機械工程實務氣動車 冠軍有感
2016年本系傑出系友 王正平 趙亦中 吳宗信
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我們的總整課程—機械工程實務
文◎黃麗妃 圖◎鄭榮和教授、詹魁元教授提供
不可或缺的大四經驗 總整課程推出的目的是為了提升學生的學習績效,評量大學教育的四年養成是否讓學生具備足夠的核心能力,並能加以整合應用。對學生而言,可說是大學階段在最後、最顛峰的學習經驗,能夠統整與深化大學所學,讓學習能夠穩固完成。對學系而言,則扮演了檢視學生學習成效的工具,依據評量結果,也能作為反饋,藉此調整課程內容以達到教育目標。總整課程的原文為capstonecourse,capstone所指為「合頂石」,在建築體上是指最頂端、最後一塊放上去的一塊石頭,放上這塊石頭,即表示建築體完工。引申至高等教育,總整課程便被視為大學四年的最後一哩路,是極為重要的「大學學習經驗」。 為了更了解本系的總整課程,特透過專訪鄭榮和教授與詹魁元教授,他們將帶領我們更進一步了解總整課程所扮演的角色及實行的現況。鄭榮和教授提到,為配合國際工程教育認證協定Washington Accord的要求,國內所有通過「中華工程教育學會」(簡稱IEET) 認證的系所,在2017 年前都必須提供總整課程的學生學習成果。因此總整課程也成為各校各系所重要的重點工作之一,而本系的總整課程則已實施三年,目前雖已漸漸步上正軌,但仍朝著更精進的目標邁進。
鄭老師扛起重責大任 回想三年前某次的系務會議,鄭榮和老師直呼:「應該是被陷害的!」他說,當時系主任提出總整課程的概念,並要推舉出一位負責的學術委員,「鄭榮和老師」,當他的名字被提名,他腦海中也正準備思索著適當人選,提名別位教授時,同時有位教授已經提出,「那我們是否就鼓掌通過」。於是,在現場如雷的掌聲下,鄭榮和老師在還沒有機會發言時便接下重責大任。當時詹魁元老師仍在成大任教,不過,他同時也是成大總整課程的推行者。 總整課程的立意良善,自然也是非做不可,但實行起來才發現困難重重、綁手綁腳。鄭榮和老師形容,系上的課程牽一髮而動全身,課程異動何其容易,加上學分數的限制、必選修學分的配置、上課學生人數過多等,著實讓系上的總整課程要多費點心思,經過一步步的調整,才成了現在的樣貌。
獨一無二的總整學習 總整課程既然被視為大學學習的總體檢,它並沒有一定標準的規格和樣貌,但對機械系而言,如果沒有動手做,豈不枉然。於是課程設計中結合理論與實務訓練,再加上競賽,讓課程的趣味與同儕競技成為學生最期待的部分,也是最引起學生興趣與學習動機的一部分。於是總整課程的教學的目標訂為(一)瞭解機械工程現況與發展趨勢,以利爾後生涯規劃;(二)認識機械工程與其他相關研究所之研究主題與方向,提供學生畢業繼續深造之參考;(三)藉由工程實務與測試競賽,統合三年必選修課程所學之知識與設計、分析、製造與組裝測試完成機械作品,並參加期末測試與競賽,藉由實作方式呈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。 總整課程—機械工程實務安排在大三,前五堂由不同的授課老師針對期末實作的螺旋槳風力賽車,統合總整課程,分別為鄭榮和老師談機械工程實務介紹、劉霆老師談車輛設計與團隊經營、楊馥菱老師談葉片設計與分析、林沛群老師談機電控制與遙控伺服原理、蔡曜陽老師及工廠師傅合上工廠加工及製作簡介,及詹魁元老師上3D列印實務介紹。之後便交由同學分組製作,在期中有一次直線賽道的測試,期末又有一次包含彎道及上下坡的賽道競賽,其中並包含了期中、期末的書面報告及海報的呈現。 在第一堂上課,就必須明確告知學生課程的「遊戲規則」,規則的訂定顯得特別重要,如何在不扼殺學生創意的前提下,兼顧公平性,與評分的標準,讓學生心悅誠服的接受,是課前鄭老師與詹老師特別絞盡腦汁之處。為使總整課程分組實作部分得以落實,除了在規則中載明車輛製作預算在2000元以內,及尺寸、動力系統、機電系統等的相關規定,位於生醫大樓的「創新設計實作中心」也是為此課程所催生出,有3D列印、雷射切割、桌上型銑床、車床等設備,提供學生在打造專屬自己組別氣動車時的專屬Maker space。
有賴系友企業多關照 鄭榮和老師與詹魁元老師都一致認為總整課程的實作部分受到大部分學生的歡迎,老師也從學生的創意獲得許多啟發,但整體課程還有極大的進步空間。目前因修課人數多達150人,經費上也受限,Maker space的人力及開放時間都還不夠,在受限條件下,給學生玩的自然也會受限,看似玩具等級的車,其實是在課程設計上必須考量學生條件及整體資源的折衷之道。鄭老師舉丹麥的 Aalborg Universitet(奧爾堡大學)為例,他們的學生面對的是真正的企業,解決的是企業真實發生及迫切需要解決的問題,如此的真實性與貼近產業是總整課程的終極目標,但也有賴產業界的支持,以目前台灣的現況恐怕是有其困難。目前的近程目標是,期望大三的必修總整課程結束後,針對有興趣的學生另開大四的選修課,再深入學習。
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Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University