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更新日期:107年4月20日

臺大特色課程系列報導 工學院理論基礎結合動手實作系列總整課程展現學習成果

臺大機械系大學部課程重視訓練學生創新的能力,尤其在現行強調動手做的教育現場中,機械系在課程中更加強化理論與實務的結合,當實作被大量納入課程之中,不僅可引起學習動機,提升學習績效,更協助理論的實踐,拉近教科書與現實的距離,是不可或缺的學習經驗。

機械工程學系的實作課程早已行之有年,其中機械設計原理與機械工程實務(Capstone) 兩門必修課,分別讓學生在大三階段帶領機械系學子由淺入深,階段式地結合理論基礎與實踐創新。選修課 「AI 自主駕駛電動車設計與實務」更是讓有興趣的同學針對現行的自駕車為主題,發展最新駕駛策略,展現大學課程訓練的成果。

「機械設計原理」課程著重於機械產品的「設計」,為大三上學期的必修課程,是學生在學習力學基礎後的實踐型課程,訓練學生將設計實踐出來的能力。從氣浮車、爬竿摘球機到纜繩爬行機,每兩年更新一次的題目,要求學生從了解、分析產品功能需求開始,一步步發展設計概念、開立元件規格、製備工程圖,最終製造、組裝出機器以參與期末競賽,完成課程所訂定的競賽項目。藉由親自參與從無到有的產品研發過程,了解產品設計的細節,並第一次結合理論與實作,為接下來的課程奠下動手實作的基礎。

歷經大三上機械設計原理課程,完整參與一項機械產品的設計研發後,大三下學期的必修課程「機械工程實務課程」則更全面性地整合了三年所學,是機械系的總整課程。「空氣動力循跡自走車」題目涵蓋了系上各組的必修核心知識:車體結構與轉向系統的設計、扇葉翼型的分析、控制系統韌體的撰寫、材料與製造方法的選訂,整臺氣動車的每個子系統與元件都需要透過三年來扎實的理論基礎與分析能力訓練,由學生親自設計、分析、驗證、製造、組裝、測試。與機械設計原理不同的是,此門課程更強調理論與實務的差距,分析、驗證須兩者並行,學生透過理論與軟體進行模擬以修正設計,並自行設計實驗驗證產品成效,比較兩者之差距分析討論。最後在刺激萬分的期末測試與競賽中驗收學期成果,體現本系學

生系統整合、團隊合作、學理應用、創新發想與接受失敗重新調整的能力。

經歷了一整年必修實作課程的洗禮,AI自主駕駛電動車設計與實務課程則更進一步擴大實作的格局,以全尺寸的智能化電動車為課程主軸,介紹領域相關知識與技能,並由教授帶領學生團隊,自主設計、研發一輛智能電動載具。過往曾設計臺大輕軌系統、開發無人駕駛高爾夫球車等,今年更與工研院合作,研發電動自駕中型巴士,從底盤架構、電動馬達到自駕技術,全部自行開發,憑藉著過去深厚扎實的理論基礎與不落窠臼的創新想法,集結眾人之力挑戰高難度工程。

除了在課程規劃上對於實作能力的推廣,機械工程學系也給予學生在硬體上充分的支援。為課程而生、超過百坪的創新實作中心(Makerspace),3D列印、雷射切割、桌上型車銑床一應俱全,滿足學生製造、組裝課程專題的需求,更有示波器、電源供應器等電子儀器設備隨時待命,給予實驗與測試上的輔助;人員編制完整的機械實習工場,則專精於金屬加工,無論是專業的機臺或是經驗老道的師傅,都能提供學生在生產金屬零件上全面的協助。

臺大機械系在實作教育一直為臺灣的領頭羊,從系列總整課程的設計,到實作硬體的支援,在在展現機械系深植實作精神於大學教育的努力與用心,加深「機械系就是有能力把想法做出來」的價值。

  • 臺大特色課程系列報導  工學院理論基礎結合動手實作系列

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  • 機械系同學於實作中心討論課程專題

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  • 機械工程實務課程期末競賽

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  • 機械系自駕車於椰林大道測試

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  • 機械系創新設計實作中心

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