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國立清華大學 工程與系統科學系乙組(智慧奈米系統組) |
國立清華大學 原子科學院學士班 |
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| 所屬學群 |
工程學群
跨
地球環境學群
工程科學學類 |
工程學群
跨
地球環境學群
工程科學學類 |
| 所在校區 |
校本部 新竹市光復路二段101號 |
校本部 新竹市光復路二段101號 |
| 學系特色 |
本系成立於民國五十三年，是清華大學在台復校最早成立的兩個科系之一，為凸顯本系在機、電、材及工程物理等多元化教學研究的特殊性，並迎向未來科技中跨領域整合的潮流，本系於民國八十六年更名為「工程與系統科學系」，將豐富的資源投入在更多具前瞻性的跨領域教學與研究，是目前亞洲最佳的跨領域整合科系之一，期望能為台灣培育未來的科技菁英。 |
因應科技與社會多元化的趨勢，自98學年度成立雙專長之原科院學士班，結合本院內各系所在能源與環境領域的特色課程，以及本校各院系在其他領域之整體優勢，學生可依志趣，自由選擇本校任一學系如電機、材料、化工、經濟甚至音樂等為第二專長，提供學生先學習再選擇專長領域的彈性並賦予π型人所具備的職場競爭力。透過創新思維與多元環境，培養跨領域整合且具有國際視野的博雅科技菁英。 |
| 學科意涵 |
清華大學工程與系統科學系乙組 (智慧奈米系統組)為因應人工智慧(AI)晶片發展而設置的課程。AI的領域可大致區分為智慧應用、演算法開發與硬體核心裝置。本組的教學特色是整合機械、電子、材料、物理領域的核心課程，應用於AI晶片所需的上游系統設計、中游製程技術、與下游奈米檢測。 |
雙專長乃本校獨創彈性且跨領域學習設計，優勢是使同學能在必修128學分下修習雙專長，不會增加同學的畢業學分數及修業時間。透過紮實的雙專長學習，讓同學能奠定良好的數理基礎，及具備廣泛的工程知識，最重要的是同學的跨領域能力足以能夠做更深入的學術研究及應用發展，如此才有能力面對未來科技的挑戰，成為領袖級的菁英人才。 |
| 學習方法 |
本系注重教學，對大學部學生而言，教學是大學生學習最重要的管道，本系有三分之一 的教授獲得過本校傑出教學獎，即為明 證。前瞻的學程再加上多專長優秀的教師，才能提供成功的跨領域教學。各專業領域選讀無名額限制，完全尊重學生意願。 版權:清華大學工科系 
資料查閱：圖書館館藏目錄、期刊、資料庫、網路等管道進行各項文獻蒐集 版權:Pixabay 免費圖庫 
實驗實作：教授及助教協助同學透過實際實驗操作，讓同學深入體會課本上學到的知識 圖解:學生於本系電子實驗室進行實驗課程 版權:清華大學工科系 
線上學習：開放式雲端課程讓學生彈性規劃學習進度，不受時地限制，自由選擇提升知識的廣度或深度。 版權:Pixabay 免費圖庫 
暑期實習：透過與企業實習機構及企業導師之互動，協助學生在進入職場前，學習企業實務經驗與瞭解產業趨勢。 版權:清華大學工科系 |
本班提供學生能源與環境的整合學程作為第一專長，為國家發展培植優質之能源環境領域人才。學生可依據自己的性向與志趣，擇一選修本校其他院系之核心課程作為第二專長。透過紮實的雙專長訓練，使學生適性適才的發展，成為具有跨領域競爭力之優秀人才。 圖解:重點多樣 客製學程 版權:清華大學原科院學士班 
根據每一位同學的學習狀況，量身打造適合的修課計畫，充分發揮個人志趣並具備跨領域視野。本班也為每一位同學進行個別選課輔導，使同學能夠了解自身優勢與各種學習方案的未來發展。 圖解:雙專長的全面性優勢 版權:清華大學原科院學士班 
為了強化同學的國際視野並降低學用落差，本班提供了多樣性的海外交流機會、低碳綠能暑期學校、營隊活動以及企業實習機會。 圖解:海外留學系列講座 版權:清華大學原科院學士班 
「原科之夜」為本班最重要活動之一，於新生入學後，邀請學長姐回來分享大學生活、不同二專說明、社團活動、專題研究、企業實習、出國交換、研究所推甄、國外研究所申請等主題，讓學生可以藉由學長姐分享，對大學生活之規劃與安排更有概念。 圖解:原科之夜活動合影 版權:清華大學原科院學士班 |
| 高中階段可以準備的學習方法或方向 |
學習內容豐富且具一定深度，需具備歸納與融會貫通的能力，可以藉由參加專題研究來加強這項能力。透過自己發現問題，嘗試獨立解決回答它，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，與國際接軌一直是跨領域科技人必須具備的能力，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。 |
本班課程綜合工程及環境各類學科基礎，引導學生多元探索與跨域學習。因此，鼓勵學生可參與科學領域相關課程學習及跨領域探究活動。此外，並注重學生長期參與社團、課外活動或競賽活動中的學習脈絡與領導經驗與反思。 |
| 與相關科系之異同 |
本系與一般工程科系相比，本系的課程具有電子、機械、材料多元化及跨領域的特色，注重數學及物理基礎課程。與物理系等理論類科系相比，本系強調工程知識與訓練。 |
第一專長為原子科學院內專屬的能源與環境課程，其中能源課程以低碳綠色能源如核能、太陽能、氫能為核心，環境課程則注重化學基礎，並強調永續環境相關課題，如環境對人體的健康、奈米材料在環境上的應用、全球污染物分布；第二專長可依學生的性向與志趣或與第一專長之結合性，任選本校其他系所之核心課程，並有10個學院43個領域可供選擇。
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| 生涯發展容易誤解之處 |
本系大學部畢業生絕大部份(95%以上)選擇繼續至研究所取得碩士學位後再就業。除核工領域畢業生較多在核能或醫學物理相關單位發展外，其他專業領域的系友多任職於高科技相關的半導體、電子、光電與資通訊產業。本系跨領域整合訓練與強調未來科技的特色，也提供畢業生投入奈米、能源與生醫等新興高科技產業的能力。 |
雙專長的課程確實比單一科系來的繁重，但同學們在大學四年可透過一二專的修讀，找出自身的優勢與興趣。在雙專長的訓練下，畢業時同學會選擇某一專長的研究所繼續就讀。本班學生第一專長能源第二專長材料，推甄上陽明交大學電子所；第一專長能源第二專長電機，輔系物理系，錄取清大核工所、通訊所、物理所，以及台大電信乙等
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| 學習方法容易誤解之處 |
無 |
院學士班就是在學核能嗎？本班供完整的低碳能源課程，含太陽能、核能、氫能，核能僅是本低碳能源課程之一，相較外校的系所，本班有更完整的核能課程提供，可拓展同學在低能源領的學長光譜。 |
| 補充提醒與說明 |
跨領域學習已成趨勢，儘管任何同學都可透過自行選修跨系課程完成，但很可能會遇到衝堂問題，導致需要花更多時間才能修完選定的科目。在工科系各領域核心課程都已妥適安排，不僅沒有衝堂及跨系學分承認的問題，亦可提升學習效率，順利銜接研究所進階課程，對未來進修與深造有相當的助益。 |
詳見圖片 |
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國立清華大學 工程與系統科學系乙組(智慧奈米系統組) |
國立清華大學 原子科學院學士班 |
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| 核心課程地圖 |
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| 專業選修課程 |
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| 特色課程 |
機器學習導論本課程介紹機器學習的基本概念及其相關內容數學工具。 它針對的是高年級生，並且假設以前沒有機器學習的概念。對多變量微積分、基本線性代數有一定的了解有助於本課程但非必要。涉及的主題包括概率分佈、貝葉斯決策理論、參數方法、多變量方法、降維、聚類、決策樹、線線性判別、多層感知器和深度學習。 圖解:機器學習 版權:Pixabay 免費圖庫 
半導體元件物理
學習基本半導體物理及載子傳輸現象，瞭解常用半導體元件電特性之物理機制，並介紹各種應用半導體所製作的元件： 圖解:半導體 版權:Pixabay 免費圖庫 
第一原理材料計算破除學生認為理論計算是枯燥乏味之謬思；引起對理論計算之興趣； 以第一原理計算為主，重點在介紹密度泛函理論及讓學生對不同尺度理論計算應用有基本的認識及其重要性與如何計算材料相關物理化學性質等。 圖解:奈米材料 版權:清華大學工科系 |
燃料電池原理與應用本課程涵蓋燃料電池領域之歷史發展、電極電位理論、電池原理、燃料電池種類、各類型燃料電池之工作原理與應用範圍、燃料電池之發展瓶頸與現況、以及燃料電池應用等主題，自淺而深提供學生有關燃料電池原理與技術的基礎知識、進階理論與應用領域，使學生具備基本但完整的燃料電池知識，並能於未來的進修或工作中加以應用。 版權:Fuel Cell Systems Explained, 3rd Edition 
核工原理原子核物理導論、原子核分裂反應、放射元素衰變、輻射（中子、光子、帶電粒子）與物質作用、核能電廠導論、中子擴散與碰撞減能理論、核反應器中子能譜、核反應器物理、核反應器臨界計算、核反應度動態行為等 版權:Introduction to Nuclear Engineering 
太陽能電池原理適合大學部三四年級學生與碩士班了解太陽能電池領域的基礎理論課程 授課內容 1. 緒論 2. 光電與半導體物理 3. 太陽能轉換發電原理 4. 太陽能電池的基本結構 5. 太陽能電池的轉換效率 6. 提昇太陽能電池效率的方法 7. 前瞻太陽能電池簡介 版權:Jenny Nelson, The Physics of Solar Sell 
環境科學與工程本課程的目標是介紹定量處理環境問題所需的工程和科學必要的原理與應用。 將涵蓋關於供水，污水處理，空氣污染控制以及固體和危險廢物管理的基本傳統材料。 現今的一些主要環境問題也在討論內。 版權:清華大學分環所 
環境化學本課程專為那些對環境科學和技術感興趣的學生設計。需要包括物理化學，分析化學和有機化學在內的幾門基礎課程。 版權:istockphoto.com創作者:metamorworks提供者:Getty |
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國立清華大學 工程與系統科學系乙組(智慧奈米系統組) |
國立清華大學 原子科學院學士班 |
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| 適合從事工作 |
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| 系友生涯 |
未上傳圖片
金聯舫系友核工68級 榮獲2006年傑出校友 現任科管院教授兼院務顧問 金聯舫博士（68級核工）在美國哥倫比亞大學畢業後，先在核能行業工作，後轉戰3C產業，陸續在美國Convex超級電腦公司、Motorola、IBM跟台積電擔任高階主管，期間卓有貢獻。 更多介紹請見清大數位校史館：http://archives.lib.nthu.edu.tw/history/people/alumni_024.html 未上傳圖片
林誌祥系友核工86級 榮獲2016年傑出校友 美商祥茂光電科技股份有限公司Applied Optoelectronics, Inc.（簡稱AOI）的創辦人、總裁、執行長兼董事會主席 林校友擁有的多項美國專利中，記錄著他的研究成果，在1997年2月催生了美商祥茂光電科技股份有限公司（簡稱AOI）。 AOI的營運範圍包含美國、台灣及中國大陸，三地皆設有生產部門、研發部門、銷售部門和行政管理部門，以服務全球客戶。 更多介紹請見清大數位校史館：http://archives.lib.nthu.edu.tw/history/people/alumni_062.html 未上傳圖片
邱德成系友核工87級 榮獲2011年傑出校友 益鼎創業投資股份有限公司董事長/總經理 1996年自行創業成立益鼎創業投資公司，為當時國內最年輕的創投業負責人，專注投資於國內光電產業、IC設計公司及電子關鍵零組件業，並協助國內多家企業創業成功。 更多介紹請見清大數位校史館：http://archives.lib.nthu.edu.tw/history/people/alumni_045.html |
版權:鄭文淇系友提供
鄭文淇師大附中畢業，進入原科院學士班就讀，第一專長能源，第二專長材料，碩士班就讀清華大學工程與系統科學系，畢業後至美國伊利諾大學攻讀博士班。目前任職於美國愛達荷國家實驗室（Idaho National Laboratory)。 大一受數學系高淑容老師邀請，與多位不同系所同學一起加入教育部「跨領域人才培育計劃」，研究的目標是希望建立一個核三廠反應爐的模型，並分析反應爐上半部熱流動的情形，進一步可以知道反應爐頂蓋會不會因為冷卻水的溫度梯度而有裂縫。獲得「教育部顧問室大學跨學門科學人才培育銜接計劃」的金牌獎，碩士班將研究完成，於ICONE21發表。 
版權:陳昱勳系友提供
陳昱勳武陵高中畢業，進入原科院學士班就讀，第一專長環境，第二專長化學，雙主修生科，清大生物資訊與結構研究所畢業，目前在德國聯邦最高學術機構德國馬克斯•普朗克生物物質研究所(Max-Planck School Matter to Life)進行愛滋病毒與mRNA治療開發。 昱勳可說是本班修課狂人，畢業除拿到相當優異的GPA，共修習200學分。修習課程非常廣汎，有環境、核工、化學、生物、多國語言、小說等。本班雙專長制度，讓昱勳在大學期除間透過修課，習得自己擅長的、有興趣的、想了解的、與只有清大才有的所有課程。碩士班推甄，深獲台大、清大眾多研究所教授的高度肯定。 
版權:江政鉉系友提供
江政鉉成功高中畢業，進入原科院學士班就讀，第一專長能源，第二專長材料，研究所就讀工程與系統科學系，目前在台積電製程開發部門服務。 政鉉在高中時期對物理特別有興趣，也有特別傑出的表現，曾參加台大舉辦的高中物理科學人才培育計畫，本來二專選擇物理，但修課預到瓶頸。學士班的制度是可以自由選擇與更換二專，大二上學期結束，馬上更換二專，之後課業與研究都很順利，就業也水到渠成。 
版權:蘇子森系友提供
蘇子森羅東高中畢業，進入原科院學士班就讀，第一專長為能源與環境，第二專長為化工。碩士班與博士班就讀清華大學化學工程學系，畢業後至瑞士洛桑聯邦理工學院擔任博士後研究員(2019.09-2020.08)，回台後於清華大學化學工程學系擔任博士後研究員(2020.09-2023.01)，並為台灣鈣鈦礦科技股份有限公司創辦人之一(2021.03)。目前任職於國立臺灣科技大學產學創新學院能源永續科技研究所助理教授。 子森高中時就對化工與材料領域有極大的興趣，在進入原科院學士班後，大一就選取兩個二專的先修課程，分別為質能均衡與材料導論，經過一學期的摸索，確立了選擇化工為第二專長，這也是學士班的優勢，讓學生有更多的時間與機會去探索，找到適合自己的領域，隨後就在化工有很不錯的課業表現，且也直接找化工系老師做專題。學士班跨領域的課程安排，也讓子森大幅提昇了學識的廣度，最後成功免試逕行錄取清大化工碩士班。 |
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國立清華大學 工程與系統科學系乙組(智慧奈米系統組) |
國立清華大學 原子科學院學士班 |
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多元能力 |
語文理解與表達：能透過語文理解他人想法形成特定概念，且能說明特定想法或因果關係。
5%
敏銳創造：能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異，且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋，呈現新穎之處。
5%
邏輯推理：能捕捉事物運作的規律或關聯性，歸納或是推演不同事物的差異或因果關係，並得到特定理解。
5%
數理科學：能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題，依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
5%
記憶詮釋：能識別、儲存、喚起多項資訊、數字、知識內容，且能以多種方式組合這些訊息間的差異與關聯。
5%
快速知覺與總結：能從散落的資訊中，快速分辨與覺察具有意義的訊息，且能歸納出要點、關聯、架構等概念。
5%
同時多工：能同時接收多個訊息，切換心力在不同的訊息組合。
5%
專注力：投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
5%
遠觀細察：能在遠、近距離中能分辨、比較色彩差異，在不同光線強度下能觀察物體大小、距離、移動變化。
5%
批判思考：運用不同觀點對問題進行理性分析，對問題的解決方法或結論，評估出優缺點、支持、反對的意見。
5%
主動學習：積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響，並依據各環節選擇適合的學習行為。
5%
自省促進：收集、評估自己或他人的表現，提出可改善及調整的方法或採取行動。
5%
社會覺察與合作：覺察並理解他人的感受或想法，並調整自己的做法，配合他人來完成任務。
5%
說服協商：提出觀點與他人商議或說服他人同意，以積極的態度引導他人，達成共識、目標，或解決困難。
5%
問題解決：分析並預判問題的成因與後果，設想出合適的解決方法及使用的工具。
5%
運作分析：分析特定需求並規劃合適的運作流程，運用技術調整、組裝、設定設備，讓設備及系統正常運作。
5%
程式設計：了解程式語法以及邏輯架構，撰寫、修改程式，開發並設計系統。
5%
機械操作：能監控設備或系統，按程序運行、排除故障，且能進行修繕、更換零件，檢測產製成果的品質。
5%
系統運作：評估與分析系統的運作方式、效能，考慮運作成本與效益，制定系統運作可改善或調整的方式。
5%
資源管理：分配及運用可支配的資源，調配人力、物力、資源運作的合理性、平衡性，發揮預期效益。
5%
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主動學習：積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響，並依據各環節選擇適合的學習行為。
15%
數理科學：能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題，依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
15%
語文理解與表達：能透過語文理解他人想法形成特定概念，且能說明特定想法或因果關係。
10%
專注力：投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
10%
敏銳創造：能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異，且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋，呈現新穎之處。
5%
邏輯推理：能捕捉事物運作的規律或關聯性，歸納或是推演不同事物的差異或因果關係，並得到特定理解。
5%
同時多工：能同時接收多個訊息，切換心力在不同的訊息組合。
5%
自省促進：收集、評估自己或他人的表現，提出可改善及調整的方法或採取行動。
5%
社會覺察與合作：覺察並理解他人的感受或想法，並調整自己的做法，配合他人來完成任務。
5%
問題解決：分析並預判問題的成因與後果，設想出合適的解決方法及使用的工具。
5%
運作分析：分析特定需求並規劃合適的運作流程，運用技術調整、組裝、設定設備，讓設備及系統正常運作。
5%
程式設計：了解程式語法以及邏輯架構，撰寫、修改程式，開發並設計系統。
5%
系統運作：評估與分析系統的運作方式、效能，考慮運作成本與效益，制定系統運作可改善或調整的方式。
5%
資源管理：分配及運用可支配的資源，調配人力、物力、資源運作的合理性、平衡性，發揮預期效益。
5%
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性格特質 |
主動積極：常常主動提出特定見解，樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動，引領他人的行動。
100%
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主動積極：常常主動提出特定見解，樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動，引領他人的行動。
20%
探究冒險：常常樂於探索未知事物、能夠容忍陌生情境，樂於把困難視為一種挑戰，在探索、挑戰未知中偏好看見自己的成長。
20%
變通開創：常常對多種事物，表達熱情興趣，對於既有事物，進行拆解、重組，給予新的理解與觀點，並且喜愛創造出令人意想不到的新事物。
15%
合作互助：總是願意優先關照、包容他人的需求，在不同意見中尋求最大的合作可能，優先尋求團體的共同價值，信任團體成員的指引。
15%
樂群敬業：總是表現活潑、傳遞熱情，主動參與活動，熱衷於與夥伴一同完成任務。
10%
自信肯定：總是相信自己能達成目標，會肯定自身的優勢、長處，面對挫敗能較好的調整情緒。
10%
親和接納：總是願意關懷他人情緒與感受，樂於接納與照顧他人困擾與情緒，表現和藹友善、易於親近。
10%
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