國科會科普計劃:
從養藻到AI的智慧魚菜共生之永續循環科普與科學營
(計劃編號:NSTC 115-2515-S-212-002)

本計畫由計畫主持人與五位共同主持人組成跨領域團隊,集結了生物學、資訊管理、機械工程、綠色能源與環境工程等專業背景。團隊的分工邏輯是將「計畫統籌」與「四大主題模組 」的專業需求相結合,形成互補的協作網絡

四大主題模組

模組一:神奇的魚菜共生花園(生態循環)-核心概念
認識魚菜共生系統中的生物多樣性與物質循環

模組二:小小智慧農夫(物聯網與AI科技)-核心概念
整合感測器、數據分析、AI預測的現代農業科技。

模組三:透明魚的秘密(生物學與工程)-核心概念
認識生物結構、學習科學研究方法、體驗標本製作工程。

模組四:永續未來的選擇(社會、倫理、行動)-核心概念
連結SDGs、反思環境議題、激發改變行動的責任感。

計畫主持人與共同主持人的核心職責與協作角色

(1). 生物與生態科學:構建核心自然循環概念

這部分成員負責建立科普計畫中的生物學基礎,對應計畫中的【模組一】與【模組三】。

• 吳建一(主持人/特聘教授)
運用其在藥用植物與食品保健及微藻技術的專業,統籌計畫並指導「微藻生態與氮循環」教案。設計顯微鏡觀察微藻及「微藻破壁技術」的應用課程,讓學生理解生態循環與微藻在水質淨化中的角色。 永續目標: 負責落實 SDG 11(永續城鄉)與 SDG 17(多元夥伴關係),並進行科學敘事訓練  。

• 蔡明勳(共同主持人/教授)
專注於生物結構與演化。負責「透明標本製作」與生物結構觀察,設計教案引導學生透過骨骼形態理解環境適應與演化。這直接對應【模組三】的透視生命秘密課程。 永續目標: 規劃對應 SDG 14(水下生物)與 SDG 15(陸地生態)的活動。

(2). 資訊科技與工程技術:導入數據科學與自動化

這部分成員將科技元素融入農業與生態監測,對應【模組二】的智慧農業內容。

• 陳郁文(共同主持人/教授/校發長)
結合會計與資訊管理背景,負責「AI 預測數據」與數據科學應用。引導學生理解機器學習原理,並將 AI 應用於生物多樣性監測與水質預測,強化保育決策的科學基礎 。這支持了模組中關於機器學習與數據視覺化的教學。

• 吳鴻筠(共同主持人/助理教授)
發揮機械與自動化工程專長,負責感測器原理、組裝及自動化控制邏輯的設計 。協助學生從感知層(感測器)到決策層(自動化控制)的實作,例如 Arduino 組裝與條件判斷程式設計。 永續目標: 對接 SDG 7(清潔能源)與 SDG 9(工業創新)。

(3). 環境工程與永續教育:整合資源循環與實踐推廣

這部分負責將科學知識連結至環境議題與實際行動,主要對應【模組四】及整體營隊執行。

• 周中祺(共同主持人/副教授)
運用環境工程專業,負責魚菜共生之水質淨化與水資源循環教案,探討台灣水資源危機。執行彰化縣偏鄉與非山非市學校營隊活動的關鍵推手,將防災科學與永續環境主題整合 。 永續目標: 重點落實 SDG 6(淨水與衛生)與 SDG 4(優質教育)。

• 賴奇厚(共同主持人/教授)
來自綠色能源科技領域,規劃碳足跡與循環經濟活動。指導學生從「廢棄物轉資源」的邏輯中,反思氣候行動的重要性。這與計畫中強調的閉環運作與循環經濟概念相呼應 。聚焦於 SDG 12(責任消費與生產)與 SDG 7(潔淨能源)。

本團隊透過跨學科整合,形成了一個完整的教育生態系統:生物專家提供生態內容(魚、菜、菌、藻),工程與資訊專家提供技術工具(AI、IoT、感測器),而環工與綠能專家則將這些內容提升至環境永續與公民行動的層次(水資源、循環經濟)。這種分工確保了彰化偏鄉學生能接觸到從基礎觀察到高科技應用的完整科學教育。

過往計畫介紹:

114年度學界推動在地產業創新加值整合推動計畫:
 建構中臺灣特色食品產業創新研發與價值鏈整合推動計畫

本計畫以食品產業升級為核心,由大葉大學聯合逢甲大學組成專家團隊,協助彰化縣及台中市地區10家食品產業夥伴完成轉型。經產業調查分析,區域食品業者面臨產品創新與研發能量不足、製程效能待提升、永續發展需求迫切以及產業升級轉型需求等共通性問題。

為協助業者突破發展瓶頸,本計畫提出四大重點主軸:其一為技術創新與產品開發,建立天然原料素材篩選及製程開發技術平台;其二為智慧製造系統建置,導入自動化生產與品質監控系統;其三為永續發展推動,建立產業循環經濟體系;其四為市場通路整合,發展數位行銷與品牌策略。

​本計畫的核心在於透過特色食品原料的創新研發,加值現有產品並整合價值鏈,將進一步強化各主軸間的連結,突顯特色食品價值鏈整合,從而提升整體產業競爭力。

計畫主持人

吳建一​ 藥用植物與食品保健學系

研究發展處 研發長生物科技研究發展中心主任

​原料開發萃取、微生物利用、功能驗證生物材料、化粧品原料開發、海洋生物技術、化粧品

生資學院

孫芳君(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

基因毒性試驗分析、分子與細胞生物技術、醫學檢驗

蔡明勳(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

人類疾病動物模式、功能驗證、細胞生物學

陳郁文(共同主持人) 會計與資訊管理學系

演算法與資料結構、供應鏈管理、製造與自動化、人工智慧

吳鴻筠(共同主持人) 機械與自動化工程學系

​再生能源、智慧機械設計開發、設計與最佳化、數值分析/數值計算

逢甲大學

賴奇厚(共同主持人) 綠色能源科技碩士學位學程

厭氧產製生質能源技術、廢水處理技術、微生物燃料電池、生命週期評估


​2022年度微生物發酵技術、天然物萃取以及安全性與功能性科學實證導入生技產業環境建構及人才培育

STEM,指科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)等四大領域,是現在蔚為風潮且極具發展性的趨勢。然而即使是在講求性別平等的現在, 女性平均也只佔了 STEM 勞動力的 30%。

教育部自110年開始補助大專校院STEM領域及女性研發人才培育計畫,大葉大學也參與此計畫,以「微生物發酵技術、天然物萃取以及安全性與功能性科學實證導入生技產業環境建構及人才培育」為計畫方向並有效連結大專校院研發能量及產業資源,鼓勵STEM領域與跨領域之學生及教研人員投入STEM領域研究,並加強建立女性友善學習研發環境,培育產業發展所需之研發人才。

​本計畫的活動內容包括與高級中等學校、高級職業學校、大專院校之教育合作、資源投入、共同指導學生完成實務專題製作或產學合作實務實習。

計畫主持人

吳建一​ 藥用植物與食品保健學系

研究發展處 研發長生物科技研究發展中心主任

​原料開發萃取、微生物利用、功能驗證生物材料、化粧品原料開發、海洋生物技術、化粧品

生資學院

蔡明勳(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

人類疾病動物模式、功能驗證、細胞生物學

孫芳君(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

基因毒性試驗分析、分子與細胞生物技術、醫學檢驗

宋祖瑩(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

植化素功能研究、食品衛生安全、食品檢驗分析、細胞生物學

洪淑嫻(共同主持人) 藥用植物與食品保健學系

​植物逆境生理、植物轉殖技術

許文光(協同主持人) 藥用植物與食品保健學系

原料開發、檢驗與分析、藥用真菌栽培與應用、新產品開發與產品品質檢驗分析

黃尉東(協同主持人) 生物醫學系

​繁殖生理、分子與細胞生物技術、基因轉殖技術

工學院

賴奇厚(共同主持人) 綠色能源科技碩士學位學程

企業防災、淨零碳排政策

護理學院

賴奇厚(共同主持人) 綠色能源科技碩士學位學程

生醫材料、真空鍍膜與材料表面改質、半導體元件技術

設計學院

易映光(協同主持人) 綠色能源科技碩士學位學程

視覺傳達設計、工藝產品設計、設計企劃