PART 1:關於就讀長庚大學電機工程學系的經驗分享
專題競賽超人,從手作發掘電機熱愛
熱衷於重組玩具、賦予機器人新生命的陳彥儒,國一就用方塊程式寫出第一個 App,高三更加入機器人校隊負責電路、程式、機械等隊長工作。參與過各項專題競賽的他,很早就將電機系視為唯一志願,並發現長庚智慧型控制研究室與自己的專題不謀而合,遂進入長庚大學電機工程學系就讀,意外發現電機領域博大精深,幾乎每 3 至 5 年就有新技術誕生。於是,彥儒大一提前加入實驗室,成為「專題與競賽超人」,曾參與超過 10 種電機競賽,並擔任螺絲創客教師,期許帶孩子以雙手找到自己的興趣。
擁台塑產學優勢,資源豐沛的長庚大學
長庚大學位於桃園市龜山區,面積約 37 公頃,每 15-30 分鐘有一班校車通往臺北。長庚大學由台塑企業創辦人王永慶所設立,「有人會問,讀長庚可以保送台塑企業嗎?」彥儒分享,每年求職季,台塑企業確實會派人來校招募新血,並優先提供產學合作機會,但是否一定保送?仍視在校課業及專題表現。此外,長庚大學因與長庚科大、明志科大皆屬台塑企業相關學校,三校之間可跨校修課、資源豐富。同時,校方也十分鼓勵老師、學生進行前瞻研究,像彥儒就曾申請創新原型計畫經費,協助學校推廣概念型技術。在國際交流部分,則有美、加、日、德等國家可選擇,如申請學海築夢及新南向學海築夢計畫,學校也會資助赴外學習旅費,降低海外移動的經濟壓力。
長庚電機系五大領域,實現生活所需裝置
因學校鄰近長庚醫院,彥儒分享系上特色是經常與醫學結合,「我們會利用外骨骼系統,幫助中風患者進行復健。」而長庚電機系可分為五大領域,分別是晶片設計、通訊、控制、電力系統及生醫,其中,「晶片設計」擁有「電子產品大腦」的稱號;「通訊」則涵蓋 WIFI、4G、5G 等設備溝通範疇;「控制」包含了馬達、控制器等設備運作;「電力系統」如電池、電網,提供設備穩定的電力;「生醫」則與醫學感測器、系統製作有關。彥儒以智慧型手錶為例,「不可或缺的是與手機、基地台的通訊功能,也需要電力系統人才,維持手錶的電池供電。其他像是偵測人體心跳、血氧數據,或控制智慧家電功能,則需要生醫與控制人才協助。促使這一切正常運作的,自然是晶片設計的範疇了。」
彥儒分享,長庚電機除了有依照晶片、通訊、電控、生醫四大重點進行分類的實驗室,學校也購置了 5G 和 B5G 的基地台供學生使用。他補充,系上所有科目都與數學、邏輯相關,在接電路、寫程式時更要格外謹慎,推薦真心喜歡工程領域的人來就讀。而未來除了可擔任研發、設備、製程、測試等工程師,最熱門的趨勢還是結合 AI 領域,「舉我想做的 Google 智慧居家工程師為例,這個職業就需要負責工程與 AI 的控制。」他指出,與機械系相比,電機系更著重軟、硬體的結合,學習的程式語言較資工系而言,也更專注於一個晶片或模組的低階程式,且也會比電子系學到較多大電(110V以上)、小電(0V-110V)之間的關聯。
長庚電機系四年學什麼?
彥儒分享「電機人」會從大一開始認識電機系,例如普通物理、工程概論、邏輯設計,多為全英語授課,其中「邏輯設計」是程式與晶片設計的基礎;大二進入進階課程,包含工程數學、電子學、資料結構等,其中「電子學」可以了解晶片與元件之間的關係;到了大三會實際整合應用,像是控制工程、通訊原理及物聯網導論等課程,並可加入實驗室;大四後,則深入研究特定領域,並選擇是否做第二專題,「像我是通訊組,就要修線性系統理論、數位通訊。」,另有在學校實驗室或是海內外公司兩個月校外實習必修課。彥儒補充,大家常聽到的「三電一工」,分別是電路學、電子學、電磁學和工程數學,可說是電機系必備的重要技能。
這堂必上
大一必修的程式設計,彥儒認為是「一輩子離不開你的課」,他分享課堂會從複雜、低階的 C 語言開始寫,再接觸較簡單的高階程式語言如 Python。「畢竟由儉入奢易,由奢入儉難。」除了做轉換時比較好理解,他也對陣列、晶片、資料處理等領域更有概念,進而寫出有邏輯的程式碼。而大二必修電路學,就像是「電機的血管」,彥儒表示,這堂課主要教授如何分析電路,像是電阻、電容、電感、直流電及交流電,可確保系統不會燒壞,提供使用者一個較安全的使用環境。此外,系內選修控制工程實驗,則將理論結合實務,比如操作馬達,學習可實際應用於車子定速、電梯位置控制的 PID 控制方式,「我才發現,原來生活中處處都是控制工程。」
創立螺絲創客,帶學生發現不同可能
2020 年開始,彥儒與同學共同創立了培育臺灣人才的團隊—螺絲創客 (Maker + STEAM),旨在透過科學、科技、工程、藝術、數學,引導學生挖掘自身興趣。過程中,他也親自兼任教師及志工,「我從小就是愛講話的人,但愛講話錯了嗎?」他分享,其實踴躍發言的學生,最能表達真實想法。為了讓學生能「動手做」,他也設計讓車子動起來的課程,主張每個人都能找到自己「玩」的方式。如果有學生接觸後,發現並無熱忱,彥儒仍抱持鼓勵,「知道自己不喜歡,也是一種學習,因為你排除了一個可能。」他坦言,自己也從這些教學經驗中,看見原來還有科技公司以外的地方需要他。
智慧型控制實驗室,相信自己能改變世界
由於想延續高中做的智慧代步車專題,彥儒大一加入了智慧型控制研究室,著手進行代步車的改裝,包含新增七個模組收集車體周遭數據,建立本地、雲端資料庫及人工智慧模型,讓家屬可遠端得知車體電量、車速,以及騎乘者的溫度、心律。若代步車超出家屬設定的安全範圍,像是失智長者迷路了,系統也會立即進行通知;而當代步車前方有行人,感測系統也能使車子穩定停下。經過這些專題累積,彥儒陸續參加了超過 10 種競賽、策展與研討會,「希望未來某天長者可以騎著我創造的代步車,擁有安全無虞的通行環境。」
選擇也許困難,但創造了可能
除了解決長者移動問題,彥儒在引領學生的過程中逐漸發現,「我已經是一個對世界有貢獻的人了。」他坦言,其實讀書是件很棒的事,知識對於他的專題研究也助益良多,而好的時間管理能力,更讓他得以邊「玩」邊讀書。彥儒勉勵學弟妹,與其選校不選系,不如選一個能盡情發光發熱之處,因為,選擇也許困難,但它創造了可能。