國立金門技術學院 提昇科系教學品質專案計畫
營建工程系 保育工程師培育計畫
成果報告
聯絡人:林世強 手機:0919-786-750
中 華 民 國 九 十 五 年 九 月 三 十 日
國立金門技術學院 提昇系科教學品質專案計畫
營建工程系 保育工程師培育計畫
背景
「不違農時,穀不可勝食也,數罟不入洿池,魚鱉不可勝食也,斧斤以時入山林,材木不可勝用也。」(孟子,梁惠王)。
世界各國開發的全盤西化與大型化正不斷地吞食地球的生物棲地,也致使生物多樣性急速降低,數千年來人類與自然界和諧、共存關係也正遭到破壞,此共榮共生之概念在我們老祖宗時代就已完全體現,孟子梁惠王篇的敘述即可瞭解人類對自然之開發與索求應順天道而行,這即是保育工程之精髓,現代土木工程開發之原則應在於滿足人類生存所必須之範圍內進行對自然界最小之干擾。
生態保育已是先進社會之基本公民意識也是進步之指標,追求人與動植物之和諧相容更是基本之人性,我國在經濟發展的過程中不知已犧牲多少珍貴的動物與植物,也不知有多少物種滅絕(Extinction)於亮麗經濟成長率的帳目中。在經歷快速工業成長後,未來我國的經濟將呈穩定發展,而人口也將逐漸減少及老化,偏遠及老舊社區與村落可能遭到掩沒,新建土木工程數量亦將逐年減少,此時應歸還棲地於動植物,回復野生動物盎然生機,重建人與自然之和諧關係的時候。當前生態系統除受自然演化之變遷外,人類之開發對生態之衝擊是空前的,根據生物學家Edward O. Wilson之推估,全球每年有10,000~15,000物種滅絕,其主因在於全球森林與動物棲地遭到破壞,每延遲一天進行保育工作,就有34物種消失於地球,未來世界之生物多樣性(Biodiversity),生態完整性(Ecological Integrality)及生態健全性(Ecological Health)將持續且快速惡化,生態保育對全人類乃至台灣皆是刻不容緩之工作。
在全球生態品質江河日下的危機中,台灣與金門也不能幸免於難,金門位處離島,又經多次之戰火洗禮,環境與生態面目全非,然而四十年的戰地政務,積極造林,低度開發,使得金門又部份回復往日之鬱鬱葱葱。雖然如此,為國防戰備所需而建造之高密度道路網絡與各種不當之開發皆是金門自然生態之殺手,金門之中大型野生動物早已絕跡,僅存稀有之歐亞水獺,而森林不斷遭砍伐,自然棲地日漸減少,這些生態惡化現象中,土木工程擔任著破壞的頭號尖兵。尤其在離島脆弱的生態與有限的資源情況下,環境與生態敏感度皆高,工程開發之殺傷力更加嚴重,因此島嶼並無犯錯與之空嘗試之空間與時間,也因島嶼之脆弱性而使得良好正確之島嶼開發模式足以成為大型島嶼與大陸型地區之典範。
金門與台灣雖皆屬島嶼,然而金門歸屬於小型島嶼,所謂小型島嶼其定義為面積小於1,000平方公里而人口少於100萬人,由此可見金門更是小型中之小型,小型島嶼之特色在於其生態系統十分脆弱,易受外來物種之侵略導致生態系統之崩潰,本島開發之影響也呈倍數放大,比較工程開發對金門與台灣之影響,金門總面積約為150.5平方公里,人口61,215人,若不計烈嶼鄉(小金門)和烏坵鄉,大金門面積約為134.25平方公里;而台灣本島總面積約為36,188平方公里,人口約2,261萬人,比較二者,台灣面積為大金門之272倍,人口密度為金門之1.54倍。雖然台灣與金門皆為大陸島嶼(Continental Island)但二者生態之敏感度差異極大,以建造金門之中央公路(或稱伯玉路)為例,中央公路全長5.7公里、寛度為12公尺,其對金門生態之影響相當於在台灣建造相同路寛長度為1,545公里之公路,即相當等於環繞台灣2圈,以此數據可稱中央公路之建造對金門生態是一場浩劫。相同情形,國立金門技術學院現有校地為14公頃,未來將可開發至50公頃,即由大金門面積之1/950擴大至1/266,此比例相當於在台灣佔地135平方公里,相當於整個基隆市之面積,其影響可見一斑。
但是此現象亦有其積極面,尤其在綠化方面,在金門種植一棵樹,相當於在台灣種植272棵樹,也等於在中國大陸或美國創造一座森林,由此可見在小型島嶼內綠化之效率極高。因此,政府若投資1仟萬之經費於金門之生態保育,其效果等於投資27億於台灣本島,成效將十分顯著,政府少量的投資與輔導即可有效協助金門成為生態島嶼與生物樂園。然而小型島嶼如金門,其生態系統十分脆弱,動植物之完整性不足,棲息地破碎,生物基因庫缺損,原生動物易受外來侵略性物種所消滅,因此島嶼生態完整之維持對永續發展至關重要。
現況
國立金門技術學院於民國八十六年以國立高雄應用科技大學金門分部之型式創立,並積極尋找學校定位與特色,而於民國九十一年正式獨立設校並以(1)島嶼生態科技,(2)閩南文化研究,(3)兩岸政經事務,為本校教學與研究三大主軸,訂定此三主軸之依據乃基於金門之特殊地理位置與離島特性,而至目前三項發展主軸已具雛型,閩南文化研究中心獲教育部補助成立,島嶼研究中心則獲金門縣政府補助成為本校之研究單位,而兩岸政經研究中心正申請教育部專案計畫成為本校重點特色。
本校之中程計畫在於完成島嶼研究中心,閩南文化研究中心,與兩岸政治經濟研究中心之成立與發揮,並強化研究能量,轉化研究成果於大學課程,而成為該三大領域之研究重鎮與政策智庫。本計畫在配合本校針對島嶼生態科技之中程計畫擬定保育工程教育,以契合學校長期發展。而營建工程系歷年對島嶼生態課題之研究亦逐年加強,如生態工法課程之開設,永續校園之推動,世界島嶼會議論文之發表,環保土木材料之研發,人工溼地之研究與建造,綠建築與閩南傳統建築融合之研究等皆在強化本計畫之準備工作,本次計畫之推動是歷年研究之總整理和未來相關研究與教學之擴大再創新,對於我國離島發展甚至台灣本島自然保育規劃具有引領之作用。
而金門在我國屬偏遠地區,資訊與人才交流不易,地區之開發程度相較於台灣本島亦屬偏低,經濟與科技之發展居於弱勢,國立金門技術學院在地方父老引頸期盼下成立,其目的主要在解決金門子弟升學之困境與推動地方社經發展,而營建工程系之發展走向則是配合地方特色,強化土木工程教育,培育契合地方需求之中階營建工程人才,本系對金門地區營建業與公共工程品質提昇之貢獻已逐年顯現。然而隨著我國對環保生態與環境景觀意識日漸昇高之際,政府將此二課題訂為六大施政重點,營建工程系在配合政府前瞻之施政主軸與金門完整豐富之生態環境,擬定創新之發展策略,結合生態保育與土木工程二領域,推動「保育工程師(Conservation Engineer)」之培育,以期走出傳統營建工程之框架,開創著重生態與人性之新土木工程專業,同時提昇本校營建工程系教學與研究品質。金門土木工程領域之研究人才僅本校營建工程系之教師,在研究資源極度缺乏下,為金門或其他離島地區建立一套理想之開發模式實屬不易,況且我國兼具自然保育與土木工程之保育工程學相關領域專家學者仍十分稀少,因此更需要培養有結合島嶼生態、自然保育與土木工程專長之研究人員,本計畫之執行,除可為離島建設貢獻擬定方向,改善金門與其他離島之環境惡化,並可為台灣本島之生態環境提供先進之思維與作法。
近年來政府也意識到工程開發與生態保育之衝突,因此推動「生態工法」,雖其立意甚佳,然而生態工法可解決之生態問題卻仍十分淺層,其問題在於:
(1) 工程規劃前未有詳細或長期之生態調查,無法規劃出適合原址動植物棲地之設計、工法、材料、維護等工作。而開發規模與路線亦未充分考慮基地所在之生態系統,可能造成物種之局部滅絕(Local Extinction)或該地域之生態崩潰。
(2) 工程設計時未針對動植物棲地或行為特徵進行減緩設計(Mitigation Design),無法降低對生態系統之衝擊。
(3) 施工階段未考慮對生態系統之干擾與負載,在未充分瞭解主要動植物生命週期之各項特徵時,貿然施工將造成原址生態不可回復之浩劫。
(4) 於維護階段,未衡量維護時機、強度、方法、材料、範圍對動植物之影響及對生態之干擾,故不當之維護可能對生態造成二次傷害。
因此生態工法可能僅是滿足人類視覺與感官之工程施作方法,無法完全有效維護工程原址之生物多樣性、生態完整性及生態健全性,故生態工法應提昇至以積極保育為目的之「保育工程」,應嘗試「以動植物觀點來規劃設計土木工程」而非以人類之舒適與經濟為目的進行工程之施作。
土木工程之生命週期包含規劃、設計、施工、維護、拆除、回收等階段,各階段對鄰近區域之生態皆有不同程度之影響,尤其大型土木工程如道路、河川整治、坡地開發等對區域生態系統之衝擊是更全面且深遠,其減緩之方法非僅是綠建築、綠營建或生態工法所能達成,而應是首先對生態系統之瞭解與掌握,所有大型土木工程計劃應在規劃之前進行全面且長期(二年以上)之生態調查,以確定區域之保育類或稀有動植物、原生物種、生物棲地範圍與遷移路徑、基石物種(Keystone Species)、物種數量,並瞭解該區域之生態動力關係(如營養與能量之流動、物種間食物鏈等關係)作為工程規劃之依據,並預測工程對鄰近生態之衝擊,而在工程之規劃階段應針對生態保育之三課題(生物多樣性、生態完整性及生態健全性),由三項保育措施(迴避措施、減緩措施及補償措施)中選定規劃原則與方法。
依保育生物學之觀點,一旦工程施作,任何減緩措施(如生態工法)皆已無可避免生態的破壞,僅是程度上之差異,然而在開發不得不為之情況下,如何降低工程對生態系統之衝擊,保育原有之棲地,維護生態之完整,對工程界與動植物皆是一項挑戰,此需要跨領域的合作及研究,也需要土木工程師在生態保育之再學習,因此土木與營建工程之設計與施工除考慮安全、經濟與功能外,應加強對生態系統之保育,結合土木工程專業與生態保育之原理與實務,進行合宜之工程開發。
參、計畫目標
達爾文之進化論即是由研究島嶼生態而推演得,可見島嶼生態學之重要性,當前台灣地區尚無工程建設對島嶼生態衝擊之相關研究,這結合土木、生態、環保與景觀之專業正為台灣所需,而保育工程概念正是台灣急需之開發建設新思維。本計畫之目標在建立保育工程學之教學體系,將生態保育理論與實務融入土木工程教育中,制定符合自然與人性之課程,提昇本系教學品質,開創新領域,領導潮流。生態保育之三大主軸為(1)生物多樣性,(2)生態完整性,(3)生態健全性,而土木工程之生命周期則為(1)規劃,(2)設計,(3)施工,(4)維護,(5)拆除,(6)回收再利用。如何在土木工程生命週期中各階段納入生態保育三課題,正是現代及未來土木工程師之挑戰,其概念則應以保育為中心修改生命週期之各階段之操作方式,並考慮工法、材料、人力與工期之配合,因此本計畫之完成將促成營建工程系之教學特色由傳統之土木工程課程轉變為以生態保育為核心之教學,以生態工法為橋樑,帶領學生探究生態之奧秘,從而建立和諧於自然之土木工程課程,而課程規劃已在各專業課程中融入生態保育之觀念與作法,培育出未來社會之保育工程師(Conservation Engineer)

保育工程概念圖
人類對自然之開發與對生態之破壞,其媒介為道路及相關之土木工程,絕大部分之土木工程師及設計規劃師對於保育生物學(Conservation Biology)皆一知半解,其規劃與施作之結果總是遭成無知的生態浩劫。以道路之規劃與施工為例,道路之興建與營運往往造成動物棲地之破壞,動物之車禍,棲地之破碎,動物之阻隔效應,外來物種之引入,對鄰近生態之污染等,針對此面負面之效應,土木工程師應思考並規劃(1)迴避措施(Avoidance),(2)減緩措施(Mitigation),(3)補償措施(Compensation),以降低對生態系統之衝擊,此正是探討土木工程與生態保育之結合與實施,以上之概念皆已落實於本計畫之課程調整中。
本計畫之四項特色
一、配合政府施政
政府於民國九十四年二月二十五日宣示推動「台灣健康社區六星計劃」以產業發展、社區治安、社福醫療、人文教育、環保生態、環境景觀、六大面向為主軸,全面改革台灣之社會、經濟與環境現況,其中環保生態與環境景觀二主軸與本系畫擬推動之土木與生態保育結合之特色正相契合。
二、結合地方特色
豐富之生態環境為金門三大特色之一,知名保育類動植物如:水獺、鱟、金門水韮、栗喉蜂虎等皆精彩了地方之生態,然而不當的開發正快速地腐蝕金門特有之多樣性生態( 相同情況也正在台灣上演 ),因此保育工程教育正是遏止生態環境惡化之關鍵。
三、符合世界潮流
生態保育為世界先進國家所重視,也是各國投入大量經費之所在,相關領域之研究,教學與實行正蓬勃發展中,而保育與工程之結合亦是重要趨勢,如道路生態學( Road Ecology )已是歐美先進國家新興之顯學,保育工程之推動將是未來工程界不可或缺之工作。
四、創新研究領域
當前國內尚未有類似保育工程之教學研究單位,主因在工程界與保育團體之長期對立與相互陌生,彼此之專業無互通、交流或結合,本計畫之推動打破此藩籬,融合二者以提昇工程品質,同時保育生態環境,創立新的專業領域。
營建工程系自本校「金門分部」時期即以「營建管理科」二專學制成立,初期經費皆投注於營建工程教育所需之相關設備,雖地理位置不佳,學生來源受限與教學資源不足之情況之下,但本系師生戰戰競競,戮力向上,教學已獲致相當出色之成績(如表一)。惟近來教育經費緊縮,離島教育資源更形拮据,本系近年平均設備費僅約10萬元(如表二),嚴重影響學生受教之權益,為解決設備之不足,提昇本系教學品質並追求創新研究領域,本系多方爭取教學與研究經費,雖獲相當成果(如表三),但皆杯水車薪,為求脫胎換骨,徹底改善本系體質,培育優秀之營建工程人才,本次專案計畫更形重要。
|
年度 |
績效 |
|
86 |
營建管理科成立 |
|
89 |
獲4件國科會專案研究計畫(本系僅五位專任教師) |
|
90 |
教育部評鑑一等 |
|
90 |
獲國科會研究創作獎 |
|
91 |
協助本校教學大樓工程評鑑甲等 |
|
93 |
改制營建工程系(四技) |
|
93 |
獲4件國科會專案研究計畫 |
|
94 |
獲全國技專校院大專學生專題製作比賽第一名 |
表一 本系歷年教學研究績效
|
年度 |
設備費 |
備註 |
|
86 |
12,000,000 |
營建管理科成立 |
|
87 |
2,000,000 |
|
|
88 |
60,000 |
|
|
89 |
60,000 |
|
|
90 |
60,000 |
|
|
91 |
60,000 |
|
|
92 |
100,000 |
|
|
93 |
100,000 |
改制四技營建工程系 |
|
94 |
100,000 |
|
表二 本系歷年所分配之設備費
|
計畫名稱 |
主持人 |
起迄年月 |
補助或委託機構 |
申請(執行)情形 |
|
本土環保水泥之製造研究與物性分析 |
林世強 |
89.8∼90.7 |
國科會 |
結案 |
|
台灣環保水泥生產及應用之研究與可行性分析 |
林世強 |
90.8∼91.7 |
國科會 |
結案 |
|
台灣環保水泥物性改良與實驗工廠導入計畫(I) |
林世強 |
91.8∼92.7 |
國科會 |
結案 |
|
台灣環保水泥物性改良與實驗工廠導入計畫(II) |
林世強 |
92.8∼93.7 |
國科會 |
結案 |
|
環保水泥物性提昇實驗及產業廢棄物食物鏈之規劃研究 |
林世強 |
93.8∼94.7 |
國科會 |
結案 |
|
道路工程對島嶼生態 系統之衝擊 |
林世強 |
94.1∼94.12 |
國科會 |
結案 |
|
道路生態邊界效應與動物車禍之調查與研究 |
林世強 |
95.8∼96.8 |
國科會 |
執行中 |
|
金門海砂屋之調查與研究 |
林世強 |
91.7∼92.2 |
國科會 |
結案 |
|
教學用小型地震振動台之研發與應用 |
林世強 |
89.7∼90.2 |
國科會 |
結案 |
|
酸雨對鋼筋混凝土之強度與耐久性之影響 |
林世強 |
89.7∼90.2 |
國科會 |
結案 |
|
金門傳統建築新舊建材之分析與評估 |
林世強 |
92.7∼93.2 |
國科會 |
結案 |
|
金門特有傳統建築之建造與維護系統性研究 |
林世強 |
89.7∼90.2 |
國科會 (八十九年研究創作獎) |
結案 |
|
金門人工溼地研究與規劃 |
林世強 |
93.7∼94.2 |
國科會 |
結案 |
|
金門傳統建築與綠建築之融合 |
林世強 |
93.7∼94.2 |
國科會 |
結案 |
|
道路對小型島嶼生態研究 |
林世強 |
93.7∼94.2 |
國科會 |
結案 |
|
以區域二氧化碳平衡之觀點探討島嶼之永續發展策略 |
林世強 |
94.7∼95.2 |
國科會 |
結案 |
|
人工濕地淨化學校污水之研究 |
林世強 |
95.7∼96.2 |
國科會 |
執行中 |
|
道路對鄰近生態邊界效應 之研究 |
林世強 |
95.7∼96.2 |
國科會 |
執行中 |
|
國立金門技術學院永續校園規劃與金門綠色建設推動計畫 |
林世強 |
92.10∼93.5 |
教育部 |
結案 |
|
永續校園局部改造計畫 |
林世強 |
93.10∼94. |
教育部 |
結案 |
|
金門縣社區規劃師培訓及駐地輔導計畫 |
林世強 |
92.10∼93.2 |
金門縣政府 |
結案 |
|
金廈大橋方案與影響學術研討會 |
林世強 |
87.10∼88.5 |
金門縣政府: |
結案 |
|
金門地區傳統工業振興計畫:人才培訓 |
林世強 |
86.7∼87.6 |
經濟部工業局 |
結案 |
表三 本系研究成果
本系教師專長分配均勻,現階段本系教師人數僅六名,平均年齡約40歲,可塑性高、轉型容易,未來隨著班級數自然增加(目前僅大一、大二、大三,各一班級)將新聘1~2名生態與保育專長之專任教師,以當前執行本項計劃之時機為最佳,因本系教師人數少,整合容易,培訓教師第二專長所需之經費也較少,成效集中。於新聘師資方面則可指定兼顧土木與生態專長之教師加入陣容,相信可順利轉化本系教學與研究主軸。
|
職 稱 |
姓 名 |
學 歷 |
專 長 |
|
助理教授兼 系主任 |
林世強 |
美國西北大學 土木工程博士 |
生態工法、結構學、 工程力學、混凝土材料 |
|
副教授兼 教務長 |
陳水龍 |
英國曼徹斯特大學 土木工程博士 |
大地工程、防災科技 |
|
助理教授 |
林國輝 |
英國Salford大學 土木工程博士 |
水利工程、混凝土施工 |
|
講師 |
高志瀚 |
國立台灣科技大學 土木工程博士班 |
營建管理、監工實務、 測量學 |
|
講師 |
陳棟燦 |
國立雲林科技大學 土木工程博士班 |
營建管理、價值工程 |
|
講師 |
許宗傑 |
國立台灣大學 土木工程博士班 |
大地工程、基礎工程 |
表四 營建工程系專任教師簡介
本系針對保育工程教育已早有著力,除生態工法課程之開設外,亦舉辦「道路工程與生態工法研討會」,於「世界島嶼會議」發表生態道路論文,邀請生態專家蒞校演講,進行永績校園之規劃,針對校區進行生態調查,生態水泥之研究與開發等,皆在為保育工程教育進行奠定基礎,並於本計畫獲得實質之體現。

「道路工程與生態工法研討會」 生態課題專題演講

生態調查展示 世界島嶼會議論文發表
本計劃推動之內容主要分為五大項:
(一) 課程規劃:將生態保育之觀念與技術融入營建工程專業課程中,並制定合於保育工程師教育之教材。
(二) 教師培訓:派遣專任教師赴台灣主要保育研究與推廣單位進行中短期之訓練與研究,全面提昇專任教師生態保育之專業知識。
(三) 設備充實:加強生態保育之教學與研究設備,並融入營建工程之教學與實驗課程中,從而促使師生教學相長,深植保育觀念。
(四) 學術交流:為擴大師生對生態保育之視野,本計劃邀請金門國家公園及台灣生態專家學者至本系進行學術交流與講演,引介最新保育技術。
(五) 評量考核:針對教師培訓成果與教學成效進行量化考核,以促進教師專業知能之提昇,而學生之學習除考試外,加強土木與保育之專題製作,以評量學生學習之成效,作為未來課程規劃與教學內容之改進依據。
以下針對各項工作項目進行說明
(一)課程規劃:
(1)原課程融入保育教材
|
課程名稱 |
融入保育內容 |
師資強化 |
教材製作與成果 |
授課教師 |
|
營建工程概論 |
融入生態保育、永續發展與土木工程之結合課題 |
-- |
Powerpoint |
陳水龍 |
|
工程品質管理 |
探討工程設計、施工對鄰近地區生態衝擊之議題 |
赴台短期受訓 |
-- |
陳棟燦 |
|
公路工程 |
融入道路生態學(Road Ecology)概念 |
赴台短期受訓 |
-- |
高志瀚 |
|
建築施工 |
融入生態工法與環保材料於建築施工各流程中 |
-- |
-- |
高志瀚 |
|
生態工法與綠建築 |
融入保育生物學(Conservation Biology)於生態工法中 |
-- |
附件一 |
林世強 |
|
專題製作 |
強調保育工程(Conservation Engineering)之實作 |
-- |
-- |
林世強 |
(2)新增課程
|
課程名稱 |
教師 |
師資強化 |
製作與成果 |
|
景觀生態學 |
林世強 |
赴美國加州大學戴維斯分校(UC Davis)道路生態學研究中心受訓 / 國科會補助 |
附件一 |
|
道路生態學 |
林世強 |
赴美國加州大學戴維斯分校(UC Davis)道路生態學研究中心受訓 / 國科會補助 |
附件一 |
|
生態工法與綠建築 |
林世強 |
赴台短期生物學與地理學受訓 |
附件一 |
|
永續與防災 |
陳水龍 |
-- |
-- |
(3)教材編撰
生態保育相關教材由赴台受訓與短期研究之教師撰寫,將所蒐集之培訓資料與心得,研究成果整理歸納,集結成冊,並於課後評估學生反應適時適度修改內容,而成持續改進之教材。完成之教材計有:(a)景觀生態學,(b)道路生態學,(c)生態工法與綠建築,(d)工程品質管理,(e)建築施工。
(二)教師培訓:
一般土木營建工程專業教師皆不具備保育生物學與生態學之理論與觀念,然而保育工程師之知能應是結合土木與保育二領域之專才,教師之專業能力直接影響學生之學習成效,因此為建立國立唯一之保育工程師搖籃,教師赴各公民保育單位實習、受訓有其必要性,赴以下之各單位進行短期受訓。
|
培訓機構 |
培訓內容 |
培訓時程 |
受訓教師 |
|
美國加州大學 戴維斯分校 |
道路生態學中心 (Road Ecology Center) |
暑假 |
林世強 |
|
國立清華大學 |
生態工法種子教師培育講習 |
課餘時間 |
林世強 |
|
台北市立動物園與 台灣大學生態與演化生物學研究所 |
臺灣溪流食肉目動物調查技術研習 |
課餘時間 |
林世強 |
|
國立台灣大學 全球變遷研究中心 |
本地變遷模擬進展與應用規劃研討會 |
課餘時間 |
林世強 |
|
國立清華大學 |
生態工法種子教師培育講習 |
課餘時間 |
陳棟燦 |
本系林世強老師獲國科會補助赴進行短期研究,道路生態學為歐美土木與保育生物專業之新領域,而該中心為全美唯一之道路生態學研究單位,林世強老師自美研究歸來對本系產生引領之效應,使本計劃順利執行完成。
(三)設備充實
營建工程系於成立之初即獲教育部補助一千兩百萬元添購土木專業設備,而次年亦購買約二百萬元之充實設備與器材,基本之土木工程設備要求已滿足,惟在建立保育工程課程時,生態保育之器材與設備厥如,因此本計畫利用教育部補助之經費添購基本之生態調查與實驗設備,採購項目如下:
|
主要設備 |
件(套)數 |
|
全球定位系統 (GPS) |
1 |
|
桌上型電腦 |
3 |
|
筆記型電腦 |
2 |
|
數位攝影機 |
1 |
|
顯微鏡 |
1 |
|
切割機 |
1 |
|
耐候機 |
1 |
|
水質檢測分光儀 |
1 |
|
紅外線自動照相機 |
10 |
|
風速風向儀 |
2 |
|
空氣品質監測儀 |
1 |
|
捕鼠器 |
300 |
|
噪音計 |
1 |
|
電磁波檢測計 |
1 |
|
色差計 |
1 |
|
高階溫溼度計 |
10 |
|
Arc View 軟體 |
1 |
|
夜視鏡 |
1 |
|
手提式雷射測距器 |
1 |
|
溫度鎗 |
1 |
|
ph計 |
1 |
|
1/1及1/3八音度即時音頻分析儀 |
1 |
|
大型除溼櫃 |
1 |
|
資料收集記錄器 |
1 |
|
單筒長距望遠鏡 |
1 |
|
濁度計 |
1 |
(四)學術交流
為擴大師生生態之視野,深化保育生物之觀念,本系依計畫加強與生態領域之學術單位,研究機構與報與機關團體之交流,提供師生觀摩瞭解生態保育之觀念、技術與發展之各面向,以落實未來實作之正確基礎,本計劃擬定之主要交流對象如下:
|
交流對象 |
交流方式 |
|
國立清華大學 |
林世強老師與陳棟燦老師參加「2005生態工法種子教師培育講習」,陳棟燦老師並赴日參訪。 |
|
國立台北科技大學 |
林世強老師參與國立台北科技大學水環境中心活動。 |
|
亞新工程顧問公司 |
林世強老師參與亞新工程顧問公司道路生態工法專家會議。 |
|
陽明山國家公園 |
林世強老師與Professor McCoy參觀陽明山國家公園動物廊道設施。 |
|
金門國家公園 |
林世強老師至金門國家公園演講。 |
|
荒野協會 |
蒞校演講。 |
(五)評量考核
本計劃針對(1)計畫執行成果、(2)教師培訓成果、(3)學生學習成果,分別予以量化評量並依據評量成果適時適度改善。
(1) 計畫執行成果評量
主要在檢討計劃進度、經費運用、成果達成率及產出適用率,以期在計劃進行中能予以即時修正計劃方向
(2) 教師培訓成果評量
此評量在於考核教師培訓及研究成果之合宜性,教師編撰教材之合適度,教師取得保育相關資料與證照情形,教師論文發表數目等。
(3) 學生學習成果評量
未來保育工程師之主力在於培育的學生,若教學方向與內容發生偏差,則對於養成保育工程師之能力將遭到嚴重質疑,因此學生學習成果是檢討本計劃成敗之最重要指標,而學習成果評量主要為學生實作評量、學生通過「國科會大專學生參與專題研究計畫」之能力、學生參與競賽之情形,以瞭解同學是否符合計劃目標評量等,作為未來師資培訓、教材編撰及教學方法之改善。
本計劃以一年為期,在修改專業課程內容之同時,也派遣教師進修相關專業,而在教授之同時也收集學生對課程之反應與回饋,此改變科系體質之工作十分龐雜,須本系所有教師通力合作方可達成。針對本計劃所進行之分工如下:
一、計畫分工
教師基本資料
|
姓名 |
學歷 |
專長 |
|
林世強 (系主任) |
美國西北大學土木工程博士 |
工程力學、生態工法 |
|
陳水龍 |
英國曼徹斯特大學博士 |
大地工程、土木防災 |
|
林國輝 |
英國Salford大學土木工程博士 |
水利工程、混凝土技術 |
|
許宗傑 |
台灣大學大地工程博士 |
大地工程、工程地質 |
|
高志瀚 |
台灣科技大學營建管理博士候選人 |
營建管理、工程品質 |
|
陳棟燦 |
雲林科技大學營建管理博士候選人 |
營建管理、價值工程 |
計畫分工
|
姓名 |
工作項目 |
|
林世強 (系主任) |
擬定計劃執行大綱,分配預算採購設備器材,期末報告撰寫 |
|
陳水龍 |
蒐集相關資料,制定課程內容大綱 |
|
林國輝 |
制定課程內容大綱,蒐集相關資料,轉化受訓資料於課程 |
|
高志瀚 |
聯絡受訓與短期研究單位並安排時段,整理受訓資料 |
|
陳棟燦 |
製作教材與教具,調查學生反應與回饋,整理課程修改意見 |
|
許宗傑 |
教師與學生評量,課程與教材評量 |
二、本計畫執行流程
本計劃之質化與量化成果計有(1)教師生態保育專業能力之提昇、(2)生態保育與土木工程於課程與教材之融合、(3)生態保育相關課程教材編纂、(4)學生對保育工程學習之成果展現。
|
評核項目 |
成果展現 |
|
教師生態保育專業能力之提昇 |
。林世強老師赴美短期研究 (成果報告如前) 。林世強老師赴台參加「2005生態工法種子教師培育講習」 。林世強老師參加國立台灣大學「生態工法暨生物多樣 性人才培育計畫」 。陳棟燦老師赴台「2005生態工法種子教師培育講習」 並赴日本參訪 |
|
生態保育與土木工程於課程與教材之融合 |
。建築施工 (如附件一) 。工程品質管理 (成果報告如附件一) |
|
生態保育相關課程教材編纂 |
。景觀生態學 (成果報告如附件一) 。道路生態學 (成果報告如附件一) 。生態工法與綠建築 (成果報告如附件一) |
|
學生對保育工程學習之成果展現 |
通過『國科會大專學生參與專題研究』之計畫 (一)九十三年 1. 道路建設對小型島嶼生態之影響 2. 金門人工溼地之調查研究 3. 金門傳統建築與綠建築之融合 (二)九十四年 1. 以二氧化碳排放量探討島嶼之永續發展策略 (三)九十五年 1. 道路對鄰近生態邊界效應之研究 2. 人工溼地淨化學校污水之研究 |
|
獲獎 |
一、 林世強老師獲教育部九十四年推動環保有功教師優等獎並晉見總統 二、 2005全國技專校院學生實務專題製作競賽 入圍: 1. 道路建設對小型島嶼生態之影響 2. 金門人工溼地之調查研究 3. 混凝土結構即時監測 (以國立金門技術學院學生宿舍新建工程為例) 第一名:道路建設對小型島嶼生態之影響
三、 2006全國技專校院學生實務專題製作競賽 入圍: 1. 動物車禍成因分析與減緩措施 2. 以二氧化碳排放量探討島嶼之永續發展策略 第二名:以二氧化碳排放量探討島嶼之永續發展策略 |
成果說明
本計畫將經費使用分為四區塊,分別為:一、教師生態保育專業能力之提昇,二、生態保育與土木工程於課程與教材之融合,三、生態保育相關課程教材編纂,四、學生對保育工程學習之成果展現。經歷一年之執行,成效頗為顯著,學生獲益匪淺。
一、教師生態保育專業能力之提昇與獲獎
傳統土木營建系所之教師對生態保育之觀念皆十分陌生,一般工程師皆知保育之重要性,但卻無法對生態保育有深入之瞭解與認知,且經常發生破壞生態之生態工法。在建立正確之保育工程教學與教材製作之前,教師應加強自身之能力與知識,本計畫執行期間本系共有三人次教師前往國內外機構進修、參訪與研究。
1. 林世強老師與陳棟燦老師參加「2005生態工法種子教師培育講習」。
期間陳棟燦老師參與赴日參訪行程。
2. 林世強老師參加國立台灣大學「生態工法暨生物多樣性人才培育計畫」。
3. 林世強老師參加台北市立動物園與台灣大學生態與演化生物學研究所合辦「臺灣溪流食肉目動物調查技術研習」。
4. 林世強老師赴美國加州大學戴維斯分校『道路生態學中心』擔任訪問學者並參觀加州首府沙加緬度之生態保育工程。
研究綜合報告:
I arrived at Davis, California on July 7, 2005 and started to work next day. Road Ecology Center is an inter-disciplinary research institution in University of California, Davis. Professors from different departments and backgrounds support this center. The aim of the center is blend the transportation technology and ecological findings and apply them to road construction projects.
During my stay at UC Davis, I have arranged a visiting activity from Taiwan's Public Construction Commission (PCC), Executive Yuan. The group consists visitors from PCC (including Chairperson Ms. Kuo), and Morh and Associates. We visited California's Department of Transportation, Jones & Stokes Associate, and University of California at Davis. The visit was so informative and we have learned the way that State of California mitigates the habitats destructed by road construction. The most important may be on implementation of their laws and codes. The road construction must fulfill the environmental codes which contains rules on conservation of ecosystem. The example sites where we have visited show that the practical implementation of road construction that must meet the requirements of National Environmental Protection Act (NEPA) and California Environmental Quality Act (CEQA). The enforcement of the laws would let contractors and designers to have clear idea about mitigating the damaged environment or ecosystems.
This is an international conference focusing on the emerging issue of the impact of transportation on ecosystem. Before I came to the US I have contact my host professor, Alison Berry, at University of California at Davis. She encouraged me to submit my research result to this conference. And it was accepted for presentation at the conference. This conference consists 23 sessions (including poster sessions) and one-day field trip in the vicinity of San Diego.
There are three of us (Mr. Tsai of Public Construction Commission, Ms. Su of Moh and Associates, Inc, and me) from Taiwan. Or more specifically, there are only three of us from Asia. The field is newly emerging research topic, there are not many Asians getting involved. Since I am an international presenter from Taiwan, the national flag of ROC has been posted at the entrance of the conference (As shown in the following picture). It makes us exciting to see our national flag without any protests. Most of presentations are either on field study or computer simulation. Many researches are aimed to obtain the specific influences or numerical results from field studies regarding the impact of road on ecosystem. For instance, the impact of noise (acoustic effect) of vehicles to the communication of birds, the change of micro-climate of habitat edge beside the highway, the animal mortalities due to collision with vehicles, the management of transportation to lower the impact of vehicles to ecosystem, and mitigation of impacts are stressed at the conference. However, little has been emphasized on the ways of road construction to avoid negative influence on nearby ecosystem. This phenomenon reflects that most of participants are with biological or ecological background, few are with engineering background. This may also imply that few engineers get involved in this field. This is also true in Taiwan. However, in the California all the highway construction projects must comply with the codes of NEPA (National Environmental Protection Act) and CEQA (California Environment Quality Act). With the codes and laws, the contractors and engineers can have more specific idea of how to implement their project with environmental and ecological consciousness.

拜訪美國加州交通局 參訪加州首府沙加緬度之生態保育工程
Three months' study at UC Davis, I have developed the theoretical concept and practical procedure to assess the impacts of road on small island ecosystem. The practical implementation for road development planning was also carefully carried out. The research results have been shown as following pages.
This short research at UC Davis is very fruitful and very helpful for my future research and teaching on Ecological Engineering. I believe that the knowledge from this visit may change the way Taiwan doing on Ecological Technology and may further change the landscape of Taiwan and Kinmen.
3. 林世強老師於「International Conference on Ecology and Transportation」發表論文並參觀聖地牙哥鄰近生態保育工程。
研討會報告
International Conference on Ecology and Transportation
August 29-September 2, 2005/10/9 San Diego, California USA
This is an international conference focusing on the emerging issue of the impact of transportation on ecosystem. Before I came to the US I have contact my host professor, Alison Berry, at University of California at Davis. She encouraged me to submit my research result to this conference. And it was accepted for presentation at the conference. This conference consists 23 sessions (including poster sessions) and one-day field trip in the vicinity of San Diego.
There are three of us (Mr. Tsai of Public Construction Commission, Ms. Su of Moh and Associates, Inc, and me) from Taiwan. Or more specifically, there are only three of us from Asia. The field is newly emerging research topic, there are not many Asians getting involved. Since I am an international presenter from Taiwan, the national flag of ROC has been posted at the entrance of the conference (As shown in the following picture). It makes us exciting to see our national flag without any protests. Most of presentations are either on field study or computer simulation. Many researches are aimed to obtain the specific influences or numerical results from field studies regarding the impact of road on ecosystem. For instance, the impact of noise (acoustic effect) of vehicles to the communication of birds, the change of micro-climate of habitat edge beside the highway, the animal mortalities due to collision with vehicles, the management of transportation to lower the impact of vehicles to ecosystem, and mitigation of impacts are stressed at the conference. However, little has been emphasized on the ways of road construction to avoid negative influence on nearby ecosystem. This phenomenon reflects that most of participants are with biological or ecological background, few are with engineering background. This may also imply that few engineers get involved in this field. This is also true in Taiwan. However, in the California all the highway construction projects must comply with the codes of NEPA (National Environmental Protection Act) and CEQA (California Environment Quality Act). With the codes and laws, the contractors and engineers can have more specific idea of how to implement their project with environmental and ecological consciousness.
The third day was field trip. Three of us had jointed the “Inland” group. We have seen four sites of highway mitigations. Much has been much emphasized on wetland restoration or compensation, especially the mitigations for California's vernal pool. There are rare shrimp species and micro-ecosystem of vernal pool. Each pool near highway construction has to be marked and assessed to determine if it will be destroyed of damaged by the construction. About 15% of budget goes to ecological mitigation for road construction. This is hard to be believed by us, since 15% may be the margin profit of Taiwan's contracts. But, as we know, environmental protection or ecological conservation is not cheap. For the future of our children, we have to invest for our precious ecosystem.
The session that I presented at, consists 4 presentations. Mike McCoy, a friend of mine at UC Davis, presents the integrated assessment of ecological mitigation area along new highway by GIS. It was an interesting talk and could be useful for Taiwan construction projects (not necessary road constructions). Mr. Jaeger, Professor Forman (author of Road Ecology and Land Mosaics) and I were presented next. Three of us are all focused on the planning of road. Jaeger uses computer simulation to obtain some ideal road allocation. Professor Forman carried out the similar problem by classifying the degree of impacts of different types of road. They have obtained similar results that are that most condensed or concentrated road system leave larger habitat area. Since the amount of area of habitat is much more important than habitat fragmentation, larger habitat area is better for ecosystem. Both gentlemen found similar road allocation method. However, the ways of planning road alignment are very complicated. Many factors have to be considered including economical, social, ecological and engineering aspects. Ideal road allocation may be blended into those consideration aspects.
My presentation is more mathematical. I applied Theory of Island Biogeography incorporating the wolf ecology to obtain ideal road density for small islands. The result can be a good criterion for island road planning and development in the future. As Professor Berry says that this session is the better session of the conference, because each presentation is very informative and with impact on future research of road planning.
I think participating this conference make me realized that so much is needed to be done in the field of Eco-technology in Taiwan and so much is needed to be studied in this field. Because, there are still lack of systematic procedure of mitigating the impact of transportation, we still have long way to go in Taiwan.

研討會看板中我國國旗 林世強老師與於研討會口頭發表論文
4. 林世強老師獲選教育部『推動環保有功教師(大專組)』並晉見總統

推動環保有功教師獎狀 晉見總統
二、生態保育與土木工程於課程與教材之融合
將生態概念融入傳統土木課程亦是本計畫之執行重點,因此本系教師於專業受訓及蒐集相關資料後,開始編輯「建築施工」與「工程品質管理」兩項教材中,充實課程之用,兩項教材如附件。
三、生態保育相關課程教材編纂
有鑑於國內各校營建系尚無針對生態保育與土木工程之融合性教材,經本系教師研究後,發展出一套土木工程師應具備之生態基礎與應用之系列課程,在避免排擠過多之營建專業課程,本系共規劃四門12小時之保育課程,分別如下
1.景觀生態學
景觀生態學為生態與土木工程之橋梁,本課程主要在探討人造地景(如各種工程,建設與開發)對生態系統之影響,本課程由島嶼生物地理學開始,進而教授各種地景與生態系統之關係,最終以永續地景規劃為其終極目標。本課程主要章節如下:
(1)島嶼生物地理學。
(2)物種之演化。
(3)地景。
(4)區塊。
(5)邊界與邊緣。
(6)廊道。
(7)網絡。
(8)基質。
(9)地景馬賽克型式。
(10)動物於地景中之遷移。
(11)土地變遷與破碎化。
(12)土地規劃與管理。
(13)創造永續之環境。
景觀生態學教材如附件。
2.道路生態學
道路生態學是新興領域,道路工程對區域生態系統之衝擊最為嚴重且全面性,其重要性日漸顯著,本課程不僅可使同學瞭解道路對生態系統之各種負面效應,與相對之減緩措施,同時可讓同學接受新興學門與新知,在此領域中領先各校同學。本課程主要章節如下:
(1)道路生態學概要。
(2)道路。
(3)車輛與規則。
(4)路旁植栽。
(5)野生動物族群。
(6)野生動物受衝擊之減緩措施。
(7)水與沉積。
(8)道路上之化學物質。
(9)水域生態系統。
(10)風與大氣效應。
(11)土地與道路。
(12)四種與道路相關之地景。
(13)自然地景之道路與車流。
(14)未來展望。
道路生態學教材如附件。
3.生態工法與綠建築
生態工法與綠建築為台灣工程界強調之二項觀念,本計畫配合國家政策,教授基本生態工法與綠建築九大指標,為未來同學畢業後從事工程建設所必備之綠色知能打下基礎。本課程主要章節如下:
(1)公共工程作業流程。
(2)工程設計與施工比較。
(3)綠建築。
(4)生態工法。
(5)溪流生態工法。
(6)綠色城鄉。
(7)結論。
生態工法與綠建築教材如附件。
4.島嶼生態工程專論
台灣與金門皆是島嶼,瞭解島嶼生態特性與自身限制及發展極為重要,本課程讓同學實地對島嶼生態進行親身經驗,由教師解說,配合學生專題研究與現場探勘,最後以論文形式呈現學習成果。本課程主要活動內容如下:
(1)金門太武山頂解說金門地景型式與特性。
(2)金門工程建設設計與施工參觀。
(3)金門國家公園教學與參訪。
(4)金門林務所教學與參訪。
(5)本校「人工濕地」研究區教學與實作。
(6)本校「綜合教學大樓噪音與溫濕度量測」教學與實作。
(7)「道路工程對鄰近生態系統衝擊」研究區教學與實作。
(8)金門「全島溫濕度量測」教學與實作。
(9)金門「動物車禍」教學與實作。
(10)金門「綠色廊道動物通過率」研究區教學與實作。
(11)論文撰寫與討論。
四、學生對保育工程學習之成果展現
在完成教師進修、教材編輯、設備採購後,學生利用生態調查之相關設備進行保育工程相關研究,並參加全國性競賽,獲極佳之成績。以下各活動情形可顯現學生表現。
(1)「國科會大專學生參與專題研究計畫」通過情形
本系自九十三年起逐步專注於生態工程相關教學與研究,因本系尚無碩士班,為加強大學部同學對保育與工程融合之理念,每年皆為本系同學申請「國科會大專學生參與專題研究計畫」,獲通過之研究案則讓同學分組共同執行,使多數同學可參與研究案,歷年通過之研究案計有:
1. 金門特有傳統建築之建造與維護系統性研究。 (89年 國科會)
===è (獲國科會89年研究創作獎)
2. 教學用小型地震振動台之研發與應用。 (89年 國科會)
3. 酸雨對鋼筋混凝土之強度與耐久性之影響。 (89年 國科會)
4. 金門海砂屋之調查與研究。 (90年 國科會)
5. 金門傳統建築新舊建材之分析與評估。 (91年 國科會)
6. 金門傳統建築和綠建築之融合。 (93年 國科會)
7. 金門人工濕地研究與規劃。 (93年 國科會)
8. 道路建設對小型島嶼生態之影響。 (93年 國科會)
9. 以區域二氧化碳平衡之觀點探討島嶼之永續發展策略 (94年 國科會)
10. 人工溼地淨化學校污水之研究 (95年國科會)
11. 道路對鄰近生態邊界效應之研究 (95年國科會)
各研究案皆順利完成,而二專時期參加研究之同學在申請二技推薦甄試時皆有優異之表現,充分展現學生在生態保育工程之研究成果。
(2)參加「教育部全國技專校院學生實務專題製作競賽」
本系於九十四年首次參加「教育部全國技專校院學生實務專題製作競賽」,共投送4件參加土木建築類比賽,全國61件作品,9件入圍中本系共獲3件入圍,(道路建設對小型島嶼生態之影響,建築混凝土施工即時監測,金門人工濕地研究與規劃,)而其中『道路建設對小型島嶼生態之影響』獲卓越獎(第一名),成果豐盛。

九十四年卓越獎 九十四年入圍獎
而九十五年再次參加「教育部全國技專校院學生實務專題製作競賽」,本系共投送2件參加土木建築類比賽(動物車禍成因分析與減緩措施,以區域二氧化碳平衡之觀點探討島嶼之永續發展策略),5件入圍中本系2件全獲入圍。入圍
(3)目前進行中之研究案
由於本系目前尚無研究生,因此本計畫主要目標在提昇營建科系大學生之保育觀念與知能,為使多數同學受惠於本計畫之推動,本系教師將一、二年級分為3組,進行專題研究,落實本計畫之教學目的。
1. 道路動物車禍調查與分析
近年來金門地區因公共工程建設,使原本是樹林的區域遭砍伐,因此導致整個動植物生態的改變,就以金門道路開闢來說,道路上的車流量經常造成動物發生車禍而死亡,例如:鳥類、鼠類、蛇、貓、狗等。雖然動物車禍,對動物族群數量較多者影響較小,對於保育類的動物或稀有物種,則會因為動物發生車禍造成族群減少,最後可能面臨局部滅絕之危機。根據研究推估,金門的保育類動物水獺數量目前僅約150隻,但於94年就有3隻水獺遭汽車輾斃,由此可知,道路與車流量已對水獺族群的生命安全造成威脅。
金門的開發沒有像台灣那麼快速,還保留了很多未開發地,許多動物棲息於林地中,一旦開闢了道路,將使原本一塊樹林一分為二,而當動物們穿越馬路時,可能因為視線不良或車速過快而造成動物被車撞死或輾過,使得動物不敢、穿越道路進行求偶、覓食,動物侷限在同一區域內而造成近親繁殖之現象,最終可能導致物種之局部滅絕,因此應有合宜開發道路,才不會影響到動物的生態,稀有動物才不會面臨絕種的危機。
另一方面金門的道路景觀變化多樣,鳥類與動物種類數量甚多,每年動物發生車禍案例又多(如圖一,二),非常適合做生態調查與研究,此次研究我們選擇金門六條道路,每日於六條道路各路段進行勘查並統計動物發生車禍的地點,並詳細紀錄,並將研究結果與道路狀況、動物的種類、季節、氣候來進行分析其原因,進行變更道路的設計,來改善動物車禍的發生。

圖一 動物車禍 圖二 動物車禍
2. 道路對鄰近生態邊界效應之研究
臺灣本島總面積約為36000平方公里,人口約為2300萬人;金門總面積約為150平方公里,人口約為5萬人。比較兩者,金門面積雖比臺灣本島面積還小了240倍,但「麻雀雖小五臟俱全」,金門無論從人文背景、自然生態、風俗民情任何一個角度來看都充滿了原始的迷人色彩。近年來因為人類過當的建設與開發對森林造成了破壞,而使得生物棲地之退縮、減少、劣化、破碎與孤立,生物數量也快速減少,生物多樣性也隨之降低,道路的開發會使森林遭切割而破碎化,其影響經常是長期、漸近、無法回復的,容易造成道路兩旁產生邊界效應,使得外來物種不斷的侵入森林核心,由於內居型動物喜歡隱藏在森林核心,核心越小則導致內居型動物棲息面積越小,而使內居型生物陸續減少,甚至會消失不見局部滅絕。為了避免棲地直接受外界干擾,並且維持核心內部的完整,本計劃將探討道路與邊界效應之理論及觀測道路之空氣品質、風速、風向和溫溼度的變化,利用儀器所量測之數據,加以討論進行整理及分析,另外還捕捉小型哺乳動物噴上記號,依照比例計算族群大約的數量,利用這些數據來觀察動植物是否會因為道路的新建與開發而對生態有所改變,並且探討如何設計生態友善性的道路。

道路生態測道量測 放置補鼠器
3. 人工溼地淨化學校污水之研究
金門地區年降雨量不多,然而發展觀光事業及興建本校,雖為此帶來不少的工作機會,但是也造成用水量大增,抽取之地下水已達每日一千公噸,利用完後之民生用水隨即排入大海,使得一向乾靜的海水、沙灘日亦受到影響污染。而在追求永續發展的今日,此種作法不僅是缺乏永續之觀念,更直接影響金門的環境、地質及用水品質。對此國立金門技術學院已體認此一困境,集思廣益,並獲得教育部補助建造人一處人工溼地,其功能正是為淨化金門地區家庭污水所設,然而,人工溼地建造完成後,仍須進行相關後續研究,方能加快理解人工溼地對金門地區之污水淨化的效率、相關技術及知識,進而徹底解決金門污水處理之困境。本計畫在開發出以人工溼地淨化民生污水之技術外,同時回收淨化水解決金門於旱季時所面臨的缺水問題。
本計畫將探討不同土壤、植物、水流配置對污水之淨化效益,發展出一套最合適之人工溼地設計與操作模式,以達到淨化水回收與再利用,有效的使用水資源。本研究之成果應用可於未來大規模之溼地操作,將是金門地區人工溼地研究之先鋒。

本校人工濕地現地教學 人工濕地淨化水取樣
4. 金門全島微氣候量測
全球氣候變遷而形成溫室效應,直接衝擊脆弱之島嶼生態,在無法改變氣候變遷之趨勢前,島嶼居民必須尋求自我減緩生態破壞之道,全島嶼微氣候調查為進行生態保育之重要依據,地形、景觀、開發及人類活動可能改變島嶼微氣候亦可能造成生態系統之變遷或惡化,而城鎮產生島嶼內之熱島效應其影響範圍與規模十分值得探討,在島嶼有限之面積內,熱島效應是否形成全面性島嶼溫室效應,有待全面實際之量測。利用島嶼溫溼度、風向等資料,可用以規劃島嶼之合理開發走向與量體,並保育寶貴之島嶼生態系統。
實驗方法:利用本系已採購之GPS,溫溼度計(十組)與風向計,派出10組同學於同一夜晚進行全島性之溫溼度與風向量測,比較不同季節與日夜之變化,並繪製風向圖與溫溼度等高線圖,由圖可瞭解人類活動與開發產生之影響,進一步探尋降低衝擊之方法。
本計劃之完成已帶動離島土木工程教育之蓬勃發展,並達成以下之成效與可能之影響:
一、建構國內唯一融合營建工程與生態保育二專業之土木工程教育,成為培育保育工程師之搖籃,並據以奠基為保育工程之研究重鎮。
二、規劃生態工法與保育工程學程,並完成相關教材編撰。
三、完成本系五位專任教師保育第二專長之培訓,成為國內唯一保育工程專業教師群,而成為本校之一大特色。
四、為金門與台灣培養以具備生態保育專業之土木工程師,提昇畢業生之環保與人文素養,提高同學之就業廣度,改變營造業風氣,改善工程與生態環境品質,改良離島營建業體質,更可發揚土木工程之生態保育內涵於全國土木工程界。
五、協助改善惡化中之離島生態環境,以推廣保育工程教育,改善離島不當之開發與建設,引導地區邁向以生態保育為核心之產業型態。
六、配合本校中長期之三大教學研究主軸,建立本校之島嶼生態科技特色,以在地之優勢推廣本計劃成果於台灣本島或世界其他島嶼。
七、灌輸技職學生生態保育觀念,達成潛移默化之功能,並將部份生態保育課程推展至全校其他科系同學甚至社區居民,以共享本計劃之成果,改變社區居民之觀念。
本計劃之影響層面已自學生、教師、本系為基礎,逐步擴展至全校、金門仍至全國,逐步落實保育工程之概念與技術於各層面,使我國生態保育更向前邁開一大步。