學程介紹分類

源起

為落實「數位國家、智慧島嶼」的國家發展戰略,行政院於2017年10月核定「數位國家‧創新經濟發展方案」,提及AI技術發展將帶動數位經濟新商機,確為我國未來發展動能之一,其下屬「台灣AI行動計畫」,行動計畫主軸之一即為AI人才衝刺,期能從大學起培養前瞻AI科技人才,養成學生跨域智慧科技應用技能。科技部以五年為期,投入50億元成立「AI創新研究中心」,聚焦包括AI核心技術、智慧製造、智慧服務及生技醫療等主題,鼓勵學界投入AI技術及應用研究,全國通過的67件研究案中,本院獲補助2件研究案。此外,AI在近年國內事件中皆有重大表現,如:2018年起荔枝椿象大舉入侵,本院結合農業專家開發結合AI辨識技術與無人機及智慧手機系統調查災情,對農業防疫貢獻甚大;2019年底起新型冠狀病毒在全球肆虐,病毒檢測的能量與速度、新藥的上市時間,成了各國抗疫關鍵及需要解決的問題,我國中央研究院近日宣布成功研發出SARS-CoV-2(新型冠狀病毒)快篩試劑,即運用了AI的自動演算功能。

中部為我國智慧機械與智慧製造重鎮,機械相關產業產值於2018年產值達約新台幣1.2兆元,為我國第三個兆元產業,而本校位於中部樞紐位置,相關領域之產學研合作一直為本校競爭優勢。本院之醫工所結合醫材研究優勢及院內其他系所的機械電子專長,與秀傳醫療體系合作,設立「智慧微創器械中心」。秀傳亞太微創手術中心除具國際頂尖的醫療技術及精密設備,更處於目前全亞洲最大微創手術中心環境,有7間秀傳醫院的業務支援、直屬秀傳醫療體系營運中心整合優勢。此外,本院「無人載具研究中心」致力推動無人機相關技術之產學結合,共享實驗場所及培育人才師資,成功將 AI 與無人機結合,2019年獲得科技部年度「AI 投資潛力獎」,且配合本校以農起家的研究優勢,於荔枝椿象入侵時,對台灣農業防疫貢獻甚大。有此可見,領域的智慧人才培育一直是本院發展的重點。

本院配合教育部針對我國高教發展困境規劃之高教深耕計畫,成立「智慧創意工程學士學位學程」,採取創意設計實作、跨領域專業課程、PBL教學、產學合作、國際交換、專題競賽…等創新跨領域教學模式,期提升學生學習成效,擴展其國際視野,且增進工程技術知識,更符合產業之需求。本院亦與多所國際知名學府(美國辛辛那提大學、澳洲迪肯大學…等)簽署碩博士雙聯學位學制,搭配優惠獎助學金與國外大學實地學習體驗,期培育學生成為未來服務產業機構內具備高度國際視野之智慧創意人才。

教學目標

一、課程規劃

  1. 本學程之開設以培養創意智慧工程人才為主,課程之設計與方向朝人工智慧、實作課程、創意激盪、程式設計、跨領域課程、提供與社會責任連結之產業實習等,並採與工程相關產業密切配合方式。
  2. 本學程將開設微積分、工程數學、人工智慧、創意等基礎科目,並另外開授英文課程,加強學生專業英文能力。並以問題導向教育(Problem-Base Learning, PBL)進行跨域學習。PBL著重教師、助教、學生三者間的即時溝通,教學型態包括講授、設計思考、腦力激盪、成果展示等即時且互動方式。
  3. 本學程之專業工程領域課程,包括智慧製造、智慧城鄉、智慧材料三類,學生可依其欲解決之問題屬性,可擇一或二領域自由組合,以利專業技能之培養。

二、 預計達成目標

  1. 培育具備跨領域整合能力與解決問題之智慧創意工程人才。
  2. 培育具產業經驗之跨領域智慧創意工程人才,並可將所學知識應用於相關產業。
  3. 培育具國際視野與國外經驗之跨領域智慧創意工程人才
  4. 培育具有自我學習與溝通能力之系統整合之智慧創意工程人才。
  5. 建構以院為核心、學生為主體之創新教學平台。

三大專業領域

智慧製造

因應全球面臨少子女化,造成產業勞動力不足的問題,勞動成本增加的衝擊,加上產品生命周期變短,市場快速變化,人才技術的不足以及學用落差大,造成部分上、下游中小企業趕不上旗艦大廠的腳步,甚至影響產業之及國際競爭力。 為有效解決前述問題,德國2012年提出工業4.0,以整合資通訊現代科技與傳統工業生產的網實整合系統(Cyber Physical System; CPS)為核心,建構「智慧工廠」; 美國也啟動「先進製造業夥伴關係(AMP)」計畫,目標重新取得國際製造競爭力領先地位;日本推動「機器人國家發展計畫」發展人機共存未來工廠,並投入發展醫療照護等服務型機器人。

我國為能塑造產業全球競爭力,於105年5月開始推動「創新產業計畫五加二」計畫,其中智慧機械產業推動方案以應用智慧科技(包含智慧機械、物聯網、大數據分析、人機協同系統等),致力推動「智慧機械」產業化,產業「智慧機械」化,以建立智慧機械產業生態系統及減緩勞動人口結構變遷壓力,大幅提高生產力為願景,創造我國產業下一波成長動能。

智慧機械領域人才所需技術領域包含零組件模組與機台智慧化技術、生產線系統整合技術等如虛實整合(CPS)、感測、信號分析、健康診斷及預知保養、機台設計優化、加工優化、機台聯網、數據分析、機電整合、控制器、深度學習等,與傳統發展模式最大差異化在於要如何學習人類系統,人類生來具有眼、耳、鼻、口、皮膚等感測裝置,然後透過神經傳輸至大腦進行分析判斷,機器要達到這些功能就需有感測能力、資訊傳輸能力、學習分析判斷能力,網路傳輸就如同神經功能,判斷分析就需要信號擷取、數據分析決策等,這些技術均需靠軟硬體整合,尤其物聯網就如同人類神經系統,在過去多數機械與製造相關系所,均著重於硬體發展技術,較欠缺的是軟體能力訓練,因此本課群重點在於強化整合軟硬體能力人才培育,結合跨領域師資來進行,以補足傳統系所較缺乏的軟體能力技術。

智慧機械領域課群將以智慧製造知識技術為平台,配合製造聯網整合技術、智慧製造技術、物聯網數據分析與應用,以及以智能製造為平台的PBL專題實作等課程來執行。藉此來教育學生包含了機聯網、數據收集分析、人工智慧、人機協同等所需之軟硬整合能力,因此於課程安排上整合機械﹑電機、資工、工工等系所師資與業師來共同進行,並將搭配專題實做課程,以業界需求導向為專題題目,來訓練學生誇領域整合能力。

智慧城鄉

智慧城市(Smart City)是指利用各種資訊科技及創新意念,整合都市的組成系統和服務,以提昇資源運用效率,優化都市管理和服務,以及改善市民生活品質。藉由新一代資訊科技,包括人工智慧、大數據、物聯網、雲端運算、5G等,充分運用在都市治理及各行各業中,並利用創新的型態與方式,實現精準及動態管理,以提升都市管理成效和改善市民生活品質,建構環境友善的永續城市。

本課群基於已建立之土木工程、環境工程專業學術基礎,更強調創新和多元跨領域應用,利用大數據之智慧分析,於發展與環保之間取得良好平衡,以打造一個「智慧環境」。透過網路和遙距監控技術,可充分掌握即時空污狀況,藉由天氣狀況預測,事先反應以減少空污紫爆機率。即時道路交通狀況等數據分析,有助改善和紓緩道路擠塞的問題、降低移動汙染源,實踐「智慧流動」。此外,數位資訊分析技術也可應用於「智慧建築」、「智慧監測」、「智慧治理」、「智慧防災」等領域,基於數位資料分析的智慧決策,可使得城市的發展朝更人性化的永續目標。

智慧材料

本院於110學年度成立智慧創意工程學士學位學程,呼應政府前瞻計畫推動「人工智慧」產業應用之重點,並因應中部為我國智慧機械與光電製造重鎮之發展,整合院內系所專長,規劃「智慧材料」、「智慧製造」與「智慧城鄉」三大專業領域之學習課程,培養新世代具備整合人工智慧與工程技術之智慧創意人才。其中「智慧材料」的課程規劃,透過選修以下本院「材料」與「化工」領域的專業課程,協助學生認識各種「材料」與「製程」的基本內涵與特性,建立「材料」應用的基礎識能。

化工概論、電子材料導論、材料科學導論、儀器分析、高分子導論、水處理薄膜技術、程序設計實務、物理冶金、薄膜製程、材料設計與選用、電子材料、材料分析、電化學能源材料、高分子材料、循環經濟。

此外,搭配「人工智慧與創意」相關課程的修讀,培養學生的創意思考,引導學生融合「材料」與「化工」領域的專業課程,激發「材料」創新應用的可能性。本院亦提供「實習實作」課程,協助學生在校外(國外)專業場域學習,透過產業實習學習實務經驗,同時了解社會對「材料」的實際應用情境與期望,以實際場域的學習經驗導入「人工智慧產品創意設計」,並將學術理論應用於實務,以期設計出更貼近社會發展的「智慧材料」,應用於創新的產品構想。本院下屬單位包括「智慧自動化暨精密機械研究中心」、「智慧微創器械中心」、「無人載具研究中心」及「智慧封裝研究中心」,皆與相關產業保持密切合作與連結,同時接軌國際,亦可以提供學生多元學習與實務應用的機會。

人工智慧是推動電子產品演化具有智慧連網功能的關鍵推手,其中「智慧材料」是製造多元智慧化電子產品的基礎,也是發展智慧創意工程的核心。為提升智慧創意工程的可行性,關鍵性「智慧材料」的研發與設計是首要的目標。如何連結人工智慧與關鍵材料,拓展材料智慧化應用之可能性,極需培養跨領域之整合性人才。本學程將透過基礎與專業課程的授課,搭配校外(國外)實務的學習,培養具有創意能力的學生,應用人工智慧於工程技術上,協助學生朝能源、光電、精密機械、醫療、農業等相關領域發展,開發「智慧材料」更多元寬廣的應用性。

學程組織架構

學生未來發展

本學程教育目標為培育具人工智慧專業、整合及創新能力、國際視野之先進科技人才,以促進產業發展、增進人類生活品質:

 

(1) 人工智慧及程式語言:學生畢業後具備人工智慧、程式設計等職能知識,能全面應用到數位科技產業、數位科技應用產業以及創新數位科技產業。同時,學生透過程式基礎課程,培養有科技內涵的第三語言能力。因為台灣不是英語語系使用國家,提早接觸電腦程式不僅會提升英語使用能力,也會加強邏輯思考能力。

(2) 創新思維:訓練具有硬體Domain Know-how之軟體人才、跨域創新應用整合人才、具有設計思維(Design Thinking)的人才。

(3) 跨領域融合:須具備「專業領域知識」、「資訊軟體」與「資料分析」等技能。以攻堅應用標的建立軟體與硬體人才合作平台,整合軟實力與硬實力。

(4) 國際觀(含語言能力及文化認知):除國際交流外,學程課程設有基礎英文及西方文化課程,加強學生專業英文能力並培養其適應全球化工作情境之能力。

 

學生自本學程畢業後可從事技術研發主管、系統架構師、系統分析師、程式設計師、資料庫管理師、資安網管人才、技術支援服務人才、資料分析師、資訊系統顧問、專案經理、產品經理、行銷企劃人才、醫療、創意人才、語言翻譯、金融交易、理財機械人、語音助理、人機互動協作的工業機器人、無人駕駛…等領域。

學程Logo

規劃由本學程第一屆學生設計並經由票選產生。