這幾年的石油危機讓世界各國卯足全勁開發各種替代能源,除了太陽能外,許多國家的能源計畫已逐漸把腦筋動到我們每天吃的糧食身上,亦即利用玉米、甘蔗、甚至廚餘,來生產能驅動汽車、發電的生物燃料。 南美洲的巴西是全世界最大的甘蔗生產國,年產量達一千萬噸以上,加上巴西的能源資產相當匱乏,有大半以上的石油必須仰賴進口。為了克服這項能源取得問題,很自然地促成了巴西政府致力於將甘蔗提煉成酒精的生質能源技術,目前已有三分之二的甘蔗用於提煉生質能源。 從甘蔗提煉出酒精 巴西政府早在一九三一年就頒布法令規定,全國各地銷售的汽油必須添加二%到五%的酒精,成為全世界第一個相關立法的國家。隨著七○年代的石油危機及工業化的持續演進,規定攙加酒精的比例增加到二五%,創下了世界各國汽油添加酒精比例的最高紀錄,聖保羅市也因此成為全世界空氣品質最好的城市之一。 這樣從農作物提煉成酒精,再推展至酒精汽油的模式,在國際間如同雨後春筍般拓展開來。從古巴、日本、南韓到中國大陸、美國、甚至台灣,農作物的種類也從一開始的甘蔗到玉米、高梁、大豆。 經濟持續火熱的中國,一方面為了緩解能源供需不平衡的狀態,同時也希望能因應「京都議定書」生效後,要求削減溫室氣體的排放量壓力,著手開始了從玉米、高梁提煉酒精燃料的開發,並進而透過這些燃料進行發電。 北京國能生物發電有限公司便在今年投資了五.三五億元人民幣興建生物燃料發電的相關設施,預計在二○○七年八月於玉米產區的黑龍江省開始營運,每年可發電二.七五億千瓦,並使當地六○%的剩餘玉米梗,從低經濟價值的施肥肥料轉為高經濟價值的能源,可謂將牛糞變成真的黃金一般。此外,帶給當地農村的效益,還包括每年提供一千多個就業機會,以及將剩餘玉米梗變現的收入增加,每年預計是四千多萬元人民幣。 看著世界各國紛紛跨足生質能源領域,台灣政府也積極規劃相關的計畫。農委會在去年於宜蘭縣、雲林縣等地各選定三十公頃的休耕農地,試種大豆及油菜等能源作物,並計畫在今年擴大至兩千公頃。 利用休耕農地種植高油份含量的作物,這樣的綠色油田一年最大可生產二十五萬公秉,占了全年柴油消耗量六百萬公秉的四%,同時還減少了每年九十萬公噸二氧化碳的排氣量,整個能源作物轉換的程式也比一般的石油更乾淨及更有效率。加以台灣的氣候環境,相比德國一年只能收成一次的油菜花,台灣能收成最多六次,更具有發展這樣生質能源的潛力。 汽車會與人類爭奪糧食? 但隨著各國在生質能源上的發展,開始有人擔心,會不會有一天糧食危機與石油危機變成不可分割的兩大問題。 「幾天前,我稍微算了一下,用酒精加滿一個多功能運動車二十五加侖油箱所需要的糧食足夠一個人吃一年;反過來說,假設這部車每兩個星期要加一次油,一年下來所耗費的糧食可以養活二十六個人。」這是今年七月,華盛頓的智庫機構球政策研究所所長萊斯特.布朗(Lester R. Brown)所發表的看法。 世界上愈來愈多的糧食被用來生產酒精,美國這五年來用來生產能源的糧食量,就從一千八百萬噸到五千五百萬噸,而在盛產玉米的愛奧華州,有五十五個提煉廠正在運轉及興建;跨個大西洋到歐盟國家,去年歐盟各國總共生產了十六億加侖的生物燃料,皆是由菜油及糧食所提煉的。 「亞洲生產生物燃料的趨勢也強勁成長,在印度有幾個甘蔗生產生物燃料的小型工廠正在運轉;在中國,去年把兩百萬噸的糧食轉化為酒精,今年可能更多;泰國用木薯來提煉乙醇;馬來西亞和印尼則利用當地最多的棕櫚油。」布朗憂心地表示,糧食儲備目前處於三十四年來最低的水準,而全世界每年要增加超過五千萬人。此外,現已有二十億的貧困人口拿著一半的收入購買食物。 利用生質能雖然可能造成糧食短缺問題,但仍然有些人持續往這樣的夢想前進。在日本,大阪產業大學、豐田汽車與燃料製造公司相關人員組成了一個研發團隊,並致力以透過炸天婦羅剩餘的廚餘廢油來提煉生物燃料。 該團隊請了日本前F1賽車手、現任大阪產業大學客座教授片山右京,駕著這樣的生物燃料賽車,參加明年一月舉行的達卡越野競賽,整個競賽從葡萄牙的里斯本出發,終點在塞內加爾首都達卡,全程一萬公里,途中甚至包括大片沙漠及不少險峻地形。 該團隊已在今年八月起向大阪產業大學的學生、學校餐廳及社區居民募集該生物燃料所需要的廚餘廢油,「我們希望達到全程不用一滴石油,也不用人類可食糧食的創舉,」片山右京表示。
深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。
在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。
事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。
注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式
但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。
如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。
「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。
引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗
而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。
為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。
錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。
「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。
Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。
張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。
同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。
軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。
從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。
