Specialization Program Compass

主責教師：謝志豪

【學習目標與預期學習效益】

海洋的生物多樣性極高，包含許多海洋微生物、植物、無脊椎動物、魚類、哺乳類、海洋爬蟲類及鳥類等。這些海洋生物的數量變化不但受到環境的影響，也與生物間交互作用(如攝食關係)相關。許多海洋魚類為漁業捕撈的對象，因此人類捕撈亦可影響魚群數量變化。本領域專長提供一系列海洋生物、生態系統的基礎課程 (7 門課、16 學分)，介紹海洋生物分類、生物交互作用、海洋環境與生態、族群生態、保育等內容。學生將透過這些課程學習海洋生態系統的基本原理與研究方法、增進對海洋生物研究的實作能力、並能深入探討當代海洋生態議題。預期這些知識與能力將可提供學生在未來從事海洋生態相關的產業與管理、或跨領域結合其他專業來維護海洋生態系統的穩定與永續。

【課程架構】

本領域專長規劃了 7 門課程，總共 16 學分。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃課程修習之時程建議。

【「海洋生態與保育」課程架構圖】

【「海洋生態與保育」之課程修習時程建議】

上述課程中「生物海洋學」與「海洋生態學」為基礎課程，兩者均為英文授課，前者內容包括海洋的物理、化學特性對生物的影響、生物化學交互作用、海洋遙測、生態模式等應用，後者則試圖平衡的介紹和探討海洋生態學的各個層面，從主要海洋生態系統的形成的過程以及海洋環境與生物之間的交互關係，至海洋生態系面臨的問題、挑戰及保育。「海洋魚類分類研究及實作」和「族群生態與漁業資源永續」為理論與方法課程，均以中文授課，前者內容主要為海洋魚類種類鑑定與標本製作，包含珊瑚礁魚類、深海魚類、軟骨魚類、比目魚類等，後者內容則包括海洋魚類族群動態、生活史研究、氣候變遷與捕撈的影響、生態系漁業資源評估與管理。在保育與管理方面提供三項課程，「變動環境中的珊瑚礁生態系」為英文授課，內容包括珊瑚生物學、珊瑚礁生態系、影響珊瑚健康的環境因子等，並延伸討論如何維持生態系統穩定、管理並保育珊瑚礁生態系的方法與研究；「海洋保育生物學」介紹及討論海洋生物多樣性保育的相關理論及實務應用，內容包括海洋族群生物學及保育、海洋生物的存續危機、海洋生態系保育、國際海洋保育策略及措施等；「海洋生態永續專題」則以專題與案例探討來引導學生應用海洋生態的知識來進行科學研究、達到保育成效。

主責教師：曾于恒

【學習目標與預期學習效益】

本領域專長模組的目標以物理學的基礎、理論和方法，研究海洋中的物理現象及其變化，並應用於上層海洋與大氣圈的互動、此模組提供學生明確的修習導引建立學生相關基礎知識與理論背景，以利學生能有效率的習得物理海洋所需要的基礎技能，並應用於實際海洋研究與課題。具體目標讓修課學生獲得未來就讀物理海洋相關領域碩博士班學位的基礎核心能力，提供學生將數學、物理的基礎理論轉化為真實世界上應用的能力，同時未來畢業後也能以此核心專長投入海洋綠能、航運、離岸風電、氣候變遷、海洋環境污染等等業界各相關產業。

【課程架構】

本領域專長規劃了 5 門課程，總共 12 學分。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃課程修習之時程建議。

【「物理海洋理論應用」課程架構圖】

【「物理海洋理論應用」之課程修習時程建議】

上述 5 門課程中，以「物理海洋學」為基礎課程，教授基本觀念，幫助學生架構物理海洋的基本概念、動力過程與機制以及由區域至全球跨尺度的物理海洋變化；「地物流力」和「理論物理海洋上」則為理論傳授，從旋轉的環境流體方程式開始深入淺出介紹不同地球物理流體力學的主題與過程；「上層海洋邊界層物理」則引導學生從海氣通量開始，到理解上層海洋裡各種熱力和動力過程與海表面的關聯，並且討論上層海洋常見的物理機制，本課程也會介紹小尺度紊流理論以及海洋動力過程的分析方法；「海氣交互作用與海洋氣候」則擴展上述基礎、理論以及海洋分析方法到海洋與大氣交互作用的應用，甚至擴展前述理論基礎到海洋氣候的討論與實作，提供學生與生活環境密切相關的認知，透過本領域專長課程的組合修習可以讓學生瞭解現今常用的海洋物理的理論、方法及應用課題，學生將從基礎的理論建構，到實際方法的應用都能具備一定的能力，對於後續投入海洋相關政府職系協助政策推動、進入相關產業發揮專業職能或研修進階的學位都有相當的幫助。

主責教師：張明輝

【學習目標與預期學習效益】

海洋探測為海洋科學發展之根基，而海洋科學則關乎災防、污染、能源、休閒、漁業資源甚至國家主權，與國家民眾息息相關。海洋探測研究與技術人員站在海洋科學發展推進的第一線，需具有高度的科學與技術專業、了解自然環境奧秘的熱情與冒險犯難之精神。本領域專長模組以物理海洋學的基礎出發，建立學生海洋基礎知識與理論背景，並介紹上層海洋與小尺度海洋學方面的應用，此兩領域常為海洋現場實測主要科學目標．課程也將介紹海洋科學分析監測的儀器、方法、技術及發展趨勢，課中將讓學生了解一些影響海洋環境的關鍵參數，例如水文、洋流、營養鹽、葉綠素濃度等，從傳統觀測方式到現代化國內外海洋環境監測系統與平臺的演化等，著重自海表到海底的物理量觀測儀器、現場作業及觀測技術，包括海洋研究船、錨碇系統、自主式觀測及岸基等觀測平台。本課程模組將以實作為核心，從現場實驗設計、儀器發展、出海實驗、現象統計解析到案例數值模擬，讓學生可以結合理論與實務，以利學生能有效習得物理海洋所需要的基礎技能，日後也能以此知能專長投入海洋研究工作、海洋綠能、航運、離岸風電、氣候變遷、海洋環境污染等等業界各相關產業。

【課程架構】

本領域專長規劃了 6 門課程，總共 12 學分。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃課程修習之時程建議。

【「物理海洋觀測技術與資料分析」課程架構圖】

【「物理海洋觀測技術與資料分析」之課程修習時程建議】

本領域設計的 6 門課程中，相互呼應連貫，「海洋物理概論」和「理論物理海洋上」為基礎課程，教授海洋基本常識現象與物理海洋的基本概念、動力過程與機制，「上層海洋邊界層物理」與「海洋小尺度運動」為基礎海洋理論的進一步應用，牽涉到上層海洋與海洋內部的小尺度物理，而這些小尺度物理在大範圍數值模式與氣候模式中均無法包含，需要進行模式內部參數化來提高模式準確度，這些參數化需要大量海洋觀測來調整，故常為海洋觀測的主要目標，「實測資料分析」則介紹海洋資料之特性、常用的分析方法、與重要的分析觀念，此課程為理論與實作間的橋樑，「海洋實驗、現象分析與數值模擬」將以實際海洋現象為案例，例如黑潮觀測、紊流觀測、颱風觀測等三個實例，來介紹觀測方法、儀器發展、實作資料分析並搭配三個動力過程模擬分析，讓學生動手與動腦，兼顧理論、觀測與數值實驗．相信這一系列扎實的課程，對於學生日後投入海洋相關研究機構、政府公職協助政策推動、進入海洋產業等，都能發揮專業職能。

主責教師：許鶴瀚

【學習目標與預期學習效益】

海域資源及能源的探勘已是國際間的重要議題，離岸工程之發展也需仰賴於海洋地質環境的妥善評估，而為因應全球氣候變遷所帶來的挑戰，海洋綠能及碳封存產業也蓬勃發展，除了傳統的海域油氣探勘外，海洋礦產資源開發以及離岸風電建設，已是國內及國際間的重要新興領域，且臺灣及全球也急需海洋地質及地球物理的調查及探勘專業人才，而國內亦新設立海洋職系，以強化海洋相關產業的管理與發展。此外在傳統探勘技術與項目下，國際上對於海洋環境之調查工作已建立共識，並列為重要評估項目。因此，本專業學程除規劃了完整的海洋地球物理探勘相關學理以及施測技術等課程，傳授探測原理以及操作實務，幫助學生瞭解海域資源及能源相關產業的發展及所需能力之外，也讓學生知悉如何調查及監測海洋環境的變動。本領域專長模組將能培養未來海洋探勘實作人力，提升臺灣的海域地質地球物理的探勘能量，並導入環境保育之基本素養。學生修習本領域課程，將來除了直接進入業界各相關產業，或投入相關的公職體系，也可以視學生學習興趣，繼續研修進階的海洋科學及探勘技術，發展出更專業的學術能力及領域職能。

【課程架構】

本領域專長規劃了 7 門課程，總共 13 學分。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃課程修習之時程建議。

【「海洋地質資源探勘」課程架構圖】

【「海洋地質資源探勘」之課程修習時程建議】

上述7門課程中，以「海洋地質概論」和「海洋資源學」為基礎課程，教授基本觀念，幫助學生架構海洋地質及地球物理的基本概念及認知海洋資源；「海洋沈積學」和「沈積地層學概論」則為海洋地質與海床底質之基礎理論課程，分別從微觀及巨觀兩種尺度講解海洋地質環境，探討可能蘊含海洋地質資源的沉積特徵；「地球物理探勘概論」和「震測資料處理與分析」則分別介紹如何利用地質及地球物理方法，進行海洋相關資源及能源的調查、探勘及評估，並讓學生瞭解現今常用的海洋非生物資源開發的方法及技術，並針對傳統海域油氣資源探勘及新能源開發場址評估必備的震測技術進行教學；最後「應用地球物理學」則會說明各種海洋地球物理探勘技術的應用及限制，並透過水深探測、側掃聲納、磁力、重力、地熱流、底質剖面及反射震測等探測工作的實際案例，讓學生進一步瞭解海洋地質資源探勘所需具備的各項能力。透過本領域專長課程的組合修習，學生將從基礎的理論建構，到實際方法的應用都能具備一定的能力，對於後續投入相關政府職系協助政策推動、進入相關產業發揮專業職能或研修進階的海洋探勘技術都有相當的幫助。

主責教師：謝志豪（本所所長）

【學習目標與預期學習效益】

由於海洋治理攸關國家發展，國家對於海洋人才的需求日益增加，自 110年起在公務人員高等考試三級考試增加海洋技術類科，讓海洋委員會可網羅海洋相關的技術人才。海洋委員會掌理臺灣總體海洋政策、海域安全、海岸管理、海洋保育等，業務涉及多項海洋專業職能，亟需海洋領域專業人才推展海洋業務。因此本領域專長即是在此背景之下，根據公務人員高等考試三級考試之海洋技術類科的考科，架構「海洋技術專長」的學習範疇，然而這些課程的安排，不僅是回應公部門的人才需求，也是涵蓋海洋科學基礎知識學習，成為後續進入專精領域的基礎。本領域專長模組的學習目標是建立學生具有廣泛的海洋相關知識，可為國家進用海洋技術人才之用。

【課程架構】

本領域專長規劃了 6 門課程，總共 13 學分。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃課程修習之時程建議。

【「海洋科技專長」課程架構圖】

【「海洋科技專長」之課程修習時程建議】

上述 6 門課程中，以「海洋科學概論」為基礎課程，講授基本觀念，幫助學生了解涵蓋物理海洋、化學海洋、生物海洋和海洋地質的基本概念；「海洋生態學」和「海洋資源學」為理論課程，從生態和資源兩大面向，增進學生對於海洋的認識；「海洋保育學」和「海洋監測與技術」為技術方法課程，前者介紹及討論海洋生物多樣性保育的相關理論及實務應用，內容包括海洋族群生物學及保育、海洋生物的存續危機、海洋生態系保育、國際海洋保育策略及措施等，後者介紹海洋科學分析監測的儀器、方法、技術及發展趨勢，授課內容涵蓋海洋物理、海洋化學、海洋地質地球物理，以及海洋生物漁業四個領域，也將講授我國未來海洋環境分析監測所面臨的挑戰、對策及可能發展趨勢；「海洋環境管理」則是應用課程，將海洋相關知識作為管理海洋環境的基礎。整體課程強調跨域之知識的運用，舉例來說海洋資源的探勘與開發是海洋科學及海洋工程與產業的協調合作，也是國家經濟發展的核心工作之一，因此「海洋資源學」的課程內容即包含了生物與非生物資源兩類，前者主要包含了漁業、水產養殖、海洋天然物等，後者則多指海底礦產、油氣、新能源及海洋相關綠能等，因此課程將依序介紹介紹不同的海洋資源潛能，瞭解其調查探勘、資源管理、環境影響、開發挑戰及可能的相關產業發展。本課程除將幫助學生培養相關能力，也能協助政府和海洋相關產業厚植專業人力。透過本領域專長課程的學習，學生將從各種角度認識海洋，並了解如何對海洋環境進行監測，以建構海洋環境管理的有效策略，使學生從理論認知到方法應用都能具備一定的能力，對於後續投入相關公職協助政策推動、在社會或研修進階的海洋探勘技術都有相當助益。