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責任編輯:張紹敏

核稿編輯:黃詩涵

長庚大學 機械工程學系教授 廖駿偉

探索科系,選擇未來,你應該先...

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長庚教授說給你聽系列:長庚大學機械工程學系教授 廖駿偉 訪談

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牛頓迷成為機械系教授,力行跨域哲學

「我高中就很喜歡牛頓,想了解他所有的知識,對我來說是很大的動力。」談起 30 多年前的求學點滴,廖駿偉教授仍歷歷在目。當時,剛進入臺大機械系的他,深受牛頓發明的力學、微積分所吸引,因此追隨著自身興趣,考取第一屆臺大應用力學研究所。當時的應力所相對冷門,他便向所長請教該如何學習、未來能從事什麼行業?所長的回答是:「多元學習!未來看似極度分工,但實際上要高度整合,必然會產生很多跨領域的合作。」

這一番話,也成為廖駿偉教授多年來力圖實現的人生哲學。從應力所博士班畢業後,他進入工研院材料所服務,專攻「非破壞檢測」,後與加拿大國家研究院(NRC)合作,遠赴蒙特婁、學起法文,從事鋁鎂合金壓鑄的研究。返台後不久,工研院轉往奈米科技發展,他一腳踩進自己過去完全不懂的領域,數年後將奈米科技帶進長庚大學機械工程學系,至今已任教超過 16 年。

從一台自駕車,看智慧製造趨勢

時間快轉到今天,產業對於跨域的需求更是如火如荼。以討論度最火熱的「自駕車」議題為例,這不單單是把傳統汽車變成電動車,當中包含 AI 技術、軟硬體整合、感測器等等,團隊中最需要能夠多元整合的人才。廖駿偉教授指出,光是一個感測器,它的元件來自半導體、電路設計需要電機知識、量測空氣品質需要化工知識、量測觸覺和壓力就需要機械系人才⋯⋯,仔細盤點起來,「第二專長」已是學生不可或缺的技能。

在產業現場,如何與 AI 協作?

除了跨域知識,AI 也是各行各業的必要工具。廖駿偉教授不諱言,AI 的目標就是以軟體技術、電腦的運算來取代人。

「機械若要跟人一樣,必須融入專業知識。」他以自己多年從事非破壞檢測的研究為例,許多設備用久了會產生疲勞,需要藉此技術進行早期偵測;近年他也導入 AI,藉由大量訊號與影像,提前判讀出設備瑕疵。另外,他也和校內電機系、物治系、電子系的教授合作,針對巴金森病人的「步態凍結」狀況,透過足壓感測器來蒐集病人的步態、步壓,藉由 AI 結合醫學知識,減少人工的輔助,並及早偵測病徵。

長庚大學機械系學什麼?半導體、元宇宙都參一腳

有「工業之母」之稱的機械系,主要包含三大領域——機械製造、化工材料、自動化。從傳統的汽車、航空、造船,到新興的醫學工程,都是在長庚大學機械工程學系能觸及的產業。

就未來趨勢而言,半導體和元宇宙產業都可以看見機械系的重要角色。目前,半導體邁向三奈米、兩奈米製程,「精密機械」正是其中關鍵;而元宇宙想要實現的虛擬實境場景,必須要滿足自然界的定律,才能呈現真實感,因此也有賴於機械系強調的「力學」,計算出相對應的視覺效果與呈現方式。

長庚大學機械系的四年學習路徑

若以必修課程來看,大一重點在於物理、微積分;大二有動力學、材料力學、工程數學、材料科學、熱力學;大三有流體力學、自動控制、機械設計;到了大四,則以專業選修為主,鼓勵同學在系內或系外延伸專業知識。

值得注意的是,長庚大學機械系特別重視實作能力。「在大學四年間,我們有很多實驗的必修課,」廖駿偉教授舉例,除了材料實驗、固體力學實驗、儀器實驗等課程,還有為期一整年的「專題研究」,同學可以加入有興趣的實驗室,在老師引導下,自行設計問題、解決問題,實際應用所學。

近年,長庚大學也加入教育部的「智慧製造人才培育計畫」,成立暑期第三學期,開設「智慧製造學程」,導入 Python 語言、AI 原理等課程,強化同學在軟硬體整合方面的硬實力。

長庚大學機械系的學習資源

在硬體資源方面,長庚大學機械系擁有自己的工廠,近期引入了先進的五軸加工機、金屬 3D 列印機,另有儀電控實驗室、3D 列印實驗室等等。同時,系上 14 位老師皆擁有自己的實驗室,讓同學能多元選擇。

在實習方面,長庚工學院的學生皆必修一個暑假的企業實習,除了可以進入台塑集團各個子公司以及長庚醫院,從鄰近的華亞工業區、五股工業區,到新加坡、日本、美國等海外據點,都有合作單位。

若同學對於海外交流有興趣,長庚大學機械系與美國明尼蘇達大學合作,設立「雙聯學位」;而針對新生,若是入學成績可錄取國立大學,也特別提供「銀質獎」獎學金。(最新的海外交換、實習資訊,請參閱長庚大學工學院官網

我適合讀機械系嗎?

「臺灣學生從小最困擾的問題,就是往往沒有強調自我探索,」廖駿偉教授提醒,若是同學正在考慮是否要就讀機械系,可以特別檢視自己對「物理」和「數學」的興趣,或藉由專題或比賽,檢視自己在數理方面的應用能力。另外,也可以自問,在看到齒輪、馬達這些機械設備時,是否有所好奇?這些問題,只能由自己靜下心來思考後,才能有所判斷。

不過,「探索自我」絕非高中生的專利,在進入大學後,更需要透過多元學習、不斷自我定位。「我其實滿鼓勵學生,未必要雙主修,但輔系絕對可以嘗試,」廖駿偉教授強調,學生從大一開始,就應該要抱著探索的心態修課。「我以前有一個學生,大一就很喜歡資工系的課,一路修了非常多資工、資管的課程。他研究所雖然繼續跟我,但我們就做 AI 的應用,這樣就是一個高度整合的表現。」

避免「倒在起跑點」,終生學習才是王道

「我想,臺灣教育最大的盲點,從來不是『輸在起跑點』,而是『倒在起跑點』。」廖駿偉教授觀察到,許多學生在上大學前,在機械式的學習、考試日常中感到疲乏,大學反而容易隨波逐流,或是認定「一試定終身」,看不到翻盤機會。

他提醒,在未來多元、跨域的世界中,「在職進修」更是常態,學習不限於學校,更沒有「考上哪個學系就從此平步青雲」這回事。「最重要的,還是要找到你未來的定位,因為每一個階段的定位,都決定了下一條路的方向。」他溫馨呼籲同學們,在人云亦云的環境下,緊抓著自己思考的聲音。所有的問題,都該回頭問自己,並且要不停地問。

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