(鄉土)教材獎

我們居住的社區是臺灣重要的牡蠣養殖產地，牡蠣想要維持新鮮美味，需要良好的保鮮技術。這次實驗的目的是探討有哪些天然無毒的抑菌物質可以延長牡蠣的保存時間。在查詢資料的過程中，我們發現臺灣料理中常用的辛香料或調味品，例如蔥、薑、蒜、米酒或牡蠣殼粉等都是天然無毒的抑菌物質。透過實際實驗，發現煅燒牡蠣粉的抑菌效果最佳，大蒜次之，接著是鹽與米酒。依照取得方便性、成本、口味、食用性等不同考量，我們建議家庭可以使用容易取得的蒜、鹽或米酒作為抑菌保鮮材料；產地的蚵農要宅配到外縣市則可將煅燒牡蠣殼粉溶液取代傳統的自來水保鮮，牡蠣殼粉產地自用可減少碳排量，同時也可解決牡蠣殼回收的環保問題。

虹吸鐘裝置常被運用於魚菜共生系統中，本研究將它結合發電模組，發展新型態小型水力發電的雛形，以下是本研究主要的發現：(1)虹吸鐘裝置之循環可概分為注水、排氣、虹吸及注氣四個階段。(2)適當的注水速度、略大的虹吸鐘與虹吸管的間隙以及方向垂直的2公分內徑虹吸管較易產生穩定的虹吸現象。(3)加裝注氣管能有效解決注氣階段無法停止的問題。(4)空氣室高度愈高、虹吸裝置高度愈低、虹吸管愈長可增強虹吸階現象排水沖力。(5)使用5片扇葉以及適度彎曲的水輪有利提升發電效益。(6)使用虹吸鐘產生虹吸現象，可推動較大發電設備，提升發電成效，最後我們建議可以運用虹吸鐘發電於如下圖之降雨或小溝渠等小水源之情境中，增加能源取得方式的多樣性。

抗性澱粉是難消化的澱粉，熱量極低且有益健康。本實驗以樹薯與葛鬱金粉做成珍珠，利用冷藏及加椰子油來增加抗性澱粉含量。冷藏會使珍珠變硬，因此也探討影響珍珠彈性的因素，嘗試維持其彈性，其中發現煮水回溫的回復效果較好。我們觀察到冷藏能使兩種珍珠的抗性澱粉含量有效提升，但加油較無成效，同時珍珠冷藏回溫後彈性不變且維持較高含量的抗性澱粉。而葛鬱金珍珠不論經過何種處理，抗性澱粉含量都比樹薯的高，因此葛鬱金可作為更健康的珍珠原料。但經口感盲測後發現葛鬱金珍珠的口感較差，而由葛鬱金與樹薯粉各半製成的混合珍珠口感較受喜愛，未來可依此方式製作，並以適度冷藏回溫提升抗性澱粉含量，使珍珠健康又美味。

本實驗使用了有機鹼、無機鹼和生物鹼以及月桂醯谷氨酸來行皂化反應，藉此製作出三種不同的肥皂。這三種肥皂皆以五種比例來製作，分別為酸鹼莫耳數比1:0.9、1:1.2、1:1.6、1:1.85、1:2.1，並進行肥皂性質的測試，分別為pH值、乳化穩定性、起泡性以及表面張力。由於咖啡因皂性質表現不佳，因此由酸鹼莫耳比1:1.85改良了鹼的反應物，製成由三乙醇胺與咖啡因做為鹼的混合皂，再進行肥皂各項性質的測試，並與市售肥皂進行比較。

本研究是由一個棋盤遊戲推廣延伸而來的，研究內容為紅棋先走或後走，若紅棋壓在藍棋上面，則紅棋獲勝；若藍棋壓在紅棋上面，則藍棋獲勝。(也就是說紅、藍棋在同一方格時，遊戲就分出勝負了。)而本研究分成兩種遊戲：遊戲1：紅、藍棋只能上下左右移動、遊戲2：紅、藍棋除了可上下左右移動外，增加可向斜的移動方式；若紅棋每一次走 步、藍棋每一次走 步，且雙方的起點分別在任意位置的方格中，分別去推導雙方剛好走完或少走k步就分出勝負的最短步數、最短路徑數、雙方分出勝負時的所有位置個數、所有位置(坐標)以及分出勝負的判斷準則，最後由上述遊戲1及遊戲2推導出來的公式，透過演算法並利用程式軟體-R語言寫成程式碼作驗證。

工廠所排放至河川中的工業廢水會對我們身體健康造成危害。本研究是提出一款具備自動替換濾心功能並結合IoT概念的濾水裝置，本設備是從化學、硬體與軟體三個面向進行整合。首先我們以具備高孔洞性的海藻酸鈉晶球，固化可用於吸附重金屬離子的吸附劑-幾丁聚醣[1]，製作出一款適配於我們濾水裝置的濾心，能在軟硬體兼備下藉EDTA脫附而達到自動替換濾心的功能。本設備崁入具高度自動化的程式，能在無人操作情況下，實現自動監測及水質分析，此外，以簡單可視化的網頁的方式呈現給使用者瀏覽。本設備的硬體則是與軟體搭配而成的高客製化成品，相較於目前市面上的現成硬體，擁有更小的體積及更低廉的價格，且能針對本研究的需求，作到最佳化的設計。

近年來原住民語使用逐漸減少，面臨傳承的危機。本研究製作太魯閣族語音評分系統，希望幫助人們學習太魯閣族語。利用原委會網站的音檔和田野調查收集錄製的族語語音與族語老師的評分為本研究的研究語料，以Kaldi為語音辨識框架來製作語音辨識模型。對模型輸出的音素與正確單詞進行字串相似度計算，將計算數據與模型產出的發音品質分數作為選擇模型的依據，透過機器學習方法選擇最接近族語老師評分的模型。以此模型計算研究語料，再以機器學習製作一個七成正確率的評分分類器，最後實作出評分系統網站。此網站除了可以學習族語之外，也可以幫助未來繼續收集更多語料，提高評分系統的正確率。期望幫助人們學習太魯閣族語，讓原住民族語原音得以重現。

本研究選用曼特寧咖啡豆於「中深烘焙」過程所產生懸浮粒子數值變化做為預測空氣品質與推斷咖啡烘焙程序，如此可讓工作者預測空氣狀況而因應改善，也可進一步了解烘焙過程之操作誤差。為了確保烘焙程序可信度，本研究提出了結合區塊鏈與人工智能技術應用於咖啡豆之烘焙操作履歷。 「中深烘焙」操作履歷包括烘焙程序履歷與推斷程序履歷，前者為與烘焙操作程序對應之懸浮粒子數值，後者為推斷烘焙程序之人工智能模型。 程序履歷是將烘焙中產生懸浮粒子區塊鏈化，而後再將不可篡改懸浮粒子區塊提供給人工智能訓練使用，將訓練完成後模型加入同一條區塊鏈上形成推斷程序履歷，因此區塊鏈具有懸浮粒子資料與人工智能模型不可篡改雙重性烘焙履歷。

銀合歡是澎湖島及台灣山地普遍存在的強勢外來植物，本篇利用自製燒碳爐將銀合歡燒製成生物碳及活性碳，與市售符合NSF-42規範的椰殼活性碳比較。自製銀合歡活性碳於甲基藍色素吸附脫色實驗中，在攪拌2~5分鐘即吸附甲基藍色素，此外吸附甲基藍色素後無法再釋出，導電性與乾電池的石墨棒相當，12小時吸附93%以上醋酸分子，其表現能力與市售椰殼活性碳毫不遜色，未活化的銀合歡生物碳也呈現相當的吸附能力，實驗室高溫爐製的銀合歡活性碳性質更是超越市售椰殼活性碳。本篇結果提供外來物種銀合歡砍除的經濟誘因，提高廢棄物經濟效益並符合碳保存的環保趨勢，達到兩全其美的解決方式。

本研究希望透過測試安全帽結構提升其吸收撞擊力能量能力，以期增加日常生活經常使用的安全帽之安全性。而根據過往經驗，我們選擇具彈性的橡膠墊、刮泥板及受力時可變硬且吸收衝擊力的非牛頓流體，以及作為改變安全帽結構的實驗材料，並在文獻研究後自行設計出縮小尺寸的安全帽結構模型（後文稱測試模型），與模擬安全帽遭受撞擊的裝置來進行實驗。從實驗結果與影像軟體分析及動、位能相關公式分析可知，橡膠墊、刮泥板及非牛頓流體對測試模型吸收衝擊力能量有幫助。我們也以此為依據討論將橡膠墊、非牛頓流體加入真實安全帽的可行性，期望以此研究對生活有實質性幫助。