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河馬教授的25堂環保課

為了解決成 大 開放式課程 微積分的問題，作者張文亮 這樣論述：

台北市若有一隻青蛙不快樂，台北人也不會快樂太久。 　　這一課程曾獲台大「個別型通識課程改進計畫」101學年度第一學期績優獎。在人們普遍相信人定勝天、推崇科學萬能、重視經濟發展、強調資源開發的時代裡，河馬教授以歷史為脈絡，用講故事的方式，介紹近代生態工程有哪些重大主題，例如： 　　 　　國土規劃、河川整治、都市下水道、污水處理、紅樹林保護、濱海地區保護、棲地與濕地保護、生態廊道與生態道路、水土保持、土石流防護、河口魚類上溯、螢火蟲復育、水鳥保育、生態都市與原住民回歸原鄉等。 　　沒有華麗的辭藻，也沒有深奧的科學語言，河馬教授用最樸實的文字，讓每個未來可能成為領袖的年輕人，具備該有的

眼光與胸懷。他常帶著數百個學生出去，沒有任何一個人與他爬山、涉水、攀岩時還在滑手機。他常告訴學生：「台北市若有一隻青蛙不快樂，台北人也不會快樂太久。」 　　這堂課曾獲台大「個別型通識課程改進計畫」101學年度第一學期績優獎。 本書特色 　　最受台大學生歡迎的通識課之一，張文亮繼《電學之父－法拉第的故事》之後最滿意的著作。 　　「生態工程導論」聽來很艱澀 　　每堂課還要寫隨堂心得，等於每堂點名 　　課後要交習題，還有三次超過二千字的心得 　　三次風雨無阻的野外導覽以及一次期末大報告 　　明明不是營養學分，卻成為台大學生秒殺的通識課程 　　因為河馬教授能將這些冰冷的科學

　　變成了一個又一個精采的故事 　　張文亮是最受台大學生歡迎的通識課程教授之一，他認為大學中科系的教育，是培養專業的人才；通識的教育，是培養未來的領袖人才。培養領袖本來就需要更嚴格的要求，為有心受裝備的學生而教，嚴格的好處在讓他們知道自己的極限而謙卑。因此他的通識課雖嚴格，開放選修時卻被學生爭先登記而秒殺。 　　十九世紀起，人類的知識爆炸，讓學科越分越細，科學家與工程師也就侷限在愈來愈窄的領域裡，失去了橫跨不同領域來思考問題的能力。他們相信「人定勝天」、「科學萬能」，前途似乎一片光明。但二十世紀發生了二次世界大戰，是人類史上從未見過的重大殺戮。戰後一派的人開始反思，主張應該回歸自然、生

活簡樸；也另一派人卻認為要加緊建設、增加生產。這兩種看法成為二十世紀中期，生態環境保護與工程建設間矛盾的基點。 　　左手做實驗，右手寫文章，出版界裡最會說故事的科學家張文亮，在台大開授了一門「生態工程導論」，介紹二十多位在世界環保生態史上，有著卓越貢獻的英雄。本書沒有華麗的辭藻，沒有深奧的科學語言，他用最平易近人的樸實文字，讓我們認識在這個重視經濟發展、強調資源開發，是誰保護了這個生養我們的地球？盼望在這黑暗、未知的領域裡，點燃一點點的光，讓人類與其他生物快樂和諧地共存。   作者簡介 張文亮 　　美國加州大學戴維斯分校博士，台大生物環境系統工程學系教授與生態工程中心主任。自

1979年起投入台灣農業與生態保護工作，曾任農委會灌溉水質保護、水利署地下水井維護與地下水污染監測、環保署人工濕地淨化河川、公共工程委員會生態工程國際研討會等主持人。 　　曾獲台大「社會服務獎」、「通識教學優良獎」、「優良教師獎」與農業工程學術獎，被學生暱稱為「河馬教授」。經常在各大學演講，他相信大學最資深、最會教書的老師，應該去教大一的學生，讓他們愈早品嘗研究學識的樂趣愈好。 　　除了專業課程外，也擔任台大「新生專題──生命意義的追尋」，與主授通識課程「生態工程導論」、「自然科學概論」。這三門課被台大學生稱為「張文亮學程」，是畢業前最想修畢的課。由於太多學生選不上，被校方設為「開放式

課程」(Open Courseware)，對外廣傳。 　　著有《電學之父－法拉第的故事》，榮獲行政院新聞局頒贈金鼎獎、文建會頒贈「好書大家讀」年度好書。另外還著有《台灣的水》《台灣不能沒有客家人》等書。   前言--洞穴裡的畫家 Part1工程先鋒 普世公共衛生的改革 查勒威克──用下水道減少瘟疫的律師 都市污水道系統的興建 巴澤爾傑特──被視為瘋子的工程師 有機堆肥的推動 利西比──環境衛生改革者 河川整治的先鋒     迪柏汀──期待鮭魚再歸來 低窪地整治的技術     契斯布勞──將一座大城市抬高 結合不同專業為環境效力     包立許──環境工程

學之父 天然災害的預防     傑克遜──紅樹林的保護先鋒 國土規劃的先河     里傑吉──荷蘭的規劃者里 Part2保育先鋒 螢火蟲的復育運動     賴利──自然科學與兒童文學家 原住民重歸原鄉運動     吉爾莫──植物學家 棲地保護運動     格林尼爾──聽山雀鳥在針葉林裡唱歌 生態道路     克里夫曼──給野生動物一條安全歸家路 濕地保護     達藺──近代水鴨保護運動者 沼澤的保護     徐樂德──給孩子一個野地樂園 河口牡蠣的保護     弗洛斯特──公共衛生教育家弗 水土保持運動的開路     班乃德──浣熊谷的歡呼者 荒

野保護運動 李奧帕德──土地的倫理之父     森林濕地的保護     迪馬第──落羽松的知音 回歸鄉村 賽萊──一位醫生的呼喚 Part3觀念先鋒 野生動物保護緩衝帶     祖魯人──非洲的大象樂園 與水蝸牛合作     西班牙──獨步全球的山區農產品 沙丘保育     天人菊——保護陸地建築的第一線 建築花牆 九重葛——最有彈性的植物     蝴蝶廊道 百香果——世人不知的有趣功能     人與狗和睦同居 笛塞留——狗狗公園設計者     附錄：英文叁考文獻   前言 洞穴裡的畫家與未來領袖的培育 　　人是獨特的生物，在古老的年代，

就做一些令人費解的事。 　　例如，在亞洲的古老洞穴裡，或是在歐洲懸崖的深洞裡，或美洲深邃的山穴裡。長年幽暗，見不到陽光的地方，總有人在洞穴的石壁上畫下動物的圖畫：幾隻奔跑的鹿、幾頭牛、幾匹馬或幾條狗等。 　　他們繪出的畫作是那麼工筆，所用的色澤是那麼豐富，所勾勒的線條是那麼流暢，顯然這不是毫無意義的塗鴉，而是在表達與其他生物之間某種微妙的連繫。 　　文明的產生、文字的使用與口述的歷史，都可以看到人們依然在關心大自然。 　　埃及法老的金字塔裡放著植物的種子，希臘時代的哲學家在討論動物學，羅馬時代的觀察家有鯨魚的紀錄，中國人用動、植物的形象造字。他們不祇知道耕種的作物、畜牧的動物，

而且了解動、植物，並賦予更多的解釋。 　　中古世紀的科學思索 　　中古世紀時期，雖然有許多瘟疫、戰爭，但是人類對於動、植物的認識愈來愈多，進而帶動農業耕種技術的進步。 　　他們知道用豆科植物與小麥輪種，使土地更肥沃；知道由植物取得更多的治療藥物，由動物取得更多的肉食與奶品等，這些知識的累積，大多是在修道院裡。 　　到了十三世紀初期，孕育了大學的產生，巴黎大學、牛津大學、劍橋大學等相繼成立。大學圍牆裡的學者，仍像古代洞穴裡的畫家，研究瞭解大自然的動、植物，並留下紀錄。 　　十四、十五世紀是航海探險的時代，了解更多的未知之地，發現了更多未知的動、植物，促進了人類對未知大自然的探索

。 　　十六世紀，實證科學興起，哥白尼(Nicolaus Copernicus，一四七三～一五四三)、伽利略(Galileo Galilei，一五六四～一六四二)、刻普勒(Johannes Kepler，一五七一～一六三○)等人，將自然科學與數學結合，發現這個大自然存在著基本的法則，是歷久不衰的，比所有的王國更久遠，比最有權力的君王更影響人的生活。 　　十七世紀牛頓(Isaac Newton，一六四二～一七二七)將物理與微積分結合，發現萬有引力定律；波義耳(Robert Boyle，一六二七～一六九一)以氣體體積與壓力的變化率，解釋原子的存在；約翰．雷(John Ray，一六二七～一七

○五)以生物的外型特徵去分類動植物，這些傑出的科學家組成「英國皇家科學會」，並定期討論，發表研究。 　　這種自發性的學術組織，與科學家對於真理追求的認知，使十七世紀成為歷史上科學最蓬勃發展的時期。 　　近代工程的起源 　　十八世紀，道爾頓(John Dalton，一七六六～一八四四)、亞佛加厥(Amedeo Avogadro，一七七六～一八五六)、拉瓦錫(Antoine Lavoisier，一七四三～一七九四)的研究，使「化學」逐漸脫離物理，成為獨立的學科。在林奈(Carl Linnaeus，一七○七～一七七八)的研究基礎上，「生物」自傳統的醫學領域獨立出來。 　　科學與技術的結

合，帶來工業革命，人類對能量的控制與機械操作，帶來從史未有的快速生產力，「機械工程學」趁此而生。一八二○年，在泰爾福德(Thomas Telford，一七五七～一八三四)的努力下，開始有「土木工程學」；一八三一年，法拉第(Michael Faraday，一七九一～一八六七)發現電磁感應，開啟了「電機工程學」；一八五四年，柏琴(William Henry Perkin，一八三八～一九○七)自煤炭中提煉染料，開啟了「化學工程學」。 　　這四大工程不斷的發展，使人更有效力地獲得大自然的資源。 　　十九世紀是知識爆炸的開始，各學科分得更細，科學家與工程師愈來愈侷限在一個狹窄的領域，很少有人能夠

橫跨不同的學術領域，去思考問題。 　　但是大自然是一體的，就像是個完整的蛋糕，科學家與工程師不過是自蛋糕上切了一小塊，進行更深入的研究，愈來愈難以窺其全貌。 　　工程的誤用 　　科學與工程的成就，使人的自我驕傲逐漸膨脹，到十九世紀中期，許多人相信「人定勝天」、「科學萬能」，前途似乎一片光明。科學家委身高能物理、核子工程、農藥合成、高樓結構、大壩工程等，大自然是拿來利用與掌握的資源，人們漸漸忘了，起初在洞穴裡畫動、植物的精神。 　　二十世紀，二次的世界大戰，千萬人死亡，億萬人流離失所。在人類歷史上從來沒有發生過如此重大的殺戮，引發人思索人類到底出了什麼問題，科學的成就究竟給人帶來什

麼祝福？ 　　有人主張應該回歸自然、生活簡樸，讓人的心靈重獲舒緩；也有人認為要加緊建設、增加生產，將人類帶離戰後的破敗。這兩種看法成為二十世紀中期，生態環境保護與工程建設間矛盾的基點。 　　二十世紀末期，是個「解構的時代」。後現代主義興起，舊式的學術藩籬受到考驗，產生了更多的切割，更多的衝突，與更多群眾的對立與抗爭。 　　但是，仍然有人在那全然黑暗、未知的領域裡，點燃了一點點的光；或是在冰冷的牆上畫下動、植物，期待人類與野生動、植物一起快樂、和諧地共存。 　　二○一一年，我在台灣大學開授「生態工程導論」，有二百六十個學生來上課，學生給這門課很高的評價，學校也作為第一屆「開放式課

程」(Open Course Ware)的課。二○一二年我開第二次，二百七十個學生來上課。學校給這門通識課程教學優良獎。 　　我相信科系的教育，是培養專業的人才；通識的教育，是培養未來的領袖人才。培養領袖本來就需要更嚴格的要求，為有心受裝備的學生而教，嚴格的好處在讓他們知道自己的極限而謙卑。可惜，我的年紀已大，體力大不如前，無法陪學生走太遠的路。 　　二○一三年，二百九十個學生來上課，這門課每次上課學生都要寫「隨堂心得」，等於每堂點名。課後交習題，還有三次超過二千字的心得，三次風雨無阻的野外導覽，以及一次期末大報告。許多學生稱此為「台灣大學最重的通識課」，並戲稱此課與我開的其他課為「張

文亮學程」，一路挑戰上來。原來有那麼多學生願意，與一個老師，將課堂當成洞穴來塗鴉。   普世公共衛生的改革 查勒威克，用下水道減少瘟疫的律師 那一夜，我站在英國倫敦泰晤士河的堤防邊， 看著幾艘船緩緩駛過， 幾隻綠頭鴨靜靜地河中游著。 我深深的吸一口氣， 沒有聞到「臭」味，不禁微笑。 如果，時光回溯一百五十年， 這河是以惡臭著名，多次引發瘟疫 因著一些人的愛心、公共衛生與排水工程的知識， 改善這條河流的狀況， 才讓河邊的居民，不再受到瘟疫的侵擾。 從此，世人才知道， 一座高品質的城市， 城市的周邊，必須要有一條高品質的河流。 近代河川污染的保護，源自泰晤士河的整治。 十八世紀中期。英國工業革

命，「機器」力取代了傳統的人力。 工業革命帶來大量的生產與高效率的操作，例如用耕耘機將土翻鬆，播種機迅速的下種，施肥機施肥兼放殺草劑，收割機大量採收等。 有了機械，一個人可以做過去十個人、百個人所能做的事。擁有機械的人，併購更多的土地，成為富有的大地主；沒有機器的人，很快失去競爭性，成為貧窮人，或到城市，另求發展。都市規劃的不足 城市的面積小，土地遠比農地昂貴，農民在城市裡，只能買到很小的房子，住在擁擠的社區。 在一八一○年，倫敦的居民已達一百萬人。一八三○年，達到二百萬人。倫敦東區有一大片沼澤地，早期是泰晤士河的舊河道，後來將水抽乾，作為建地，蓋許多住宅，以收容不斷增加的人口。 不久，人口增

加至三百萬人，成為當時世界上人口最密集的城市。鄉村人口仍然不斷地湧入城市，已非起初都市空間所能容納。服務居民的公共建設，無法趕上人口急劇增加的需求，居民的生活環境不斷的惡化。 許多的貧民住在狹小的巷道內，多戶人家共用一口水井，生活污水流到巷道內的低窪處，或窄淺的水溝。不久水溝又被附近新蓋的房子阻斷，污水無法排出，在陽光下蒸曬乾凅。排水不良導致蚊蠅滋生、鼠類竄行。部分能夠排出，進入泰晤士河的污水，也逐漸劣化河川水質。

我在MIT燃燒物理魂

為了解決成 大 開放式課程 微積分的問題，作者WalterLewin 這樣論述：

　　華爾達．盧文（Walter Lewin），當代頂尖的天文物理學家，在美國麻省理工學院（MIT）任教逾三十年，發表科學論文超過450篇。但花去他最多心力的，卻是開設在大學部的三門基礎物理課。 　　「我一直嘗試將物理活生生地呈現在學生面前……幫他們用不同的角度看這世界……這也是本書的用意：幫你開啟雙眼，讓你看到物理是以多麼特別的方式支配著這世界，也讓你見識到物理本身令人讚嘆的優雅與美麗！」 　　他把自己的身體當成實驗器材，而上課，則經常像魔術表演或玩命的特技，「畢竟，科學需要有人做點犧牲。」這是他的口頭禪。 　　例如在教室裡變出一片藍天及一朵白雲；教你在自家做出一道彩虹，並且把它握在手上；

或者在課堂上對著兩個油漆罐開槍，結果裝滿水的那罐炸了開來，九分滿的卻沒有，目的是跟學生證明，水是無法壓縮的，但是空氣可以；甚至將自己充電到三十萬伏特，讓頭髮全都豎立起來，然後告訴學生：高電壓本身並不會致命，關鍵是穿過你身體的電流有多少…… 　　「物理是對的！」他大叫。 作者簡介 華爾達．盧文（Walter Lewin） 　　在荷蘭出生、長大，1965年於德夫特理工大學（University of Technology in Deft）拿到物理博士學位。1966年他到麻省理工學院擔任博士後研究員，同一年成為助理教授，並在1974年升任正教授。他是傑出的天文物理學家，是X射線天文學的先驅，已發表的

科學論文超過450篇。 　　三十多年來，盧文在MIT教授三門物理學核心課程，由於非常受歡迎，因此還被拍成影片放到MIT開放課程（OpenCourseWare）、YouTube、iTunes U及Academic Earth上，點閱率極高──每年都超過一百萬人次。包括《紐約時報》《波士頓環球報》《國際先驅論壇報》等著名媒體，都曾報導他這些課程獲得的高評價。 　　他的學術榮譽與獲得的獎項包括NASA傑出科學成就獎（1978）、亞歷山大．范．洪堡獎、古根漢基金獎（1984）、MIT科學委員會的傑出大學部教學獎（1984）、MIT物理系的布奇納（W. Buechner）獎（1988）、NASA的團隊成

就獎（1997）（因為發現了爆發脈衝星），以及獎勵傑出大學部教學的貝克獎（Everett Moore Baker Award）（2003）。1993年，他成為皇家荷蘭人文與科學研究院的通訊院士，以及美國物理學會的院士。 沃倫．高斯坦（Warren Goldstein） 　　哈特弗大學歷史系教授兼系主任，曾因學術創新而獲頒班特獎（James E. and Frances W. Bent Award）（2006）。 　　他對物理一直都非常感興趣。同時，他也是多產而且獲獎無數的歷史學家、評論作家、記者及演說者。作品包括Playing for Keeps: A History of Early Bas

eball及評價很高的傳記William Sloane Coffin, Jr.: A Holy Impatience；其他關於歷史、教育、宗教、政治及運動的評論文章則散見《紐約時報》《華盛頓郵報》《高等教育紀事報》等報刊。 譯者簡介 蔡承志 　　畢業於台大物理系。英國愛丁堡大學數學博士。目前為馬偕醫學院全人教育中心副教授。著有《邏輯學的故事》《邏輯學入門》(與林照田教授合著)；譯有《學微積分，也學人生》《超高效心智圖學習法》《數學馬戲團》《語言與真實》等。

應用機器學習預測線上社群媒體對學生學習成效影響之研究

為了解決成 大 開放式課程 微積分的問題，作者黃酩宸 這樣論述：

隨著現今網路科技的普及社群媒體已融入大家日常生活當中如:Line、FB、Instagram，近年來新冠肺炎(COVID-19)的肆虐在疫情嚴峻下，新型態的線上社群平台媒體也成為教師作為與學生互動聯繫的重要管道，本研究以臉書社團作為師生教學互動平台讓學生們將學習融入自身生活，學生們能在社團平台有更多的互動，這樣學習方式是否對於學生們的學習成效能否有顯著影響是本研究目標。研究發現共創價值與自我學習準備度對於學習成效具有顯著影響，但在自我學習準備度對共創價值與學生的學習成效則不具調節效果。本研究共分為三項，第一項為透過線上社群媒體的應用對於學生共創價值以及自我學習準備程度影響學習成效；第二項為自我

學習準備程度作為調節效果時是否會調節共創價值之學生的學習成效，最後第三項為透過開放性問卷探討疫情期間以線上社群媒體做為教學輔助應用是否助於學生學習成效的提升。在機器學習的部分本研究以邏輯迴歸與決策樹進行預測，研究發現學生在課程進行中使用臉書社團平台的自我學習準備度是最重要的，本研究發現成績較好的學生從自我學習準備度與尋求訊息到個人互動表現皆良好，也認為線上社群的社團對課程是有益的，同時他們也會去協助其他同學達到互助效果，其結果與第一項研究結果相符，而質性問卷的部分在疫情當下採線上課程並結合線上社群時學生普遍皆認為能有更多時間可利用，也可以將上課內容反覆熟悉並在社群中與他人進行討論達到合作學習之

成效對於自身有極大收穫。