《漢聲廣播電台》漢聲最前線
▍播出日期:112年5月23日(星期三),12:10至13:00
▍主 持 人:徐康玲
▍訪問來賓:中正高工建築科張永翔老師、建二忠洪佳宜、林育臻
▍訪問主題:張永翔老師帶領學生分享參加全國專題實作競賽獲全國第一名的競賽心得
主持人:歡迎收聽今天的「漢聲最前線」,我是康玲,在夏季天然的椰子汁是蠻多人喜歡喝的,買椰子汁,大家都知道,椰子水倒出來之後,剩下的椰子殼,通常都是堆在賣椰子的地方,而且數量真的還蠻大的。椰子汁取出來後呢?就要使用寶特瓶裝,大家有沒有想過椰子殼,跟用完一次就丟棄的寶特瓶,它能夠相互結合,把廢棄物再創造一個新的價值呢?
今天在節目當中,我們邀請高雄市中正高工建築科張永翔老師,帶著兩位學生來跟大家分享,她們近期有一個不錯的研發成品。
最近連續好幾年,她們在全國專題實作競賽,都有非常好的成績。今年中正高工建築科又獲得全國第一名,她們是參加「全國高級中等學校專業群科112年專題實作及創意競賽」獲得第一名的好成績。
她們做什麼樣的一個主題呢?她們是利用廢棄椰子殼與回收寶特瓶,製作建築用的環保磚。一個很棒的發想,能夠把廢棄物,變身成為實用的建築材料。今天邀請張永翔老師,帶著兩位建築科的學生—洪佳宜、林育臻,來跟大家分享,她們在研究的過程中,遇到什麼困難?又是怎麼樣克服?獲得好成績又有什麼想法呢?我們先請老師與學生來向聽眾朋友們打個招呼,自我介紹一下。
張永翔:主持人好,各位聽眾朋友大家好,我是來自中正高工建築科張永翔老師。
林育臻:主持人好,各位聽眾朋友大家好,我是來自中正高工建築科的林育臻。
洪佳宜:主持人好,各位聽眾朋友大家好,我是來自中正高工建築科的洪佳宜。
主持人:剛才有跟聽眾朋友先介紹,最近幾年中正高工建築科在專題製作競賽,都獲得很棒的成績,然後也都有來《漢聲廣播電台》,跟聽眾朋友們分享,109年牡蠣殼製作具有防焰性能的纖維板,111年利用廢液晶玻璃製作高流動化混凝土,112年利用廢棄椰子殼與回收寶特瓶製作椰絲環保磚。當初是怎麼樣的一個發想,將椰子殼與寶特瓶,這兩個廢棄物結合,製作環保磚?
洪佳宜:當初我們在媒體上看到很多有關廢棄椰子的新聞報導,經由這些新聞報導,我們才知道,原來菜市場的攤販,她們把椰子水取出販賣後,就直接將椰殼丟到垃圾車。有些沒有良心的攤販,甚至將椰子殼丟在深山,或者國有林地,看到這種處理方式,我們覺得十分痛心。
我們發現,只要每販售一瓶椰子水,同時就會廢棄一個寶特瓶,寶特瓶隨手可見,像教室後方,每天就可以將一個資源回收桶,全部裝滿寶特瓶。在超商裡面,常喝的汽水、果汁、碳酸飲料,也都是屬於寶特瓶,因為它是一次性使用,所以廢棄量非常的大,所以我們就想說,可以結合這兩種廢棄物,讓它變得有價值,而不是單純的只是垃圾。
主持人:你們平常會喝椰子汁嗎?
洪佳宜:平常會喝椰子汁,因為實際到攤販上買的時候,看到就是一簍筐、一簍筐的椰子殼。詢問老闆才知道,原來他們在晚上7點的時候,一顆一顆的將椰子殼丟入垃圾車,這個過程其實非常的危險,因為垃圾車不會一直停在那個地方,它會一邊開走,攤販就是一顆、一顆,將椰子殼丟入垃圾車。
另外還有一則新聞,高雄鹽埕區一個賣椰子的阿伯,他就是一顆一顆的將椰子殼丟到垃圾車,還被網路封為「投籃球機達人」。
主持人:找了這兩個原料之後,怎麼開始針對它們做研究?處理椰子殼會比較麻煩吧?
林育臻:一般人認為剖開椰子殼後,就會看到椰子水,但其實並沒有,它裡面還有一個很硬的椰殼。
主持人:椰子應該是綠色的外皮,裡面還有一個比較小的硬殼,它的構造叫什麼?
林育臻:就是椰子殼,也就是內果皮。
主持人:原來叫內果皮,它也是很硬。我有在超市看過,椰子殼就是一顆一顆的在賣,裡面才是椰子水。所以光是椰子,它就有很多層,你們是利用椰子的哪一個部分進行研究。
林育臻:一顆廢棄的椰子,我們使用的是椰子「外果皮」與「椰殼」之間的中果皮,也就是椰衣。
主持人:你們說的椰衣,也就是椰絲纖維?這麼硬的椰子,要取出椰絲纖維,也是一件頭痛的事吧?
林育臻:對啊,當初我們為了剖開椰子,也是想盡了辦法,我們用木工實習工廠,使用3寸的鑿刀,然後慢慢剖開椰子。
主持人:椰子表面不是很光滑嗎?鑿刀會砸到手嗎?有一定程度的危險是不是?所以你們有一個固定的夾具嗎?
洪佳宜:我們是在木工的工作桌上面,先固定兩塊木板夾住椰子,椰子就不會滑動了。先將椰子剖成一半,然後再慢慢撕開。
主持人:取出裡面的椰衣後,應該還要再另外處理,不是說剖開後,就已經是椰絲纖維,可以讓你們做試驗?
林育臻:我們使用「研磨粉碎機」,將椰衣打碎成椰絲纖維。我們使用成熟的椰子殼中,取出的椰絲纖維,它是棕色的,質地比較硬,可以製作粗麻袋或繩索。椰絲纖維還有另外一種是白色的,是沒有成熟的椰子製成的。
主持人:雖然大家都有喝椰子汁,但是對於椰子的構造,可能不是這麼的瞭解。所以你們會去挑選成熟的椰子,再抽取棕色的椰絲纖維,做為你的試驗材料?
林育臻:通常市售的椰子已經成熟,我們就會使用這種椰子,顔色比較偏咖啡色。
主持人:椰絲纖維就是一絲一絲的,所以保留它的纖維形狀,而不是全部將它打碎成粉末。分享到這裡,我們先休息一下,待會聽一段歌曲後,我們再回來看環保磚另外一個成份—寶特瓶,要怎麼樣來做處理呢?
主持人:好聽的歌曲—宇宙人的「心像夏天」,歡迎繼續回到「漢聲最前線」,我是康玲。今天我們很高興邀請高雄市中正高工建築科的張永翔老師,帶著兩位學生洪佳宜、林育臻,來跟大家分享,她們最近參加「全國高級中等學校專業群科的專題實作及創意競賽」,獲得全國第一名。
她們的專題研究,就是將我們平常喜歡喝的椰子汁後,廢棄的椰子殼,以及裝椰子汁的寶特瓶,做一個很棒的廢棄物回收利用,製作椰絲環保磚。剛才歌曲前,有聊到她們怎麼樣從椰子殼中,取出椰絲纖維。繼續我們再請兩位同學,來跟大家聊一下,製作環保磚的另外一個材料「寶特瓶」,又要做怎麼樣的處理呢?
洪佳宜:我們是到教室後方,先蒐集約300個寶特瓶,先把它洗乾淨曬乾,接著,我們除去寶特瓶的瓶蓋,以及外面的塑膠套,只剩下中間的寶特瓶。然後我們到木工廠,使用削鉛筆機的刀片與墊片,製作「寶特瓶切割器」。
主持人:這是自己做?「寶特瓶切割器」需要自己研發?這麼厲害!
洪佳宜:我們參考網路上的影片,再結合自己的想法,然後製作「寶特瓶切割器」。
主持人:接著寶特瓶會變成怎麼樣的一個狀態?
洪佳宜:我們先在寶特瓶下面剪一個小缺口,然後使用旋轉方式,將寶特瓶拉成一捲細絲。
主持人:這就好像是削鉛筆機,這樣的概念嗎?
洪佳宜:對,有點像鉛筆機削出來一圈又一圈的木屑,只是將「鉛筆屑」,換成「寶特瓶屑」。如果需要薄一點的話,就要減少墊片高度,使削鉛刀片往下移動,所以寶特瓶屑的寬度是可以調整的。
主持人:先將把寶特瓶變成細絲後,還要再加工嗎?
洪佳宜:還要拿剪刀,將寶特瓶剪成碎屑。
主持人:你們剛剛說300個寶特瓶,數量有點多欸。剪碎之後,接著要怎麼做?椰絲與寶特瓶碎屑,這兩種材料要如何將它結合在一起,然後變成環保磚,應該還要再添加其它的東西吧?
林育臻:一般紅色的磚塊,是用黏土製成,因為黏土含有氧化鐵,燒製後會成變成紅色。我們是使用「水泥砂漿」作為黏著劑,將椰絲纖維,塑膠碎屑,結合在一起。
主持人:所以你們為了將「椰絲纖維」與「塑膠碎屑」兩個材料能夠結合在一起,所以添加了「水泥砂漿」?
林育臻:水泥砂漿,包括水、細砂、水泥。
主持人:水泥砂漿凝固成型後,就成為椰絲環保磚,你們如何決定材料的比例呢?
洪佳宜:因為我們當初不瞭解,最佳的配比是什麼?我們先設計4個配比,第1組是椰絲80%+塑膠20%,第2組是椰絲60%、塑膠40%,依此類推。
主持人:你們以前有學過材料試驗嗎?
洪佳宜:去年九月,我們剛升二年級,其實什麼都不懂,多虧永翔老師,一步、一步慢慢的教我們,因為那個時候,我們沒有學過材料試驗,這個也不會,那個也不會,相關的材料試驗,都是第一次看到,也是第一次學習。
主持人:分成4個比例,應該是要找出最佳比例,在這個過程當中,需要麼樣的比較呢?
洪佳宜:我們製作5立方公分的水泥砂漿試體,進行「水泥砂漿抗壓強度試驗」。
主持人:除了「抗壓強度試驗」外,你們還進行那些材料試驗呢?
洪佳宜:我們總共進行5個材料試驗,包括:「比重試驗、吸水率試驗、單位重試驗、空隙率試驗、抗壓強度試驗」。
主持人:紅磚的吸水率是要多比較好?還是少比較好?
林育臻:依據CNS規範,普通磚的吸水率越低越好,抗壓強度越高越好。
主持人:什麼是空隙率?
林育臻:紅磚的空隙率越低,吸水率才會越低。
主持人:也就是說,磚塊要越紮實越好,裡面不要有孔隙,所以材料要細緻,空隙率才能減少,這樣子是不是?所以做了不同比例的材料試驗,最後終於找到了其中一個最好的比例。在這5個材料試驗,其中是否有比較困難的試驗嗎?
洪佳宜:最困難的是「抗壓強度實驗」,因為分為3個齡期,包括7天、28天、56天,需要兩個月時間才能完成。也就是製作成環保磚後,第7天進行抗壓強度試驗,第28天、第56天,分別再進行另外2次抗壓強度試驗。
主持人:因為天數不相同,抗壓強度也會有不同嗎?
洪佳宜:7天齡期,觀察早期強度;28天齡期,瞭解預期強度;56天齡期,瞭解晚期強度。
主持人:抗壓強度試驗,對於磚塊的品質來說,是最重要的一個考量點,你們的研究總共花了多久時間?
洪佳宜:水泥砂漿試體的抗壓強度試驗,花了2個月,另外,為了驗證環保磚的品質,也花了2個月進行抗壓強度試驗,所以總共花了4個月時間。
主持人:你們利用椰絲與寶特瓶碎屑,結合水泥沙漿,製作完成2個成品,今天有帶來節目中,其中一個像紅磚,另外一個具有空心花紋,這2個磚塊差別在哪裡?
林育臻:一個是「椰絲環保磚」,可以作為庭院的圍牆,另一個是「椰絲花格磚」,因為有空心的造型,可以設計自己想要的圖案。或者有一些牆面需要裝飾,就可以做另外的設計。
主持人:所以這一次專題實作,你們製做了這兩種環保磚,材料的比例,或是製作過程,有不同的差別嗎?
洪佳宜:製作「環保磚」的模具,相對「花格磚」來說,比較簡單一點。因為只需要5塊木心板,當作模具。花格磚就比較複雜,如果想要越好看,模具當然就會越複雜。
主持人:訪問前,我有與同學們聊到,因為她們要製作的「椰絲花格磚」,可以依照自己喜好設計,所以要讓它成型,就必須要有模具,模具也是自己設計,對不對?
洪佳宜:我們是使用木心板,中間的造型,使用保麗龍填充,我們這次設計的「椰絲花格磚」,主要以矩形與圓形為主,如果有喜歡的形狀,都可以依照自己的需求,使用保麗龍製作各種圖案。
主持人:「椰絲花格磚」中間有空心的圖案,會影響到抗壓強度嗎?
林育臻:因為花格磚,只是裝飾用品,不會進行抗壓強度試驗。
主持人:花格磚用來作為裝飾,所以就不用考量抗壓強度,主要是考量美感,可以做不同的造型,也可以添加不同的顏色。
洪佳宜:為了製作「椰絲花格磚」,我們使用「石灰著色劑」,因為我們想說一般的紅磚,都是紅色,覺得十分單調。
主持人:你們今天帶來的是土黃色的環保磚,另外一個是孔雀綠的花格磚。
洪佳宜:花格磚的顔色,是我們自己調製的,使用藍色與綠色調配出來的。
主持人:所以可以做出不同顏色的變化嗎?
洪佳宜:市面上販售的「石灰著色劑」共有4種頻顔色,包括:紅色、黃色,藍色、綠色,可以用4種顏色,調配出各種不同的顏色。
主持人:比起一般的紅磚,只就是單一的顏色。你可以運用在不同的場合,呈現出不同的感覺。你們製作的環保磚,與一般紅磚比較起來,差異在哪裡?
林育臻:因為我們使用廢棄椰子殼和回收寶特瓶,價格十分便宜,一塊清水磚大約是25元,一塊環保磚大約2.5元。
主持人:你們有研究過成本,「環保磚」的價錢,只有「清水磚」的十分之一,成本就壓低許多,已經贏了蠻多了,其它還有什麼優點呢?
林育臻:因為我們使用椰絲與寶特瓶碎屑,取代細砂,所以環保磚的重量,只有清水磚的四分之三,但是抗壓強度並未降低。紅磚每塊大約2.2公斤,我們製作的環保磚每塊大約是1.9公斤。
主持人:成本低,重量輕,你們製作的環保磚,還有什麼優點呢?
林育臻:椰絲磚,最大的優點就是環保,屬於生態材料。
主持人:這一點蠻重要的,所以這3項是你們成品最棒的優點。現在我們先休息一下,聽一首歌曲,歌曲過後,再來聽聽她們在研究的過程中,有沒有遇到什麼卡關的地方呢?
主持人:聽眾朋友們,您現在聽的頻道是《漢聲廣播電台》,進行的節目是「漢聲最前線」,我是康玲。今天我們邀請高雄市中正高工建築科張永翔老師,帶著兩位學生洪佳宜、林育臻,跟大家分享她們最近獲得「全國高級中等學校的專業群科專題實作及創意競賽」獲得全國第一名的好成績,她們是利用廢棄椰子,還有回收寶特瓶,製作椰絲環保磚,研究的過程是不是順利的呢?我們再請兩位學生跟大家分享。
林育臻:一開始我們製作「椰絲水泥砂漿」試體時,我不小心將「耐火泥」當作「水泥」使用,因為這兩種材料,外觀看起來是相同的。
主持人:應該要用水泥,但是你卻使用耐火泥,兩者差別在哪裡?
林育臻:因為「耐火泥」不會凝結,拆模後就散掉了,不會成型為磚塊。
主持人:「椰絲纖維、寶特瓶碎屑、水泥砂漿」這3種材料要融合在一起,有怎麼樣的困難度嗎?
洪佳宜:一開始沒有想那麼多的時候,我們沒有考慮寶特瓶碎屑的長度,我們沒有把它剪成碎屑,沒有通過4號篩,篩掉比較大的塑膠碎屑,因為我們一開始沒有想那麼多,就直接把它加進去。製作完成水泥砂漿試體後,有許多長條的寶特瓶,直接突出來,而且拆模後沒有辦法成型,沒多久就散掉了。
主持人:因為寶特瓶不夠碎、不夠細,要靠水泥黏著在一起,是有困難的。所以後來發現必須要剪碎一點,才能提高黏著度,所以前置過程,其實很蠻耗時?
洪佳宜:因為專題實作有時間的壓力,那時候心情非常的忐忑,不知道是否可以順利完成。
主持人:製作完成的環保磚,與我們一般看到的磚塊,真的不太一樣,除了顏色不一樣外,可以看到表面有椰絲纖維,還有塑膠碎屑。這個成品剛剛提到,就是具有「質輕、便宜、環保」這3個很棒的優點。
能夠在全國專題實作競賽中獲獎,我覺得評審應該就是看到你們的發想,然後製作出很棒的成果。剛才在訪問前,我跟老師聊到比賽過程,參加全國專題實作競賽,不是說成品完成了,就可以參加比賽,還要經過層層的考驗,對不對?
張永翔:是的,技術型高中的專題實作,是一個非常重要的課程,我們希望高二學生學習這個課程後,學生能夠發現生活中的問題,然後使用什麼方法解決,讓學生透過實作與研究,做出自己的作品。
在整個參賽的過程中,也是一關又一關的,從去年9月開始進始研究,12月底各組將作品製作完成,參加「建築科專題實作期末成果發表」,選出優秀作品,參加校內「專題實作競賽初賽」,由學校再推薦優秀作品,參加「土木與建築群科中心」複賽,直到今年5月,到台北參加「全國專題實作決賽」,這樣的一個過程,其實是非常的漫長、也非常辛苦,身為指導老師,我陪著學生走過這一段路,學生在這個過程中,也學到很多東西。
主持人:我們請兩位同學,聊一下參加專題製作的過程,剛剛有提到了很多實務面的東西,你們可能以前都沒有接觸過,老師就帶著你們做,覺得最印象深刻,或者是收穫最大的事情,我們來請兩位來跟聽眾朋友分享一下。
洪佳宜:我覺得最重要的是「經驗」,因為之後升大學,或是到社會工作,如果沒有一點基礎的話,可能沒有辦法適應新環境。如果我們在高職二年級,就開始接觸專題實作,相對其他同學來說,我也會更比別人更容易瞭解課堂上講述的知識。參加專題實作競賽,有機會接觸許多評審,他們都是非常有名的教授,可以通過他們對我們的指教,獲得一些成長。如果能在高二時,就能獲得這種經驗,見識也會比別人多一些,對我們來說,這是非常好的學習經驗。
主持人:剛剛有聽老師說,要經過層層的考驗,通過每一關的考驗,應該心裡都會有一些忐忑與緊張吧?雖然我們做了這麼好的成品,但要怎麼樣把它呈現出來,讓每位評審可以看到我們的研究成果。
林育臻:在參加全國專題競賽之前,我們先參加校內專題實作成果發表,但是我們只得到第6名,成績其實沒有很好,我們就在想:「難道我們的能力只有這樣嗎?」幸好我們指導老師—張永翔,非常相信我們,一直鼓勵我們,而且還瘋狂的訓練我們。
主持人:指導老師對你們做了什麼樣的瘋狂訓練?
林育臻:在全國決賽的前三週,幾乎每天放學後,都要在留下來練習口頭報告。
主持人:你們花了很長的時間訓練嗎?
林育臻:非常長的時間,這樣的一個訓練,其實對自己有蠻不錯的幫助,使我的講述能力變高了。
主持人:評審的問題,也可以問不倒,有練到這樣的程度,所以才可以一關又一關的過關。最後參加全國決賽,是最困難的嗎?
林育臻:其實也還好,我也不知道為什麼參加高雄市科展時,評審教授提出一大堆問題。
主持人:評審有問到你很難回答的問題嗎?
林育臻:有啊,例如環保磚的成本,你們沒有計算人工成本,因為我們是自己做,所以沒有想太多。
主持人:之前的評審的問題,你們可以將它找出答案,之後如果又遇到評審有同樣的問題,就可以做出很棒的回覆。老師每年都帶一批新的學生,有看到她們有什麼樣的改變嗎?
張永翔:我認為學習本身就是一種成長,看到學生原來對專題實作課程不熟悉,然後在老師的指導下,得到成長。老師扮演著很重要的角色,就是陪伴著學生,給學生規劃一個目標,然後帶著學生一步一步的完成,老師看著學生的成長,也是老師的驕傲。這幾年很高興的我能有機會,帶著學生走過這段路。今年帶著4位同學,我們完成了專題研究,最後得到全國第一名,這樣的成果,其實得來也相當的不容易。
主持人:真的是全國第一名哦,這麼多的學校參加,這麼多的專題成品。
張永翔:今年的全國決賽,是在國立台灣師範大學舉行,學生進入師大體育館,看到從2千多件作品,脫穎而出的185件優秀作品,學生也是非常的驚訝。
主持人:同學們可以看到其他群的作品?
張永翔:學生看到15個群科中心優秀作品,對學生來說,真的是大開眼界,那不僅是學生,對於老師來講,也是增廣見聞。
主持人:老師帶著學生每年做這樣的一個交流,也是很棒的經驗。
張永翔:是的,這是一個非常難得的機會,5年前我從私校退休,來到高雄市立中正高工建築科服務,我帶學生參加實題實作競賽,已有4年時間,不同的主題、不同的學生,在不同的環境當中,跟學生一起找題目,然後做研究設計,經過半年的時間,依預訂的計畫完成整個專題研究。我在旁邊看著學生進行研究,跟著學生一起討論,適時修改研究步驟,進行實作時,發現遇到困難,我們要與學生討論,然後將它做到更好,在錯誤中學習,不論對老師也好,對學生也好,都是一個很大的成長。
主持人:老師您要怎麼樣拿捏,哪些部分要讓她們自己做?哪些部分是要幫她們思考?
張永翔:身為老師,最重要的就是陪伴的角色,我們在旁邊陪伴著學生,給她們一個支持的力量,我常常鼓勵學生主動提出問題,針對學生的問題做解決,或給建議。過去半年,每禮拜我都會與同學有一個固定小組聚會,每次小組聚會結束前,我要求學生提出下禮拜你們預訂完成什麼進度?
主持人:老師會給她們一些功課?
張永翔:給她們一些功課,請她們提出預訂的進度,我也會稍微做一些調整,下禮拜就請同學,將她們完成的進度,跟我做一個報告,這樣經過不斷的修正、不斷的調整,對學生來說,就是一種多元能力的培養。技術型高中98新課程,就是希望學生能夠學習「帶著走的能力,而不是背不動的書包」。希望學生能夠靈活應用課本的知識,對她們來說,從學校畢業以後,不管進入大學或進入職場,如果能夠擁有自己學習的能力,對學生來說,真的是非常的重要。
我常常鼓勵學生:「我們要將每一件事情做到最好,因為我已經盡力了,所以人生沒有遺憾。」不管說最後的結果,是成功或是失敗,當我們回頭看過我們的努力,我相信學生一定會很肯定的說:「因為我已經盡力,在我的人生中沒有遺憾。」
主持人:老師每年帶領學生完成專題研究後,可以做怎麼樣的推廣或運用嗎?
張永翔:今年當我們獲得全國第一名後,《自由時報》頭版有大篇幅的報導,台南一位營造業者,看到《自由時報》新聞後,打電話到學校找我,請教我製作環保磚的材料與配比?可不可以提供給他?還問我有沒有申請專利?我很開心的跟他交換一些資訊。三年前,我帶學生利用牡蠣殼製作防焰纖維板的研究,我也曾接到廠商的詢問電話。
主持人:這應該是蠻開心的吧?營造廠商對你們的研究成果,是很有興趣的。
張永翔:這也正是業界廠商,對於我們學生的研究,具體的肯定,但我覺得這是次要的,最重要的是學生利用生活中的廢棄物,進行有效的回收利用,我覺得這才是對社會做出一個具體的貢獻。
主持人:每年都要經過這樣的一個過程,也看到學生的成長,這些都是辛苦的過程。再一次的恭喜張永翔老師、佳宜、育臻。能有這樣棒的成績,對你們的學習過程來說,也是很棒的經驗。今天謝謝中正高工建築科張永翔老師與2位同學,在節目當中,把她們的研究成果分享給大家,謝謝3位!