104-2 李福星「智慧化汽車性能與檢測技術統整」 計畫成果報告書

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一、成果摘要

本計畫配合(1)汽車性能與檢測技術、(2)數控技術與應用、(3)數控加工與測量三門課程實施,
針對同一群組學生執行相關知識之理論講解、現場實作、與專題講座,主要為上述三門跨領域統整課程之教學實驗。

突破傳統課堂學習模式,強化汽車電子電路與引擎作動性能檢測分析了解特性、並透過數控工具機技術講解與操作加工測量過程,
實際動手瞭解課堂知識與實務操作之驗證整合,充分融會貫通該三門課之統整實施現場技能。
其後再聘請該技術範疇資深業師到華梵圖資電腦教室,以電腦動畫與技術講解今日汽車性能分析方法等先進技術,
讓修課學生全面統整汽車與數控家空三門課之各局部理論知識,每一位均可在實際操作數控過程過程,利用適當工具與實作知識解決遭遇初步問題,甚至可由背景知識判斷應有進一步處理措施,可謂該三門課程統整有效學以致用,達到本課程改造與教學創新計畫初始目的。

由於該三門課程並未有過去學年度教學先例,本學期首次教學配合「課程改造與教學創新計畫」活動,
由教師與修課同學反應課程內容豐富多樣,雖二次周六全天上課與實際工廠參觀亦能認同配合,顯見執行確有成效。


二、背景分析

最近十年智慧型汽車性能展示各種先進技術,更因節能概念主導油電或純電動車趨勢,同時汽車零組件加工組合越發要求精密安全,
因此未來二十年人類選擇汽車,將首先要求具備主動式安全系統、自動駕駛系統、即時車流導航資訊系統基本功能,
亦即具有如便利駕駛、即時導航、車間通訊、環保節能等特色,更高階者能與智慧型運輸系統連結,藉以提升交通管理、旅行者資訊、公共運輸資訊、車輛控制安全、緊急事故支援、電子收付費、資訊秘書助理系統等服務,因此本機電系因應趨勢即時導入相關實習,並聘請業界開設講座介紹學生先進汽車專業技術,以及利用機械背景實施利用數控加工之技術。


三、計畫目的

本計畫為能達成課程改進目的,透過統整機電系一學期三種課程(汽車性能與檢測技術、數控技術與應用、數控加工與測量)
之校外實習與各種工廠參訪,讓修課學生整合課堂所學習汽車檢測技術數控加工方法,在校外汽車專業實習現場實作一天,
由汽車系專業人員實際分組帶領同學,對汽車各部分組合工作性特性進行檢測親手操作,並亦協調數值加工廠商同意參訪,
可砥礪修課同學汽車產業登峰再造科技產業方向。同時,聘請該技術專業講師,到本校電腦教室以實際圖示動作,
講解目前業界先進汽車檢測技術,俾便修課學生能在最短時間內由該三門課程,除獲得基本汽車相關理論與精密零組件數控加工知識,
亦能藉由實習與專業講座獲得最新汽車技術與數控加工職場瞭解。


四、具體成果

本計畫以交通車載送來回方式,由相關老師帶領學生整車前往台中精呈科技公司,參訪聽取該公司營運特色簡報,
並由專業人員實際帶領參觀生產線,瞭解業界工具機製造作業模式,同時也由學生試行操作增加體驗。另外,
授課老師已帶領學生參觀職能發展學院,瞭解全國汽車修護競賽進行模式與技術競爭流程。
同時,機電系聘請汽車相關高級專業講師,於華梵圖資大樓電腦教室開設35人講座,探討汽車性能先進檢測與分析系統之技術與應用,
俾便同學學習瞭解最新汽車檢測實施技術。

本計畫由華梵大學聘請遊覽車一輛,載送機電系學生35人,抵達三重商工汽車修護科實習工廠,進行全天汽車零組件與系統瞭解並實作,
由三重商工汽修科主任、講師、與助教多人,分組指導華梵機電學生進行汽車各部分構件,如煞車、傳動、引擎、啟動馬達、電瓶供電、
雨刷、車燈控制、變速齒輪箱等系統,瞭解其性能檢測方法與實施方式,使同學能徹底實務瞭解汽車動作原理與機電整合觀念。

本計畫這學期配合機電系所開設汽車性能與檢測技術、數控技術與應用、數控加工與測量三門課進行實務操作學習,讓參與同學對汽車實際操作性能檢測與數控工具機親手接觸操作,藉以對汽車與製造重要科技產業關鍵技術、專業術語、歷史與目前產品、研究開發環境、主要參與廠商、與市場狀況等有進階瞭解,可充分建立汽車科技產業發展相關知識地圖,並擴展創造智慧化汽車零組件數控製造機電技術統整基礎。

(一)  課程面:
本計畫在三門課教學課程中,修課同學除對所講探討汽車與數控部分進行區別深入瞭解,並針對該汽車部分架構與零組件加工技術進行個案研讀,再就其作動流程專業技術內容統整全車運作與數控製造概念,因此在現場實習與工廠參觀可就汽車製造各部分技術內容獲得全盤印證,藉由三門課堂知識吸收與三次現場實作配合,並在其後敦聘專業講者探討智慧汽車相關技術過程,達到本計畫統整智慧型汽車機電技術之目標。

(二)  學生面:
本計畫透過汽車專業實習現場,讓修課學生透徹瞭解汽車運轉原理與組成構造性能檢測方法,包括汽車啟動、動力、冷卻、電控、機構等,學生必須親自整合,包括機電系所學各種機械、電學、感測、控制知識,包括電腦繪圖、機構原理、機械設計、熱流力學、光電原理、自動控制、數值控制、數控加工、與機電整合等,在原理瞭解與現場實作過程中,記錄自己在本計畫智慧化汽車機電技術統整內容,專業學習成長的思考片段與創意蔓延,進而激發學生我思我行實質驗證精神,養成未來一個解決問題專業工程師,並由透徹瞭解汽車作動原理與數控自造訓練過程,從而衍生非常創意之未來智慧汽車精密零組件製造成果。

(三)  教師面:
本計畫輔助三門課程授課教師,經由教材內容現代汽車檢測技術與數控加工製造方法,瞭解各部分系統改進與演化原因,從而督促自我常需生涯學習新知,並將個人研究範疇納入未來智慧汽車精密製造改進技術考量,如車身機構改良、車體流體力學均衡、物聯網車體裝置、壓電噴油機構、智慧感測自動控制、輔助停車機電自控、前後車距感測調速、防滑防傾機構、駕車生理機能量測、主動避震驅動懸掛、公共交通車網導航、雲端數據互連分析、自動巡航調速、車道偏離警示、與智慧電量能源管理等,因此經由長年研發經驗、智慧汽車、與精密加工未來趨勢,可先知先覺導引修課同學與研究資源先行投入,在這一波「工業4.0」大浪來襲前,就已帶領學生坐上方舟站在浪頂。


五、檢討與改進

本智慧化汽車性能與檢測技術統整-課程改造與教學創新計畫,基本上因有上學期執行經驗,本學期依照設定流程一切進行良善。
同時,機電系就該三門課安排參觀工廠,由業界具實務經驗專業人士詳加解說製造流程,修課學生均稱獲益良多。另外,
專題講座每次講演前一周,已就公告專題演講題目要求修課同學預先瞭解,俾便在演講當天能吸收該專業最豐富知識與進行互動。
由於該三門課程已有過去教學先例,本學期教學配合「課程改造與教學創新計畫」活動,由教師與修課同學反應課程內容豐富多樣,
雖六次周六全天上課亦能認同配合,顯見執行確有成效。