【漾新聞記者陳雯萍/高雄報導】打破創意不再只是天馬行空而已,基於「創意是知識的累積」的想法,高師大附中學生結合海洋吸塵器與日本摺紙的概念,成功研發出「海洋攔阻網 (Capture Zone System)」,能有效攔阻垃圾流入海洋,減少海洋遭到污染,讓環境永續,獲得美國國家資訊及數位科技研究中心公益設計永續發展獎,獲頒獎勵金2500美金,這獎項也是台灣學生團隊首次榮獲,對保護世界環境很有貢獻。
圖/左起校長李金鴦、同學蔡宇安、謝京霖、陳子戡、金時聿同學。(記者陳雯萍攝)
蔡宇安、謝京霖及陳子戡等三位同學於高一時研發,並與另二位同學參與海洋委員會及美國在臺協會舉辦的「2021臺灣海洋青年論壇」,榮獲第二名。
高二時,參加日本大阪教育大學及附屬中學平野校舍的 WWL國際交流活動,以蔡宇安、謝京霖及陳子戡為主,再加入金時聿同學,四人藉機延續攔阻網計畫,共同改良研究產品,優化為縮模型及實驗裝置,並在英文老師侯思嘉的指導與推薦下,送件參加了這項比賽,最終獲得「永續發展獎」,並被稱為「最有決心的隊伍」。
2023 Ciena解決方案挑戰賽永續設計獎(Announcing the 2023 Ciena Solutions Challenge Sustainability Awards),由美國非營利組織(Digital Promise,美國國家資訊及數位科技研究中心)於2021年開始主辦。
這項比賽在邀請全球中學生、高中生參與挑戰學習,以設計解決聯合國可持續發展目標(SDG)的解決方案。高師大附中學生團隊與全世界共有20個專案團隊獲獎表揚,獲得2500 美元的可持續發展獎,為未來持續擴展與精進研究專案。
校長李金鴦表示,學生們是在參與一次學校舉辦的淨灘活動時,發現沙灘上到處都是瓶瓶罐罐的垃圾,撿不勝撿,於是思索懶人的作法,「有沒有比較方便,可以一次解決的辦法?」又想到這些垃圾都是從陸地漂到海洋再回流到沙灘,於是有了這樣的想法:「能不能在河道中的垃圾進到海洋前,就將其攔截呢?」於是,有了「海洋攔阻網 (Capture Zone System)」的概念。
陳子戡說,「海洋攔阻網」的設計,參考了海洋吸塵器(Ocean Cleanup)的概念,但是架設位置不相同。而且Ocean Cleanup裝置體積大,不易運輸,因此,又加入了從日本摺紙藝術家所設計的Pako Pako汲取的想法,利用摺紙技巧改良攔阻網浮筒設計。
而與普通攔截網的不同,陳子戡說,在於加入了裙擺,可以增加攔截面積之外,也可以產生向下的水流,可以帶領漁群不會受到攔截的影響,還是可以通過攔截網。第二個不同點是利用摺紙藝術,可以摺起來方便收納,架設在河川時,如果水流大時,可增加可塑性。
謝京霖也強調,整套裝置都是浮筒的情況下,還可以收縮,如此的設計又與汽球不同,汽球的話還需要幫浦去幫他打氣,但是整套裝置是用摺紙結構,只需要兩端有通風孔,直接拉開就可以展開,再把通氣孔堵住,就不會進水。同時,也設計製作成很多的分段與隔場,就算其中一段破損,也不會導致整套裝置沈沒。
謝京霖說,目前採用的材料是實驗的模型,採用投影片的塑膠片,未來在正式模型上,需要的是抗腐蝕,且在太陽曝曬之下也不會分解的塑料。
談到得獎的感想,學生們的聰明研究,雖然是創意,但謝京霖引用賈伯斯的話表示,創意不是天馬行空而已,「創意是知識的累積」,所以,才會想到之前他感興趣而去學習的摺紙藝術。加上他們也發現,許多太空科技研究都會運用到摺紙的設計,如今運用在海洋垃圾的處理研究,證實一樣可行!
蔡宇安說,「研究帶給我們很大的啟發,即一個創意的發想,不只是可以在短時間,如果努力,可以延伸設計,持續發展,變成長遠的計畫,達到價值的創新。」雖然整個作品是大家共同完成,但一開始是謝京霖的發想,就像他說的,「創意並不是突然想到的,而是知識的累積。」這是謝京霖從賈伯斯的演講中聽到的,從海洋吸塵器的發想,到結合摺紙藝術,是兩個完全不同的領域,把他結合創新,就可以發展出一個新的裝置。
蔡宇安也說,「研究所以做了三年,是學校提供了這麼多參加活動的機會,也想說,再用功一點,可以參加不同的比賽,累積不同的經驗,可以有不同的故事,為高中三年留下美好的回憶。」
謝京霖談到,「創意的發想是知識的累積」,是賈伯斯在史丹佛演講時說到的,賈說,如果不是因為感興趣而到大學修了書法課,蘋果不會有現在麥金卡第一個可以客製化字體的電腦,蘋果也不會有現在簡約的設計理念。
談到研究設計,謝京霖說,「我們看到海洋吸塵器可以有這樣的功能,但是他也有自己存在的問題就是體積過大,因為在過去的經驗裡面學到很多摺紙相關的知識,結合這兩方面的知識,產生一個新的創意,我認為在三年內得了兩次獎,這也是對這個創意的肯定。」
當初怎麼有機會去學摺紙?謝京霖說,「因為個人興趣,後來又在網路上了解到摺紙在太空探索與有很多的科學探索,都有很多的應用,我忽然想到,那摺紙是不是也可以應用在解決海洋垃圾的問題上。」
陳子戡則說,「很神奇!」高一我們並沒有想過要做這個東西,也是誤打誤撞,從開始理論上的想法,到後來因緣際會下開始第一個模型,雖然是比較簡陋,但我們在裡面發現原來這個東西,是目前所缺少的,但又是很重要的。然後,我們又有去淨灘,發現很多垃圾都在沙灘上,多半都是從海洋再漂回來。」
陳子戡表示,「當天花了一個上午淨灘,效果並不好,耗費很大的人力,但效果不見得很好,於是開始思考怎麼從根本上來解決,就想到國外的吸塵器,原本是在海洋上,用主動探索的方式去找海洋垃圾,並且把他抓回來,想到這樣與淨灘只是換了一個角度而已,就想說,從一個有點被動的角度,把他放著,一層層慮掉河流的垃圾,讓他做到進入海洋之前,是乾淨的水。」
陳子戡也談到,「整個過程很難,因為從發想、寫報告,討論出完整的一個架構,包括實驗與數據,在整個重複的過程是很累的,而且要搜集材料,還要把他縮小化,但如今回頭來看,還是覺得這些東西是值得的!也算是保護到大自然啟發作用的情況下,也豐富了我們高中三年的生活。
高二才加入團隊金時聿則說,「高一時與陳子戡在上自然科的自主學習課程,我們嚐試利用簡易的海洋垃圾回收的機器,但是成果很差,可行度也非常低。後來加入才發現,原來他們是利用攔截網的方式,去更有效率的攔截海洋垃圾,我發現在學習的過程中,單靠一個人要想出一個非常完整的是不可能的,加入團隊後,在各種討論中,擬訂出一個比較有效率的解決方案,是在高中非常值得參加的活動。」
金時聿也補充指出,「再加上,現在的課綱中,我們很希望能夠有探究的能力,但由於時數壓縮的緣故,實驗課程被壓縮的很零碎,很難完整的跟同學完成完善的報告。但加入團隊後,利用課餘時間,校長與學校提供很多參加課外活動的經驗,讓我們有能力可以一起從發想到設計、實驗、解決問題,對我們是非常有幫助的。」
對於學生們所獲得的榮耀,校長李金鴦指出,這些學生讓我感到很光榮,因為學校對於學生的期待,希望他們是一個「有感、有心、有腦、有力、富有」的學生,他們有感於在旗津看到的海洋受污染的景象,而想到要怎麼努力用心去改善,而他們也動腦思考去找出很好的方案,最後得到很有力、很有成效的成果,這是高師大附中在教導學生上很大的成就。
她說,學校本來就有校本課程,是一個領袖課程「實踐關懷課程」,希望學生用專業去解決社區或身邊碰到所有的問題,把自己的力量可以貢獻給社會。「如今他們的確做到了!」
談到未來的升學,目前已經申請上榜台北醫學大學藥學系英語組,蔡宇安分享說,「因為是第三類組的學生,未來從事醫藥工作一直是我最響往的,我的理想,我自己的能力,我會說英文,而這個系又是英語組,對我來是一個可以去追求的機會,就努力一點,就上了這個學校。」
目前已經申請錄取中央警察大學消防學系的陳子戡則說,「想當消防員,一來是因為受家人的啟發,覺得這是一條還不錯的未來人生道路;加上自己比較有正義感,未來也能夠在職業上發揮這份心力,我覺得很好。」
申請入學已經考上中山大學電機系,謝京霖說:「我有一個夢想,想進到美國一間叫做波士頓動力的公司,是做世界滿先進機器人的研發,希望能夠進入到這方面的領域,所以選擇電機系。」
剛考完分科考試的金時聿,一心想讀醫學系,他說:「因為父母親都是醫生,滿尊敬父母親,也滿崇尚他們的工作,因為他們常常在半夜不管是多累的情況下,都會在最近時間內趕到醫院去救人,我覺得這個職業是非常值得我去繼續他們的步伐。」