我念物理系，現在是電影修復師──「不務正業」徵文

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎？還是 AI 會成為個人專屬的超級助理？

隨著人工智慧技術的快速發展，AI 與人類之間的關係，成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一，究竟，AI 會成為人類的取代者或是協作者？決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力，唯有人們清楚了解如何使用 AI，才能化 AI 為助力，提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此，目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」，特別將展覽主題定調為奇異點（Singularity），透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

C-LAB 策展人吳達坤進一步說明，本次展覽規劃了 4 大章節，共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品，帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始，到欣賞各種結合科技的藝術創作，再到與藝術一同探索 AI 未來發展，希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式，進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來：AI 技術發展的 3 個高峰

其中，展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖，從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線，平行梳理 AI 技術發展過程。

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究，觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧（Artificial Intelligence））」一詞，並明確定出 AI 的任務，例如：自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等，就開啟了全球 AI 研究浪潮，至今將近 70 年的過程間，共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制，科學家將任務文字化、建立推理規則，再換成機器語言讓機器執行，然而受到演算法及硬體資源限制，使得 AI 只能解決小問題，也因此進入了第一次發展寒冬。

之後隨著專家系統的興起，讓 AI 突破技術瓶頸，進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成，由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的，因此只要搭載不同資料庫，就能解決各種問題，克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外，機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生，雖然是 AI 技術上的一大創新突破，但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響，導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於，IBM 超級電腦深藍（Deep Blue）戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov，加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法，並使用 GPU 進行模型訓練，不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位， 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上，不斷的追求創新和突破。

從現在看未來：AI 不僅是工具，也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進，如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中，更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用，而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」，便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

例如，超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》，乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家，運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區，就像走進一間新科技的實驗室，」吳達坤形容，觀眾在此不僅是被動的觀察者，更是主動的參與者，可以親身感受創作方式的轉移，以及 AI 如何幫助藝術家創作。

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》，將 AI 人物化，採用與 AI 對話記錄的方法，探討網路發展的歷史和哲學，並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻，無所不在》，則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論，使其更清楚在面對網路資訊時，該如何識別何者為真何者為假，更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡，第一章回顧 AI 發展史的內容設計，可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去，這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點，很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容，但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現，讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化，及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態，才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

「畢竟展區空間有限，而科技發展史的資訊量又很龐大，在評估哪些事件適合放入展區時，我們常常在心中上演拉鋸戰，」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件，還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則，「不過，歷史事件與展覽主題的關聯性，還是最主要的決定因素，」蔡侑霖補充指出。

舉例來說，Google 旗下人工智慧實驗室（DeepMind）開發出的 AI 軟體「AlphaFold」，可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構，解決科學家長達 50 年都無法突破的難題，雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破，但因為與本次展覽主題的關聯性較低，故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外，在呈現方式上，2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容，蔡侑霖舉例說明，像某些比較艱深的 AI 概念，便改以視覺化的方式來呈現，為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容，從中找尋靈感，最後製作成簡單易懂的動畫，希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出，「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作，也跟上國際展會發展趨勢，於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動，包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽，例如：由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座，希望透過帶狀活動創造更多話題，也讓展覽效益不斷發酵，讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界，展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊：「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00，週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

當你走進一棟建築，是否能感受到它對環境的友善？或許不是每個人都意識到，但現今建築不只提供我們居住和工作的空間，更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生，正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題，確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染，同時提升我們的生活品質。然而，要成為綠建築並非易事，每一棟建築都需要通過層層關卡，才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境，政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立，旨在透過標準化的建築評估系統，鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時，為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法，自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止，已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品，涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築，不僅提升建築物的整體性能，也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多，你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程，要經歷哪些標準與挑戰？

綠建築標章	智慧建築標章	綠建材標章

第一招：依循 EEWH 標準，打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源，是綠建築（green building）的核心理念，但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單，而是涵蓋建築物的整個生命週期，也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內，都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準，讓我們先回到 1990 年，當時英國建築研究機構（BRE）首次發布有關「建築研究發展環境評估工具（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，BREEAM®）」，是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後，於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」（Leadership in Energy and Environmental Design, LEED）這套評估系統，加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶，氣溫高，濕度也高，得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生，四個英文字母分別為 Ecology（生態）、Energy saving（節能）、Waste reduction（減廢）以及 Health（健康），分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級，設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例，看它如何躍過一道道指標，成為「鑽石級」綠建築的國家公園！

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園，也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時，還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築，其外觀採白色系列，從高空俯瞰，就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落；從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊，生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構，設計自然護岸，保留基地既有的雜木林和灌木草原，並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物，採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙，不僅強化了環境的保護力，也提供多樣的生物棲息環境，使這裡成為動植物共生的美好棲地。

第二招：想成綠建築，必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築，使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中，對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出，一路到今日，國際間對此一概念的共識主要包括再使用（reuse）、再循環（recycle）、廢棄物減量（reduce）和低污染（low emission materials）等特性，從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時，使用自然材料與低 VOC（Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物）建材，亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後，內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度，以建材生命週期為主軸，提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說，為確保室內環境品質，建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件；為了防溫室效應的影響，須使用本土材料以節省資源和能源；使用高性能與再生建材，不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性，也強調材料本身的再利用性。

在台江國家公園內，綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念，更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設，並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料，為鳥類和小生物營造棲息空間，讓「蚵殼磚」不再只是建材，而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆，整體綠建材使用率為 52.8%。

在日常節能方面，台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如，引入樓板下的水面蒸散低溫外氣，屋頂下設置通風空氣層，高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出，廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地，創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企，如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流，不僅提升了隔熱效果，減少空調需求，讓建築如同「與海共舞」，在減廢與健康方面皆表現優異，展示出綠建築在地化的無限可能。

在綠建材的部分，另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程，其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材，比方提高高爐水泥（具高強度、耐久、緻密等特性，重點是發熱量低）的量，並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」，還用再生透水磚做人行道鋪面。

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區，首先，他們捨棄金屬建材，讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是，他們也將施工開挖的土方做回填，將有高地差的荒地恢復成平坦綠地，本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪，無痛轉綠。

等等，這樣看來建築夠不夠綠的命運，似乎在建材選擇跟設計環節就決定了，是這樣嗎？當然不是，建築是活的，需要持續管理–有智慧的管理。

第三招：智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率，除了從建築設計與建材的使用等角度介入，也須適度融入「智慧建築」（intelligent buildings）的概念，即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性，使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器，用於蒐集環境資料和使用行為，並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合，內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度，為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂，目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例，為了掌握建築物生命週期中的能耗，需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標，評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面，則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境，以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中，充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術，來達成兼顧環保和永續發展的理念，也是利用建築資訊模型（BIM）技術打造的指標性建築，受到國際矚目。

在興建階段，為了保留基地內 4 棵原有老樹，團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描，並將大小等比例匯入 BIM 模型中，讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離，確保施工過程不影響樹木健康。此外，在大樓啟用後，BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」，透過 3D 建築資訊模型，提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護，包括保養計畫、異常修繕及耗材管理，讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用，從建造設計擴展至施工和日常管理，使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management，簡稱 FM ) 為例，該系統可在雲端進行遠端控制，根據會議室的使用時段靈活調節空調風門，會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣，而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率，保持低頻運作，實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現，從源頭減少碳足跡；綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小，並保障居民的健康；智慧建築標章運用科技應用，實現能源的高效管理和室內環境的精準調控，增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用，讓建築不僅是滿足基本居住需求，更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

• 作者/Laurie McNeil and Paula Heron ｜北卡羅萊納大學教堂山分校／西雅圖華盛頓大學
• 編譯/常雲惠 ｜紐西蘭懷卡托大學運動休閒研究所學士後，紐西蘭公務員。目前定居紐西蘭，為科普讀物譯者。

如果你是位物理教授，你也許是循著傳統的路徑，一步步地走到今天的位置：

物理系畢業，物理碩士、博士、博士後研究，然後應徵上一個終身教職。

你或許會認為，你目前的學生，大多數也將追隨著你的腳步，所以你應該好好教導他們，為他們將來成為物理教授而做好準備。如果你是這麼想的，那麼你就錯了！

根據美國物理聯合會（American Institute of Physics，縮寫為 AIP）統計研究中心（Statistical Research Center）的資料顯示，美國的物理系畢業生中，最後大約只有 5%會成為物理教授；即便是留在學術界，也有很多人會轉戰例如工程或資訊科學等相關領域。大多數的物理系畢業生，其實並不會留在學術界，而是走進各行各業，從事各種多樣類型的工作。這些工作機會，有半數左右是來自私人企業（圖一為新近大學畢業生第一份工作的統計資料）。

幾乎沒有任何物理課程，是專門為這些「非物理學術工作」而設計的。對於一些需要科學訓練的職務，物理系的畢業生，以及他們的雇主都一致認為，大學為社會新鮮人提供的訓練與準備並不夠充分。同樣的問題，對於新科物理博士，也一樣適用（參見《今日物理》，1995年6月號，第13頁）。

在畢業一年之後，將近半數的物理博士，並不在學術單位任職。而在完成博士後研究之後，有更高比例的人，移往私人公司或政府部門任職。

在接受問卷調查時，任職於私人公司的物理系畢業生表示，除了熟悉的物理知識之外，他們還經常需要一些額外的技能，例如團隊合作、科技寫作、電腦程式設計、在其它領域運用物理知識、產品的設計與開發，以及複雜的專案管理等等；圖二列舉了這些技能。然而，對於大多數學物理的人來說，在整個教育養成過程中，很少有課程是為了這些技能而做準備。

2014 年，美國物理學會（American Physical Society，縮寫為 APS）與美國物理教師協會（American Association of Physics Teachers，縮寫為 AAPT），共同組成物理系大學部學程改進聯席專責小組（Joint Task Force on Undergraduate Physics Programs，縮寫為 J-TUPP）來檢視這方面的不足。

我們與 J-TUPP 小組的同事（主要是來自學術界或產業界的物理學家），一起思考兩個大問題：

下一個世代的物理系畢業生，應該具備哪些技能與知識，才能應付未來職涯裡的多樣要求？以及物理系該如何修改他們大學部的課程，才得以更有效地幫助學生？完整的報告請參見美國物理學會於 2016 年十月出版的《物理 21》（Phys 21: Preparing Physics Students for 21-st Century Careers）。

我們以多管齊下、多方探索的方式，試著回答這兩個問題。為了能描繪出更明確的圖像，我們參考了其它學會、教育機構、政府部門與私人企業的研究報告；我們也訪談了許多相關人士，例如物理系畢業，但任職於非學術領域的物理學家，以及負責開發創新大學學程的研究人員；以及委託針對物理系畢業生與其雇主的研究計畫等等。

此外，我們不僅仔細參考由 AIP 的統計研究中心（Statistical Research Center）與物理學生學會（Society of Physics Students，簡寫為SPS）先前所發表的研究報告《職涯途徑計畫》（Career Pathways Project），也委託進行一系列的個案研究，探討系所在修改大學部課程與其畢業生的職業準備度之間的關聯，希望藉此找到一些可行的策略或建議。

物理系畢業生需要些什麼？

我們得到一個初步結論是，物理系畢業生所具備的彈性、解題能力，以及接觸過許多新科技的經驗，是他們受到雇主歡迎的原因。

然而，如果在電腦計算分析工具或程式方面，特別是一些廣受業界採用的軟體系統，他們能多具備一些相關知識與技能；或是擁有實習或專題研究的經驗，能讓他們在實際的產業工作中更快上手；或是熟悉物理觀念、實際應用與產品創新三者之間的關聯等等，都能讓他們在就業市場中，更受歡迎。

此外，一些所謂的「軟實力」，例如基本的商業概念，如何在團隊中與人合作，或是有效溝通等等，也都有助於他們在職涯上的成功。

傳統的物理系教授，大多致力於確保學生能掌握核心課程裡的物理觀念：

力學、電磁學、熱力學、統計物理、量子力學，以及這些觀念在光學、核物理與凝固態物理的應用。

雖然在學習這些科目的過程中，學生也能習得數值方法、統計分析與實驗方法等相關技能。然而，如何培養學生，在非學術研究與跨領域的環境中，去運用基礎物理觀念，則較為罕見，而這也正是他們在未來的工作中，較可能會遭遇到的情況。

物理系的課程，也需要能提供學生許多相關的科學與科技、工程技能的學習機會，以及從基本觀念來解決真實或複雜情境下問題的機會，例如光學、真空技術、電子學等方面的基本實驗技能，程式設計或電腦軟體模擬的經驗，數據的收集、處理與分析，實驗儀器的偵錯、校準與修復等。雖然，傳統課程與專題實驗室，或多或少地提供了這些技能的學習機會。

然而，在沒有明確的學習目標，或是未能針對某項技能而設計的教學活動，某些學生可能因此而缺少了足夠的訓練。另一個可能的情形是，也許學生已經學會並具備了這些技能，但卻無法體認出它們的市場價值，以及據此來挑選出最合適自己的工作機會。有趣的是，在圖三所列舉出的常見職稱，只有高中物理教師有用到「物理」這個關鍵字。

當物理系畢業生進入職場之後（其實，這也包括就讀研究所，開始著手論文研究計畫），最常面對的挑戰是處理真實世界中，一些複雜、含糊、界線不明的問題。他得自己重新去定義問題，有系統地界定出幾個較小的子問題，進行文獻回顧，據此去制定解題策略或研究方法，來回答他自己設定的問題；研究方法可以是做實驗，也可以是電腦模擬、模型分析，或是不勝枚舉的其它方法。

為了能落實自己的解題策略（或研究方法），他必須明確地知道自己需要哪些資源，並做出決定或建議，從哪個方向開始研究或繼續先前已有的研究，設計並決定後續的步驟，並能從較為寬廣的視野，來看待自己收集的數據。然而，除非他在大學部的課程裡，已經有過相關的學習經驗，並學會相關的技能，否則這很可能他是首次面對一個真實的問題，以及相關的繁雜資料與數據。

掌握儀器、軟體、電腦以及數據分析等能力，是決定職場工作或論文研究是否成功的關鍵因素。

AAPT 所屬之大學部課程改進專案小組（Undergraduate Curriculum Task Force）在最近的一則報告中建議，應將計算物理（computational physics）整合納入大學部的課程中。許多私人企業所廣泛使用的電腦套裝軟體，也都有教育版，僅需極少的費用，甚至免費，即可獲得教育授權使用。

雖然，教育版的功能或許不及完整版，但對學生的學習而言，應該已經足夠。在我們所訪談的畢業生中，幾乎毫無異議，他們一致表達出希望能學習更多與電腦軟體相關的技能。不論在哪個領域工作，數據分析、比較各個模型或假設之間的異同，以及展示實驗成果的能力，對物理系的畢業生而言，都是至關重要的技能。如果他們在就學期間，疏忽了這幾項能力的培養，很容易讓他們在將來競爭的就業市場中，略遜於他們主修工程學門的同學。

整個物理社群（包含學術界與產業界等）都體認到，物理系的畢業生在溝通技能上的需求。我們的整個教學設計，都只集中在同行評審的論文發表上。然而，對於任職於產業界或政府部門的物理學家而言，他們所需要的能力，卻是把自己的想法或研究成果，表達給沒有受過專業科學訓練的聽眾，例如公司的經理、贊助廠商、國會議員、市場推廣人員、技術員或是一般社會大眾。

這群職場新鮮人所需要的表達能力，是能適切地闡述自己的觀念，並能運用文字、方程式、圖表、照片、動畫或其它視覺化工具，來增加強自己的說服力。另一個可能是，他需要把一個複雜的觀念或方法教給別人，還要能判斷這個人的學習成效，從而發展出更有效的教學策略或溝通方法。然而，大多數的物理學課程，即使讓學生有機會擔任論文的共同作者，或是在研討會裡發表論文，對於這些「非學術」的溝通與表達能力的培養，仍然缺乏明確的學習機會。

此外，大多數物理系的課程設計，讓他們的畢業生在就業市場中處於劣勢，例如學程中鮮少關於物理職涯的介紹，如何找工作，如何判斷自己的知識技能是否適合某份工作等等。事實上，相信許多物理系的老師，對於學術界以外的職涯機會，自己也不是很熟悉，因此如何協助學生轉戰到其它領域，對老師本身而言，自然也是一項挑戰。

物理系的課程該怎麼安排？

上面那張長長的「物理系畢業生應需具備的知識與技能」清單，應該會嚇壞了所有的物理系師生。然而，物理系的課程該如何安排，才能幫學生在準備就業，以及學會求解薛丁格方程式之間，取得一個平衡呢？

所幸，前述清單中的技能，其學習的管道都不是單一的。各系所可以根據自己的條件，例如教師的專長與背景、財務狀況、學生的人數及其抱負與志向、大學附近的產業生態等等，來擬定適合自己的策略。或許需要重新設計整個課程，或是在原本的課程框架下，融入新技能的學習機會，亦或是針對某些特定技能的培養，開發出新的選修課程。

在 J-TUPP的報告中，我們提供了許多範例，是許多物理系已經採用的方法【註一】。（2001年四月，Barrett Ripin 曾於《今日物理》發表過一篇文章，探討如何透過創新的課程設計，幫助物理系畢業生，培養面對未來多樣性工作的能力。）

大多數的物理教授應該都會認為，他們所開設的標準課程，已經為學生在學習物理知識上，提供了一個堅實的基礎。事實也的確如此。但是為什麼，教授們就在這裏止步不前呢？

事實上，任何一門物理課程，即使只是探討基礎的原理與觀念，也都能從中找到與職涯相關的實際應用。例如，最為抽象的廣義相對論，也都有它的實際應用：GPS全球定位系統。因此，在工業製程或商品設計中應用物理原理，未必需要犧牲基礎物理的嚴謹性。如同先前所討論過的，我們可以把商用產品或儀器，與一般的實驗課程做整合，讓學生可以接觸到業界常用的電腦套裝軟體等。

在溝通與表達能力的培養上，一般的課程，就可以提供許多學習機會。例如，可以讓學生針對課程中的某個主題，或是在參加研討會之後，進行口頭報告。甚至，可以安排社區服務，讓他們有機會面對社會大眾，演講或展示自己的研究成果。此外，這些技能的學習，並非全部都要侷限在物理系裡。

科技英文的寫作與編輯技能，可以透外文系或大眾傳播學系的課程，得到進一步的增強。工學院或商學院的一些課程，可以提供學生基本的商業概念。校園裡的就業輔導室，也是一個重要資源，可以請他們協助，特別針對物理系的學生，傳授他們履歷表的寫作方法，以及求職面談的經驗與注意事項等等。

我們往往容易忽略課外活動，在培養學生專業技能上所能扮演的角色。系所可以舉辦一些小型演講或座談活動，邀請系友回母校，分享他們在各個不同職場上的工作經驗。系友或許還能協助在校生，安排工廠的參訪，或其它校外活動。此外，他們也能鼓勵在校生，多多參與由各個專業團體（例如AIP）所贊助或主辦的研討會或講習課程等活動。設立「小老師」制度，讓學生有正式的教學或助教的經驗，可以去教別的同學或低年級的學弟妹，也是一個簡單的方法，就能幫助學生提升溝通技能。

協同合作與彈性課程

就物理系而言，只需開始與校園內的其它系所或部門合作，例如就業輔導室或創新育成中心，就可以大幅改變現狀。當然，也可以走出校園，與其它的企業或雇主合作，開發設計實習課程，或是以創新或創業為主題的跨領域學習學程（參考 Douglas Arion 在《今日物理》2013 年八月號第 42 頁的文章）。這種系所與企業之間的合作，可以幫助單一主修的學生，接觸並累積多樣的學習經驗與技能。

在工學院，與廠商間的建教合作或實習制度已行之有年。在實際就業之前，學生便已經具備相當的實務經驗，除此之外，實習經驗還能幫助學生，理解到許多「物理之外的技能」的重要性，例如文檔的建置與管理，商務發展等。例如，在科技管理公司實習，學生可以接觸到提案的準備過程、專案的預算控管、企業的組織結構，以及專案的執行等等。在國家級實驗室（如工研院）的技術轉移與法律中心實習，學生則可以接觸到專利、授權以及智權加值與技術商業化等業務。

實習通常有助於學生畢業後的求職機會，而且，能提供實習機會的公司，通常也會是該領域內的大企業，若學生將來有志於在該領域發展，那麼實習的機會，剛好為他們提供了一個很好的舞台。在設計與開發這一類的學程時，系所之間的合作，非常重要，應該妥善地利用工學院、就業輔導中心或商學院等，與校外廠商之間既有的合作關係。

近來相當熱門的大數據（Big Data）領域，已有許多機構開設短期的講習課程或訓練營，提供學生一手的的實務經驗，也能為學生將來進入這個領域鋪路（參見《今日物理》2016年八月號，第20頁）。

然而，對於不希望採取重大變革的物理系而言，若能在傳統課程設計之外，多增加一點彈性，譬如為某個相關的應用領域，多一點預備工作，也能讓學生受益很多。例如降低一些傳統的必修學分，改成與產業界較為相關的選修學分，如凝固態物理、光學等。甚至提供跨系選修的機會，讓學生可以選修工程、生物、統計、資訊科學、演講、商業、科技或創意寫作，甚至是哲學等課程。

這些選修課程，可以是因個別學生而異，也可以是由根據職業領域而規劃，來指定的特定科目。另一個可行的方式，是以某幾個重要的物理觀念為主軸，根據相關的特定應用，來開發新的科目或課程。例如，開設一門以太陽能電池為主題的課程，從而串起量子力學、熱力學、凝固態物理等等相關的基礎物理。或是設計以綠能、水資源或環境保護等議題為主的課程，從這些議題所面臨的挑戰出發，讓學生從既有已知的物理知識，去尋求可能的解決方案。

另一個有助於學生職涯準備的方案是「指標性活動」（capstone activity），例如畢業論文、畢業生研討會，或類似畢業個展之類的活動。在大學四年裡，學生通常曾到專業實驗室裡實習，參與過文獻回顧，或是專題研究等，以及據此撰寫書面報告的經驗。這類「指摽性活動」，只需稍加修改，便能融入我們先前所提及的學習目標，甚至是職涯準備技能，例如商用模擬軟體、專業的繪圖軟體，或電腦輔助設計等。

對系上有什麼好處？

對學生的職涯準備而言，即使是最微小的改變，也需要持續地動用系上大量的人力與各項資源。這麼做，對系上有什麼好處？

首先，如果你針對近年來的畢業生做些研究，看看他們就業的情況，以及目前現有以及未來的學生，對於職涯的前景、看法或興趣等等，那麼你會更了解自己的學生，也因此能更有效地幫助他們，在畢業之後，充分地發揮自己的潛能。

其次，在課程設計中，適切的融入與職業準備相關的教學策略，這能提升系所的聲譽，從而吸引更多各類有才華、有創造力的年輕學子，而不是讓他們選擇其它科系，甚至轉往其它院校就讀。

第三，讓學生接觸實際的應用研究，除了可以提升學習動機與興趣之外，自己也可能因此發現新穎而有趣的研究題材。最後，對那些少數選擇研究所，準備繼續深造的學生而言，他們也具備了許多有助於從事研究工作的技能。

總結來說，我們相信，你與你所屬的系所都應該聽從我們的建議，因為我們有兩個共同的願望。首先，我們都希望能更有效率地幫助我們的學生，讓他們有能力去面對二十一世紀職涯上的多樣選擇與快速變遷。其次，每一個系所都希望享有在達成第一個願望之後，接踵而來的許多好處，用最簡單的話來說，就是「利人利己」。如果我們之中有足夠的人數，願意朝著這個方向一起努力，那麼我們有信心，我們所熱愛的「物理系」會持續地在二十一世紀裡成長而茁壯。

• 本文感謝Physics Today (American Institute of Physics) 同意物理雙月刊進行中文翻譯並授權刊登。原文刊登並收錄於Physics Today, November/2017 雜誌內(Physics Today 70, 11, 38 (2017); https://physicstoday.scitation.org/doi/abs/10.1063/PT.3.3763)；原文作者Laurie McNeil and Paula Heron。中文編譯：常雲惠 老師，Teacher in Cambridge Primary School, Cambridge, New Zealand
• Physics Bimonthly (The Physics Society of Taiwan) appreciates that Physics Today (American Institute of Physics) authorizes Physics Bimonthly to translate and reprint in Mandarin. The article is contributed by Laurie McNeil and Paula Heron, and are published on Physics Today 70, 11, 38 (2017); https://physicstoday.scitation.org/doi/abs/10.1063/PT.3.3763). The article in Mandarin is translated by Ms. Marleen Charng, Teacher in Cambridge Primary School, Cambridge, New Zealand .

本文轉載自《物理雙月刊》原文為〈為物理系學生做好面對二十一世紀職涯發展的準備〉