建築節能科技人才培育資源中心特色課程之推動
賴正義
臺灣科技大學研究發展處 專案教授級專家
摘要
教育部為推動節能減碳與能源基礎教育，深化能源科學教育，有效達成節能減碳，提升生活素養及培育能源科技人才目標，補助大專校院成立大專能源科技人才培育資源中心。建築節能科技人才培育資源中心以培養務實致用的產業應用型技術人才為主，促進節能產業升級發展，提升國際競爭力。本中心已自100學年第一學期開始推動臺灣科技大學所開辦的建築節能科技專業學程，也在臺灣科技大學建立特色教學實驗室，結合照明、通風、節能綠建材等系統。也已利用此活動式之特色實驗室設備做為推動中心中小學巡迴教學與參觀之用，改善中小學教學資源普遍不足的現況，加強中小學生節約能源的概念，並提供給業界與種子教師培訓課程使用。
關鍵詞：建築節能、人才培育、資源中心、特色課程
一、前言
教育部為推動節能減碳與能源基礎教育，深化能源科學教育，有效達成節能減碳，提升生活素養及培育能源科技人才目標，乃依據能源國家型科技人才培育計畫暨教育部補助推動人文及科技教育先導型計畫要點，於全國補助大專校院成立大專能源科技人才培育資源中心。教育部辦理之「大專能源科技人才培育資源中心計畫」分為二期執行，第一期之執行時程為99年9月至100年12月，第二期為101年1月至102年12月。其目標為結合夥伴學校，串聯合作資源形成區域聯盟，除能源通識教育推廣外，應強調其能源領域發展專精特色，並建立特色教學實驗室，配合資源中心聯盟之專業課程及實作訓練，規劃實作及實驗相關課程，加強學生能源科技實務能力。各資源中心所屬夥伴學校間應有完整且有效率之資源整合，包括教學研究、技術交流、共用特色教學實驗室等，以達到資源共享目的。並推動大專校院相關能源及節能減碳通識課程，提升非能源領域學生之能源素養，將其概念擴展至各專業領域，包括理工、政策、經濟、管理及法律等面向，強化基礎跨領域人才培育。
節能減碳不僅為衝擊全球未來發展之重要議題，也是影響我國融入國際產業體系的關鍵因素，而全球建築耗能佔比一向不低，如歐盟國家的建築耗能佔比高達40%。建築為高度技術融合之學門，從規劃、設計、施工，乃至維護，皆與節能減碳息息相關，如能有效降低能源消耗，節約各方面資材支出，將使建築物成為節能、減碳、舒適、健康的建築。過去建築物只考量公共安全、公共交通、公共衛生及增進市容觀瞻等層面，注重節能減碳的建築則是進一步地將環境、生態保護以及永續經營等之觀念導入建築規劃、設計、施工，乃至維護之中。
建築節能科技人才培育資源中心以培養建築節能務實致用的產業應用型技術人才為主，促進節能產業升級發展，提升國際競爭力。本資源中心以臺灣科技大學為中心學校，結合擁有建築相關系所的中國科技大學與蘭陽技術學院、擁有土木相關系所的東南科技大學與南亞技術學院，以及具有教育專長的中國文化大學，形成北區的建築節能科技人才培育資源中心。本資源中心亦建置數位資源共享平台，透過數位教材研發與創新之加廣與深化，營造與產業發展趨勢密切接軌及優質之教學與實習環境，也透過產學合作教學機制協助教師專業成長，提升教學品質及學生學習成效，建立實作與創新之教學特色，以培養出具建築能源知能的專業技職體系人才。此外，亦將建築節能知能推廣至其他系所的學生與中小學師生，以達成教育部推動「大專人才培育計畫」及「K-12人才培育計畫」的目的，即1. 提升全國國民的節能減碳素養；2. 自學校與社會教育體系中深化教育；3. 加強專業人才的國際交流機會；4. 建立節能減碳相關技術規範，輔導產業與機關學校推動節能減碳。圖1 為建築節能科技人才培育資源中心整合關聯圖，說明了各校所主辦的工作項目以及與大專人才培育計畫辦公室及K-12推動中心的關係。
圖1 建築節能科技人才培育資源中心整合關聯圖
二、發展能源學程之開設
本計畫從99年9月開始執行，考量本資源中心各校99學年第1學期課程早已排定，無法更動，而跨校教學或修讀之專業學程執行辦法需獲得各校同意方能開辦，亦無法確保於99學年第2學期順利開辦，因此，經多次討論後，本資源中心乃規劃自100學年第1學期起開辦新的建築節能科技學分學程。此學分學程包括專業課程與通識課程，專業課程原規劃由臺灣科技大學開辦，各夥伴學校學生可至臺灣科技大學選讀，通識課程則由本資源中心各校分別開辦，俾利各校學生在該校選讀通識課程，以節省跨校學習所需之時間。本資源中心各校學生修完9學分之專業課程以及6學分之通識課程，並規定參與學程之學生至少需修讀一門跨校且跨領域之專業課程，始能獲得建築節能科技學分學程證書。
後為配合大專人才培育計畫辦公室之新規定，上述規劃之學分學程改採準學程方式，即建立學分學程相關辦法以及課程地圖，但不透過學校行政程序成為正式之學程。此變更之考量為第一期計畫之執行時程僅為16個月，而第二期計畫需重新申請，鑑於其不確定性，實難以通過學校之正式學程申請審查。此外原規劃由臺灣科技大學開辦專業課程供各夥伴學校學生至臺灣科技大學選讀之方式，也因考量各校學生或許不適應臺灣科技大學的教學方式與要求，致影響其獲取學分之可能性，因此改採由本資源中心各校開設相同之專業課程，例如建築節能通論，再由各校此課程之授課教師進行跨校教學，以解決上述問題，並解決學生跨校修讀所面臨的其他諸多問題，以提高學分學程之實際成效。也考量教育部對學程之最低學分的要求為18學分以上，因此將此學分學程最低修習學分總數改為18學分，其中專業課程至少9學分，通識課程至少6學分。
另為有利於本資源中心各校編製教學內容，特邀請產學專家協助製作5份教學文件，包括能源科技與社會概論、能源與智慧財產權、建築節能概論、我國建築節能研發現況、中國大陸建築節能發展情形等。這些教學文件均置於本資源中心的網頁上，僅開放供本資源中心各校教學之用，減少教師準備教材時間，並充實上課內容。有關建築節能科技學分學程之推動，目前已通過建築節能科技人才培育資源中心推動建築節能科技學分學程參考要點，以及臺灣科技大學建築節能科技專業學程推動辦法，如表1與表2所示。圖2為臺灣科技大學建築節能科技學分學程之課程地圖，本資源中心其餘各校亦已著手規劃其專業學程的開辦。
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建築節能科技人才培育資源中心
推動建築節能科技學分學程參考要點
100年3月21日初稿
100年4月25日修正
100年5月23日修正
100年5月27日通過
一、建築節能科技人才培育資源中心（以下簡稱本中心）為推動建築節能科技學分學程（以下簡稱本學程），特訂定建築節能科技人才培育資源中心推動建築節能科技學分學程參考要點（以下簡稱本要點），以培育建築節能人才。
二、本中心各校依本中心建築節能科技人才培育資源中心推動專業學程參考要點、本要點及各校相關規定各自開設本學程。
三、本中心各校擬開辦本學程之課程及學分數，須送本中心工作會議討論後實施，課程及學分數之修正亦同。
四、本學程最低修習學分總數為18學分，其中專業課程至少9學分，通識課程至少6學分。
五、本學程與本中心各校其他學程共同之課程可共通抵用。
六、本中心各校學生至少須完成1門經本中心工作會議討論後實施之跨校授課課程或跨校選修課程，始可申請本學程結業證明書。
七、本中心各校學生應於畢業前檢附相關資料，向該校申請本學程結業證明書，審查通過者由該校發給學程結業證明書。
八、為提升本學程實施成效，本中心各校宜訂定相關之推動或獎勵辦法。
九、本要點未盡事宜，悉依本中心與本中心各校相關規定辦理。
十、本要點經本中心工作會議通過後實施，修正時亦同。
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臺灣科技大學建築節能科技專業學程推動辦法
100年6月25日初稿
100年6月30日通過
一、為配合教育部能源國家型科技人才培育計畫之大專人才培育計畫規定，建築節能科技人才培育資源中心（以下簡稱本中心）之中心學校臺灣科技大學（以下簡稱本校）特制訂臺灣科技大學建築節能科技專業學程推動辦法（以下簡稱本辦法），開辦建築節能科技專業學程（以下簡稱本學程），以培育建築節能人才。
二、學生修習本學程課程，應依本中心與本校相關規定辦理。
三、課程名稱及學分數如附表。
四、本校學生皆可申請本學程結業證明書。
五、學生應於畢業前檢附學程申請書及成績單影本，向本校計畫執行單位提出申請，並送本中心審核。
六、學生修畢本學程之學分且成績及格者，經本中心工作會議討論審核通過後，由本中心發給學程結業證明書。
七、本辦法未盡事宜，悉依本中心與本校相關規定辦理。
八、本辦法經本中心工作會議通過後實施，修正時亦同。
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圖2 臺灣科技大學建築節能科技學分學程之課程地圖
三、特色實驗室之建置
在特色實驗室建立方面，由於第一期計畫之規劃時間較短，不易籌建新實驗室，本資源中心乃選定臺灣科技大學已具基礎之太陽能節能建築實驗室做為特色教學實驗室，並規劃結合照明、通風、節能綠建材系統，使太陽能節能體驗屋的功能更為提升，可於臺灣科技大學進行建築節能通識課程與專業課程之教學，也可移置K-12學校進行實地建築節能的巡迴教學。第一期計畫特色教學實驗室之建置進展為99年10月邀集臺灣科技大學照明、通風、光電玻璃、節能綠建材等相關 教授，共同討論實驗室建置作業之配置。99年11月依據經費之核定數，討論決定先以結合光電玻璃與自然導光系統為實驗室之主要建置內容。配合100年1月經費之核撥數，100年4月前主要先完成自然導光系統之建立，100年5月後再強化既有之光電玻璃設備。目前已建置自然光照明系統模型屋、溫度測量系統、太陽能獨立型發電系統、太陽能模型測量車等。100年8月則開始建置太陽能專用投射燈、交直流電轉換器、低溫環境設備等。表3 為本資源中心第一期計化所建立的特色實驗室之說明。
表3 本資源中心第一期建立之特色實驗室
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實驗室名稱
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活動式教學體驗屋
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所在學校系所
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臺灣科技大學營建系、電子系
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特色說明
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1.以太陽能節能建築實驗室為基礎，並結合照明、通風、節能綠建材系統。
2.為活動式之設備，適於巡迴教學。
3.具有動手實地操作之特性，適用於中小學課程。
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設備名稱
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用途說明
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適用課程
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活動式教學體驗屋
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□新增設備
■現有設備
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活動式教學體驗屋結合光電玻璃、照明、通風、節能綠建材等設備，用於臺灣科技大學建築節能專業課程與通識課程教學之用，也可用於外校至臺灣科技大學參訪以及移置K-12學校教學等活動上，或用於建築節能相關展示上。
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工程材料、建物一體太陽光電之設計與施工、綠建材
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自然光照明系統模型屋
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■新增設備
□現有設備
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主要是用來說明當自然光被引導至室內時所產生的照明效果，且提供對光學設計有興趣的參與者一個具體的實施案例。目前搭配的課程有光學設計概論，光學設計與實務應用及自然光照明設計等課程，皆可以使用該模型屋，提供具體的實施案例。
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光電應用、照明工程、LED半導體照明應用設計、高效能照明工程設計
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已建置之教學實驗室具有3間置於工程二館屋頂之光電玻璃實驗室，可做為專業與通識課程教學與研究使用，另有2間可移動之光電玻璃體驗屋，以做為校外展出與巡迴教學使用為主；本教學實驗室亦含有1座自然光照明系統模型屋，平日置於建築科技中心大樓，與大樓中其他設備共同做為教學與參訪使用，必要時則移至可移動之光電玻璃體驗屋內，結合光電玻璃與自然導光二者節能設備，此結合後之教學體驗屋的特色為小型與活動式，易於移置K-12學校供示範教學使用，或供各界建築節能相關展示使用。
光電玻璃實驗室是由臺灣科技大學營建系楊錦懷 教授所帶領之「太陽能與節能建築團隊」所建立的，主要之研發與教學方向在於太陽能與節能建築技術研發，其中以開發具有發電節能自潔三機一體之光電玻璃為主要代表作品，其他如光電牆與隔熱光電屋頂等亦是研發重點之一。被動式大面積自然光收集技術是由臺灣科技大學電子系黃忠偉 教授所帶領之「光電系統模擬設計實驗室(PSSDL)」所研發，多年來運用光學設計之研發能量，與多家廠商合作開發過眾多產品，累積了豐厚的設計經驗，此外也善用學校跨領域之優勢，與電機工程、機械工程、工商業設計等系所合作，擁有設計、製造、測量之合作團隊。部分已建置之設備如圖3所示。
圖3 本資源中心第一期建立之特色實驗室部份設備
本中心已自100學年第一學期開始推動臺灣科技大學所開辦的建築節能科技專業學程，東南科技大學也研擬東南科技大學建築節能學程施行細則草案。也利用活動式之特色實驗室設備做為推動中心中小學巡迴教學與參觀之用，改善中小學教學資源普遍不足的現況，加強中小學生節約能源的概念，並提供給業界與種子教師培訓課程使用。以下列舉其中部份活動事項，活動照片如圖4所示：
1.
因應全球變遷引發的極端天候、環境議題等特殊議題，國科會特於民國一百年舉辦「低碳臺灣‧高瞻未來─你能‧我也能」特展，為提高臺灣科技大學學生對能源的認識，因此於100年4月12日辦理本次的參觀活動，由主辦單位二位講師提供導說。期使能啟發學生對能源應用的重視，強化其節能減碳的意識，積極參與能源相關的工作，以培育能源通識人才。計43位學生參加，參觀學生需填寫學習單。
2.
100年5月24日辦理臺灣科技大學校內建築節能研發成果參觀，計45位能源通識課程修課學生參訪臺灣科技大學校內建築能源研發成果，並請參觀對象提供解說，參觀臺灣科技大學營建系光電玻璃實驗室、節能光電體驗屋、臺灣建築科技中心大樓，參觀學生需填寫學習單。
3.
100/7/6 協助新北市淡水區淡水國民小學辦理國民小學一般智能資優班跨校暑假營隊「Energy勁量Go能源營」活動，參訪本中心特色教學實驗室，參與學生共計30名。
4.
100/7/12 於臺灣科技大學辦理 高中/職學生第一屆太陽光電化工營活動，參訪本中心特色教學實驗室，參與學生80名。
5.
100/7/21 辦理100年度暑期K-12能源科技種子教師培訓學員參訪活動，參訪本中心特色教學實驗室，參與學員50名。
6.
太陽光電產品除了應用於一般住宅屋頂及地面太陽能發電之外，太陽光電建築整合(BIPV)可以替代屋頂、牆面、窗戶等建才，具備發電生能、遮雨遮陰、隔熱節能等能源供給與建築整合之功能，太陽光電結合建築之創新應用將是未來智慧綠建築不可或缺的一環，是綠建築產業中重要的產品應用，極具市場價值。100年8月4日臺灣科技大學與工研院合辦太陽光電建築整合產業技術應用研討會，除發表演說外，並以分組方式進行參觀太陽光電建築整合實驗室及實驗屋，實地由解說人員講解太陽光電建築整合成果展示設備。參觀人數共99人。
7.
為配合教育部推動「能源國家型科技人才培育計畫」，執行推廣能源知識教育，100年9月9日辦理2011綠建築節能減碳之挑戰研討會，邀請國內產官學研界之建築節能專家，提供其寶貴之學術成果或實務經驗，說明綠建築節能減碳面臨之挑戰與因應策略，以提升與會人員之建築節能知能與素養，並落實本資源中心推動建築節能之目標。報名人數超過200名。
8.
業界建築節能師資融入教學課程(建築節能概論、空間環境概論、室內物理環境、畢業專題製作)
9.
辦理與發展相關能源教育活動成果，如生命週期評估教師研習營、生命週期盤查分析教師研習營、組織碳足跡盤查教師研習營、產品碳足跡盤查教師研習營、永續能源面面觀學生工作坊、花博綠能學習之旅、成功大學魔法學校學習之旅等。
圖4 本資源中心第一期推動之特色課程相關成果照片
五、結語
在發展能源課程方面，由於第一期計畫真正開始執行之時間為100年初，致未能配合本中心各校99學年度第1學期與99學年度第2學期專業與通識課程之規劃，而影響到專業學程的實施，未來將以100學年度第1學期開設之專業學程架構為基礎，積極推動建築節能科技人才應用型人才之培育，透過99年下新開設之建築節能專業課程，編制出全新課程教材，並製成數位教材，放置在資源中心網站，供全國民眾及修課學生下載，讓網站點閱率迅速攀升，有利人才培育效果之擴大。在能源特色實驗室方面，由於特色教學實驗室設備至100年9月始建置完成，致未能充分展現設備共用之成效，未來將加強此活動式教學實驗室的巡迴教學功能，提供本資源中心與推動中心各校教學之用，臺灣科技大學研擬之活動式教學體驗屋全省趴趴go企劃，將規劃至全省各中小學展出，將所持有資源之效益發揮至最大。另外也將持續強化臺灣科技大學的活動式教學實驗室功能，並建立中國科技大學的永續建築實驗室，東南科技大學的建築風力實驗室，提升學生在建築節能科技的專業化能力，期能培育出具建築節能科技整合應用人才，以助於投入綠建築，為永續建築奠定根基。
參考文獻
2.
經濟部能源局，九十八年能源供需概況，能源統計年報，http://www.moeaboe.gov.tw/opengovinfo/Plan/all/energy_year/main/EnergyYearMain.aspx?PageId=default
(2010)。
3.
DOE，“Building Technologies Program-Planned Program Activities
for 2007-2012” ，U.S. Department of Energy (2007).
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