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我們的應用電子學

專訪本系蘇偉儶教授及楊士進教授

文◎黃麗妃 圖◎黃麗妃、蘇偉儁教授提供

█ 蘇偉儁教授(左)與楊士進教授先後回到母系任教,為系上注入新的氣象。
全新師資 全新設備
電子學課程是系上知識領域的課程,一學期3學分,大二至大四的同學皆可選課,等於是系上的必選修課程之一。上課時間每週有3小時,另外包含6次的實驗課,實驗課每次亦是3小時,平均2週就會上一次的實驗課,時間則另開在課堂外的時間,於晚間開設。過去電子學由電機系的教授代為開課,103學年度下學期則開始有了些轉變,主要是系上新聘的兩位年輕教授蘇偉儁與楊士進教授,正好具有相關的專業背景,由系上的教授自己開課,從無到有的課程規劃和實驗室的打造,都是教授們為機械系學生量身訂作的課程。課程教授內容的自主性提高、實驗設計貼合學生需求是最主要立見的優點。
本課程的正式名稱為「應用電子學(含實驗)」,課程的目標在使學生了解電子元件,如二極體、運算放大器、場效應電晶體、雙極性電晶體之特性與應用。實驗課程則可以讓學生熟悉設備操作及訊號量測,並能了解電子元件的各式應用範疇。

先學理論 結合應用
為此課程,我們特地專訪課程開設的兩位靈魂人物蘇偉儁教授與楊士進教授。蘇偉儁教授同時亦為本系學士班及碩士班畢業系友,2014年自加拿大University of Toronto取得博士學位,旋即回到母系任教。蘇教授的博士研究著墨在壓電式振動能量採集器的設計與分析。研究領域包含能量採集、振動學、機電整合、動態系統設計與分析。在加拿大期間,他特別感受到文化的差異,及學校對presentation技巧的的重視,他也鼓勵學生們勇於表達,並將更多的互動與討論帶入自己的課堂上。蘇教授一回到台灣,就被賦予建置電子學課程與實驗室的重責大任,剛開始因為楊士進教授尚未回國,他等於單槍匹馬規劃建置完成課程與實驗室。還好,本身在機動學、應用電子學及實驗、自動控制與實驗等課程都具有教學經驗,在系上的支持下,初期過程也都順利進行推展。能開設應用電子學課程與實驗,將理論與實作的結合,也是蘇教授在多倫多求學期間就深刻感受到的體悟。在國外,他看見學習環境對實作的重視,也看到學生在實作中展現對學習的熱忱,藉由學習興趣的激發,衍伸出許多令人讚嘆的創意。讓他更深刻體會實驗課程的設計具有舉足輕重的地位,因此在課程規劃中,蘇教授藉由6次的實驗不僅達到印證理論、參與實作,也透過課程實驗的規劃,堆疊累加學習成果,每一次的實驗都結合應用了前一次的學習成果,到了第6次學期終了時,同學們能藉所學完整實際應用,並呈現學習成果。蘇教授用心設計每一個授課環節與實驗的銜接,動手做實驗的過程,不只是看一個反應或測試結果,而是希望達到某種目的或驅動而為。希望學生們在有趣的實作中發現學習的興趣,並加以延伸,未來在進行專題時也有更多的想法與紮實的理論基礎和實作經驗。

█ 學生們在電子實驗室進行實驗課。

教學相長 滿意度高
103學年度開始,由本系自己教授開班的「應用電子學(含實驗)」正式開課,3學分的課程在上學期第一次選課,共有45位同學選課。課程大綱大致分為五個單元,有(一) RCL電路、(二)運算放大器、(三)二極體、(四)雙極性電晶體及(五)、金屬氧化物半導體場效應電晶體,由蘇教授與楊教授各負責一半的單元授課,也各自帶一半同學的實驗課。對同學們而言,是一起上課再分組實驗。對兩位老師而言,可以專心負責各自的授課單元,相對而言授課壓力較小,負責的部分也能更深入專精。同學反應都不錯,尤其是能動手作的實驗課果真深受同學喜愛,同學們在實驗前會先拿到一份蘇教授已事先編寫好的實驗手冊,讓每一次的實驗目的和詳細作法能夠在上課前就讓同學們了解。實際操作實驗時,全班分成兩大組,每一大組再分成8小組 ,每小組是3位同學。實驗課時會有一位教授及兩位助教同時在實驗時給予各組指導,因此實驗中有任何問題都能即時獲得協助,教授也能即時掌握同學們學習理解的狀況。六堂的實驗課程的內容包括第一堂、實驗室設備簡介、第二堂、二極體電路、第三堂、雙極性電晶體放大器、第四堂、壓控振蕩器、第五堂、場效應電晶體之應用、第六堂、類比式脈衝寬度調變。蘇教授與楊教授在一學期的授課後,共同討論的心得是,除了會稍作微調外,原則上並不會對課程內容有太多大幅度的異動,學生的反應也十分良好。蘇教授並特別肯定系上的學生不僅上課認真,也十分自動自發和自律,他們對於實驗器材的使用及愛護,及使用完畢後能自動整齊的歸還,令蘇教授很滿意。

全心投入 積極付出
兩位教授的自我期許當然脫離不了教學和研究,希望自已能對學生學習興趣的啟發和引導扮演重要推手,也鞭策自已在專業領域的學術研究能更上層樓。楊士進教授是在2011年於University of
Wisconsin-Madison, Wisconsin取得博士學位,研究的範疇就是馬達相關,包括馬達驅動、馬達設計
、電力電子及風力發電等。2011-2015年間,楊教授還在美國,本為Research Engineer,任職於Texas Instruments Motor Lab, Dallas, Texas,2014年底陳明新老師突然病逝,楊士進教授接到系上的徵召,緊急成為救火隊接下陳明新老師的課「數位控制」,另外也和蘇偉儁教授合開應用電子學課程。楊教授目前執行中的研究計畫是「馬達的健康診斷」。另外也與吳文方教授及李綱教授共同指導「車用電子零件計畫」。蘇偉儁教授執行中的計畫則是「振動能量採集器在人體運動上的應用」。他們異口同聲表示感謝系上對新進教師的支持,空間和經費都無一匱乏。電子實驗室位於新啟用的永齡生醫大樓二樓,約二十坪的空間依設備空間規劃等,一次可提供36人同時做實驗。第一期的經費約7、80萬,建置了基礎的設備及桌椅等,第二階段教學精進計畫又再提供了90萬元的經費,讓他們可以進一步再擴充及提升,兩位教授也不負眾望,以最實際的行動回饋母系。

 

地址:台灣台北市106 羅斯福路四段1號工學院綜合大樓508室
電話:(02)3366-2744                  傳真:(02)2363-1755
mail:meoffice@ntu.edu.tw

 

Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University