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97年度大學跨學門科學人才培育銜接計畫

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Academic year: 2023

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(1)

97年度大學跨學門科學人才培育銜接計畫

國立成功大學總計畫 期中成果簡報

計畫主持人:湯銘哲 教務長

計畫主持人:湯銘哲 教務長

(2)

涵蓋領域 涵蓋領域

整合型課程:講授 + 實作

研究計畫:重點式的帶領 + 主題式教學

培育新興跨學門科技人才

(3)

計畫架構

計畫架構

(4)

執行情形

(1/2)

執行情形

(1/2)

„召開四次會議(四月~九月)

討論與分享計畫執行方式及共同 解決遭遇的困難

架設網站(七月)

„架設網站(七月)

http://140.116.225.137/site2/SciEdu97/index.php

„提供閱讀期刊

並翻譯成中文(八月)

„提供閱讀期刊,並翻譯成中文(八月)

Science- 「 What Don’t We Know 」

„舉辦校內交流座談(九月)

„舉辦校內交流座談(九月)

與各計畫學生分享計畫執行成果,藉此激發大學生不同 的創意及觀感

的創意及觀感

„積極延攬學生加入

邀請學士學位學程學生參與

„擴大跨學門之人才培育,增加計畫件數

(5)

執行情形

(2/2)

執行情形

(2/2)

總計畫:9 位

(學士學位學程)

大學生 大學生 大學生

大學生 A3 :157 位

(選課人數)

B1:11 位

(大學部學生)

大學生 大學生

參與計畫情形 參與計畫情形

大學生 大學生

參與計畫情形 參與計畫情形

B1:11 位

(大學部學生)

B2 :7 位

(大學部學生)

(6)

97年度教育部顧問室

大學跨學門科學人才培育銜接計畫 大學跨學門科學人才培育銜接計畫

A3 生科-醫學-工程-電資 期中成果報告

主持人:蘇芳慶 醫學工程研究所

協同主持人:葉明龍 醫學工程研究所

(7)

規劃目的 規劃目的

跨學門 學程

新創

醫療器材學程 新創

研發 台灣—史丹福醫療器材產品設計人才 培訓計畫

„ 栽培先進醫療器材研發及設計 人材

配合政府發展具世界競爭力之 設計與

製造 規範認證

„ 配合政府發展具世界競爭力之 台灣醫療器材產業

製造 規範認證

市場行銷

生醫儀器與 生醫儀器與 器材產業 器材產業

南部生技醫療器材產業聚落發展計畫(98‐101)

(8)

計畫重點 計畫重點

„ 整合在成大跨學院及系所之生醫工程課程,規劃醫療器材與系統學程

„ 增開核心課程「生醫工程導論」、「工程系統生理學」、「工程生物 學」與新創醫療產業課程「生醫系統專題」,匯整有系統且完整的教 學」與新創醫療產業課程 生醫系統專題」 匯整有系統且完整的教

„ 針對生醫工程的各個應用,規劃在大學部及將來研究所需修習的學程

核心課程

工程生物學類

跨領域專業課程

生物力學類、生醫材料學類 生醫電子學類 生醫系統類 生醫電子學類、生醫系統類

創意技轉商品化專業課程

(9)

課程安排 課程安排

基礎科學 物理

基礎醫學 生命科學 工程學

電機電子 化學

數學 生物 電腦

解剖學 生理學 生物化學 細胞學 機械

材料 化工 土木

醫工程生程解醫系物力醫材療診療治用影用輔用感米生織工經工 導論生理學專題儀器儀器技術設計

醫療器材設計與製造 實驗室研發

台灣—史丹福醫療器材

產品設計人才培訓計畫 醫療器材設計與製造 南部生技醫療器材

市場經營行銷

產品設計人才培訓計畫 南部生技醫療器材

產業聚落發展計畫

臨床實習觀摩

醫療器械法規與認證 市場經營行銷

(10)

工學院醫療器材與系統次專長學程 工學院醫療器材與系統次專長學程

工程生物學類 生物力學類 生醫材料學類 生醫電子學類 生醫系統類

(11)

執行情形 執行情形

國際合作 • University of Michigan, Ann Arbor, USA  ‐ Albert J. Shih (石昭明) Visiting Professor, NCKU, 2009/01‐06

開課情形

• Mayo Clinic, USA ‐ Kai‐Nan An (安介南)

• Technion, Haifa, Israel ‐ Josph Mizrahi, Dean , Pearl Milch 開課情形

課程名稱 學分數 參與老師 選課人數

生醫工程導論 2

陳顯楨,蘇芳慶,蔡明世,周一鳴,

鍾高基,張志涵,朱銘祥,葉明龍,

林睿哲,黃玲惠,鄭國順,張憲彰, 44 曾新穆,孫永年,陳天送,陳家進

Amy Sung (UCSD) 工程生物學

3 洪建中等人 113

3 洪建中等人 113

(12)

生醫工程導論 生醫工程導論

„ 每周上課2小時 2學分 選修課程

„ 每周上課2小時,2學分,選修課程

„ 上課地點:醫學工程研究所1樓 視聽教室5734室

„ 上課時間:星期二的七、八節(3:10PM-5:00PM)

„ 選課人數情形:已有46人選課。 選課人數情形 已有46人選課 工科系 30人、職治系1人

機械系 2人、水利系 1人

機械系 2人 水利系 1人

化學系 1人、化工系 1人

系統系 2人、物理系 1人

系統系 2人 物理系 1人

航太系 2人、資訊系 5人

(13)

工程解剖生理學-林宙晴 工程解剖生理學 林宙晴

„ 課程概述

„ 課程概述

以系統生理為概念(含實驗室示範)來向理工學院學 生介紹生理學的方式

生介紹生理學的方式。

„ 教學目標

並彙整為完整的教材,而此教材與課程將是讓工科 學生跨入醫學領域的重要且有效的基礎。

學生跨入醫學領域的重要且有效的基礎

„ 選課人數:14人

™ 機械 10人、系統 1人、航太 2人、醫工 1人

™ 機械 10人、系統 1人、航太 2人、醫工 1人

(14)
(15)

97年度教育部顧問室

大學跨學門科學人才培育銜接計畫 大學跨學門科學人才培育銜接計畫

B1 數學-工程 期中成果報告

黃吉川

工程科學系 王雲哲 土木工程系

李旺龍 奈微所

鄧君豪 數學系

(16)

B1-1量子科技之基礎理論訓練

計畫簡介

(1/4)

相對論 量子力學

統計力學 基礎學程

計畫主持人:黃吉川 指導學生:施冠呈(大一)

計畫簡介

(1/4)

統計力學 量子電動力學

基礎學程

奈米科技 生醫科技 智慧科技量子 應用領域

量子化學 生物資訊 固態物理

凝態物理

量子腦神經科學

量子系統控制 應用學程

生物資訊 量子生物學 凝態物理

介觀物理

量子系統控制 量子資訊

應用學程

分析 與 設計 實驗 與 量測 分析 與 設計

逆向工程

製造 與 控制

(17)

B1-2奈米材料變形機制之固體力學模擬

計畫簡介

(2/4)

計畫主持人:王雲哲 指導學生:陳致廷(大一)

吳思函(大一)

計畫簡介

(2/4)

吳思函(大 ) 葉泰佑(大一) 徐瑱逢(大一)

„

運用固體力學的方法,探討奈米材料的變形機制,

以預測奈米材料的力學性質,固體力 學的預測結果可進一步與分動力學或 學的預測結果可進一步與分動力學或 量子分子動力學相互比較。

預計藉此計畫使學生學得紮實的數理

„

預計藉此計畫使學生學得紮實的數理

基礎,並熟悉固體力學方法,用以分 共振超音波設備 析奈米材料的變形機制,所分析的奈米材料以金屬 奈米材料為主。

奈米材料為主

(18)

B1-3仿生科技-碎形維度及黏附研究

計畫簡介

(3/4)

計畫主持人:李旺龍 指導學生:留榮鋒(大一)

林茜如(大 )

計畫簡介

(3/4)

林茜如(大一)

„

目的藉由仿生科技中壁虎腳趾上的剛毛、蝴蝶翅膀 鱗片上的微細結構的多尺度特性出發, 訓練同學 蒐集資料的能力, 提供同學許多閱讀上的輔助,

培養同學閱讀期刊的習慣。

„

從深入的理解生物卓越性能的原因,學習相關理論

„

從深入的理解生物卓越性能的原因,學習相關理論 及操作及分析量測設備,建構一簡易但完整的研究 工作典範,並且藉由過程訓練同學具備獨立思考及 產品應用能力的想像。

(19)

B1-4科學計算之理論和應用

計畫簡介

(4/4)

計畫主持人:鄧君豪 指導學生:魏毓亭(大一)

林靜言(大一)

計畫簡介

(4/4)

王彥勝(大二)

„

以流體力學的穩定性分析應用於撞球運動中的兩球碰撞。

„

以建構單向傳播波方程為例來說明偏微分方程之計算格 式理論。

式理論

„

實際撰寫簡單的計算波方程程式 並熟習電腦程式語言 進而驗

,並熟習電腦程式語言,進而驗 證學習過的學理。

(20)

執行方式

(1/2)

„ 規範及教導學生資料蒐集、期刊閱讀及論文報告等研究態度及方法,

執行方式

(1/2)

„ 規範及教導學生資料蒐集 期刊閱讀及論文報告等研究態度及方法 藉由基礎數學、力學的訓練,及撰寫相關電腦

程式,讓同學對於力學分析有一初步的了解。

程式,讓同學對於力學分析有一初步的了解。

„ 以上課、討論、讀書及參與實驗室meeting的方式進行授課資料及學生 成果報告皆放置在網站上

http://science.nchc.org.tw/old_science/science_people/index.html

(21)

執行方式

(2/2)

執行進度

執行方式

(2/2)

授課時間 授課老師 授課內容

97年05月15日 李旺龍 奈米中心參訪─簡報及參觀實驗室

李旺龍 Introduction to Biomimetics

97年05月24日 李旺龍 Introduction to Biomimetics

From micro to nano contacts in biological attachment devices

97年05月31日 王雲哲 Introduction of the Science and Nature papers regarding negative  stiffness

97年06月07日 鄧君豪 A Mathematical Analysis of Billiards Games

970707 黃吉川 奈米生醫

97年07月15日 王雲哲 Mechanical fatigue properties of nanolayered metallic composites

97年07月15日 王雲哲 Mechanical fatigue properties of nanolayered metallic composites

97年07月22日 李旺龍 奈米仿生

97年07月29日 李旺龍 碎形簡介

鄧君豪

970805 鄧君豪 Introduction to Scientific Computing (I)

97年08月12日 鄧君豪 Introduction to Scientific Computing (II)

97年08月19日 王雲哲 Introduction to nano‐materials and continuum modeling 

970908 李旺龍 參加李旺龍實驗室Meeting

(22)

執行成果 執行成果

„共振超音波實驗結果顯示試

„ 建構可量測撞球球路之穩定性

之軟體 體產生在不同的條件下共振

之軟體

1 10

304 stainless steel, RUS experiment 9/23/08

SR system predicts much higher resonant frequency than NI system

0.1

Amp, a.u.

0.01

Amp, NI run 1 Amp, NI run2

„ 順利模擬分析彈性材料位移場

0.001

2 104 4 104 6 104 8 104 1 105

p, u Amp from SR

Freq, Hz

(23)

97年度教育部顧問室

大學跨學門科學人才培育銜接計畫 大學跨學門科學人才培育銜接計畫

B2 物理-化學-醫學-電資-工程 B2 物理 化學 醫學 電資 工程

期中成果報告

陳顯禎 工程科學系 陳立祥

電機系 潘偉豐

生理學研究所

(24)

B2-1聽覺驚嚇反應之研究

計畫簡介

B2 1聽覺驚嚇反應之研究

計畫主持人:潘偉豐 指導學生:江峻霆(大一) 計畫簡介

„

研究團隊:

陳儀莊研究員

中研院生物醫學科學研究所

蘇翔醫師

奇美醫學中心麻醉部 一般麻醉科主任

劉堂仁助理教授 遠東科技大學電子工程系

„

研究重點:集中在測試驚嚇反應的表現是否會受到腦幹功

一般麻醉科主任

能的強化或是退化的影響。如果此影響確實存在,則將進 一步探討其影響的生理及病理機制。

(25)

B2-1聽覺驚嚇反應之研究

執行方式

B2 1聽覺驚嚇反應之研究

執行方式

„Skills on reading scientific papers, summarizing contents into  PowerPoint

PowerPoint

„Skills on presenting literature review in English in an internet seminar  setting

„Experimental skills on conducting a simple experiment on auditory

„Experimental skills on conducting a simple experiment on auditory  startle in rats using video techniques to collect data

„Skills of interacting with non‐medical experts (Electrical Engineers) in  th f f f b i ti i l l t i d i i d f th t tl the form of fabricating simple electronic device required for the startle  experiment, and to interact with downstream image processing group  on data analysis

„Skills of fabricating tailor‐made experimental trigger devices using  microelectronic board fabrication platform

(26)

B2-1聽覺驚嚇反應之研究 B2 1聽覺驚嚇反應之研究

執行情形

„Fabricated with guidance from co‐PI Dr TJ Liu (EE Dept, FETU) an triggering device for marking the onset of the 執行情形

FETU) an triggering device for marking the onset of the startle sound stimulus (Aug 2008)

„Read, discussed and presented one key paper on auditory startle response at an English internet seminar auditory startle response at an English internet seminar with Hong Kong and Beijing (Sep 5, 2008)

„Collected in conjunction with other graduate student (F.

Y ) li i dit t tl id

Yang) some preliminary auditory startle response video and passed to collaborator Dr LS Chen, EE Department, NCKU for downstream image processing

(27)

B2-2聽覺驚嚇之影像分析研究

計畫簡介

B2 2聽覺驚嚇之影像分析研究

計畫主持人:陳立祥 指導學生:張尚霖(大一) 計畫簡介

„

本計畫以成大醫學院生理所潘偉豐教授的“聽覺驚嚇

„

本計畫以成大醫學院生理所潘偉豐教授的 聽覺驚嚇 之研究"為中心,潘教授使用(a)強化型動物模型和

退化型動物模型做實驗 提供本計畫老鼠行動的影 (b)退化型動物模型做實驗,提供本計畫老鼠行動的影 像,其後我們將利用二維動態影像分析法進行老鼠在 影像內行為的分析。

(28)

B2-2聽覺驚嚇之影像分析研究

執行方式

B2 2聽覺驚嚇之影像分析研究

執行方式

„Cooperation research work with the NCKU medical center Research topic: 聽覺驚嚇反應之研究p

„Research work on automatic startled rat image processing Start out with startled rat video clips

Rat object segmentation Rat object segmentation

Eliminate the noise in the image Rat contour detection

Rat 3D contour reconstruction Rat 3D contour reconstruction Rat behavior analysis

„What does the student learn?

H t d t lti di i li h k

How to conduct multi‐disciplinary research work How to get individual still images from a video clip How to segment an object from an image

How to detect the contour for a given object in an image How to analyze the images

(29)

B2-2聽覺驚嚇之影像分析研究

執行情形

B2 2聽覺驚嚇之影像分析研究

執行情形

去掉雜訊後

刺激前 刺激前二值化

未來要達成的目標

刺激後 刺激後二值化

(30)

B2-3生醫光電--光學分子影像顯微術

計畫簡介

B2 3生醫光電 光學分子影像顯微術

計畫主持人:陳顯禎 指導學生:林治均(大二)

柯柏廷(大二)

計畫簡介 柯柏廷(大二)

劉儀賢(大二) 鄭閔聰(大二) 陳思穎(大二) 針對光學生物分子影像顯微術於活體組織與細胞的成像研

究,以期達到激發大一、大二學生對尖端科學新知的好奇 陳思穎(大二) 與學習興趣。

計畫目標 計畫目標

1 對光學生

參與了解 適應性光子 實驗室的研 2

3 學習精密

光電量測軟 4

5 發探相關 對光學生

物分子影像 顯微術有更 深入的了解

實驗室的研

究主題 基礎的生

醫光電科學 論文導讀

光電量測軟

硬體技術 研究主題與

獨立撰寫國 科會大專生

深入的了解 計畫能力計畫能力

(31)

B2-3生醫光電--光學分子影像顯微術

執行方式

B2 3生醫光電 光學分子影像顯微術

執行方式

„ 每星期四晚上固定會議(醫光電科學論文導讀與研究 討論、訊號處理於生醫光電軟硬體技術講習與實作)

„ 不定期光學生物分子影像顯微術討論不定期光學生物分子影像顯微術討論

„ 於實驗室提供研習角落,參與實驗室的研究及增加與 研究生互動討論機會

研究生互動討論機會

„ 培養獨立思考與撰寫國科會大專生計畫能力

(32)

B2-3生醫光電--光學分子影像顯微術

執行情形

B2 3生醫光電 光學分子影像顯微術

執行情形

“Multicolor Super-Resolution Imaging with Photo - Switchable Fluorescent Probes”

„ 已帶領學生完成四篇醫光電科學論文導讀。

1

„ 正進行訊號處理於生醫光電軟硬體技術講 習與實作。

“The Promise of Plasmonics,” “A Revolution in Optical Manipulation,” “Adaptive Optics in Microscopy,”

2 3 4

2 3

(33)

參考文獻

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[r]

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