本系之發展方向與目標，係配合國家政策、產業需求與技術發展趨勢而制定。本系規劃專業領域包含「精密機械」及「光機電整合」為兩大核心領域，使學生不但學有專精，並具跨領域的知識，期能強化學生之應變能力，以適應多元變化的職場需求。

本學程為培育光電工程專業人才，包含基礎、專門到多元跨領域課程。擁有光電工程研究所、電機工程學系等相關系所支援師資與教學，這些系所通過中華工程教育學會(IEET)工程教育認證(EAC)，提供教育國際認證品質。學程教師研究領域有四大方向:半導體、光電、生技及綠能，在論文著作、研究計畫、專利與產學研合作等皆有良好成績。為提昇學生就業力，課程規劃產學合作模式，協同業界人才培訓模式，跨領域及實務學習。

本系「機電工程學系」主要是發展以機械為主之機械與電機整合應用技術，並輔以電子、資訊、光學、材料等相關之技術。

光電工程是探討「光」(Light/Photon)與「電」(Electrons)相互影響的效應，以及這些效應的應用的領域。在這裡所謂的「光」，除了可見光之外，還包含了不可見光，像是紫外光與紅外光等等。光電是橫跨物理、光學、電子、化學、材料等領域的研究，期能發展出更新、更快、更有效的方法來運用光的特性。

在閱讀各個基礎學科與知識時，除了基礎的原理外，需要更深究其應用面，如何應用這個基礎知識在材料的製程與應用上，此外，因為學科內容豐富且具一定廣度，因為需要具備歸納與融會貫通的能力，可以透過參加科學專題來加強這項能力，透過自己發現問題，嘗試解決回答它，將有助於提升自己的觀察力，歸納與融會貫通的能力，同時也能培養動手做的實力，此外，與國際接軌一直是做個材料科技人需要具備的能力，因為需要提升英文的聽說讀寫能力，以降低未來在面臨英文授課時的壓力。

本學程主要重視學生數理領域基礎知識、具有問題解決及應用能力；著重學科之數學、物理及自然科學等科目相關成績表現及實作成果。

本系「機電工程學系」主要是發展以機械為主之機械與電機整合應用技術，特別強調跨領域技術(機、電、資、光、材等)的整合，有別於傳統機械系與電機系的教學內容與研究模式，更能培養符合產業需求之機電整合人才。

光電相關科系有電機系、機電系等，因光電原本就隸屬於電機領域中的一環，但機電領域焦點於開發符合機械、自動化、運輸、能源資源等產業之關鍵零組件與核心技術之研究。光電則是研究任何與光相關議題，例如光電元件、生醫光電、光纖通訊、綠能資源等等。

雖然本校為師範大學，具有培育老師的傳統，但本系學生的畢業出路中九成以上都是在產業界擔任工程師的角色，與一般大學機電系、機械系的畢業學生無異。不過仍保留讓有意從事教學工作的學生可以修習教育學分。

1、光電工程科系最容易被誤會畢業後只能當半導體工程師。
2、光電工程科系最容易被誤會畢業就是進竹科當科技新貴。

有些高中生可能認為機電系學習的內容是機械與電機的整合，但可能造成機械專長比不上機械系畢業生，電機專長比不上電機系畢業生。其實機電系的畢業學生不僅具有「機電整合」開發能力，也可以成為產業上機械與電機專長人員間的溝通橋樑。

光電工程學士學位學程之課程學習規劃為跨領域學習，畢業生可從事職業也相當廣泛，包含半導體、光電、生技、及綠能領域專門知識；光電工程學士學位學程亦培育創新創業能力，有機會擔任光電研發人員、生醫領域的儀器設計與檢測技術員等。本校也提供教育學程，培育中等學校教師，可教授物理、電子、電機等相關科目。

多數人仍對師大有既定印象，認為來師大就讀是為了成為老師，師大已轉型多年，且本系為師培及非師培並行學系，意即本系提供學生多元選擇，可選擇繼續升學、未來進入職場工作；亦可選擇成為老師，進行相關之師培訓練。
就業方面，本系畢業生多進入半導體、電子、面板、光電、精密機械、工具機產業等，如台積電、日月光、台達電、友達、群創、鴻海、大銀微系統...等；或是公部門如：中研院、工研院、中科院、儀科中心...等。

簽有國外學校學術合作與交流協議及學生交換合約，提供赴外交換機會；
德國尤利希研究中心(The Forschungszentrum Jülich GmbH)
法國雷恩國立應用科技學院（INSA of Rennes）
法國勒芒大學(Le Mans University)
俄羅斯聖彼得堡國立資訊科技機械與光學大學（ITMO）
亦可於大三、四時申請碩士生先修資格，5年取得大學及碩士學位。

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