校園智慧水資源建置與應用
課程目標
· 知識面向:
理解全球及台灣水資源現況、氣候風險與治理策略。
了解校園水管理系統(雨水、回收水、偵漏、水位偵測)。
技能面向:
能分析水資源問題與節水技術應用。
完成 Arduino 水位感測器操作與基礎程式測試。
態度面向:
培養永續水資源意識與節水行為。
建立「看得見」校園永續工程的認同感。
內容
(一)全球水資源案例導讀
透過案例分析架構,學生理解不同國家如何運用科技、政策與社會行為來改善水資源:
- 新加坡 NEWater(飲用級再生水)
- 以色列滴灌技術(90% 農業回收水)
- 荷蘭 Bubble Barrier(攔阻塑膠並保護河川)
- 美國加州智慧灌溉與動態水價
- 日本雨水再利用建築與綠屋頂
(二)台灣水資源與校園用水現況
介紹台灣降雨分布不均、水庫供水壓力、生活用水量等基礎數據,並以嘉義大學 113 年用水資料作為範例(教職員生 13,257 人、總用水 460,296 度)。
學生理解:
- 台灣為降雨豐沛但可利用水資源少的國家
- 嘉義大學的人均用水量與校園用水結構
(三)校園節水與智慧水資源管理導覽
學生實際走訪校內節水與水管理場域,包括:
- 雨水貯留槽與排水系統
- 回收水(再生水)沖廁系統
- 水位感測器與超音波偵測設備
- 智慧水錶與資料傳輸模組
- 全校用水管理平台與 15 分鐘即時監測曲線
透過實地觀察,學生理解設備如何改善漏水、降低校園用水量、提升管理效率。
(四)Arduino 微處理器水位感測實作
學生藉由 Arduino UNO、麵包板、LED、超音波模組學習:
- 類比與數位訊號
- 水位偵測原理
- 感測器讀值與電路反應
- IoT 在水資源管理的應用可能性
此實作為課程亮點,學生成功完成基礎程式與硬體架構。