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。

清大動機系橫跨「機械」與「電機」兩個領域，是台灣第一個推動「機電整合」的系所，更透過課程與師資結構的調整，成為「光機電整合」的先鋒。2018年更進一步結合人工智慧與資訊科學，利用最佳化技術、機器學習、資料探勘與大數據分析，推動機械工業與製造生產系統之智慧化，邁向「AI光機電整合」。動機系除了提供學生紮實的機械工程領域知識學習外，也透過結合電機、光學、資訊等相關知識，培養學生具備系統整合的能力。

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。

只要是會動的機器，都屬本系的研究範疇。日常生活中除了汽車、工具機等已熟知的大型機械外，電腦、手機、晶片系統等尺寸小、精密度高的電子產品、奈微米元件、生物醫學用微小晶片系統等，也都是近年來動機系重視的研究主題。因此研究領域含括機電整合、能源與動力、電機控制、微機電系統、精密機械與智慧製造、AI機電資訊、先進半導體製程、生醫工程等。

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。

1.能培養能夠主動發掘問題，並解決問題之能力。
2.能利用所學知識，將理論於實際應用。
3.能在投入任何學習過程中能夠反思。
4.能融入團隊合作，發揮自我價值。
5.能提升自我英文能力。

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。

動機系研究範疇包括動力能源、電機控制、微機電與奈米科技、精密機械與智慧製造、AI機電資訊、生醫工程、先進半導體製程等。本系除了將機械與電機兩者融合在大學部的基礎課程中，並進一步將光、生醫、動力、能源、微奈米、AI等科技與機電系統整合在一起，所以本系的學生比機械系的學生不怕電，又比電機系的學生懂機械！

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。

一般人容易誤以為機械系未來出路多為傳統產業，甚至需上機台做黑手。實際上本系畢業生廣泛從事於學術研究、政府或國營單位、半導體科技產業、製造產業、自行創業等，未來出路廣。

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。

一般人容易對機械系的學習內容認為須做粗重工作、做黑手修理機器等刻板印象，甚至認為女生不適合念機械系，此為錯誤觀念。本系的研究領域涵蓋各種高科技產業技術，學習內容旨在培養學生成為具備系統整合能力去解決問題的工程師，以及成為高階的領導及研發人才。

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。

本系大一修習包括基礎必修科目(普物及實驗、普化及實驗、微積分、工程導論等)、程式設計、材料科學導論、工場實習。大二修習動機系專業科目，如工程數學、應用力學、熱流學、電路學、電子學等。大三可依興趣選擇於四個專業學程中擇一修習。最後在專題研究這堂課，學生利用三年多來所學，以團隊方式進行題目研究，動手解決務實的工程問題，參加公開專題成果展。網址：https://www.pme.nthu.edu.tw/

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