B04蔡宜霖系友
我是機械系B04的系友蔡宜霖，我在2020一月從台大畢業後於同年8月來美國讀博班，在申請和剛來的適應期受到很多人的幫助，很高興能藉由這次的機會和大家分享我在伊利諾大學香檳分校（UIUC）攻讀機械博班的心得，也希望我的經驗分享能幫助到更多之後想要去美國讀書的學弟妹。
身在一望無際的玉米田
UIUC位於美國中西部的香檳，是個在芝加哥南部兩小時車程的城鎮，人口約為20萬，在美國算是中小型的城鎮，學校位於城鎮的正中心向外擴張，香檳是個名副其實的大學城，城鎮周圍都是玉米田，開去芝加哥的路上只有一望無際的玉米田。
博班需要修11門研究所的課、完成三個考試和畢業論文，首先介紹修課，研究生只能修課號400和500開頭的課程，大部分課都是四學分，也因為是研究所的課所以大部分都是研究生，只有少部分是大學生，修課限制除了一門數學課是必修以外剩下都可以自由選修，通常都會跟指導教授討論後選修和研究領域相關的課程，大部分學生都會在第三年修完全部課程。
博班有三個大考試，第一關是資格考，必須要在第三年結束前考完，每個系資格考方式都不一樣，機械系的資格考不是傳統的紙筆測驗而是報告一篇和研究相關的文章外加一些自己的研究內容，第二關考試是Preliminary exam，大概是畢業前一年到半年要考，這個考試會大致決定畢業論文的題目和方向，要先報告已經完成的研究和畢業前預計完成的內容，最後一關就是畢業口試，總結博班所有的研究並串成一個完整的故事，可以算是最後的成果展示。
疫情解封後才有出國讀書的感覺
我在2020年秋天到美國，當時正直疫情巔峰，剛到香檳的時候是封城的狀態，課程全部都改成線上，系館幾乎都沒有人，meeting也全部線上，我只跟指導老師實體見過一次之後一整年都是線上討論，街上的店幾乎都是關的，餐廳也只能外帶，博班第一年就這樣在家關了一整年，除了做實驗和假日採買以外很少出門，從出門幾乎沒有限制的台灣到完全封城被迫關在家一整年，對當時的我來說是個難忘的經驗，第二年開始慢慢的解封，課程也很多都改成實體，餐廳陸續提供內用，系館漸漸比較多人後才開始有出國讀書的感覺。 美國外食開銷很大，亞洲食物選項也不多，平常大多需要自己買菜煮飯，但也因為這樣可以吃的比較健康，美國除了大城市有相對完善的大眾運輸外，大部分地區都需要有車代步，這些是和台灣很不一樣的地方。
從另一個角度看學生學習
美國研究文化和台灣不太一樣，實驗室只有博班生和博後，實驗室大小不一，我們實驗室大概有10-15人，會分成幾個項目，項目底下會有不同題目，每個人都會有獨立的題目來完成，因為博班周期比較長，需要獨立完成幾個題目，過程會和同組、同實驗室、不同實驗室甚至跨校合作的機會，實驗室組成很多元，有來至各個國家的人，會需要大量和不同國家的人交流合作。博班生畢業前通常都會參加幾次研討會，研討會是個很好的學術交流機會，博班生平常大部分時間都待在實驗室，只能透過文章看到其他人的研究，很難有當面交流的機會，研討會可以和同個領域的人交流想法，也可以順便和實驗室一同出遊。
博班有保證薪水和學費全額抵免，一學期只需要付大約500美的保險費用，博班算是介於學生和工作中間，需要修課也需會工作領薪水，研究生的薪水大致可以分成三類，第一類是獎學金，我第一年有拿到系上的全額獎學金，第三年和第四年也有申請到教育部的獎學金，第二類是研究助理，薪水是跟著老闆的計畫，這一類的博班題目通常會跟研究計畫相關，通常要和計畫單位定期開會，確認進度是否有達標，我有跟過公司的計畫和政府的計畫，每個月都會有進度要完成，時間比較緊湊，最後一類是課程助教，工作內容應課程而異，大致上是負責帶實驗課、開助教討論課和改作業，我也有幫授課老師代課過，平常都是以學生的身分進教室學習，當助教的過程能從另一個角度看學生學習，是個特別的經驗。
訓練自行解決的能力
我的研究題目是軟性驅動器(soft actuator)和軟性機器人(soft actuator)，目標是研發新的軟性驅動器來取代馬達，並應用在軟性跳躍機器人上。生活中的機械結構大部分都是以馬達驅動，馬達是工業不可或缺的重要核心，但馬達有很多缺點是無法解決的，例如尺寸限制、單位質量產生的能量，應用上也以剛性結構為主，隨著穿戴式裝置和傳感裝置興起，這類軟性結構有無限維度，和傳統剛性結構不同，無法透過馬達而是需要以軟性驅動器來驅動。比較常見的軟性驅動器是以氣壓或液壓驅動，我們實驗室是研究熱驅動彈簧形狀的軟性驅動器，如附圖所示，原理是透過加熱讓非等向性熱塑性材料膨脹，使彈簧收縮並產生功，這類軟性驅動器的尺度是毫米等級，我們也將此軟性驅動器應用到毫米等級的跳躍機器人上。研究範圍涵蓋很多大學的課程所學到的內容，會用到很多材料力學、機構設計，但大部分都需要重新學習，例如聚合物的知識，這是大學比較沒有接觸的範圍，也會需要學習很多儀器操作、有限元素軟體，博班的訓練很大一部分是自行解決問題的能力。
如果不確定自己適不適合做研究的話，大學專題研究是很好的機會，可以去找有興趣的老師詢問是否有喜歡的題目，專題和修課很不一樣，沒有正確答案，要自己不斷嘗試才能找到答案，專題經驗是我決定要來美國讀博班很大的原因，建議學弟妹可以利用暑假完整的時間去實驗室做專題，找到喜歡的方向，未來比較好做選擇。
用旅遊充電迎接下一個挑戰
剛來的時候有很多要適應的地方，不管是語言、文化、生活和研究都是全新的挑戰，每個人都有不同的難關需要克服，大部分的挑戰都會需要自己解決，但也是這樣過程才能快速成長，讓自己能在美國適應的更好。讀博班生活很緊湊，節奏很快，有很多期限要趕，剛來的時候會有很多研究熱忱，想要證明自己，把每一件事都做到最好，但這樣會讓自己壓力很大，博班的路很漫長，過程中需要work-life balance才能走得遠，我會在每個長假安排旅遊，讓自己適度放鬆，離開城鎮休息一下，美國很大有很多城市和國家公園值得探索，每一季都有不同風景可以欣賞，每次的旅遊都是充電過程，以迎接下一個挑戰。
█ 跳躍機器人 (論文連結)
█ 軟性驅動器(論文連結)
█ 實驗室出遊野餐
█ 學校一年四季的照片
█ 超級盃
█ NBA
點閱人數