B00 & R05黃堃豪系友
於2023年末有幸受黃信富教授邀稿，借系上電子報一隅分享在臺灣與美國求學的心路歷程，以及比較兩地教育方式的差異。希望拙作能夠提供臺大機械系的學生一些規劃未來發展方向時可參考的資料。
機械與數學
我的求學背景中比較特殊的一部分應該是我的數學背景。剛進入台大時，受微積分教授較純數的教學方式吸引，我在升大二的暑假選擇了數學作為第二個主修科目。從此，我一直在天數(天文數學館)與工綜(工學院綜合大樓)之間移動，吸收兩個系統南轅北轍的學術觀點。數學系的訓練一向嚴謹，邏輯思路上面不能有含糊或以直覺帶過的地方。這種訓練一開始讓我很難接受機械系的思考邏輯，也讓我常常需要花很多時間來想通一個問題。然而，在修了賴君亮老師的流體力學後，我找到了一個平衡點。課程中流體力學需要使用的數學雖然複雜，但基本可以嚴謹地求解與推導。因此，在鑽研其中的物理過程的同時，我不太需要擔心數學邏輯方面的問題。這也是我後來選擇在機械系碩士班研究熱流科學的主要原因。
大學畢業後，我加入黃信富教授的研究團隊進行微流道系統的理論建模與分析。除了相關的流力、電磁學，與相關的熱質傳知識以外，學術寫作和報告也是我在實驗室裡學到的重要技能。在之後的學習旅程中，這些經驗實在助我良多。碩士畢業後，我留在實驗室進行碩士論文的發表工作，也藉此機會增進自己的英文能力。由於碩士論文研究大多專注在理論分析的部分，我十分希望能有一個拓展知識與技能的機會，也因此在一段時間後申請美國的博士班，並取得了賓州州大(Penn State，以下簡稱州大)的入學許可。
跨領域的學習
由於出國留學的初衷是取得更廣的的知識與技能，我在州大選擇了一個與過去截然不同的研究領域：金屬積層製造。我也得以學習從金屬列印、金屬加工、金相試片製備、材料鑑定技術，到後期的資料分析與迴歸等在熱流組比較學不到的知識。雖說從熱流科學中偏理論的研究到先進製造的研究中有不小的差距，我在臺大取得的訓練和經驗卻可以幫助我順利地通過這些難關。前面提到的學術寫作和簡報技巧就在這裡發揮了許多作用。吳錫侃教授的工程材料課程也為我打下不差的底子，讓我較不吃力地學習材料相關的學問。
我畢竟只在州大念了一年半的書，在臺大也只待過一個實驗室，以下觀察可能會有些許偏頗或不足，還請讀者稍加注意。首先，州大的學生與教授大多都滿準時下班的，下午五點左右系館就幾乎沒有人了；另一方面，臺大的老師跟學生工作到晚上的機率其實不低，這可以由工綜實驗室的燈光觀察得知。其次，美國的研究進度要求很快，大約一個學期附近就要把一個研究題目做出一些眉目，下一個學期就要整理好結果準備發表了。很難像在臺灣，學生可以慢慢雕琢一個研究。最後，在美國指導教授的角色通常更像主管而非老師，指導教授會幫學生指出一個(可能是計畫贊助方要求的)研究方向和提供研究軟硬體資源，但比較少跟學生一起討論研究的技術細節，學生常常需要自己學習技術或理論才能推進研究進度。而在臺灣，至少黃教授的實驗室裡，我受到比較多手把手的指導，老師會很仔細地審視每一個推論節點是否嚴謹，才將研究成果定案。綜上所述，美國的研究環境應該更適合喜歡自學且工作效率較高的學生，但若是比較需要時間思考的類型，我會說臺灣的研究環境應較為適合。
教學方面，兩校的差異也十分明顯。我在州大看到的課大多都有期末專題或(及)報告，而回家作業的份量也很多，幾乎沒有只靠考試決定分數的課。此外，就算是只有作業和考試的課程，也會在作業裡放一些數值法相關的內容。相較之下臺大的課程還是比較多作業和考試，小專題類型的作業較少。州大這樣的課程設計除了可以給學生多一點應用的例子之外，也有助於減少學生背景知識的差異對課程成績的影響。畢竟專題只要有努力做就可以拿高分，但考試分數就有比較多的運氣成分，也比較受熟練度影響了。
生活方面，我剛抵達美國時最訝異的就是土地面積的巨大。州大附近居住區與商業區間有明顯的區隔，從我家步行去超市大約需要十五分鐘(順帶一提，我家絕對不算偏僻)，要去品質較佳的超市就要約半小時。公車固然存在，但班距較長，不大方便，也因此，車輛常被視為必要的移動工具(重要性大約等於沒有捷運的地方的機車)。然而疫情後車輛購置成本大增，不見得容易負擔。
食物也是一大挑戰，一般外食的價格是約十二美金起跳(考慮十美金的餐點，加上百分之六的銷售稅與百分之十五的小費)，雖說較簡單的披薩或漢堡午間套餐可以在十美元以內解決，完全外食始終不是一個很可行的選項。因此，生活上每天都需要花費一小時左右煮飯(可能有較簡單的解法，但我沒找到)，對於忙碌的博士生而言不是十分友好。然而平心而論，學校有食物銀行可以提供一些免費的食材，所以生存應該無虞。
跟台灣比起來，美國自然處處不方便，但也因此可以培養很多獨立生活的技能與興趣。至少我聽過的就有烹飪、調酒、品酒、陶藝、彩繪，或是踏青與釣魚等戶外興趣。雖說需要調整生活方式，但人總是有一天能適應不同的環境的。
若有機會，我依然會建議學弟妹赴美體會不同工作環境。這會是很不錯的體驗。畢竟美國有許多研究題目是臺灣比較難做到的(或就算做了，研究方法也會因資源量而較為受限)。而且，美國還是能接受沒有很多基礎的學生，從頭開始學習一門知識，就算想換領域念書也不算完全不可行。因此，無論是做更深入的研究或是學習新知，留學美國都是一個不錯的起點(當然要依照個人的興趣和研究方向而定)。此外，有許多技能是全世界通用的，如上述的寫作、報告，以及專業知識。若能在臺灣先把這些基礎打好，不管在哪裡，學術上應該都不會有太多的困難。臺大機械系裡有很多很好的資源和教授，建議還在念書的學弟妹多抓緊機會學習。入寶山當然要能挖就挖，反正學費不會因為少學東西就變便宜。念書以外，由於美國大學的國際學生很多，認識國際朋友的機會也比較高。藉此就可以得到不同國家的第一手資料，也可以深刻體會跟其他國家相比，臺灣有哪些挑戰與優勢。總之，期許學弟妹能接觸更多的刺激與學習的機會，並運用這些機會取得更多的經驗、知識、與技術。畢業以後，再追求更好的生活並回饋給社會。
作者簡介:
黃堃豪，2016臺大機械學士(雙主修：數學系)、2019臺大機械碩士(指導教授：黃信富教授)。
2019-2022年於黃信富教授實驗室擔任研究助理。現於賓州州立大學(The Pennsylvania State University)攻讀機械博士。
█ 與哈里斯堡(Harrisburg)一處連結市區與河中公園的大橋合影。去該處出遊時所攝
█ 賓州州大的校長辦公室(Old Main)
█ 於尼塔尼山(Nittany Mountain)俯瞰州學院(State College)地區。如圖所示，學校附近幾乎都是草原和森林，因此同學們常常會說自己在荒郊野外(in the middle of nowhere)念書
█ 哈里斯堡(Harrisburg)的人民大橋(The People’s Bridge)。全部由鋼鐵桁架構成。此橋曾因大洪水而損壞，其後得到重建
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