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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
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

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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
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。
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。

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/

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材料科學工程學系甲組
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動力機械工程學系
核心課程地圖
  • 不分年級必修
    • 金屬材料
    • 電子材料
    • 陶瓷材料
    • 高分子材料
    • 生醫材料
  • 大一必修
    • 普通化學一、二
    • 普通化學實驗一、二
    • 普通物理一、二
    • 普通物理一、二
    • 微積分一、二
    • 材料科學與工程一、二
    • 工程導論
  • 大二必修
    • 工程導論
    • 材料熱力學一、二
    • 結晶繞射概論
    • 晶體缺陷
  • 大三必修
    • 材料實驗一、二
    • 機械性質
    • 材料之物理性質
    • 擴散與相變化
    • 材料科技論壇
  • 不分年級必修
    • 物理五選二
  • 大一必修
    • 微積分一、二
    • 應用力學一
    • 普通化學
    • 普通化學實驗
    • 程式設計
    • 工程導論
    • 工程圖學
    • 工場實習
    • 材料科學導論
  • 大二必修
    • 工程數學一、二
    • 基礎熱流學一、二
    • 電路學
    • 電子學一
    • 電子電路實驗一
    • 材料力學
    • 機械製造
    • 應用力學二
  • 大三必修
    • 固體力學與奈米材料實驗
    • 機械設計
    • 專題研究一
  • 大四必修
    • 專題研究二
    • 熱流與動力系統實驗
專業選修課程
  • 金屬材料
    • 物理冶金、製造工程學一、製造工程學二、鋼鐵與其他合金製程與應用特論
  • 高分子材料
    • OLED導論、高分子電子學、有機光電半導體物理、高分子製程
  • 薄膜科學
    • 薄膜工程、薄膜工程實驗、薄膜物理與製程技術
  • 陶瓷材料
    • 陶瓷材料在儲能元件上的應用、陶瓷製程
  • 生醫材料
    • 仿生材料導論、組織工程與再生醫學
  • 半導體材料
    • 固態電子元件、先進半導體技術、光伏元件與技術、光電材料、半導體材料與元件檢測、半導體製程、 當代半導體材料與元件特論
  • 材料分析
    • 材料分析、電子顯微鏡微分析、掃描式電子顯微鏡技術與分析
  • 生命科學
    • 生命科學與工程
  • 磁性材料
    • 自旋電子材料與元件、磁性薄膜:製程分析與模擬
  • 能源材料
    • 能源材料
  • 材料專題
    • 材料科學專題一、材料科學專題二
  • 材料基礎科學
    • 材料力學、固態熱力學、材料動力學、電子顯微鏡學、X光繞射結晶學、應用電磁學、電化學原理與應用、電漿製程、掃描探針顯微鏡及其應用
  • 其他應用
    • 專家系統應用簡介、業界導師講座、工程倫理、創新創業與營運管理實務
  • 電控學程
    • 培育系統分析、設計、量測控制與系統整合的能力。課程應用包括馬達、機器人、自走車、半導體製造與自動化、聲學系統、機械視覺、訊號影像處理、光機電系統、生物醫學微系統、系統微型化可攜式與穿戴式應用。
  • 奈微米學程
    • 奈微米學程是理論性強,且應用廣泛的尖端科技學程。包含 微機電感測控制及驅動元件製程開發技術、微機電系統整合技術、射頻、光學、生物醫學、電腦與週邊微機電系統研究等領域。
  • 能源學程
    • 培養具備新興與傳統能源及動力系統科技所需基礎能力之科技人才。能源與動力系統包含 太陽能、燃料電池、風能、航太科技、磁浮系統、車輛動力系統、複循環動力系統、汽電共生等領域。
  • 精密機械與智慧製造學程
    • 強調以領域知識技術為主之學習及抽像理論與實務工程問題之連結,並結合人工智慧技術。課程包含了精密機械技術、人工智慧、電腦輔助設計製造、光機電系統設計、工具機、超精密加工技術、奈米加工技術等領域。
特色課程
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材料科學工程學系甲組
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動力機械工程學系
適合從事工作
  • 半導體工程師

    從事半導體工程之問題研究、設計及技術指導、測試、改良等工作。


  • 教授/副教授/助理教授

    凡具有大專院校教授、副教授、助理教授的身分,從事大專院校教學、研究與推廣的工作。


  • 產品研發工程師

    依據市場產品需求,進行產品的初始設計,並負責新產品製程的導入,並進行製程的檢測,以使新產品能夠穩定生產且符合相關標準之工作。


  • 機電整合工程師

    研究有關電機與機械之能量轉換與訊號處理系統、原理,從事機械模組及電控系統模組之設計、整合與測試規劃,使其符合設計規範,進而達成整體最佳化之工作。


  • 自動控制工程師

    從事自動化系統的整合與設計,負責自動化設備、系統介面各類規範與相關文件的撰寫等工作。


  • 熱傳工程師

    負責設計規劃熱能利用、散熱系統及熱能傳送等相關應用產品,及熱能處理有關設備之製造、裝置、操作、維護及保養等作業。


  • 微機電工程師

    從事微機電元件或產品的研發、設計、測試、維護等工作。


  • 機構工程師

    負責設計模組、機構及製圖、製作軟版如TAB、COF、FPC、COB等,並協助模組製程設計、製作樣品測試並檢修等工作。


系友生涯
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

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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
5%
專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
5% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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% Complete
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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。
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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。
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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% Complete
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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% Complete
5%

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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
25%
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
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% Complete
10%


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