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第一期執行方式

A類計畫 --〈全面課程地圖與學習架構之調整〉

盤點系定必修課程,把原先必修課程進行課群式調整,以主題式的概念將跨課所需的知識連貫並實踐,重新規劃課程架構與調整課程地圖。


B類計畫 --〈主題式課群之創建〉

透過新型態主題式課群之開發,將跨課程所需習得的知識連貫並實踐,創建學系獨特的教學方案。


最終核定以「土木水利環工」、「機械航空」、「電機」、「資訊」、「化工」及「材料」六大領域補助 6 校 7 個工程相關學系辦理「A類計畫」以及 13 校 16 個工程相關學系辦理「B類計畫」。


第一期執行團隊

A類:

臺大土木南臺化材南臺電子清大動機陽明交大資工義守土木勤益冷凍(109.10退場)


B類:

中央機械中興土木北科機械高科電機逢甲土木陽明交大機械聯合化工 (110-111轉A)

靜宜資工彰師資工成大船舶台科營建中華資工中央工學院高科資工中央光電中原機械

新土木工程教育方法實驗與建構計畫:從大一面對玩具問題到大三專業實務挑戰(From toy problems to professional solutions)

執行單位:國立臺灣大學土木工程學系 | 計畫主持人:朱致遠/教授兼副主任


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在此為期四年的計畫案中,本系提出對大學部課程進行全面且綜合性之調整。為了達成提高學生將理論與實務相結合的動機及能力,面對並解決課上日益增加的難度及相關性的問題,此目標,本系提出的調整將建立在8個主題式課程基礎上:2個針對大一上和大一下學生的基礎課群、4個針對大二學生的核心課群及2個針對大三學生的總整課群,以上課程共囊括了本系系定必修課80%。為了落實此調整,本系將進一步重組工程數學和應用力學課程,使課程內容能互相支援,並更好的支持大一、大二的設計實作

靜態構造 (Cornerstone 1)

以下是為了能夠滿足段落所需的長本課群為一實作導向的課群。開設對象為方從高中畢業的大一新生,本課群的設計除了考慮到實作課與其他理論課程的連結搭配,還須作為銜接高中課程與大學課程之間的橋樑。因此,調整了課程地圖,將與高中物理相近的應用力學1(即靜力學)與工程數學1(即線性代數)調整至大一上學期

動態構造 (Cornerstone 2)

基礎課群2以「土木工程基本實作」作為核心課程,提供其餘三門理論技術課程(工程數學 2、計算機程式、應用力學 2)部份授課內容實作及討論機會。 「土木工程基本實作」以小班進行、分組實作的方式進行。在學期初會給學生一個主題,並要求各組在規定的材料和提供的工具之下,設計與製作一個具備安全性與自動化之結構物理模型。透過模型的振動台測試,讓學生直接感受自己的設計所出現的問題…。

靜態構造 (Cornerstone 1)

以下是為了能夠滿足段落所需的長本課群為一實作導向的課群。開設對象為方從高中畢業的大一新生,本課群的設計除了考慮到實作課與其他理論課程的連結搭配,還須作為銜接高中課程與大學課程之間的橋樑。因此,調整了課程地圖,將與高中物理相近的應用力學1(即靜力學)與工程數學1(即線性代數)調整至大一上學期

動態構造 (Cornerstone 2)

基礎課群2以「土木工程基本實作」作為核心課程,提供其餘三門理論技術課程(工程數學 2、計算機程式、應用力學 2)部份授課內容實作及討論機會。 「土木工程基本實作」以小班進行、分組實作的方式進行。在學期初會給學生一個主題,並要求各組在規定的材料和提供的工具之下,設計與製作一個具備安全性與自動化之結構物理模型。透過模型的振動台測試,讓學生直接感受自己的設計所出現的問題…。

智慧交通 (Keystone A)

本主題式課群之教授對象為大學部二年級學生。目標在培養分析與設計、整合理論與實踐、 強化交通運輸與統計之實作。老師將透過主題式課群,打造一整合的學習經驗。學生一旦選定,便必須將3 門課(2門系定必修:工程統計學、運輸工程,配合系定選修:原型實踐A)於同一學期修畢

抗震高樓 (Keystone B)

本主題式課群之主要授課對象為大學部二年級學生,主題為「抗震高樓」。課程主要規劃包含基本結構動力學之理論教學、材料試驗、數值模擬、模型實作、自然振動試驗、以及振動台試驗。與其他課程之連結可分成兩主軸,學習本課程主要理論:結構動力學,和材料試驗及模型試驗等過程,相連結的系訂必修皆於前一學期(或當學期)開設,可提供學生在進行結構分析及最佳化設計時所需之理論基礎及操作方向,在實驗操作上亦具備自行設計與解決問題的能力。

土壩監測 (Keystone C)

本課群旨在串聯工程數學、土壤力學、土壤力學實習以及流體力學的部分課程內容以及實作課原型實踐C,課群規劃的精神是培養團隊合作能力、分析與設計、整合理論與實踐、強化土木與建築跨學科的連結

水景建築 (Keystone D)

本課群規劃的精神是培養分析與設計、整合理論與實踐、強化土木與建築跨學科的連結。 今日工程學的學生往往分開上結構力學和流體力學的課程。理論與實驗課上亦拆成兩門 課來教。相較「分析」,「設計」則常被忽略。為將不同面向加以統整平衡,本課群結 合三門系定必修: 結構力學、流體力學與結構力學實驗課。

為施工設計 (Capstone A)

本總整課群包含以下 4 門必修課程:鋼筋混凝土學(梁柱構件尺寸配 筋設計及分析)、基礎工程(基礎型式選擇及尺寸決定)、營建管理(施工要徑及成本估算)及土木工程設計實務。以共同目標開始,所有課程將支持學生完成一個綜合團隊實作:結合空間活化及建築規劃,針對臺大校園中特定結構物完成耐震補強設計。

為減災設計 (Capstone B)

本總整課群B:為減災設計(Capstone B)之主要課程為大學部三、四年級學生。讓學生總整其基礎與核心課程所培養的能力,進行實際工程問題的解決。課程「土木工程設計實務」旨在讓同學面對實際工程問題、應用專業知識與技術。在老師和專家的引導下,及修課同學組成團隊提出各自的設計方案並進行討論,以找出最適合的解決方案。

需求導向設計製造及未來生活科技應用人才學能提升計畫

執行單位:國立陽明交通大學機械工程學系|計畫主持人:楊秉祥/教授兼系主任


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本計畫預計以兩大領域範疇共五課群方式,分別透過實務問題及產品實例接課程,藉以提升學生學用鏈結,強化學生具備需求導向思維之設計製造能力,以及應用熱流相關學理於能源及生活科技之實務。

需求導向設計製造一:設計基礎

本課群結合另外兩課群,基於機械設計相關專業必修課程圖學、靜力學、機動學、材料力學、機械製造與機械設計原理之學理基礎,透過跨課程共同實作範 例與大學部專題及多個微型實作課程串連。本課群著重建立學生基礎設計空間(圖學)、力學(靜力學)、機構運作概念(機動學)與應用能力。

需求導向設計製造二:設計分析

本課群結合另外兩課群,基於機械設計相關專業必修課程圖學、靜力學、機動學、材料力學、機械製造與機械設計原理之學理基礎,透過跨課程共同實作範 例與大學部專題及多個微型實作課程串連。本課群著重建立設計安全分析與需求再確認,建造材料力學與中等材料力學之分析應用於機械設計原理針對元件及系統進行實例之安全性分析。

需求導向設計製造三:製造技術

本課群結合另外兩課群,基於機械設計相關專業必修課程圖學、靜力學、機動學、材料力學、機械製造與機械設計原理之學理基礎,透過跨課程共同實作範 例與大學部專題及多個微型實作課程串連。本課群進基於基礎製造技術,加上實作之工場實習及進階之 CNC 程式設計與實務應用,提昇學生運用製造科技於不同領域應用。

能源與生活科技一: 熱科學

此課群結合另一課群,訓練學生於能源及生活科技分析、設計、評估之能力。基礎授課內容:熱力學(熱力學第一與第二定律、能量傳遞、功與熱、可用能)。實驗結合實例引導學生運用熱流原理,教授熱科學相關知識與訓練工程分析軟體能力。

能源與生活科技二: 熱流效率提升

此課群結合另一課群,訓練學生於能源及生活科技分析、設計、評估之能力。基礎授課內容:熱傳學(熱傳導、熱對流、熱輻射)。實驗結合實例引導學生運用熱流原理,教授熱科學相關知識與訓練工程分析軟體能力。

資訊工程教育創新課程架構之設計與實踐

執行單位 :國立陽明交通大學資訊工程學系 計畫主持人:林靖茹/教授兼資訊科學與工程研究所所長與課程委員會召集人 ; 曹孝櫟/教授


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本計畫主要目的,就是基於交通大學資訊工程系目前正在進行之資訊工程教育創新課程架構之設計與實踐工程,利用三至四年的時間,以跨領域、國際化及創新的思維,全面檢討、設計、實踐,並持續改善資訊工程教育,並以交通大學資訊工程系為場域,逐步實驗與進行全面課程地圖與學習架構之調整。

人工智慧與數據科學課群

本主題式課群,主要培育人工智慧與資料分析之工程與科學人才,共包含三門基礎課程與一門總整課程:資料庫系統概論、人工智慧概論、機器學系概論,及人工智慧總整與實作。

多媒體工程課群

本課群主要以多媒體資訊,如影像、三維圖學,以及人機互動等相關領域之知識技術為主。

系統軟體課群

本課群旨在以軟體對硬體資源做策略性的控制與分配,並對硬體資源適當地抽象化,讓應用層的軟體能以最有效率的方式做使用。除程式面向的知識,本課程亦相當程度地包括「軟體系統」的知識,亦即透過軟體工具進行系統層面的管理、除錯、設置等等目的。

計算理論課群

本主題式課群,主要培育具計算理論基礎暨演算方法設計與實作能力之工程與科學人才。共包含三門基礎課程與一門總整課程:正規語言概論、競技程式設計(一)、圖形理論或基礎圖論、及難解計算問題專論或隨機演算法。

軟硬體整合課群

本主題式課群,主要培育軟體系統整合之架構設計與實作工程人才。共包含三門基礎課程與一門總整課程:數位電路實驗、編譯器設計概論、微處理機系統原理與實作、及嵌入式系統總整與實作...。

資訊安全課群

本主題式課群,主要包含軟體安全、系統安全和網路安全三個面向,在學習資訊安全課程之前,學生須先學習個面向密碼學的基本知識,因此,除了應修習的基本科目:程式設計和作業系統,還須學習「計算機網路概論」、「密碼學概論」和「網路程式設計概論」,以分別加強網路知識、密碼學知識和網路程式設計實作。最終以總整課程「電腦安全概論與實作」做整合...。藉實作應用探討電腦安全實務之偵測、防禦和攻擊...。

網路工程課群

本主題式課群,主要培育寬頻通訊與網路工程人才。共包含三門基礎課程與一門總整課程:計算機網路概論、網路程式設計概論、通訊原理與無線網路,及網路系統總整與實作。

融合教學與實作之主題式課群工程教育計畫

執行單位:國立清華大學動力機械工程學系 | 計畫主持人:林昭安/教授兼工學院副院長

推動重點其一將原先單獨開設的必修實驗課融入對應的必修課當中,並設計課群次主題專題實驗來橫向串聯課群課程, 強化課群內課程的連結性。 推動重點其二在於將具動機系特色之學生研究型社團清大賽車工廠多年來累積的研究能量導入大學部課程中。

能源課群

本課群旨在串連本系開授之「基礎熱流學一」、「基礎熱流學二」及「能源工程」三門課程內容,每門課在傳統的物理觀念講述、定理與方程式推導,以及課本例題講解外,將原先實驗課程內容直接融入理論課中。

固力課群

本課群旨在串連本系開授之「應用力學一」、「應用力學二」及「材料力學」、「振動學」四門課程內容,新行之課程規劃,由原本上課所學之基礎課程內容理論之外加入適量之專題與賽車實作題目,使參與授課學生於修習完課程後,更易投入相關之實務工作中。

電領域課群

本課群旨在串連本系開授之「電路學」、「電子學(1)」及「電子學(2)」三門課程內容,課程規劃的精神是先透過物理現象描述電學之基本定理及數學相關分析技巧,以實際觀察大自然電學現象,進行數學方法與電學觀念之結合,進一步討論在固態物理中電學之理論修正。

智慧製造課群

整合及串連機械製造、工廠實習(氬焊接)及機械設計製圖的部分課程內容,其執行方法為藉由次主題賽車實作專題"賽車車架設計與製造",讓學生了解車架在賽車上的功能及設計要點,並學習其製造之技術,培養做為工程師所需具備的設計加工思維與團隊合作能力。

奈微米課群

「奈微米課群」包含微機電系統導論、微系統概論、奈米科技與運用三門課程,旨在透過不同教學主題將奈微米學程中的理論及應用串聯。整合機械基礎固體力學學科,例如應用力學、材料力學、振動學,深入應用於半導體尖端科技,以紮實的理論發展微機電、微系統等機電整合技術,實現微奈米尺度下的多元機械結構,開發微感測器與微致動器。

箍桶式化工與材料工程實務人才培育革新

執行單位:南臺科技大學化學工程與材料工程系 | 計畫主持人:林鴻儒/教授兼系主任

本計畫將推行以「專題為導向的學習」方法,執行「做中學」教學模式,建立串聯核心必修與專業選修之課群,以「箍桶」模式設計課程。 因應本系致力於培養化學工業、材料工業所需之製程、檢測分析與研發助理等人才之教育目標,本計畫規劃5個課群。每個課群至少開設2門必修與1門選修課,5個課群分屬5個箍桶,分別建置或重置在8個學期,每個課群最終以實務專題收尾,亦即5個課群有其分屬的5個實務專題。

有機材料之合成、檢測分析與應用課群

本課群主要訓練學生從事水膠面膜或燒燙傷敷料之製備,讓學生熟悉有機材料之合成、檢測分析與應用。此課群由5門課串聯在一起,每門課之開課時間有其先後性與連貫性。

材料表面處理、檢測分析與應用課群

本課群主要訓練學生從事材料表面處理之技術、檢測分析與應用。


高分子材料之合成、檢測分析與應用課群

本課群主要訓練學生從事高分子材料之檢測分析與應用;此課程由5門課串聯在一起,每門課之開課時間有其先後性與連貫性。學生在修完此5門課後對高分子材料加工、物性與檢測分析有一定的認識。

單元操作之實務應用課群

「單元操作」為化工領域的重要核心課程,是非常貼近於工廠製程程序單元設備的課程。本系單元操作與實習課程, 的內容也隨著節能與綠能觀念的導入,在原課程中將蒸餾的熱整合蒸餾(HIDiC)及隔板蒸餾(DWC)、薄膜分離、超臨界流體 (SCF)萃取等項目納入課程及實習項目。

無機材料之製造、檢測分析與應用課群

本課群主要訓練學生從事無機材料中的金屬及陶瓷之製造、檢測分析與應用。

箍桶式電子工程實務人才培育創新

執行單位:南臺科技大學電子工程系 | 計畫主持人:余兆棠/教授兼系主任


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本計畫的總體目標是在電子系大學部設立「箍桶式創新工程實務」專班,以「做中學」為教育理念,課程設計以培養學生解決「現實工程問題」之實務核心能力為主軸,新的教學模式將讓學校與教師在基礎與新興科技知識間取得平衡。 在企業命題的產業工程技術需求大架構下,檢視既有課程時序與地圖,重新規劃「程式設計課群」、「感測器課群」、「微控制器應用課群」、「網路通訊課群」、「數據分析與管理課群」等5個課群,其中以主題式之應用專題作為每個課群核心,加強跨領域學習、團隊合作及終身學習,藉著師生共同思考、學習與動手實作,希望使學生成為創新工程的先鋒。

程式設計課群

「程式設計課群 」統整二門必修課 (計算機程式及實習、進階程式設計實務) 及三門選修課、 (Unix/Linux作業系統實務、Python程式設計、程式設計應用實務專題) 的部分內容。 本課群之核心課程: 程式設計應用實務專題,則將利用所有專業知識單元所學習之實務與理論知識,讓同學們以分組方式以一學期時間完成實務專題並串聯專業知識。

感測器課群

「感測器課群 」統整三門必修課 (物理(二)、電子學(一)、電子學實習(一)) 及二門選修課 (半導體元件及物理、感測元件應用實務專題)。本課群之核心課程:感測元件應用實務專題,則將利用所有專業知識單元所學習之實務與理論知識,讓同學們以分組方式以一學期時間完成實務專題並串聯專業知識。


微控制器應用課群

本課群課程搭配人工智慧影像視覺控制系統實驗室,所有課程串聯的關聯:以[數位系統設計實務]瞭解電子應用系統設計的基礎實務,進而電子產品應用的實務技術等微控制器相關課程-[單晶片微處理機實務]與[嵌入式系統實務]的程式設計,透過[介面技術]課程接觸電子應用產品間控制信號與多個微控制器間資料的傳輸與存取,最後以[微控制器應用實務專題]讓學生整合相關的實務技術,完成電子應用產品應用的專題實作。

網路通訊課群

本課群所有課程串聯的關聯:在[工程數學]和[訊號與系統]兩門課程內將瞭解網通相關基礎數學原理與訊號時頻域特性,進而教授[無線感測網路協定與應用]與[計算機網路]兩門基礎無線網路的課程,從中學習無線網路的基礎知識,最後以[物聯網應用實務專題]讓學生整合相關的實務技術,完成物聯網應用產品應用的專題實作。


數據分析與管理課群

本課群課程可分成資料管理分析之技術(包含機率與統計、雲端資料庫實務、深度學習框架應用等與數據管理分析相關之課程規劃),以及人機介面與功能應用之技術(包含動態網頁設計、APP程式設計實務等與數據呈現與應用相關之課程規劃)兩個部份。以數據分析與管理實務專題作為呈現二者共同構成一個軟體解決方案所需之技術。


冷凍空調與能源主題式課群-全面課程地圖與學習架構之調整計畫

執行單位:國立勤益科技大學冷凍空調與能源系 | 計畫主持人:吳友烈/教授兼系主任

本系於新工程教育的優勢在於不僅有扎實深厚的理論基礎作為背景,且有不同的研究與教學領域可分門別類的進行基礎至進階教育,如基礎工程科學、能源、冷凍、空調、變頻機電、電腦輔助應用設計等六大領域,且每個不同領域間所需的背景知識亦可相互配合與串聯。

基礎工程科學課群

「基礎工程科學課群」統整三門必修課:微積分(一)、物理(一)、電路學以及一門選修課:電力電子學的部分內。由最基礎的大一微積分與物理展開有方向性「數字」的量化之認識,搭配實際實驗感受「數字」的變化,如進而引述工程所需之描述與預測及控制。本課群課程主要目的是扎實工程學科的基礎,對於後續階段式的課群銜接上能夠奠定好基礎能力。

能源課群

本「能源課群」由熱力學、工程力學、計算機程式、潔淨能源應用概論四門課程組成。以燃料電池車作為學生學習實作的目標,由最基礎的熱力學與工程力學的理論,以及計算機程式課程的實際操作等課程編排,搭配實際實作與相關元件組立、儀器設備操作,利用計算機程式延伸的控制程式撰寫與量測將設計與測試燃料電池車所需之相關重要知識進行整合。

冷凍課群

空調課群

變頻機電課群

電腦輔助應用設計課群

解構力學-翻轉土木-創新營建

執行單位:義守大學土木工程學系 | 計畫主持人:林國良/教授兼系主任


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以「解構力學、翻轉土木、創新營建」為題提出全新的包含創新實作的「專業宏觀課程一貫設計」課程,改變課程與教學模式,誘發學生主動學習、自主學習的動機。新的教學模式將讓學校與教師在基礎與新興科技知識間取得平衡。新工程教育方法的推動讓本系得以設計五個主題式深碗課程嵌入其中五個領域(數學基礎、力學領域、地工領域、結構領域、交通領域)的訓練當中,解構了過去的課程架構。

解構工程力學課群

本課群主題為解構工程力學 (混凝土保齡球實作),串聯以下多個課程單元之重要內容:電腦軟體模擬、微積分二、普物二、靜力學/材料力學、工程材料學與工程材料實驗。引導學習靜力學與基本材料力學的原理。

探索地工領域課群

本課群主題為探索地工領域(義大地下碉堡之設計與實作),串聯以下多個課程單元之重要內容: (A)土壤基本性質(B)微分方程(C)土壤力學性質(D)土壤力學應用(E)土壤力學試驗(F)工程軟體應用。學生必須應用地工領域知識分組完成義大地下堡壘設計與實作。最後綜合應用所學的地工知識進行義大地下碉堡的設計及數值模擬分析。


設計工程結構課群

課程以「學城人行陸橋的規劃設計」作為主軸工程問題來引導學生的學習結構工程的相關理論與應用,主要實作在「設計工程結構實作」課程中執行,另三個課程則為理論部份,部份單元含力學理論的驗證實驗。本課群延續「解構工程力學」課群,從單一物件的受力行為延伸至探討複合結構受力後的內力與變位。

發現新穎材料課群

「發現新穎材料」整合綠色材料、海綿城市概論、工程材料、多孔隙瀝青混凝土配比設計、透水水泥混凝土配比設計以及鋪面工程等課程,除了教授理論課程之外,並規劃「多孔隙瀝青混凝土實作」與「透水水泥混凝土實作」之實務專題,讓學生透過「透水鋪面專題」實際感受透水鋪面對水資源保存以及減少道路淹水之效益。藉由實作課程進行理論課程所學的實踐與驗證。


開創土木新世紀課群

「開創土木新世紀」課程以導入創新科技應用於土木工程的概念,其中統整Geographic Information System(地理資訊系統)、 Big Data Analysis (大數據分析) 、Artificial Intelligence(人工智慧) Virtual Reality (虛擬實境) 、4D Technology (4D技術)、5G Communication (5G 通訊)、Automation(自動化)等多種創新科技。創新科技導入土木工程之創業,藉由學習指導了解如何執行創業評估與實踐創業方案),最終能完成創業計畫書之撰寫。

光電工程必修基礎課程教學改進建構計畫

執行單位:國立中央大學光電科學與工程學系 | 計畫主持人:陳彥宏/特聘教授兼系主任

本計畫擬提出之主題式課群規劃是以系統性的課程安排為思考導向,該課群將統整計算機概論、電子學、電路學及相關實作的整合。學生在大一至大三期間多埋頭於必修課的修習,卻無法了解課程之間的相關性和課程內容對於未來發展的重要性,導致修課期間學習動機低落並對課程的必要性產生質疑,又因習後遺忘,需重複教授基礎的知識及工具。為能改善上述的問題,在本計畫中將初步提出電子電控和光學影像兩個主題式課群的規劃,其一為電子電控課群,其二為光學影像基礎課群

光學影像系統課群

本課群之教學目標為以解決實際問題為核心,影像為主軸進行架構。以光學影像為主軸貫穿光學上的各種知識,由基礎簡單的幾何光學成像一路延伸到較為抽象的波動光學,結合生醫影像導論提供更為現代且實務的影像技術與系統,形成本課群的知識連結。

電子電控課群

本主題式課群由「計算機概論」、「電路學」、「電子學」、「電子學實驗」、「光電實驗」和「數位電路」(選修)六門課組成,讓學生以解決實際問題 (Real world problems) 為出發點來學習如何設計並製作一光電暨電控系統(System)。目標要讓學生具有建構一電子電控系統的能力。

以自主學習實作實踐理論之機械工程教育計畫

執行單位:國立中央大學機械工程學系 | 計畫主持人:李朱育/教授兼機械系副主任

本系大學部共分為「光機電工程組」、「先進材料與精密製造組」與「設計與分析組」三組。為了改善學生修課與學習上所面臨的困難,拉近理論知識與真實問題之間的差距,本系開發六個主題式課群,囊括本系三組所訂定的教學目標,學生可以自行選擇最有興趣的一個主題式課群修習。

智慧機器人

本課群由 4 個子課群組成,子課群的主題分別為「機器人運動模擬」、「機器人感測與周邊整合」、「機器人運動控制」與「機器人視覺感測元件整合與應用」。「智慧製造」是這一波工業 4.0 興革的核心,而其主體就是智慧機器人。本課群以實作專題培養學生具備機械工程師對機構設計的必要知識與技能,並以此技能應用於機器人機構與其各種元件的設計分析。

創新設計

本課程主要透過實作型式的自主學習專題之規劃,讓學生在實作過程中,思考所遇到的問題與課群專業課程之間的關係。專題活動規劃在二年級與三年分別採不同的方式來驅動學生自主學習的動機,以整合本課群的相關課程,使課群在各學期之主要課程能達到統整。

前瞻半導體與光電材料

本課群係由先進材料、先進材料製程、半導體與微奈米設備及製程整合等三門基礎核心課,搭配四門專題課所組成。透過課群所設計的基礎學理知識,以及專題累積的深度學習方法、製程與設備實作、分析方法、元件整合等。培養學生具有設計材料、以製程與設備實現材料,並能進行完整的材料特性分析,以及系統性的組裝與檢測一個功能性的半導體或光電元件之能力為目標。

智慧化生產系統

透過工業生產線設計與實作、機電整合、測試與維護、及工業聯網技術等實作專題培訓,訓練學生從產線中找到關鍵問題,發想解決方案與評估效益,並動手進行產線的改善。讓學生具備將工業3.0現況提升到工業4.0應用的能力,培育工業4.0時代需求的生產系統工程師。

自動化光學檢測

自動化光學檢測(Automatic Optical Inspection, AOI)整合光、機、電、軟體等技術,在智慧製造時代應用於各式檢測。本系為培育新世代科技人才,特設計規劃本課群,期待修課學生具備光、機、電、軟體整合應用之素養。

機器人產品設計

課程內容以使用自製機器人控制電路、使用微控課程教師助教團開發之C4MLib函式庫、選購現成伺服機、小組成員自製機身(學會用 Solid CAD 設計,3D 成型)等作為規劃,最終可完成自製人形機器人,參加國內外各級賽以FIRA為目標或展覽。

中大潔能屋的最佳儲能方案

執行單位:國立中央大學工學院學士班 | 計畫主持:李勝偉/教授

本計畫料專注於「能源材料」相關課程的整合與改進,加強專題實作與課程的連結性,以「中大潔能屋」做為實際驗證的場域,提供學生學習的平台。本計畫串聯 9門必修課程,包括「能源與材料科學導論」、「材料化學」、「電子與陶瓷材料」「材料電化學」、「專題製作(一)、(二)、(三)、(四)」與「畢業專題」;3門選修科目「鋰離子電池技術與料」、「氫能與燃料電池」、「儲能原理與技術」。計畫的核心是專題實作,希望學生在實際操作的過程中激發學習的興趣

中大潔能屋最佳儲能方案課群

本主題式課群「中大潔能屋的最佳儲方案 」是由 4個專題組成,專題的主題分別為「能源材料的發展現況與瓶頸 」、「能源材料分析與鑑定技術 」、「儲能元件的電化學分析」與「儲能原理與技術」。最後在製作畢業專題時,學生將提出儲能方案之核心元件,並量測元件效率後反饋系統以評估最佳儲能方案的可行性

主題式課群之「智慧化精密模具設計與製造」及「智慧自動化機電整合」

執行單位:中原大學機械工程學系 | 計畫主持人:翁輝竹/教授


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在暫時不變動現行應修科目表的條件下尋求最大可性進新課群的創建。本系的教育目標之一在強調「教育學生應用數、科學及工程的知識,整合相關技術創新能力,解決機械工程問題」,故根據現行應修科目及課程地圖,課群規劃委員會獲致結論,研擬提出二個主題式課群:「智慧化精密模具設計與製造」及「智慧自動化機電整合 」。

智慧化精密模具設計與製造課群

本課群分為核心課程和支援課程兩類,核心課程包含「流體力學」、「機械設計(一)」及「智慧模具專題」等課程,支援課程包含「射出成型原理與製程」、「電腦輔助模具設計」及「成型整廠聯網技術」等課程。課群設定五個實際工程問題,學生依據此實作議題,串連其核心知識,修習相關支援課程,以主動尋找答案的方式學習相關知識與技能。最後,將學習成果總整於「創意實作競賽」,藉以驗收學習成效。

智慧自動化機電整合課群

本課群依共同主題貫穿學習過程,建構大學部二年級適當的工程問題。 將「動力學」及「工程數學」中與智慧自動化專題內要探討的「自動化分類系統」及「機械手」等主題進行授課內容的調整,佐以電腦工程輔助軟體的學習,讓學生能夠透過模組化及虛實整合的學習方式,先學習該主題所需的基礎理論知識,進而貫穿至實作立即驗證學理。最後,將學習成果總整於「創意實作競賽」,藉以驗收學習成效。

智慧檢測新工程教育計畫

執行單位:中華大學資訊工程學系 | 計畫主持人:石昭玲/特聘教授兼系主任

本系依據資訊科技之演進,直接將工程學分成四組:資訊工程組、智慧軟體設計組、資訊應用組及人工智慧組,每一組有其特定之課程規劃與教學目標,每一課程皆是獨立運作,缺乏相關連結。本計畫預將系現有『人工智慧組』之部分課程,融入『智慧檢測』主題式課群規劃中,並且新增『智慧檢測專題製作』做為本課群之總結課程(capstone),嘗試將智慧檢測相關技術與問題融入課程中,透過 PBL導向之實務範例,讓學生除了在課程中理解智慧檢測之原理及技術,並具備親自決問題經驗與能力。

智慧檢測

程式設計課群

本課群「程式設計」為智慧檢測的系列,課群教學目標在建立學生人工智慧程式設計的基礎能力,透過一系列的課程,學生逐步培養運用程是解題的能力。學生由一年級上學期 C程式設計開始,接續一年級下學期的 C++程式設計,二年級上學期的 Python程式設計,二年級下學期進階 Python程式設計及進階 Matlab程式設計。

人工智慧課群

本課群「人工智慧」為智慧檢測人工智慧的系列課程,課群教學目標在建立學生關於人工智慧的基礎能力,透過一系列的課程,學生逐步培養人工智慧素養和運用人工智慧的能力。課程涵蓋由淺至深的人工智慧各領域,學生由一年級下學期人工智慧概論開始,接續三年級的人工智慧、四年級的機器學習與深度學習。

創新綠能永續與機電課群之新工程教育建構計畫

執行單位:國立臺北科技大學機械工程系|計畫主持人:何昭慶/教授兼機電學院副院長

依循國家能源政策及專任教師特色教學,提出創新綠能永續與機電課群之新工程教育建構計畫。本計畫係使用大三下學期、大四上學期的實務專題(必修)縱橫串接本計畫五大課群之核心技術,並邀請官產學研知名專家評審學員學習成效。各課群彼此間相輔相成,環環相扣,縱橫整合北科大機械系之核心課程,同時藉由配合之場域及實務專題,俾利落實新工程教育之成效。

傳感器與智慧控制

依序在二年級的課程當中安排本主題追日系統的基礎必修課程,三年級上學期安排自動控制、微處理機、自動化控制元件應用等,並於三年級下學期開設本主題追日系統之進階應用課程,令學生能逐步、有層次的、由簡入繁的進行問題的探索與基礎知識的領略。

非傳統加工及精密量測

本課群規劃於計畫實施第一學期教授量測技術與訊號處理、精密工程及實驗及工程數學等先修科目,培養學生基礎量測觀念及技術,於第二學期介紹非傳統加工技術及現代控制導論等進階課程,培養學生在非傳統加工上工法選擇與使用的能力。

綠能科技及永續儲能

本課群的授課內容是在本系3門必修課程,外加1門專業選修課程。導入綠色科技和永續能源主題,期待提供學生未來新動力來源的概念並利用必修課程所需之知識帶入其應用。

機電整合暨寰宇資訊

本課群的授課內容是在本系3門必修課程,外加1門專業選修課程。導入機電整合科技與智慧鐵道課程主題,期待提供學生未來機電整合之智慧鐵道的概念並利用必修課程所需之知識帶入其應用。

積層製造及數位建模

本課群的授課內容是在本系5門必修課程,外加2門專業選修課程。導入積層製造與數位建模課程主題,期待提供學生未來專業的積層製造技術與數位建模的概念並利用必修課程所需之知識帶入其應用。

成大系統系螺旋式整合實作課程架構更新計畫

執行單位:國立成功大學系統及船舶機電工程學系|計畫主持人:陳政宏/副教授


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本計畫採用螺旋式整合實作課程架構,此設計讓重要的核心知識與技能定期反覆出現,並逐漸加深難度或增加知識量。在務實的考量下,調整後的課程地圖與現有課程地圖差異不大,以小變動鼓勵系上教師逐漸深入參與本計畫,進而具體改變學生的學習。各學期的實作科目有不同的重點與特色,以機電系統與與船舶問題做為範例和引導問題,最後在實作課程中整合。每學期實作的主題會調整,船舶設計與性能的要求會逐步專業化,並期待學生能在原有基礎上不斷進步,最終於總結式課程中完成「高性能智慧無人船」的實作項目。

工程初體驗課群

本課群「工程初體驗與入門」以「系統與船舶機電概論」必修課程中實作「電燈無導航無動力船」為主題,連結原有必修基礎學科之「微積分」、「工程圖學」、「計算機程式」。教學目標在於透過實作一艘具有燈光的船隻,導入電路學、機械製造工具、船舶性能與設計的初步體驗。


專業基礎課群

感測無人船

本課群「專業基礎一」以「跨域實作(一)」選修課程實作「光感追蹤自動船」為主題,連結原有必修基礎學科之「電子學」、「電路學」,以及基本船舶設計與製造。 教學目標在於透過實作一艘具有感測器的船隻,及其所牽涉的物理現象與性能需求(真實問題)導入電學、機械製造、船舶性能與設計的角色。

自動控制無人船


專業應用課群

智慧碰撞無人船

本課群「專業應用」旨在串聯系統工程分析、電腦輔助設計與製造、工程量測與虛擬儀表、船舶靜力學、船舶結構學、微電腦控制及熱力學、系統設計理論、線性系統分析的部分課程內容,延續前兩個跨域實作課群及其相關課程(電路學)的基礎,統整為一個小型的總整式課程,以「裝載恆溫容器的自動直線航行智慧無人船」為目標進行跨域實作。

以前瞻網路系統軟體為核心的整合課程建構與實驗計畫

執行單位:國立高雄科技大學資訊工程系|計畫主持人:羅孟彥/教授

本計畫所提出的共同主題為前瞻網路系統主題課群。根據這個主題所設定真實工程問題為:能夠實作呼應最新資訊系統發展趨勢的前瞻網路應用系統。主題課群的總體目標是讓學生從真實的問題出發,引導學生思考如何以所學的資訊理論來加以解決。課程架構調整理念中,大一(Foundation)的基礎課程定位為學生奠定資訊資本能力的階段。大二(Direction)階段的專業課程定位為基礎的核心/定向課程。大三(Focus)的專業課程定位為教導學生掌握更深入的能力。大三下開始到大四上(Synthesis)的課程定位為讓學生能夠整合前述各課程所學到的實務能力,進而學會如何整體運用於解決特定的工程問題之上。

前瞻網路系統課群

本課群統整四門必修課 (物件導向程式設計、計算機網路、微處理機、作業系統) 與二門選修課(Linux系統、無線與行動網路) 的部分內容。本計畫中規劃整合兩門課程,分別是嵌入式系統(Linux系統操作與程式開發) 以及無線與行動網路,最終以實作一個物聯網應用為例,實現學生知道解決相關工程問題的實務經驗。

具教育資源規劃的電機工程主題式課群
Thematic courses of electrical engineering with educational resource planning (ERP)

執行單位:國立高雄科技大學電機工程系|計畫主持人:梁廷宇/教授兼系主任

於B類計畫執行期以電動車課群為題,來吸引學生主動學習電動車學程相關知識與技能。轉型為A類計畫後,進一步提出「具教育資源規劃的電機工程實務專題課群」規劃,將發展電動車課群的經驗,擴展到系上其他的特色學程,計劃將額外發展包括人工智慧、智慧機器人、智慧電網、智慧計算與雲端應用、電源轉換五個課群,並將課程地圖的大部份必修課程含括到五個課群內並加強彼此的連結,讓學生在專題製作與課群綜整課程時,能夠順利地完成設定的專題目標。

人工智慧創新應用課群

整個課群以近年來人工智慧發展階段中最重要的深度學習技術為共同主題串連所有課程。前兩學年建構基礎的數理知識,大三後導入人工智慧相關的理論與實務應用,最終整合於「深度學習實作模組」以兩個微學分做為主題課群的最終統整課程。

雲端智慧計算整合課群

課程內容以嵌入式系統應用程式開發課程設計作為課群最終成果。為讓學生了解如何設計一個手機APP,從大一開始修習基礎的計算機程式,大三開始修習機器學習、資料庫系統與雲端系統概論,最終整合於嵌入式系統應用程式開發。

智慧機器人整合課群

本課群以外界舉辦機器人競賽題目作為串聯所有課程之真實工程問題。以問題導向與專題導向學習方式使學生能讓學生了解移動機器人追跡控制與機器手臂路徑規劃與控制所需之相關技術。

智慧電網暨實習課群

應用學生先修課程所習知之知識,以實作方式完成電網感測單元,結合通訊格式之規劃與感測網路之建構,收集運轉資訊並建立資料庫做資料分析,並依其結果對用戶負載執行啟閉控制,完成電網監控所需之軟/硬體模組。最終以智慧電網虛擬電廠中需量反應控制做為課群成果展示。

電源轉換課群

課程內容規劃以了解電源轉換器與相關實驗開始,陸續修習電源轉換器所需之電力電子學、電子學、電路學與自動控制相關理論與模擬課程,並進行轉換器硬體規劃與實作課程,最終整合於電力電子分析暨實習。以四開關非反向升降壓轉換器作為課群最終成果展示。

電動車整合課群

課程內容規劃以了解電動車馬達與相關實驗開始,陸續修習電動車電路所需之微處理機實作課程、自動控制相關理論與模擬課程、大電流大電壓轉換硬體規劃課程,最終整合於電動車馬達驅動分析暨實習。容以電動自行車設計作為課群最終成果展示

智慧營建 深耕土木 永續防災

執行單位:逢甲大學土木工程學系 | 計畫主持人:廖為忠/教授

本校位於中部精密機械工業之核心地帶,現與相關機械、營建產業關係密切,為了因應工業 4.0,迫切需要相關跨域的知識技術與研發,將機械、資訊、人工智慧與製造之現存科技融入土木營建教學研發之中。因此發展智慧營建,深耕土木工程教育,即成為本系目前之發展重點。

海陸域風能之結構設計

本課群為B類計畫中的結構工程相關力學分析的延續。教授課程包含兩門必修課:材料力學、鋼結構設計;以及三門選修課-結構學(二)、鋼筋混凝土(二)及結構動力學,各課程將進行智慧設計、智能地震防災及隔減震元件設計之主題串聯…。

離岸風能之大地工程分析

本課群為B類計畫中的大地工程相關力學分析。教授課程包含三門必修課-工程數學(一)、土壤力學(一)、基礎工程(一)、以及一門選修課-電腦在大地工程之應用…。

應用 BIM 之全生命週期營建管理

工程圖學(一)(一上必修)、工程圖學(二)(一下必修)、物業管理概論(二上選修)、營建管理(三下必修)、BIM 於 RC 結構建模與應用(四下選修)等五門科目,課程重整前,此五科授課內容雖各自獨立,其主要串連為應用預知生命周期的 BIM營建規劃管理來完成後續之建模、施工模擬、施工、營運維護等…。

量測資訊與防災

本課群將結合量測技術與資訊應用技術,以智慧營建以及永續防災技術當中之一重要主題「坡地防災」來串聯各課程。

智慧營建材料與施工

本課程地圖新增加了二門課,特殊混凝土及三維參數式建模。特殊混凝土部分教材著重高分子混凝土介紹,期望能引發學生研發新材料。

以山坡地建築物為設計主題之營建課群串聯計畫

執行單位:國立臺灣科技大學營建工程系 | 計畫主持人:楊亦東/教授兼系主任


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建構觸發學習興趣的新設課程與專業課程橫向連結,讓學生有機會統整各專業課程,藉此機會複習、統合過去所學,並以目標導向的方式讓學生發現問題配合授課內容、業師協助、與團隊合作來解決問題以完成工程實務。本系以目前既有課程架構搭配未來擬訂新設課程,規劃出以結構實務計為主的「建物工程設計 」與以大地實務設計為主的「坡地工程設計 」兩大主題式課群。

建物工程設計課群

本課群旨在串連營建工程概念設計、營建工程初階設計實作、工程靜力學、材料力學、結構學、鋼筋混凝土設計、營建工程整合設計實務等七門必修課,以及中等材料力學、價值工程、BIM理論與實務、高等鋼筋混凝土設計、風及地震工程概論等五門選修課的部分課程內容。

坡地工程設計課群

本課群旨在串連營建工程概念設計、營建工程初階設計實作、工程靜力學、材料力學、土壤力學、基礎工程、營建工程整合設計實務等七門必修課,以及中等材料力學、 工程地質、價值工程、BIM理論與實務等四門選修課的部分課程內容。

以人工智慧為核心之新資訊工程教育方法實驗與建構計畫

執行單位:靜宜大學資訊工程學系 | 計畫主持人:劉志俊/副教授兼系主任

本系依據資訊科技之演進,直接將工程學分成四組:資訊工程組、智慧軟體設計組、資訊應用組及人工智慧組,每一組有其特定之課程規劃與教學目標,每一課程皆是獨立運作,缺乏相關連結。本計畫預將系現有『人工智慧組』之部分課程,融入『智慧檢測』主題式課群規劃中,並且新增『智慧檢測專題製作』做為本課群之總結課程(capstone),嘗試將智慧檢測相關技術與問題融入課程中,透過 PBL導向之實務範例,讓學生除了在課程中理解智慧檢測之原理及技術,並具備親自決問題經驗與能力。

智慧交通課群

本課群統整三門必修課 (「計算機概論」、「互動式微控原理與應用」及「資訊數學」), 以及兩門選修課(「機器學習」、「Python程式設計」) 的部分內容。主要目標為重新設計計算機概論、邏輯設計、可重組計算平台與應用、互動式設計與應用、智慧型控制等課程 的內容,將七段顯示器、點矩陣、計數器以及序向邏輯等教授單元與智慧交通主題連結。

智慧金融課群

本課群統整三門必修課 (「計算機概論一、二」、「程式設計一、二」及「程式設計三、四」),以及兩門選修課(「資料庫管理」、「Python程式設計」) 的部分內容。規劃將以投資為應用目標,並以股票、期貨、外匯或其他投資管道作為實際應用的範例來規劃這個學群。

化工製造程序之智能與實務課程建構--以乙酸甲酯為例

執行單位:國立聯合大學化學工程學系|計畫主持人:林永昇/教授兼環境保護暨安全衛生中心主任

本計畫擬延伸 B 類計畫之概念再往前跨一步,除了將 Aspen Plus 持續導入更多相關課程以外,同時還要建立一個實際的化工製程,透過製程中所應用到的物理及化學原理,來融合並強化理論與實務的教學。亦即以該製程的反應物與生成物為對象,在理論課程中教授製程所應用到的物理及化學原理,在實驗/實習課程中進行驗證。

物性化性

本主題課群在已執行過之 B 類計畫「Aspen Plus 工程分析軟體於化工專業課程虛實融合之應用」中之物理化學(一)及(二)及化工熱力學基礎上,結合長春化工苗栗廠之生產乙酸甲酯製程為共同主題…。

分析檢驗

結合適切儀器以及分析手法探究有機酯化反應原料及產物物理化學性質,完成反應中各成份之定量分析,以利學生精準控制反應之進行。…本課群將以乙酸甲酯化合成反應及其檢測以理論基礎課程出發(有機化學,儀器分析),串聯實驗課(有機化學實驗,儀器分析實驗)以熟悉實務操作。

反應分離

結合乙酸甲酯製程與實際設備實習操作,訓練學生具備能應用 Aspen Plus 軟體求解之能力,培養未來對石化與化工等領域開發、設計的化工技術人員應有的技能;使學生瞭解化學工業程序中動量、熱量、質量傳送的現象與動力學原理,以利未來在化工產業實廠之順利工作。

質能平衡

本課群所涵括:質能均衡、程序設計、程序設計實習等三門課皆是化工專業知識中,與質量、能量平衡密切相關之課程。質能均衡(二上) 先利用 Aspen Plus 中較簡單的模塊進行模擬,驗證質能平衡。修程序設計(大四)時,就會用 Aspen Plus 中嚴格的模塊(如 Pump、HeatX、RPlug、RadFrac 等)進行模擬…最後用程序設計實習課程來結合理論與實務,同時串聯計畫的五大課群。

工安環保

經由工業安全與衛生、工程倫理、化工汙染防治、能源技術等四門課程,訓練學生建立工安環保意識,使學生瞭解化工產業中之工安環保課題。

  • 資料來源:國立臺灣大學

智慧車聯網主題式課群

執行單位:國立彰化師範大學資訊工程學系|計畫主持人:伍朝欽/教授

本計畫以智慧車聯網系統為核心主題,以該領域知識及應用串連14門課程,涵蓋5門必修課與9門選修課(其中『雲端系統』,『計算機視覺』與『智慧物聯網實務』為配合本計畫所新設之大學部課程),各課程以『車隊智慧出遊系統』為主題規劃內容,逐步建立專題所需之知識技能,功能與子系統,並與彰化車輛研究與測試中心合作藉其研發項目,和以Arduino及樹莓派開發之智慧小車,串聯各課程之作業及專題製作。最終以『智慧物聯網實務』課程中創作整合。

智慧車聯網

依基礎、核心與運用三個層次來盤點與整合現有相關課程與教材,以此提出兩個課程主題,第一個是網路主題: 以物件為導向程式設計課程(必修)為出發,承接大一的基礎計算機程式設計課程,往後銜接計算機網路課程(必修)以及進階的無線與行動網路(選修),與雲端運算 (選修)。第二個是系統主題: 由微處理器課程(必修)當起點,連接作業系統(必修)與Linux 系統(選修)與嵌入式系統 (選修)。以前瞻網路系統概念將兩個主題合為一課群。

新興土木工程教育─建構永續城市