教育部設計思考跨域人才培育計畫(苗圃計畫辦公室)

計畫主持人      謝尚賢 教授

博士後研究員  陳守晟 博士   電話  (02)3366-3366轉55202

專任助理          雲小姐           電話  (02)3366-3366轉55202
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清華「桃園安親有機農場監測x物聯網感測技術

December 25, 2017

桃園安親有機農場監測x物聯網感測技術[X型]

師資:黃能富,蕭銘芚,許素珠,陳俊良,劉士達

時間:106/11/25-106/11/26

地點:學校與農場:清華大學與桃園安親有機農場

 

近年來由於世界氣候變遷造成糧食產量不穩定的世界糧食危機問題,已成為各國關注問題。而我國農委會過去幾年也持續關注糧食以及食品安全的問題等重要議題,期望能考量運用效率及安全的方式農業生產方式,解決農業糧食問題,並使消費者安心消費。本計畫發展一系列工作坊,目的即在於嘗試使用智慧物聯網技術與藝術設計的導入與結合應用在農業領域,創造兼具美觀與實用性的智慧文創農業環境。此舉,除了優化農業生產過程與創造農業藝術生活空間外,也期望讓物聯網實作融入跨領域設計的思維在學員們身上扎根,使學員們應付未來可能的變化,培養出的創新跨領域人才。而在「桃園安親有機農場監測x物聯網感測技術」的第一場苗圃計畫工作坊中,我們將從介紹農業場環境與藝術設計發展於智慧文創農業物聯網感測設計發想議題出發,培養學員透過觀察體驗,發揮想像與聯想力,讓學員設計出貼近農場需求之設計主題,透過設計思考模式,讓學員激盪創意,將問題具體化。

 

 

 

課前作業或任務

觀看物聯網設計基礎介紹影片、心得報告、線上討論內容
 

第一天

08:30-09:00    報到
09:00-10:30    主題授課I 認識物聯網感測器設計與開發平台
10:30-12:30    農場體驗訪談
12:30-13:30    午餐
13:30-15:30    主題授課II農業物聯網感測器與雲端管理系統設計案例介紹
15:30-17:00    設計發想I農業物聯網感測器設計問題發想
 

課間作業或任務

訪談心得記錄,物聯網感測器設計發想紀錄。

 

第二天

08:30-09:00    報到
09:00-12:00    需求釐清,物聯網農業感測器功能需求訪談(訪談農場主人)
12:00-13:00    午餐
13:00-15:30    設計發展II物聯網感測器技術設計方案討論
15:30-17:00    結案報告,農場主管與感測器專家意見回饋
 

 

農場體驗訪查

    工作坊第一天安排讓學員們到農場體驗一日農夫生活,在第一天的行程中,熱心的農場主人安排的一系列的活動,期望學員們能深刻的體驗農場生活。而由於桃園安親有機農場,除了是一座有機生態農場外,農場主人也透過與相關農業、醫院與國小等連結,企圖營造友善環境親近家園的氛圍,期望以農場為基礎,創造更多附加價值,帶動整體環竟發展與境共享共榮願景,而這也是安親農場命名的由來,因此除了農場體驗外,也規劃了一系列相關講座與體驗。

 

   訪查農場當天雖然當天下雨,但學員們仍陸續搭車到位於桃園大溪中興里的桃園安親有機生態農場所在地點集合,由於學員來自各院校系所,為了讓學員們有初步相互認識,首先,先進行學員們自我介紹,然後透過黃能富院長開場說明後,並一一的介紹在場每位參與老師與農場相關人員後,藉接下來則透過農場主人主持與安排一系列相關農場介紹,也讓學員對農場整體情況有基本認識。

 

 

 

蔬菜農場

親民有機生態農主洪董事長親自介紹,安親有機農場內蔬菜從有機耕作與蔬菜生長的過程,並到出農民培育蔬菜的艱辛過程,也提出了許多目前遇到的問題,急需要科技輔助的建議,並在介紹過程中不時穿插有趣的有獎徵答活動,同時也開放溫室讓學員們體驗摘有機蔬菜的體驗,讓學員成為一日農夫,親自體驗有機蔬菜摘種過程。

 

蜂蜜生產

親民農場除了有機耕種蔬菜外,洪董事長也與蜂農有相關合作,並特別請來年輕的養蜂達人說明蜜蜂採蜜到釀蜜過程,而也說明了蜜蜂釀蜜期間會碰到蜂蟎病蟲害與環境農藥影響蜂蜜生產過程等相關問題,讓學員們了解到蜜蜂產蜜的辛苦過程,並提供蜜蜂巢樣本與蜂蜜製品體驗,實際解說養蜂與採蜂蜜過程,讓學員感受蜂農養蜂狀況與蜂蜜甜美的知味。

 

 

失智老人照護

農場主人除了農場蔬菜種植本業外,也與醫療機構合作,並安排醫院護士長說明失智老人照護的問題,農場也邀請原為老農但失智的資深農友回農場聚會與體驗讓失智老實回想當年農耕記憶,期望能提供失智農友一個友善活動空間,善盡社會職任,營造農場社區一家的概念。

 

國小藝術與友善環境

最後,也安排到桃園當地的中興國小訪視,由校長介紹中興國小如何讓藝術與環境保育結合,落實於國小教育,讓國小學生從小培養友善環境與藝術的觀念,散播藝術與友善環境的種子。

 

跨領域知識介紹與啟發

除了訪查體驗外,為了讓學員在訪查歷程當中能快速融入跨領域知識,三位工作坊老師也在農場,介紹了包括農業物聯網技術、科技藝術與陶瓷玻璃藝術設計等知識,期盼體驗訪查與跨域知識即時的融合,引導學員們從體驗中出發,跨域知識中思考,觸發學員腦力激盪與發想的能力。

 

農業物聯網技術介紹

在農業物聯網介紹中,由黃能富院長親自說明農業物聯網基本技術介紹包括物聯網基礎架構與應用簡介、感知層/網路層/應用層技術與物聯網感測器設計平台等簡介,並預計規劃透過建置基於LoRa長距離低功耗無線網路的智慧農業雲端服務平台,將最新無線通訊科技與農業結合,提供農業的優質化智慧環境監控,提升精緻農業作物產值與品質。目前農業物聯網規畫希望除了希望可以達到至少一種戶外、兩種溫室的精緻作物的驗證外,更可以結合機器學習引擎,讓系統可以預測環境變化進而自動對於環境進行控制,也此外黃院長也介紹包括溫室與戶外的環境數據蒐集與環境控制感測器、LoRa安全通訊既網路傳輸效能優化系統、整合產銷履歷與消費者之智慧精緻作物雲端平台、智慧農業物聯網平台驗證機制等機制等說明。

 

科技藝術介紹

科技藝術部分由許素珠 院長介紹,許院長是台灣科技與藝術整合的重要橋樑之一,曾為行政院國家型數位典藏計畫顧問,也曾執行多項國家型計畫,研究成果涵蓋科技藝術、數位典藏、文化創意產業、長照事業、……等領域,影響卓著,且成果已在台灣與國際發表。許院長長年對國際科技藝術發展趨勢關切甚深。在本工作坊主要介紹是運用科技媒材與數位技術(如影像偵測、網路通訊、虛擬實境、人工智慧、感測器、機械動力…等)或運用科學現象等,透過 “裝置(Installation)”所創作的藝術作品。也分享了參與過的計畫與作品賞析案例。近年國際諸多新媒體藝術作品大量運用跨域媒介與科學現象,結合數位控制透過資訊處理、重組與解構,產生形的再現、或意義的再現,再造一種新的數位美學與媒介哲學,開啟一種新的影像景觀與數位風景。在介紹中也提到經典作品的相關數位美學作探討,如互動裝置藝術與海德格的無形論、演算藝術 Algorithm Art 的美在哪裡、動態影像與速度美學、媒介的轉化與透明性…等。除此,為讓跨域同學能體會科技藝術創作的數位創意,也說明將在往後工作坊設計「實做農業物聯網與藝術結合的創作」讓同學創作科技藝術小品與應用。

 

 

陶瓷玻璃藝術設計介紹

蕭民芚主任,長期投入陶瓷與玻璃藝術設計與應用,對於各種工藝材料的加工技術與創作表現均相當熟稔,近年來尤其潛心鑽研陶瓷與玻璃工藝,無論是對於玻璃加工技術的研究開發,或是玻璃工藝的創作表現,均獲得相當的成就。透過蕭主任敘述陶瓷創作歷程與製造工法與原理,分享出曾經創造過的作品,包括製作陶瓷土盆栽與玻璃工藝品,並表示由於現今玻璃產業式微、外移,利用玻璃回收再燒烤技術,透過碎料製成玻璃土,再製成玻璃玉石、建材等高價值藝術創作作品,其特性能具有顆粒大小一致,以通氣好、蓄水佳、不會產生異味等特性,用於室內植栽杜絕登革熱,從廢棄物變黃金,此舉,能讓藝術品不只美觀也兼具實用性,也能充分開創新興產業,提供學員作為農業物聯網型設計之主題發想的參考。

 

釐清農業問題

透過第一天的訪查與體驗,後為了讓學生能更進一步具體化期訪查體驗所發現的問題,我們再一次邀請了農場農主與產銷班農友參與討論與座談(圖),期望能讓學生釐清問題,農主語產銷班農友,提出了許多遇到的農業上的重要議題例如,有機生態認證,植物工廠,環境污染,水源品質,土壤肥沃控管,生態池友善環境發展,有機溫室設備,離地植物種植,植物病蟲害等目前有機生態栽培熱門議題做出案例與經驗分享與討論,也讓學生發表個人觀察意見與提問,提忘透過經驗分享與議題討論讓學員能更具體化其所要發展的主題。

 

 

 

透過設計思考解決問題

在老師與助教的協助下,先將學生分成四組,然後開始引導學生一步步涉及設計設計思考範疇,老師與助教透過投影片,說明本工作坊目的與設計思考方式,利用便利貼讓學生寫下對各自領域的簡短描述,例如在邊利貼寫下程式_技術工具,另外也讓學生用另一分便利貼寫下對體驗法查所發現的問題描述,例如種植方法_溫室,然後在老師的引導下,相互簡短介紹自己並解釋自己寫下的標籤,讓組員們能充分了解各自標籤意義,接著延續便利貼作法,引導與協助學員透過各自領域描述標籤與觀察問題的便利貼標籤,串連農業聯網技術主題的關連,讓學員連結與討論出可能的案例主題題目名稱,例如程式_技術工具+種植方法_溫室=可能的主題名稱為何?

 

老師與助教在學員討論期間,適時給予提醒引導與協助,讓學員能發揮想像力與同理心, 並透過討論問題來串連整體主題設計思維,就在學員彼此合作與各主組長適時的收斂問題的統整中,發展出更具體可行的案例主題。

 

資料來源

農業智慧文創跨領域設計思考人才培育計畫

http://miaopu.cs.nthu.edu.tw/news/info/listAll

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