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課程規劃 / 專題與應用課程

專題與應用課程

完整的技術教育計畫,就是要讓學生體驗工程師造物歷程。應該在課程中安排上適當的造物環境與時間,再藉由精密規劃的課程內容,讓學生確實進行機械設計與開發,體驗一連貫的機械開發歷程。

專題課程

       「專題製作」課程就是要給學生機械造物的實際經驗,課程上,與一般實習課程在設計上最大的不同在於一般實習課程專注於磨練技術,而專題課程則是要應用技術。專題課程的目標就是要讓學生確實體驗從無到有的機械開發歷程,並藉此整合並應用所學。在規劃上,應該以現階段學生所具備的知識技術作為基礎,並找出合適的課程主軸,並給予一定的範圍讓學生創造發想,而不是無限制的天馬行空。如此才能確保每一位學生都能夠充分體驗,並獲得可預期的學習成果。

專題流程
圖(五)專題課程的主軸-體驗機械造物歷程
基於這樣的想法,我們提出專題課程設計的三大原則,分別是:
A.執行性:
         機械造物是一個相當複雜的過程,需要環境上軟、硬體的配合才有可能順利的完成。實際教學現場有許多限制,例如:加工設備的限制、材料的限制以及技術程度的限制等,因此,雖然專題著作課程本應該讓學生自由創作設計,但是天馬行空的發想很難收斂成具體的結果,也無法確保學生的學習成果。因此在課程上一定要務實的規劃課程內容,決定明確的課程主軸與架構再給予適當的發想空間,才有可能順利執行課程。
B.整合性: 
       專題課程的精隨就是要讓學生整合所學,以期能夠實際發揮技術與知識的實力,進一步體驗機械開發歷程。因此,課程內容上一定要先符合學生的程度,再仔細規劃能夠整合學生所學之各項專業能力作為課程的主軸,如此才能提供一貫的學習經驗。
C.延伸性:
       工程師最大的使命在於品的開發,而不是進行重複性的生產。因此一套理想的專題課程應該要可以提供進階的延伸研究空間,而不是單純進行成品的製作。

       

        根據上述原則我們設計了兩階段的專題課程。首先,我們從機械的本質與使命開始思考。決定以人造動力的製作為主軸,並在眾多的人造動力系統中以「搖擺式空氣引擎(Oscillation air engine)」作為第一階段的專題課程內容。這樣的題目將包含機械專門知識中關於機件的應用、功與能的概念、強度的設計等,並透過各種加工技術的應用,讓學生確實了解加工精度的意義。在第二階段的課程中,我們以第一階段的成果作為基礎,引導學生進行更複雜的空氣引擎設計,例如多汽缸引擎的設計或不同型式空氣引擎的開發,或者探討上一階段作品的缺點,設計相關零件或改善製程,並規畫相關實驗辦法來增強引擎的性能。如此,便能依循一貫的課程主軸循序漸進的引導學生體會機械造物的歷程。對於課程的執行,我們精密的規劃執行細節,一定可以讓學生完成作品,確保學生的學習成果,以完成我們建立一連貫技術教育課程的理想。

引擎
圖(六) 本科專題課程學生作品-搖擺式單汽缸空氣引擎
 
 
 

 

 

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