活動照片摘錄如下圖九所示。

►(圖九 左、右)實作與課程活動剪影 [左圖：「水帳本」實作模型與STEM計畫案參與的同學、右圖：邀請湖山水庫管理中心主任李炎任博士(左五)擔任諮詢專家為STEM計畫案學生解答水資源永續管理之實務面問題(由產學處STEM計畫案經費補助)]。

• 出版人: 楊能舒
• 主任委員: 蘇純繒
• 總編輯: 郭昭吟
• 副總編輯: 藍春琪、黃貞元、胡文華、孔祥慧
• 執行編輯: 塗方靖、簡瑞彤、許鐘尹、蔡幸真