計畫管理

本計畫於計畫整體架構中設置有專案辦公室,由電機工程系行政助理兼任本計畫行政庶務相關事宜。計畫總主持人每季召開計畫進度管理暨分項計畫協調會議(預定日期為十一月一日、二月一日、五月一日及八月一日),分項計畫主持人每月底召開一次計畫進度聯繫會報,就參予計畫執行教師所需提供各類教學行政資源並加以協調解決,預定九十一年二月十五日舉行期中報告,九十一年九月三十日舉行期末報告,同時邀請校長、教務長、及各院院長蒞會指導,並舉行計畫成果發表會,邀請教育部相關主管人員驗收計畫執行成果。


實施方式

本計畫之實施,擬藉由新教學體系(工程科學基礎教育中心)之建構以達成提昇大學工程基礎教育相關科目(計算機概論、數學、和物理)教學品質之卓越化。計畫整體架構已如前述,茲再就分項計畫作單元間之相互關係進一步闡述。

子計劃(一):微積分教學之實施方式

就教學策略而言,本計畫將以教學系統設計(Instructional System Design, ISD)的觀念與步驟完成數學教學系統的改進。所謂教學系統設計的觀念乃是運用系統概念,將教學視為是動力狀態下各個元素間互動的歷程。透過系統化的分析、設計、發展、執行、及評估等階段,課程內容與教學將可因完整的考量與充分的回饋而確保其應有的品質。本計畫將依據以上的理念進行各階段的研究。

 

子計劃(二):物理教學之實施方式

光學部分

主題
內容
雷射特性量測 雷射二極體發光光譜量測以及HeNe雷射橫向模與縱向模之量測。使學生認識雷射是什麼,雷射品質如何決定。
Michelson干涉儀及其應用 由學生自行架設Michelson干涉儀,並完成測試。利用此干涉儀于光譜分析(放電管光譜),以及精密量測(雷射波長)。
Mach-Zander干涉儀及全像術 由學生自行架設Mach-Zander干涉儀,並應用於折射率量測、薄膜厚度量測以及全像術。

 

固態物理部分

主題
內容
X射線繞射 分別由Laue method及Debye-Scherrer method產生X射線輻射在單晶與多晶樣品之繞射圖案。分析Debye-Scherrer繞射圖案以求得樣品之晶格常數。利用Laue繞射圖案分析所對應之晶體平面之Miller指數。
物質之磁性量測 由量測樣品磁矩對溫度之變化、定溫磁滯曲線,使學生學習對磁性量測的操作,瞭解各種磁性現象。
物質之電性量測 分別對金屬、半導體與超導體等樣品量測電阻對溫度之特性曲線及Hall係數,使學生學習對電性量測的操作,瞭解各種樣品之傳輸特性。

一、建立物理學科線上測驗系統。 與資工系合作,建立電腦測驗題庫,由程式從題庫中自測驗範圍內隨機選題目進行測驗。題庫初期之建構以採購現成電腦題庫為主,以求能立即上線,待施行後再由教師根據成效加以修訂。為推廣使用,可由兩方面進行,一方面與授課之教師合作,將測驗結果作為學期成績之參考。另一方面舉辦物理學科競試,帶動學習物理之風氣。

二、提供物理諮詢及資訊交流。 此部分從兩個方向進行,首先設立物理諮詢處,由本校物理教學群教師主持,每天定時有研究生兼任助教輔導學生普通物理課業。同學並可利用此諮詢處掛號,由老師作進一步輔導。諮詢處另設專職助理一位,除協助課業輔導外,並在負責教師指導下,除蒐集國內外各校物理教學相關資訊,建立物理資訊交流網站,並將近代科技實驗室之設備、課程資料以及示範等,建立多媒體資料庫(與資工系合作),公布於網站中。除利於修習進階物理實驗同學查詢外,並可進一步做為通識課程之教材。

 

子計劃(三)計算機概論之實施方式:

「線上多媒體輔助工程領域計算機概論教學系統設計」 將分四個學年執行。分年實施方式詳述如下:

第一學年:個人電腦組裝、維護與效能評估 本年度的目標希望學生在計算機概論所學習的內容,如計算機的組織與原理等,得到實務的印證。課程的主題包括PC的各零件單元介紹、軟硬體基礎組裝、基本的維護與保養、效能分析與調整、以及效能導向的採購規劃等,分成兩階段進行。

第一階段、PC各組件認識與系統組裝

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
PC各組件認識 PC系統架構簡介、 CPU、主機板、晶片組、記憶體模組、輔助儲存裝置、輸入裝置、輸出裝置 學生了解PC的基本架構,藉以和計概中有關計算機組織的學理課程互相印證。
PC系統基本組裝 各單元套件組合(包含規格的搭配)、硬體組裝與調整、BIOS的設定、作業系統的安裝、驅動程式的安裝 學生了解系統組裝的程序,並嚐試作系統低階設定的更改,探討該設定對系統效能的影響。
PC系統的基本維護與保養 電腦病毒的防範、電腦的基本保養、診斷性與工具軟體的介紹 學生了解電腦的基本防護措施,基本的問題診斷與排除

 

第二階段、效能導向之系統選購探討

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
系統效能分析與調整 系統主要單元效能規格的探討:CPU、主記憶體模組、硬碟、匯流排(FSB、PCI、ISA) 學生學會以效能的觀點來分析系統各主要單元。
效能導向之系統選購 效能/價格比值得計算、系統選購規劃、效能測試軟體的使用與分析 。 學生了解如何以最經濟的方式購買符合預期效能等級之PC。

 

第二學年:網際網路導向之程式設計 程式設計在工學領域之計算機概論課程中,是一個相當重要的主題,其對工學院學生運用電腦解決工程問題能力之培養的重要性,不言可喻,然學生普遍對於程式設計心存畏懼,導致學習效果非常差,而無法深入一窺堂奧,甚至連帶影響後續相關課程的進行,有鑑於此,本子計劃的第二年將以提昇工學院學生的程式設計能力為重點,希望能藉此提高學生的學習興趣與成效。 由於此課程目的,在培養學生撰寫程式的興趣,因此,教授的語言選擇標準,著眼於簡單、易學、容易看到成果,及進而獲得成就感。根據此一原則,我們決定選擇VBScript及ASP作為此課程的教學內容。

此課程共分兩個階段,第一階段介紹VBScript及ActiveX,第二階段則介紹ASP。

第一階段:VBScript及ActiveX

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
網頁程式語言 簡介網頁程式語言,介紹URL的原理、定義HTML及解說作用原理,並介紹各種網頁開發工具。為使學生進一步了解網頁效果與對應的HTML語法,將利用網頁開發工具觀看原始程式。 學生學會利用網頁開發工具設計網頁,並了解網頁的作用原理。
以VBScript開發網頁 在此更進一步介紹VBScript這個語言,以及它與HTML間的互動。我們要探討事件驅動(event-driven)的程式設計,而這正是VBScript程式設計的核心。 學生了解事件驅動的觀念,並會撰寫簡單的VBScript應用程式。
VBScript的功能 介紹VBScript語言內含的特別功能。要掌握這個語言的功能,最簡單的方法是從函式分類來了解。我們將主要功能分門別類加以討論 。 學生學會最常使用的基本VBScript函式。
ActiveX控制項 介紹控制項的概念,及如何在VBScript中使用控制項。同時對ActiveX控制項所使用的Globally Unique Identifier(GUID)作一簡短說明,以及介紹使用這些控制項時,可以預期的標準功能。 學生了解ActiveX控制項的觀念。

 

第二階段:ASP

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
建立ASP的作業平台 介紹如何安裝IIS及PWS。 學生學會利用IIS與PWS架設Web網站。
ASP相關技術概說 介紹何謂Client/Server、互動式網頁及CGI。 學生了解互動式網頁的特質。
Response物件 介紹輸出資料、轉移網頁、結束資料輸出與檢查瀏覽器是否還在連線中的方法。 學生學會Response物件的相關用法及功能。
Request物件與輸入表單 Application, Session, Cookies等物件的使用。 學生學會利用表單與server互動。
Recordset物件 介紹如何使用Recordset物件對資料庫進行存取。 學生學會如何利用網頁進行遠端資料存取。

 

第三學年:互動式虛擬電腦博物館之設計與建置虛擬電腦博物館設置目的在追求高品質之計算機相關課程教育品質。

計劃分為兩期實施。

一期博物館:內容將以校內「計算機概論」輔助教學媒體資料庫為目標,以電腦發展史中重大技術發明為主軸,進行相關媒體的蒐集、製作以靜態及被動方式呈現相關媒體資料。執行規劃如下

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
一期虛擬電腦博物館系統設計

1.依「計算機概論」課程需求,規劃一期博物館需求的媒體內容。

2.媒體內容之規格。

3.多媒體伺服器之軟,硬體需求規格。

4.多媒體網路需求規格。

一期虛擬電腦博物館細部系統設計規格書。
建製虛擬電腦博物館之開發平台 以高階多媒體個人電腦為平台, 同時建製虛擬博物館系統雛型系統及多媒體開發系統。 除了提供虛擬博物館開發及測試平台外,也可同時提供修習「計算機概論」課程,特別是「Web-based 程式設計」學生作軟體開發測試用。
相關媒體資料蒐集,製作,整合,及呈現

依虛擬電腦博物館細部系統設計規格書的需求, 進行相關媒體資料

1.蒐集

2.製作

3.資料庫建置及整合

4.CGI 網頁界面設計

單元執行人力可適度結合修習「計算機概論」課程學生,以作業及專題形式實施。

校內「計算機概論」輔助教學媒體資料庫上線服務。
一期虛擬電腦博物館後續開發工作 拓展及強化媒體資料庫內容。 媒體資料庫內容的拓展及強化將依「計算機概論」教師的需求及學生的回饋實施。同時這部份工作的執行將持續結合修習課程學生的參與。 媒體資料庫將隨課程需求、電腦技術提昇並時更新。

 

二期博物館:內容將以校際及網際虛擬電腦博物館為目標, 以編年史方式逐年紀錄電腦發展相關技術為主軸,以動態及互動方式呈現相關媒體資料。執行規劃如下

單元名稱
單元內容介紹
預期成果
二期虛擬電腦博物館系統設計

1.尋求校際,、網際以及業界合作共同規劃虛擬電腦博物館媒體內容。

2.動態媒體內容之規格。

3.多媒體伺服器之軟、硬體需求規格。

4.互動多媒體網路需求規格。

二期虛擬電腦博物館細部系統設計規格書
擴充及建製虛擬電腦博物館之開發平台 擴充現有之虛擬博物館系統及多媒體開發平台。  
相關媒體資料蒐集、製作、整合以及呈現

依二期虛擬電腦博物館細部系統設計規格書的需求,,進行相關動態媒體資料之 1.蒐集

2.製作

3.資料庫建置及整合

4.互動式CGI 網頁界面設計

單元執行人力以校內學生為主,校外合作為輔。

二期虛擬電腦博物館雛型系統完成,上線。
二期虛擬電腦博物館後續開發工作 持續強化虛擬電腦博物館媒體資料庫內容。拓展可能之校際,網際,及業界組織共同參與。 經由虛擬電腦博物館之建制,透過網際網路之傳播,吸引校際、業界、乃至網際合作。 使得虛擬電腦博物館之內容得以不斷充實,進而提供校內外高品質之計算機相關課程輔助教學媒體資料。

本計劃的執行特色之一在結合教學,經由學生的參與及回饋,媒體資料庫得以不斷更新。 同時學生也可發揮課堂所學,增加學習動機。

 

第四學年:網路輔助教學與評量系統 本分項計劃第四年度的實施方式條列如下:

1.制定線上教材統一的介面

2.開發線上教材及網路教學系統

3.定義資料庫格式並據以建立電子題庫

4.開發線上測驗子系統及成績登錄查詢子系統,並整合成線上評分系統。


整體工作團隊素質

參與本計畫之專任教師執行人力共計十五名,其中教授一名、副教授三名、助理教授十名、講師一名、行政專員一名。詳如下表所列,另有十位兼任研究助理。計畫總主持人現任工學院院長,學養俱佳,為人謙和誠篤、具卓越領導與計畫管理能力,向為本校同仁敬重與愛戴。共同主持人擁有主持國科會科教處計畫經驗,並曾任本校微積分教學群召集人多年,對本校學生在微積分方面的學習情況非常清楚、管考經驗豐富。物理學域分項計畫主持人現任本校物理教學群召集人,具優越之學術行政歷練,對本校多項基礎建設規劃與制度建立貢獻良多,亦具卓越領導與計畫管理能力。計算機概論學域分項計畫主持人現任本校計算機概論教學群召集人,教學認真、作事負責,待人和氣,有多年主持國科會計畫經驗。其餘分項計畫協同主持人皆有多年主持政府科技專案之經驗,並自國內各學校聘請本計畫之諮詢人力,以使計畫推動與實務銜接。彼此間對於計畫如何推動與落實,具有高度之共識與強烈企圖心,相信必能順利達成計畫預期之目標。

參與計畫執行之人力組織及分工情形:

人力分類
姓名
職稱
學經歷
專長
參與時程(年度)
總主持人 張道治 教授 美國南加州大學電機博士 大葉大學電機系教授 大葉大學工學院院長 電波、通訊系統、天線設計 全程參與

共同兼分項計劃主持人

黃明鋒 副教授

美國阿拉巴馬州大學工程科學與力學博士

電腦公司總經理

曾任聯合工專講師

大同大學副教授

大葉大學共同教學中心副教授

電腦、力學、數學

全程參與
分項計劃協同 主持人 陳國祥 助理教授

美國俄亥俄洲大學工程力學博士

曾任成功大學研究助理

大葉大學共同教學中心助理教授

電腦、力學、數學

全程參與
分項計劃協同 主持人 胡瓊元 助理教授

中興大學應用數學博士

曾任高中教師

大葉大學共同教學中心助理教授

複合材料

數學

全程參與
分項計劃 主持人 宋皇輝 副教授

國立台灣大學物理博士

大葉大學電機系副教授

高溫超導 全程參與
分項計劃協同 主持人 王立民 助理教授

國立台灣大學物理博士

大葉大學電機系副教授

高溫超導薄膜 全程參與
分項計劃協同 主持人 韓 斌 助理教授

美國亞利桑那大學物理博士

大葉大學電機系助理教授

光學物理 全程參與
分項計劃協同 主持人 李得勝 講師

國立台灣師範大學物理碩士

大葉大學電機系講師

超導物理 全程參與
分項計劃 主持人 林浩仁 助理教授

國立清華大學資訊博士

大葉大學資訊工程系助理教授

VLSI計算機輔助設計、 計算機結構、 圖形理論 全程參與
分項計劃協同 主持人 陳澤雄 助理教授

國立台灣大學電機博士

大葉大學資訊工程系助理教授

編譯器、 計算機結構、 資訊安全 全程參與
分項計劃協同 主持人 李建樹 助理教授

國立成功大學電機博士

大葉大學資訊工程系助理教授

數據通訊、 網際網路與影像處理應用 全程參與
分項計劃協同 主持人 梁世聰 助理教授

國立交通大學資訊博士

大葉大學資訊工程系助理教授

高速網路、 多媒體系統、 網路系統效模型建構與分析 全程參與
分項計劃協同 主持人 王欣平 助理教授

美國韋恩大學電機博士

大葉大學資訊工程系助理教授

VLSI計算機輔助設計、 數位訊號處理、數位通訊、影像處理 全程參與
分項計劃協同 主持人 邱瑞山 副 教 授

國立清華大學資訊博士

大葉大學資訊工程系副教授

資料庫與分散系統、演算法設計與分析、計算幾何 全程參與
分項計劃協同 主持人 翁永昌 副 教 授

國立交通大學資訊博士

大葉大學電機系副教授

無線網路、 人工智慧 全程參與
諮詢人力 劉通敏 博士 逢甲大學工學院院長 航太科技 全程參與
諮詢人力 呂芳澤 教授 東海大學 資料庫系統、軟體檢視、網路管理 全程參與
諮詢人力 邱守榕 教授 彰化師範大學 代數、數學教育 全程參與
諮詢人力 黃坤福 教授 台灣師範大學物理系 電漿物理、物理網路教學 全程參與
諮詢人力 全任重 教授 清華大學數學系 電腦幾何  
諮詢人力 林福來 教授 台灣師範大學數學系 數學教法  
其他支援人力 張仁聰 助教 大葉大學電機系助教 物理實驗 全程參與
其他支援人力 待聘 兼任研究助理 由碩士班研究生擔任   全程參與