國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立清華大學 動力機械工程學系 |
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所屬學群 |
工程學群
材料工程學類 |
工程學群
機械工程學類 |
所在校區 |
資料準備中 |
資料準備中 |
學系特色 |
本系是國內第一個成立的材料科學工程系所,畢業生人數不僅執國內之牛耳,系友表現出色,在產官學研各界,更居領導地位。本系有極優良之師資,並設有科技部貴重儀器中心,擁有最完善的材料分析、鑑定及量測設備。研究成果,不僅於國內居領先地位,在國際上亦備受肯定。高科技產業蓬勃發展後,本系培育之人才更是供不應求。 |
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。 |
學科意涵 |
材料科學工程學系係培育在工業、科技及經濟發展各領域所需之先進能源、高效能光電、微電子、奈米、高性能、仿生生醫等材料之研究開發與應用人才,並兼具材料設計、製程、分析與檢測之專業知識,開發新型材料與關鍵技術。 |
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。 |
學習方法 |
理論課程修習:學生將修習工程導論、材料熱力學、材料之物理性質、擴散與相變化、量子物理導論、結晶繞射概論……等理論知識。 圖解:本系理論課程簡表 版權:本系系簡介資料 專題實作:擬定一特定題目(如家庭照護-智慧電子裝置)與同儕進行團隊合作與實作,除了培養學生之研究能力,也增進與他人合作溝通及協調能力。 圖解:本系提供學生專題實作良好之研究設備 版權:本系系簡介資料 業界實習:鼓勵學生暑期至業界學習實務經驗,將學術理論充分應用於產業,培養獨立進取態度,提升職涯競爭力。 圖解:本系特色-暑期業界實習 版權:本系系簡介資料 |
動機系的學習方法為強調理論與實作結合,例如大四必修的專題實作課程,必須選定一個專題研究題目,與他人進行團隊合作實作,藉由實際設計與實驗操作來解決務實的工程問題。 圖解:學生專題研究實作作品 版權:國立清華大學動力機械工程學系 應用課程知識理論去動手實作:學生團隊-清大賽車工廠。是一群熱愛賽車的同學組成的學生方程式賽車團隊,以從零開始的方式打造自己設計、自己製造、自己行銷的方程式賽車。從2016年起每年皆打造新賽車(包括油車、電動車、自駕車)赴日本、歐洲參加學生方程式賽車競賽,屢獲佳績。 圖解:賽車工廠團隊學生與自行打造之賽車 版權:國立清華大學動力機械工程學系 應用課程知識理論去動手實作:學生團隊-DIT Robotics。是由一群喜愛機器人的學生組成。DIT=Do, Improve, Try,即秉持動手實作、不斷改進、勇於嘗試的精神迎接挑戰。團隊學生自行打造機器人,參加國內各種不同比賽,甚至每年赴美國、歐洲等地參加國際性機器人比賽,屢獲佳績。 圖解:DIT Robotics參加歐洲機器大賽 版權:國立清華大學動力機械工程學系 |
高中階段可以準備的學習方法或方向 |
材料屬於工程領域學群,不僅著重深厚的基礎背景知識,同時也強調如何將理論計算實際應用到實作中。因此在學習基礎知識過程中應逐漸培養發現問題並思考如何解釋問題的能力,並透過專題實作來進一步思考如何解決問題,以此培養對於材料特性的敏銳度以及觀察力。另外材料人為國際半導體企業不可或缺的人才,為了培養離開校園與國際接軌的能力,除了透過英文授課學習外也要主動學習。 |
1.能培養能夠主動發掘問題,並解決問題之能力。 |
與相關科系之異同 |
在理學院裡,研究與教學的重點在於對自然現象的理解,工學院重點在於對自然現象的應用,材料系是兩者兼具。材料系著重於固態材料的特性研究、物質科學與工程應用,並探討材料微結構-製程-性質的關聯性。材料研究上的突破常常產生技術的革命,突顯出材料研究的重要,如商用電子元件、生醫、金屬與合金、陶瓷與高分子等。 |
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! |
生涯發展容易誤解之處 |
材料系易聯想到材料五金行,認為畢業即從事五金材料相關行業別,其實不然。材料系畢業生出路主要分三大類:學術界-培育莘莘學子。產業界-從事傳統、電子、航太、運動器材、新能源、醫藥、生技、化學檢驗產業等,都迫切需要材料領域的人才。研發界-解決人類所面臨的挑戰與的問題,需仰賴材料研發人員的努力與付出。 |
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。 |
學習方法容易誤解之處 |
一般認知,以為材料的學習範疇多以習得材料元素、材料萃煉……等知識為主,然而,「材料為工業之母」,本系之專業培訓函蓋先進能源、高效能光電、微電子、奈米、高性能、仿生生醫六大領域,而時下最夯的AI人工智慧、自駕車……等亦為本系新亮點,材料科學學習內容與日常生活息息相關,在新興科技領域扮演關鍵角色。 |
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。 |
補充提醒與說明 |
為強化學生業界暨國際競爭力,本系設有業界導師制度及領袖材子計畫,由業界豐富經驗系友擔任導師並輔導學生;領袖材子計畫包含提供獎學金與生涯規劃輔導,分為學術研究、創業、逐夢等組。本系與UC Berkeley、UCLA等世界頂尖大學簽訂共同培育學生計畫,提供學生出國交流機會與獎學金;另本系與瑞典林雪平大學合作,提供大學部學生取得該校碩士學位機會。 |
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/ |
國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立清華大學 動力機械工程學系 |
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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 |
材料科學與工程讓學生了解材料科技所涵蓋的領域及基本知識,以及和未來四年課程與其他跨領域工程的連結、各種材料的實際的應用、正面臨的問題及挑戰與所需突破及創新之處。 圖解:授課講義內容 版權:本系葉安洲教授提供 材料熱力學上學期先介紹熱力學三大定律及各種熱力學函數並討論單相氣體及凝態系統之熱力學性質,下學期則討論理想與真實溶液之性質,雙元相圖與自由能之關係,化學反應之平衡觀念。 圖解:授課講義內容 版權:本系陳翰儀老師提供 晶體缺陷本課程講述材料結構與缺陷相關知識,涵蓋材料結構、材料缺陷以及缺陷消除等內容。課程目標在建立材料結構與缺陷相關知識,分析並解決材料結構與缺陷相關問題,建立材料科學重要基礎知識。 圖解:授課講義內容 版權:本系張守一老師提供 擴散與相變化本課程包含材料科學的擴散及變化,主題涵蓋擴散、穩態理論、暫態理論、Fick第一定律及第二定律、可變擴散率、移動邊界、異構系統、原子機制、Kirkendall效應、up-hill擴散等。相變理論包含:成核、發展、離相分解。 圖解:授課講義封面 版權:本系簡朝和老師提供 量子物理導論量子理論的入門課程,主要以物理現象介紹為主,數學為輔,讓同學了解量子的概念,並對相關的物理現象,做概念性的介紹。 圖解:授課講義內容 版權:本系賴志煌老師提供 |
專題研究一、二在這門充滿趣味與挑戰的課程中,學生必須利用三、四年來所學到的知識與技術,以團隊合作的方式,選定研究題目,藉由真實的設計與系統的建立來解決務實的工程問題,並於一年研修後之期末參加公開專題成果展。 圖解:動機系期末專題成果展 版權:國立清華大學動力機械工程學系 基礎熱流學以熱力學(包含第一及第二定律)分析系統的物理化學能量變化,並應用在許多熱力學循環分析,是所有機械、電機、化工應用工程的基礎學程。 圖解:動機系機工實驗室-燃料電池量測平台 版權:國立清華大學動力機械工程學系 應用力學一、應用力學二應用力學包含包括靜力學及動力學。靜力學為固體力學之基礎,它以質點或剛體探討靜力平衡問題,也是動力學之基礎。動力學主要討論的範圍為研究運動的變化與造成這變化的各種因素,亦即研究的是力對於物體運動的影響為主,其基礎定律是牛頓運動定律。 圖解:動機系機工實驗室-動平衡測試 版權:國立清華大學動力機械工程學系 電子學一學習如何使用基本電路理論於電子元件之應用。包括固態電子元件理論、電子元件之介面、固態電子元件之發展歷程、電子元件模式及如何使用電腦輔助工程軟體LTSpice於電子電路分析。 圖解:動機系電子實驗室 版權:國立清華大學動力機械工程學系 機械製造課程的目的在了解與機械工程相關的各種主要工業與商業的產品及其零組件的生產方法、可採用之各種加工法、各種加工法的基本原理、特性與所須之設備、以及生產加工過程中要精進生產力所涉及的工程方法。 圖解:精密機械與智慧製造製程 版權:國立清華大學動力機械工程學系 |
國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立清華大學 動力機械工程學系 |
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適合從事工作 |
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系友生涯 |
圖解:國立中興大學薛富盛校長 版權:國立中興大學薛富盛校長
薛富盛國立清華大學材料工程系學士(1981),美國康乃爾大學材料科學與工程碩士(1988)博士(1990),前中興大學校長、現任環境部部長、材料科學與工程學系特聘教授。 研究專長為電子顯微鏡、奈米技術、顯示器材料、薄膜技術、燃料電池等。曾榮獲英國國際工程與科技學會會士、英國材料與礦冶學會會士、澳洲能源學會會士。自1990至2015間發表數篇論文以及多項專利。薛富盛也歷任許多材料相關領域的職務,包括:中國工程師學會台中分會理事長、經濟部「核四安檢專家監督小組」委員、中華工程教育學會(IEET) 認證委員、團主席等二十多項專業職務 圖解:閎康科技公司謝詠芬董事長 版權:閎康科技公司謝詠芬董事長
謝詠芬國立清華大學材料系學士(1981)、碩士(1983)、博士(1987),並於美國貝爾實驗室完成博士後研究。現職閎康科技董事長 2009年榮獲清華大學頒發榮譽校友,20年來致力於半導體、光電產業等材料分析與故障分析,發表超過50篇論文及55個專利。於2002年創立閎康科技股份有限公司,持續不斷提供高科技業不可或缺之材料分析、故障分析、及可靠度驗證相關服務,將其豐富的知識與經驗提供給客戶,對於產業的成長有莫大貢獻。 圖解:台積電余振華副總經理 版權:台積電余振華副總經理
余振華國立清華大學物理系學士(1977),國立清華大學材料所碩士(1979),美國喬治亞理工學院材料所博士。 曾任台積電資深處長,現職台積電副總經理。 秉持「技術要自己做才有根」的理念,勇敢打破框架,找更好方法,做出興趣;深入學習、廣泛瞭解,洞察問題所在,以優異的創新與卓越的執行力,最短時間內,創造最大效果。清華傑出校友及百人會成員,回饋母校 成為清華典範。2017年榮獲「總統科學獎」應用科學領域獎項得主,實至名歸。 圖解:創意電子陳超乾總經理 版權:創意電子陳超乾總經理
陳超乾國立清華大學材料科學工程學系學士(1982),美國史坦福大學(Stanford University)材料科學博士(1992 )。 曾任台積電處長,現職創意電子股份有限公司總經理。 引領創意電子公司在IP、智慧財產甚至封裝,提供客製化需求,目標成為客製化IC成為全球的領導者,表現相當亮眼。傑出校友及百人會成員,回饋母校 成為清華典範。 圖解:國立清華大學簡朝和特聘教授 版權:國立清華大學簡朝和特聘教授
簡朝和國立清華大學材料科學工程學系學士(1979)、碩士(1981),美國麻省理工學院(MIT)材料科學工程博士。現職清華大學材料系特聘教授,於1998年創立璟德電子工業股份有限公司。 璟德電子為台灣第一家利用LTCC(低溫共燒陶瓷技術)研發與製造無線通訊元件與模組的公司,產品主要應用於智慧手機、筆記型電腦、無線通訊產品等,LTCC市占率已躋身全球第3,營收屢創新高。於獲利同時,不忘捐款回饋母系、母校。雖是位成功的創業家,最熱愛的還是教學與研究,其教學熱忱與認真付出,深受學生肯定。 |
圖解:黃有執副董事長
黃有執國立清華大學動機系學士92級、碩士94級畢業。 大立光電股份有限公司總經理兼副董事長。 黃有執系友自1996年進入大立光電股份有限公司,該公司專精於微型鏡頭技術,為行動裝置光學鏡頭技術領導廠,高階鏡頭市佔率持續保持全球首位。黃有執系友任職設計主管及技術長期間,主管範圍由光學設計,逐步增加到全集團研發及工程事務、組建大立光電光機與智財部門、協力推進光學材料,精密模具,光學檢測等核心技術開發。並於2022年升任總經理職位,並進入董事會擔任副董事長。 圖解:史維教授
史維國立清華大學動機系學士77級畢業。 香港科技大學前校長。 史維教授是享譽國際的學者,為美國航空及宇航學會(AIAA)及美國機械工程師學會(ASME)會士。史維教授對於計算流體力學、燃燒和推進、流體結構互動、生物流體力學、生物性及低雷諾數飛行器等的貢獻均深受國際認同。曾任密西根大學Clarence L.「Kelly」 Johnson講座教授及航天工程學系系主任。現為香港科技大學機械及航空航天工程系講座教授,曾於2018年至2022年間出任香港科技大學校長。 圖解:徐敬全總經理
徐敬全國立清華大學動機系學士91級、博士97級畢業。 聯發科副總經理暨無線通訊事業部總經理 徐敬全系友於2013年擔任聯發科技新事業發展本部總經理,領導開發新一代穿戴式運算及物聯網應用,獲得市場高度關注。2018年轉任智慧車用事業部總經理,佈局物聯網的四大方向,包括穿戴、智能家居、定位、M2M均有參與。2020年接任無線通訊事業部總經理,任內推出多款5G行動晶片,使聯發科技持續成為推動5G發展與創新的全球領先企業,成為全球最大的智慧型手機處理器晶片設計商。 圖解:楊威迦教授
楊威迦國立清華大學動機系學士76級畢業。 喬治亞理工學院航太工程學院 William R. T. Oakes講座教授。 中央研究院院士。 楊威迦教授是航空太空推進與動力學科的國際首席專家之一,為美國航天航空學會(AIAA)、美國機械工程師學會(ASME)、英國皇家航空學會(RAeS)會士。其致力推廣航太推進和動力技術發展,曾協助美國太空總署解決引擎燃燒不穏定現象而聲名四播,以多項成就獲選美國國家工程院院士,也獲頒推進界最高榮譽馮卡門(von Karman)航天講座獎,且獲選為台灣中央研究院(工程科學組)院士。 圖解:蔡進步董事長
蔡進步國立清華大學動機系學士81級畢業。 巨沛科技股份有限公司董事長兼總經理。 國立清華大學校友總會理事長。 蔡進步系友於1990年成立巨沛股份有限公司,從事半導體、光電及電路板構裝設備與材料的代理及銷售技術服務,服務據點除了臺灣之外,還包括中國各重點城市、香港、新加坡、馬來西亞、泰國、越南等。另曾任動機系系友會會長,捐贈「動機系系友獎學金」、「行動通訊電聲實驗室」等。近年更擔任國立清華大學校友總會理事長、百人會會長及清華企業家協會副會長等公益職務,除了慷慨捐款興學外,也致力結合校友資源,協助母校發展。 |
國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立清華大學 動力機械工程學系 |
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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%
空間定向:能覺察環境、物體與自己的相對位置,辨別出方向、維度,想像物體在移動或重新排列後的外觀。
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%
手工操作:能依據物體變化(如移動速度),快速地調整出肢體反應,或以運用手部與手指進行精細動作。
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%
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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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%
手工操作:能依據物體變化(如移動速度),快速地調整出肢體反應,或以運用手部與手指進行精細動作。
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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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。
25%
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。
25%
堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
25%
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。
25%
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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。
10%
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%
開朗活潑:總是正向樂觀的看待事物的發展,即使事件發展不如預期,也能保持接納、能看見正向價值,常常表現自在、不膽怯。
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%
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。
10%
堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
10%
深思力行:常常追求事物的條理秩序,審慎確認事物的彼此關係,行事仔細考量後果。
10%
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。
10%
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。
10%
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