新工程教育方法實驗與建構計畫－New Engineering Education Method Experiment & Construction

2025年7月7日上午，美國西北大學機械工程系主任 Wei Chen 教授，應邀於國立臺灣大學機械系繡山演講廳發表專題演講，主題為「Data-Driven Design of Engineered Material Systems & the Future of Mechanical Engineering Education」。在本次演講中，Wei Chen 教授除了分享自身的研究內容，也介紹了西北大學工程教育的課程設計。該校工程學院基礎課程由工學院統籌歸畫，大一學生需修習涵蓋工程分析、靜力學、熱力學等核心領域課程，並由各系所教師協同授課，以促進跨領域合作。此外，除了由工學院主導的基礎數學、物理與科學課程等必修課程，學生也須修讀結合設計思考與溝通訓練（包括寫作與口語）的課程。學校亦設有必修的總整課程（capstone），以支持整合型工程人才的培育。她進一步介紹西北大學的 Concentration 制度，讓學生能依照個人興趣深入修習特定模組。目前工程與設計相關領域中，以設計、機器人、航太等方向最受歡迎，反映產業發展趨勢。學生亦可選擇不申請特定 Concentration，以更廣泛、彈性的方式完成主修課程，保有跨領域學習的彈性。在人工智慧（AI）應用方面，西北大學強調 AI 與傳統工程領域（如製造、設計、材料、機構等）的深度整合，並以前瞻性思維推動跨域創新。課程與研究主題涵蓋 AI 驅動的設計方法、機器學習於製造與材料開發的應用，以及智能機構與機器人系統的開發。學生可透過選修課程與專題實作，參與機器人與 AI 系統整合，獲得豐富的跨領域學習與實踐機會。這場演講不僅介紹了西北大學的教育實踐，也帶來對工程教育未來發展的深刻思考。對於正積極推動跨域與創新教學的臺灣工程教育社群而言，這是一場極具價值的交流。從現場的分享亦可看出，面對人工智慧的快速發展，全球頂尖大學持續探索其在各領域的應用可能，反映出工程教育在 AI 時代所共同面臨的挑戰與機會。Professor Wei Chen from Northwestern University delivered an insightful talk on how data-driven approaches are transforming engineered material systems, while exploring new strategies shaping the future of mechanical engineering education. Her presentation highlighted interdisciplinary curriculum design, AI integration, and cutting-edge research, offering valuable perspectives for advancing global engineering education in the AI era.Professor Wei Chen, Chair of Mechanical Engineering at Northwestern University, gave a keynote on July 7, 2025, at National Taiwan University. In her talk, “Data-Driven Design of Engineered Material Systems & the Future of Mechanical Engineering Education,” she explored emerging directions in engineering education driven by AI technologies.In her presentation, Professor Wei Chen not only shared insights from her research, but also gave an overview of the engineering curriculum at Northwestern University. The foundational courses for first-year students are centrally coordinated by the School of Engineering and cover key areas such as engineering analysis, statics, and thermodynamics. These courses are co-taught by faculty from different departments, reflecting the university’s emphasis on interdisciplinary collaboration. In addition to core requirements in mathematics, physics, and the sciences, students also take courses that integrate design thinking with communication skills, including writing and public speaking. A required capstone course further underscores the university’s commitment to developing well-rounded, integrative engineering professionals.She then introduced Northwestern’s curriculum concentration tracks, which allow students to deepen their studies in specialized areas such as design, robotics, or aerospace—fields closely aligned with current industry trends. Students also have the flexibility to complete their degree without declaring a concentration, enabling a broader interdisciplinary learning experience.On the topic of artificial intelligence, Professor Chen emphasized Northwestern’s efforts to integrate AI into traditional engineering disciplines such as manufacturing, design, materials, and mechanical systems. The curriculum includes AI-driven design approaches, machine learning applications in manufacturing and materials development, and intelligent robotics systems. Students gain practical experience through electives and project-based learning, fostering strong interdisciplinary skills.This keynote offered a clear and forward-looking perspective on how top-tier institutions are responding to technological change. For Taiwan’s engineering education community—particularly those promoting cross-disciplinary and innovation-focused teaching—it was a valuable opportunity to reflect on shared challenges and strategies. As AI continues to reshape education and industry worldwide, such exchanges help align Taiwan’s progress with global directions.

面對全球高等教育快速變動的趨勢，2025年7月8日，Stevens Institute of Technology 工程與科學學院院長 Jean Zu 教授應邀來台，於國立臺灣大學機械系繡山演講廳發表「International Study and Challenges Facing Higher Education in US」專題演講，與現場師生分享美國高等教育所面臨的挑戰與轉型方向。Stevens 是美國歷史最悠久的私立科技大學之一，其工程與科學學院為校內最大學院，涵蓋多元理工領域，並以創新精神與研發實力聞名，量子科技為近年研究重點之一。Jean Zu 教授在演講中介紹了 Stevens 的校務發展與課程改革經驗，並深入分析美國高教所面臨的幾項關鍵問題，包括國際學生比例偏低、中美地緣政治影響導致中國留學生減少、學校財務壓力、美國高等教育學費結構與學生貸款負擔，以及科技型大學如何透過課程創新因應快速變遷的未來。演講中指出，Stevens 推動 Frontiers of Technology 系列課程，涵蓋人工智慧與機器學習、數據科學與分析、生物技術、永續發展及量子科技等五大未來關鍵領域，並配合調整學分結構與課程配置，強化學生對未來科技的理解與應變能力，實現課程創新的目標。也透過基礎課程，幫助學生建立包括寫作與批判性思維、溝通、領導力、倫理等全面的基礎能力。此次演講強調，儘管美國高等教育具備強勁的國際競爭力，仍正面臨國際學生結構變化、財務挑戰及教育內容革新的多重壓力。對臺灣而言，面對少子化、跨域整合及人工智慧快速發展的背景，如何重塑課程架構、提升學生未來競爭力與社會信任，也同樣是高教改革的核心課題。Professor Jean Zu, Dean of Engineering and Science at Stevens Institute of Technology, delivered a compelling talk on the evolving challenges facing US higher education. She highlighted key issues such as shifting international student demographics, financial pressures, and curriculum innovation, while showcasing Stevens’ forward-looking programs in AI, quantum technology, sustainability, and more. Her insights offer valuable perspectives for global educators navigating the future of higher education.On July 8, 2025, Professor Jean Zu, Dean of the School of Engineering and Science at Stevens Institute of Technology, gave a special talk at National Taiwan University. She spoke about the key challenges and future directions of higher education in the United States, especially in a time of global change.Stevens Institute of Technology is one of the oldest private universities in the U.S. focused on science and technology. Its School of Engineering and Science is the largest college at the university and covers a wide range of STEM fields. In her talk, Professor Zu explained how the school is improving its programs to respond to current trends. She also discussed several major challenges faced by U.S. universities today, including a decline in international student numbers, growing financial pressure on institutions, rising tuition fees and student loan burdens, and the urgent need to update academic programs to keep pace with fast-developing technologies.Professor Zu introduced Stevens’ Frontiers of Technology course series, which focuses on five key areas for the future: artificial intelligence and machine learning, data science, biotechnology, sustainability, and quantum technology. The school has adjusted its credit system and course design to help students better understand these emerging fields. At the same time, Stevens emphasizes skills like writing, communication, leadership, and ethics to prepare students for both work and society.In her talk, Professor Zu shared that while U.S. universities remain strong globally, they are under pressure to change. These include shifts in student populations, financial difficulties, and the need to innovate. For Taiwan, amid declining birth rates, increasing need for interdisciplinary education, and rapid growth in AI, redesigning curriculum and building students’ future competitiveness are also important goals for higher education reform.

教育部新工程教育方法實驗與建構計畫辦公室於2025年4月12日在國立臺灣大學機械系館舉辦「第2期新工程教育方法實驗與建構計畫 114年度啟動會議暨團隊增能工作坊」，來自全國多所大學工程相關的計畫執行團隊教師與成員齊聚一堂，共同參與這場從理念出發、落實到教學現場的整日工作坊。活動上午由計畫辦公室主持人詹魁元教授開場，針對本期計畫的發展藍圖與目標進行說明。團隊強調，本期將延續過去的基礎，推動工程教育課程設計的模組化、課程間的能力銜接，以及評量設計、設計思考的創新實踐，並逐一介紹本年度計畫團隊。隨後的專題講座首先由國立臺灣大學李紋霞副教授分享工程課程設計實例。她指出，模組化設計的關鍵在於釐清課程目標與學習成果之間的對應關係，讓教師與學生對學習進程有明確掌握。李老師也分享了她在課程實施中對學生回饋的觀察，並進一步探討如何藉由教學活動與評量工具的搭配，達成可衡量且具說服力的學習成效。接續登場的國立高雄科技大學許鎧麟教授，則以其推動設計思考課程的經驗，談課程創新與成效追蹤。他指出，評量不只是驗收工具，更是教學設計的一部分。課程成效指標若能與教學活動設計彼此扣合，將有助於學生核心能力的逐步建構。下午場進行分組實作，分為A組與B組，A組主題為「串接－評量－核心能力」；B組則以「創新－跨域－設計思考」為主軸，聚焦於不同面向的工程教學實踐。【午後工坊A場：串接－評量－核心能力】教育設計的進化：從能力指標到學習任務，工程教育的新樣貌三位一體的課程設計：認知、技能、情意課程設計的第一步，從「教育目標」拆解為三個面向出發，包括: 認知（Knowledge）、技能（Skills）、情意（Attitude）。這三面向不只是教育心理學的理論分類，更是課堂實際教學的全人教育目標。畢竟新時代所需人才不應只是專業領域知識/技術的搬運工，他們同時需要複雜實務問題解決能力、跨領域團隊溝通協作能力，並能關注社會和全球永續議題並善盡公民責任。因此正如工作坊的 3H 比喻：「認知是頭腦(Head)，技能是雙手(Hand)，情意是心(Heart)。」新時代人才培育的課程設計，應該是這三者的整合，不是單選題，而是整合題。從理念到實作：課群、能力、任務的整合工作坊活動中，各校計畫團隊教師依據自己學系/學院的教學特色與課群目標，重新擬定或增修具體可評估的畢業核心能力和課程能力指標，並發想主題式課群已規劃課程中可串聯呼應的教學和評量內容。有團隊從智慧城市出發，強調「空間資訊分析」的實作能力；也有團隊以AI導論為核心，串聯資料分析、跨域整合與永續應用。這些不只是紙上談兵，每一項能力指標，最終都會化為學生需要完成的「學習任務」：設計一個鋼筋混凝土空橋、繪製ADAS感知模型、甚至在機器學習課中自行完成特徵工程與效能分析。每一道任務，都是對教學設計者思維的挑戰。評量不是打分數，是為了促成學習「能力目標能具體評估的，課程設計與教學實施才好循環精進。」這句話在教育現場不容忽視。透過明確的能力指標設計，教師可以將「我要學生會什麼」具象化，再進一步設計出對應的學習任務與評量方式。從作業、報告，到實體專題成果，學生的每一步學習都有跡可循。當天講師分享：「設計學習任務和評量工具時，學生需要知道為何努力 (Why)、需要朝哪些方向學習 (What)、如何達標 (How)等，那這樣的成效評量設計才會具體、有效。」教學實踐，也需要設計思維這場工作坊不只是一堂課，更是一種「實踐中的學習設計」。教師們彼此觀摩、共創與調整，過程中也不斷問自己：「我設計的這個任務，真的能引導學生學會我希望的能力嗎？」「我們不只是要讓學生交出一個模型或報告，而是希望他們在這過程中，真正知道為什麼做、要做給誰用。」一位老師說。這也是新工程教育最深的啟發：技術從來不是教育的全部，理解需求、拆解問題、看見多元觀點，才是面對不確定未來的真正競爭力。當我們談論「新工程教育」，我們著重的不只是專業知識技術，更是一種教育模式的思維革新。【午後工坊B場：創新－跨域－設計思考】當工程遇上設計思考：翻轉課堂的創新契機午後另一場工作坊，則以「設計思考」為核心，重新定義工程課堂的教與學。「很多時候，學生不知道問題是什麼，更別說怎麼解決。」講師以「同理」為起點，帶領現場老師進行一場從生活觀察到問題定義的深度探索。設計思考不只是技術工具，更是一種教育哲學：先看見需求，再定義挑戰，最後創造對人有用的解方。從「使用者角度」出發，讓學生在學習工程技術的同時，也體會到使用者經驗與需求的多樣性。設計思考之所以被視為工程教育的下一步，在於它引導學生走出「交作業」的思維，進入「解決真實問題」的情境。這種思維轉換，也呼應了新工程教育計畫中強調的「問題導向」與「真實任務導向」的課群設計。從教育目標與核心能力拆解到課程教學串接與學習任務有效評量，這是一場工程教育的轉型實驗。而這樣的設計精神，也正是工程思維的體現──拆解問題、定義需求、創造解方。未來的工程師，需要的是跨域整合的能力、清晰的表達力，以及能在不確定中定義問題、提出解方的能力。而這些，不可能只靠一門課培養出來。正如一位老師在分享中所說：「我們不是為了寫一張漂亮的課綱，而是為了讓學生真的學會他該會的東西。」新工程教育的有效實踐，不應只是在教什麼新知識和技術，而是「學生能學會什麼」；我們追求的不僅是學生在課堂的精彩表現，更是為他們日後職涯發展奠定持久的競爭力。我們教的不只是課，更是他們未來能走得更遠的路徑！本次活動除了是計畫的啟動會議，更是一次重要的交流場域。透過上午的專題講座奠定理念基礎，下午的實作分場則希望讓各校教師針對自身教學實務進行對話與反思。希望在活動結束後，能讓與會者對於未來教學設計有更多靈感與方向，並能促成更多後續交流與合作，進一步深化工程教育改革的實踐力道。

南臺科技大學自108年起執行「新工程教育計畫」，積極推動主題式課群的設計，讓學生在解決真實工程問題的過程中，亦能培養實務能力，並與國內外產業和研究機構合作，共同建立實作場域，讓學生能夠在實際的環境中學習和研究，並自113年起結合「苗圃計畫」實現跨領域之學習，促進教師及學生之跨專業合作；多年來一直積極參與並執行教育部的 『新工程教育計畫』，在新型工程教育方面擁有豐富的經驗與成果。為了展現這些成果並促進工程教育的進一步發展，特別結合舉辦本次功能性材料研討會，同時舉辦了『新工程教育計劃專題論壇』；透過這次活動，有機會向參與者展示南台科技大學在工程教育訓練方面的成果和創新。

新工程教育方法實驗與建構計畫總辦公室主辦的線上論壇—「借鏡與啟發：國際工程教育第一手經驗分享」於2024年4月30日晚間19:00至21:00順利舉行。本次活動，總辦邀請了兩位臺灣籍的國外學者分享他們在國際教學環境中觀察到的創新教學經驗，活動透過Webex平台以線上直播的方式進行，在時間、空間更為彈性的情況下，除了本計畫的團隊教師，也吸引了許多其他大學老師報名與會。首先登場的是郭進星教授。郭老師曾於在台灣科技大學機械系及東京工業大學擔任副教授及特聘副教授，目前任教於澳洲臥龍岡大學並兼任該校Faculty Academic Integrity Officer。在本次演講中，郭老師分享了臥龍岡大學的課程結構、教學形式、工程類課程的規劃考量、評量方式，及該校教學單位在課程設計和實施上的管理制度。第二場演講是來自新加坡南洋理工大學的蘇培珍教授。蘇老師以「南洋理工大學機械系課程開發與教學革新經驗分享」為題，介紹了她所任教的南洋理工大學，並從學校制度、課程結構、教學方法等方面切入，分享學校為了提升學生的學習效果和知識實踐能力，所進行的各項課程設計和教學方法的創新與改進策略。在最後的Q/A交流環節中，主持人詹魁元教授請與會者將提問匿名線上填寫，且於會後持續開放一週，讓與會者能更自在地進行交流。與會的老師們對於國外制度、課程與如何與產業連結及成績評量等方面都非常有興趣進一步了解，兩位老師亦針對每一個問題都熱心回應，藉由文字的往來，互動交流十分熱絡。本次線上論壇成功搭建了一個跨國交流的平台，通過分享國際先進的工程教育經驗，相信能為當日與會者在未來的工程教育推動過程中，提供新的思路和啟發。

新工程計畫辦公室於112/11/18辦理A類/C類計畫112年執行進度海報審查與交流分享活動，以了解各團隊執行狀況，並增加彼此交流觀摩的機會，審查結果亦將作為明年度計畫核定之參考。參與人員含教育部長官、計畫辦公室人員、計畫團隊共95人，各計畫團隊、審查委員、總辦人員間互動熱絡，透過海報展的形式也更能瞭解計畫執行狀況，下午圓桌會議亦討論熱烈，計畫團隊針對四大主題：「行政推行之挑戰」、「主題式課群設計」、「學習成效評量」、「設計思考教學」選擇有興趣的主題參與討論。

新工程辦公室與苗圃計畫辦公室於112/9/8-9/9 辦理2日教學增能工作坊，主題為「工程教育導入設計思考與學習成果導向教學策略」，希望對於團隊教師最需協助的設計思考及教學評量有所幫助。兩天共34位教師參與。

新工程總計畫辦公室和臺灣學生方程式協會於 112/07/18在麗寶國際賽車場合辦「112年度產學交流—第三屆臺灣盃學生方程式聯賽」，除推廣計畫理念，亦提供團隊與業界交流機會。

計畫辦公室於112年4月25日於張榮發國際會議中心辦理「第二期計畫啟動會議暨苗圃工作坊-課程優化四部曲」，含教育部資科司、總辦公室團隊、審查委員、獲補助團隊共88人與會交流。活動上午為啟動會議，由計畫辦公室團隊與各校執行團隊分享第一期成果，並說明本期計畫理念、目標、重要時程及行政注意事項，由於本期與苗圃計畫合作強調在課程中導入設計思考的方式，啟動會議中亦請苗圃計畫辦公室為團隊說明設計思考執行重點。下午為苗圃計畫辦理之進階教師工作坊，會場氣氛熱絡，由臺北醫學大學王明旭主任、臺北醫學大學邱佳慧主任帶領大家，透過共同對話、修正優化、分享交流的過程，讓與會教師了解苗圃工作坊概念，及協助目標校準與工坊優化。

新工程教育實驗與建構計畫辦公室，邀請臺灣大學土木工程學系的二門課程教師與成效研究成員，共同分享其執行專業課程串接的教學架構設計、教與學活動呼應搭配之實踐過程與成果，並和現場與會者進行意見交流和問題討論。

新工程教育方法實驗與建構計畫辦公室與全台灣第一個創立的學生方程式賽車比賽協會，將在8月23日於台中麗寶國際賽車場，共同舉辦『第二屆臺灣盃學生方程式聯賽暨工程專題深化與產學鏈結觀摩交流會』。第二屆臺灣盃學生方程式聯賽除了有7所學生車隊組成來進行比賽，個隊伍包含中興、成大、台大、台科大、北科大、屏科大、陽明交大學生車隊，而高科大阿波羅太陽能車隊及清大賽車工廠則以展演形式與會。工程專題深化與產學鏈結觀摩交流會，除了有12所執行計畫團隊包含臺大土木、南臺電子、南臺化材、陽明交大機械、中興土木等；活動現場也有業界廠商來參與本次活動。本次工程專題深化與產學鏈結觀摩之交流會參與人數共有82位。