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【獲獎實作分享】永續能源創意實作競賽-歷屆作品分享(大專組)

 【獲獎實作分享】永續能源創意實作競賽-歷屆作品分享(大專組)

learnenergy2

August 07, 2023
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  1. 得 獎 作 品 分 享 目 的
    從別人的作品中獲得靈感及創意
    切中主題,不要偏題
    2

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  2. 2022年金牌作品分享
    大 專 綠 能 創 新 組
    3
    Shinergy太陽熱能農產品乾燥機

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  3.  運用網路資源整理分類、歸納
    • 行政院於2016年9月5日推出新南向政策,為幫助印尼發展農業,1976年台灣與印尼簽訂
    農業技術合作協議。 → 政策因素
    1. 印尼農業(辣椒)生產過剩現況(說明省略)
    2. 印尼能源使用概況(說明省略)
    3. 印尼日照條件(說明省略)
    4. 印尼碳排放概況(說明省略)
    4

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  4. • 設計動機與目的
    5
    分析缺點 - 目前印尼農產品乾燥方式,都還無法完全解決印尼供需不穩與生產過剩的問題。
    因此在解決農產品生產過剩的問題時,應同時考慮到安全衛生、可以大規模應用、低加工成
    本、不依賴化石能源、極小化 CO2排放,並且還能進一步提升農產品的附加價值。
    本作品優點 -
    1. 幫助解決農業生產過剩問題。
    2. 透過農產品乾燥加工,提高產品儲存、運輸與後續加工彈性,提高農產品附加價值。
    3. 符合淨零排放趨勢。

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  5. • 創意發想歷程 – 具備流程及文字說明
    6
    綜合分析現存太陽熱能集熱技術之優缺點
    後,…..
    發展出具創新性、獨特性與實用性之太陽熱
    能乾燥機。
    一、應用成熟的技術
    參考太陽能熱水器的設計概念,
    二、簡化設計概念
    為了避免多次熱交換,影響熱能使用效率,
    設計讓空氣與真空集熱管內層吸收鍍膜,…。
    三、提出產品雛形
    太陽能熱能乾燥機使用真空管做集熱器,利
    用鼓風機將冷空氣導引至真空管…。

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  6. • 效益及應用潛能分析 - 強調作品價值
    7
    一、 作品特色及預期效益
    「太陽熱能農產品乾燥機」,作品具備四大特色,用於農產品乾燥,除了可確保農產品加工
    之清潔生產外,亦兼具能源、環境與經濟等3E均衡發展。
    (一) 作品特色
    1. 模組化設計:可以依據不同的產量做大規模、
    模組化的彈性設計(如圖),以降低系統組裝成
    本與後續維修成本。

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  7. • 效益及應用潛能分析
    8
    2. 獨創乾燥箱結合AIoT功能:
    在乾燥箱内安裝感測器收集溫度、濕度與重量等數據(如圖),建立各種不同農產品資料庫,
    以作為精進後續加工品質重要基礎資料。

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  8. • 效益及應用潛能分析
    9
    3. 完全使用再生能源:
    整體系統的設計完全不需要使用化石能源,
    乾燥所需能源直接使用太陽熱能
    (Solar Thermal),鼓風機與控制系統所
    需電力則來自太陽光電(PV)

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  9. • 效益及應用潛能分析
    10
    4. 創新可控溫設計:
    本創新設計案,有別於一般太陽光熱系統不具有溫度控制功能,
    本產品可以利用控制系統,根據農產品的乾燥需求,調整乾燥溫度

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  10. • 效益及應用潛能分析
    11
    (二) 預期效益
    • 取代電能乾燥機處理供應過剩的辣椒,每年將可節
    省高達9,900萬度電- 相當於64萬印尼家庭每年的
    用電量。
    • 預估每年將可減少 5.9 萬公噸二氧化碳排放,相當
    於 225個大安森林公園每年的碳吸收量。
    • 19萬公噸新鮮辣椒經過乾燥加工後,每年將可創
    造高達9,900萬美元的產值
    • 將可同時兼顧能源 (Energy)、環境(Environment)
    與經濟 (Economic)等 3E均衡發展 。

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  11. • 效益及應用潛能分析
    12
    二、 競爭優勢分析
    (一) 競爭性產品分析

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  12. • 效益及應用潛能分析
    13
    二、 競爭優勢分析
    (二)作品競爭優勢分析

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  13. • 效益及應用潛能分析
    14
    三、應用情境說明
    (一)商業模式
    1. 目標顧客:農業合作社與農企業
    2. 符合循環經濟的商業模式:產品服務化

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  14. • 效益及應用潛能分析
    15
    三、應用情境說明
    (二) 未來發展應用與潛能
    1. 太陽熱能乾燥機結合儲能應用。
    2. 太陽熱能乾燥機結合冷藏系統應用。

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  15. • 效益及應用潛能分析
    16
    四、技術成熟度
    相關零組件 已經被多個現有產業大量生產應用,具備量產潛力。
    零件 成熟度 成本價格
    真空管 TRL9(高) 低成本
    溫度濕度感測器 TRL9(高) 低成本
    微控制器(ESP32) TRL9(高) 低成本
    保溫材料 TRL9(高) 低成本
    集熱器 TRL8(中高) 需進行量產測試
    乾燥箱(室) TRL8(中高) 需進行量產測試
    系統整合與驗證 TRL7(中) 需進行量產測試
    系統數據收集與監控 TRL7(中) 需進行量產測試

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  16. • 效益及應用潛能分析
    17
    五、對產業的貢獻度
    1. 農業:不但可支持農業朝淨零碳排放發展,減少農產品被丟棄,此外,對於含水量高、體
    積蓬鬆的農產品,可於產地先經由乾燥程序後,再進行物流配送至後端加工廠,以大幅降
    低物流成本。
    2. 食品加工業:提高食品產業供應鏈的食品衛生與安全性。
    3. 能源產業:完全使用太陽能作為乾燥能源,可增加能源自給率,降低對化石能源依賴,也
    有助於減輕能源產業降低二氧化碳排放的壓力。
    4. 台灣製造業:發展太陽熱能農產品乾燥機,將可推動新興能源應用產業。此項商品不但可
    在台灣市場應用,亦可出口太陽熱能農產品乾燥機至日照條件極佳的新南向國家、中東或
    非洲地區應用。

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  17. • 作品說明圖說- 清楚說明作品的每個部位及如何運作
    18
    (一) 作品組成

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  18. • 作品說明圖說
    19
    (二) 作品運作
    作品系統的運作程序,是為了收集太陽熱能做為乾燥農產品的能源,因此,需先將真空管集熱
    器與光電板,朝向太陽的直射方向裝設。集熱器吸收太陽輻射能量,與真空管中的空氣進行熱
    交換….

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  19. • 作品說明圖說
    20
    (三) 實用價值
    本作品進行農產品實驗測試,以驗證機器運行效能。
    乾燥參數
    Shinergy
    太陽熱能乾燥機
    傳統日曬 電能乾燥機
    Shinergy 搭配
    電能乾燥機
    乾燥時間
    (乾燥至含水率10%)
    2天
    共10小時
    4天
    共20小時
    1天
    連續10個小時
    1天
    白天5小時+
    夜間5小時
    與日曬相較乾燥效率 4 1 4 4
    能源費用
    (元/公斤乾)
    0 0 8.76 4.38
    CO2 排放
    (kgCO2 /公斤乾)
    0 0 2 1

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  20. • 其他(環境永續性評估與社會面影響)
    21
    一、減少環境衝擊效益
    本作品開發目的之一,即為透過乾燥加工解決農產品生產過剩、食物浪費的問
    題;因為當市場無法去化生產過剩的農產品,導致農作物被棄置時,所損失的
    含括農民的勞動投入及生產過程所消耗的水資源、農藥、肥料等農業資材與資
    源, 無形中也都成為浪費。

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  21. • 其他(環境用續性評估與社會面影響)
    22
    二、帶動農村社區發展
    1. 透過農產乾燥操作培訓,增加女性參與社區發展
    2. 多元化加工產品製作培訓,鼓勵創造力
    三、對應SDGs發展目標
    1. SDG 1.消除貧窮:透過乾燥加工,確保農民生產可獲得合理報償,穩定的收入以改善
    農村貧困的生活。
    2. SDG 2.消除飢餓:經由太陽熱能農產品乾燥機加工處理後,農產品會較易於保存,可
    調節農產品供需,達成糧食安全及促進永續農業。
    3. SDG 5.性別平等

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  22. 2022年金牌作品分享
    大 專 微 電 影 組
    23
    能源啟示錄

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  23.  清楚的創作理念
    • 為何要拍這支影片?
    • 與能源的關聯性
    • 題材的來源
    • 如何呈現?
    • 未來吸引的對象及期望?
    24

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  24.  文字及表格的運用
    • 易懂的角色及場景設定
    • 圖像及照片的對照
    25

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  25.  故事內容與主題的關聯
    • 闡述劇情內容
    • 強調與能源主題的關聯
    • 適時引用資料、整理、分析
    26

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  26.  清楚交代創作過程
    • 照片佐證?
    • 引用來源?
    • 影片的反思
    27

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  27. 得獎作品分享
    28

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  28. 2 0 2 1 在 地 實 踐 組 金 牌 獎
    螺桿型點吸收式波浪發電浮標
    國立高雄科技大學 造船及海洋工程系
    國立高雄科技大學 工業設計系
    29

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  29. 2 0 2 1 在 地 實 踐 組 金 牌 獎
    • 運作說明
    浮筒上下起伏的同時,浮筒磁鐵吸引內部中心管壁磁鐵,使往復線性—雙向旋轉
    轉換機構同時上下作動並驅動阿基米德螺旋軸旋轉,並且帶動下方發電機產生電能。
    • 發展潛能
    台灣為海島型國家,擁有良好的海洋能源環境,其中又以波浪能具有能量儲存量大、
    密度高廣泛分布等優勢,其中作品之水下基礎類似於離岸風電水下基礎之設計,技術得
    以延用,另外,藉由保護管的設計,得以增加機構防腐蝕的能力且保障運維的安全性。
    • 得獎關鍵
    1. 作品具有創意:設計概念具新穎性;實作成果及表達能力佳。
    2. 作品與研究論點成立。
    30

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  30. 2 0 2 2 綠 能 創 新 組 金 牌 獎
    Shinergy 太陽熱能農產品乾燥機
    慈濟科技大學行銷與流通管理系
    31

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  31. 2 0 2 2 綠 能 創 新 組 金 牌 獎
    • 運作說明
    本作品太陽能熱能乾燥機使用真空管做為集熱器,利用鼓風機將冷空氣導引至真空管,將太
    陽輻射熱作為乾燥箱中農產品乾燥的熱源,整組裝置完全使用再生能源。
    • 發展潛能
    1.太陽熱能乾燥機結合儲能應用
    2.太陽熱能乾燥機結合冷藏系統應用
    3.提升農產品附加價值
    • 得獎關鍵
    1.作品以實際農業議題為發想,兼具創意、
    完整度及實用性高。
    2.有實際樣品及數據,實作成果及表達能力佳。
    32

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  32. 2 0 2 1 綠 運 輸 組 ( 主 題 組 ) 金 牌 獎
    33
    電動車停車場智慧管理系統
    國立成功大學 電機工程學系

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  33. 2 0 2 1 綠 運 輸 組 金 牌 獎
    34
    • 運作說明
    系統結合人工智慧物聯網、最佳化電能管理系統及區塊鏈技術,向下整合再生能源發電裝
    置、儲能系統裝置、電動車充電樁、建物負載等分散式電力設備,搭配最佳化人工智慧決
    策排程模型,提出最佳化儲能與電動車充放電策略。
    • 發展潛能
    再生能源發電、電動車,是近幾年對於永續科技發展的關鍵項目,而本作品透過結合人工
    智慧物聯網、區塊鏈電力交易與最佳化電能管理技術,來解決未來大量分散式電力資源併
    入電網後,所帶來的即時電力調度問題。
    • 得獎關鍵
    1. 作品具有創意:設計概念具新穎性;實作成果及表達能力佳。
    2. 作品與研究論點成立。

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  34. 2 0 2 2 綠 能 循 環 經 濟 組 ( 主 題 組 ) 金 牌 獎
    35
    氫電共生的創新燃料電池
    國防大學理工學院化學工程與材料系
    輔仁大學財經法律學系
    國立臺灣海洋大學海洋環境資訊系

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  35. 2 0 2 2 綠 能 循 環 經 濟 組 ( 主 題 組 ) 金 牌 獎
    36
    • 運作說明
    藉由獨特的陰離子交換膜結構設計氫電共生的燃料電池,直接利用空氣中的氧氣發電,相較
    傳統電池能量密度更高。
    • 發展潛能
    本作品為緊急災難微型發電機,以「空氣」作為燃料發電的行動電源,緊急災難發生時,只
    需加入任何形式的水源如尿液或髒泥水都可啟動發電,即使儲能的鋰電池電量消耗殆盡後,
    它也會源源不絕地再產生電力。
    • 得獎關鍵
    1.構思佳、具創意特色,且作品製作用心,精緻度佳。
    2.具實驗數據且能量效率不低。
    3.設計構想論述詳細,且簡報說明清楚

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  36. 2 0 2 1 微 電 影 組 金 牌 獎
    37
    即刻救「源」
    國立屏東大學 科普傳播學系科學傳播暨教育碩士班

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  37. 2 0 2 1 微 電 影 組 金 牌 獎
    38
    • 動機發想
    能源,可以提供人們生活當中很多必要的東西,而最主要的就是電,當大家都開始在提倡環
    保,但是最環保的太陽能發電卻有著廢棄後處理上不環保的議題,導致各種發電方式使大家
    議論紛紛,我們又該怎麼選擇呢?。
    • 得獎關鍵 評審評語
    1. 作品切題:社區電廠符合主題,訪問內容切中主題。
    2. 故事架構完整:故事設計與串接完整,隱喻適當,拍攝技巧佳。
    • 影片網址

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  38. 2 0 2 2 微 電 影 組 金 牌 獎
    39
    能源啟示錄
    國立中興大學
    森林學系 森林所

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  39. 2 0 2 2 微 電 影 組 金 牌 獎
    40
    • 影片網址
    • 動機發想
    綠色能源隨著環保意識興起而逐漸受到世人重視,因此想以簡單逗趣的動畫介紹綠色能源,
    讓大家更了解綠能以及優缺點,更希望大家去思考,這世界上沒有完美的答案,在選擇中總
    是得有所取捨,所以我們更需要去獲取更多資訊,以宏觀的角度去作出選擇。
    以精靈國公主尋找能源之書的過程,介紹目前能源的使用狀況以及未來綠能使用的展望。
    • 得獎關鍵 評審評語
    1. 故事架構流暢,動畫完整度高。
    2. 淺顯易懂,畫面內容豐富。
    3. 畫面、音樂及效果配合適當。

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  40. 得獎作品分享

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  41. 2 0 2 1 在 地 實 踐 組 銀 牌 獎
    42
    給我一個支點,我能救地球
    國立臺灣海洋大學
    海洋工程科技學士學位學程

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  42. 2 0 2 1 在 地 實 踐 組 銀 牌 獎
    43
    • 運作說明
    由傳統震盪水柱式(以下稱OWC)波浪發電機做基礎,並使用槓桿連接浮筒,波浪方向為
    OWC-浮筒連線垂直波行進方向,使波峰或波谷能同時對OWC和浮筒作用。
    • 發展潛能
    未來將增加其裝置強度,並讓張力腳能夠伸縮,使得其能夠在各種波浪條件下生存下來,並
    因應目標海域做槓桿長度和裝置方向的設定。
    • 得獎關鍵
    1. 作品具有創意:設計概念具新穎性;實作成果及表達能力佳。
    2. 作品與研究論點成立。

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  43. 2 0 2 2 綠 能 創 新 組 銀 牌 獎
    44
    冷卻水塔高效EC風機
    國立臺北科技大學
    智慧自動化工程科 能源與冷凍空調工程系

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  44. 2 0 2 2 綠 能 創 新 組 銀 牌 獎
    45
    • 運作說明
    因空調系統在各產業中為不可少的設備,空調散熱需經冷卻水塔進行,又因耗電及耗水,故
    將單一風扇改為多台軸流風機組合安裝,搭配變頻控制進行負載調控,根據環境溫度、白天
    夜晚、季節進行自動加卸載EC風扇,透過即時監控系統來查看及時轉速、狀態、溫度、風機
    馬達等,在異常時立即通知,透過最佳運轉方式來達到節電省水之效益。
    • 發展潛能
    若未來工業推廣這個技術,在強化散熱效果的同時,兼顧去計算水足跡,減少水量的使用來
    共同愛護地球,也減少水的無效浪費。
    • 得獎關鍵
    1.小構思效益大。
    2.作品具創新性,可產生節能及節水效益,且具可行性。

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  45. 2 0 2 1 綠 運 輸 組 ( 主 題 組 ) 銀 牌 獎
    46
    主動式控制陶瓷電容模組於
    無線傳電系統之應用
    國立中興大學 電機工程學系

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  46. 2 0 2 1 綠 運 輸 組 ( 主 題 組 ) 銀 牌 獎
    47
    • 運作說明
    在無線傳電系統中,如何穩定輸出電壓並維持高效率的電力傳輸是非常重要的研究議題。本
    作品透過X7R陶瓷電容所具有直流偏壓和電容值變化相依之特性,提出一新型驅動電路產生
    可調控脈衝電流,使陶瓷電容之偏壓可以調整。
    • 發展潛能
    透過本作品設計出的可變電容模組,可讓當傳電的距離改變時,或是有水平偏移時,能將充
    電效率都維持在同一個效率點,且能讓設計自走車時能走的軌道範圍更大,把傳電效率都為
    維持在最高點。
    • 得獎關鍵
    1. 作品具有發展性。
    2. 作品與研究論點成立。

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  47. 2 0 2 2 綠 能 循 環 經 濟 組 ( 主 題 組 ) 銀 牌 獎
    48
    回收咖啡渣製作摩擦奈米發電地板
    國立中興大學材料科學與工程學系
    國立聯合大學材料工程學系

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  48. 2 0 2 2 綠 能 循 環 經 濟 組 ( 主 題 組 ) 銀 牌 獎
    49
    • 運作說明
    以矽橡膠包裹回收咖啡渣製作摩擦奈米發電地板,當行人踩踏時,透過位移電流原理得到交
    流電,將機械能轉化為電能,除了發電外,更結合智慧居家等應用於自供電感測器。
    • 發展潛能
    目前所使用的電網系統都是由發電廠發電完透過電線發配到用戶端,這種模式不再適合「無
    線」物聯網應用,因此我們提出利用回收咖啡渣所製的摩擦奈米發電機,並大面積鋪設於人
    行道上回收行人行走的機械能作為物聯網的能源使用。
    • 得獎關鍵
    1. 作品具實用性、貼近生活使用,並具發展性。
    2. 作品概念佳,且具實驗數據。

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  49. 2 0 2 1 微 電 影 組
    銀 牌 獎
    50
    你給我電電
    文藻外語大學 數位內容應用與管理系

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  50. 2 0 2 1 微 電 影 組 銀 牌 獎
    51
    • 影片網址
    • 動機發想
    以主角兩人之間在日常生活中有趣的對話,去了解綠色能源以及環保相關科技的知識,讓觀
    眾了解現今綠能及環保的科技運用,也希望觀眾能從中認識各種綠色能源及其各自的優缺點,
    一同提倡環保節電、永續發展的觀念。
    • 得獎關鍵 評審評語
    1. 作品切題:社區電廠符合主題,訪問內容切中主題。
    2. 故事架構完整:故事設計與串接完整,隱喻適當,拍攝技巧佳。

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  51. 2 0 2 2 微 電 影 組 銀 牌 獎
    52
    星星部落
    國立東華大學
    自然資源與環境學系

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  52. 2 0 2 2 微 電 影 組 銀 牌 獎
    53
    • 影片網址
    • 動機發想
    太魯閣國家公園內的大同及大禮部落,由於位處山上且剛好在國家公園內,因此當地並無架
    設輸電系統。所以我們想要與大家分享,當地如何解決這個問題,並做出對環境破壞降到最
    小的選擇,同時又滿足族人的需求。
    • 得獎關鍵 評審評語
    1. 故事布局佳、分鏡適當、片尾安排反思。
    2. 片頭安排鋪成問題,具體且實際。
    3. 整體以旁白建構、部分訪問,節奏順暢。

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  53. 創意作品的產生
    ▪ 靈機一動?或是長時間的醞釀?
    ▫ 靈機一動是創意…..
    ▫ 解決生活的問題…..短時間的思考
    ▫ 要對文明進步或較大貢獻,需要有
    一段時間的醞釀。
    54

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  54. 創意作品的產生
    1.
    拼圖遊戲:把不相干的事物組合在一起
    ▫ 隨身聽:走路 + 音響
    ▫ 果汁汽水:果汁 + 汽水
    ▫ Hi-Fi 電視:高傳真音響 + 電視
    ▫ 音樂卡片:音樂 + 卡片
    ▫ 不協調的組合、或明顯不適當的拼圖,產生幽默的創意效果..
    55

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  55. 籃子設計可放飲料
    籃蓋加裝太陽能板
    太陽能菜籃
    全貌
    56

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  56. 57
    結合在地特色:農業處統計嘉義縣鳳梨有八成會蓋上遮蔽物,
    作品將太陽能光電板放置在遮蔽物上
    智慧型多功能太陽帽
    57

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  57. 多功能筆
    58

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  58. 產生創意的作品
    2.
    巴列托法則(Pareto theory)
    - 舊元素的新組合。
    ▫ 專注在各種新組合的可能…產生創意
    ▫ 雜誌可以像書一樣持久?結合書與雜誌的特性
    ▫ 日本-雜誌書(Mook)、台灣-大自然雜誌
    ▫ 中菜可以西吃?
    ▫ 自助餐的產生
    ▫ 中餐的美味與西餐的情調….
    59

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  59. 剪刀 + 美工刀
    剪刀 + 美工刀
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  60. 太陽能 + 露營燈 + 警報器 + 充電器 + ….
    太陽能 + 露營燈 + 警報器 + 充電器 + ….
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  61. 63
    得獎有關鍵因素嗎?
    ➢ 有什麼共通點呢?
    ➢ 創意
    ✓ 作品與別人的不同?比別人好
    ✓ 想法(影片)具有影響力…
    ➢ 實踐力
    ✓ 作品的完整度
    ✓ 實驗數據、作動成功
    ➢ 應用潛力
    ✓ 解決議題中的什麼問題?
    ✓ 易於推廣
    ✓ 商機
     性價比/成本分析/與現有商品的比較差異
    ➢ 學生做的? 老師做的?

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    謝謝聆聽,請發問!

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