一、課程名稱：單晶片應用與實習實踐

二、課程類型(請勾選)：

第一類：□業師協同教學 □補救教學(課後輔導)

第二類：□微課程 □多師共時跨域整合教學課程 □創意構想實體化課程 ■深碗課程

三、分項計畫執行編號： F-4-7

四、依據：109-111年度高等教育深耕計畫-附冊：大學社會責任實踐計畫，深耕型-農業地方創生系統計畫，執行項目為農業地方創生。

五、目的：本課程目的在使學生瞭解單晶片應用的技術與範圍，在老師的帶領下，進入應用場域(如工廠智慧化、農業溫室、漁業水產養殖監控…)，了解問題與服務需求，並提出解決方案。進一步運用單晶片技術，製作智慧裝置的硬體電路與韌體程式並完成系統整合測試。經由場域應用實踐之過程，協助學生將所學的單晶片實務技能應用於真實問題上，使學生具備單晶片實務應用能力，同時也帶領學生利用專業貢獻社會，發揮大學的社會影響力。

六、時間：111年2月18日至5月27日

七、修讀學生數：本校學生，預計 15 人。

八、授課班級與課程負責教師：四技(日)電機二甲，林振漢。

九、校內師資/外聘師資（含業界專家）基本資料：

十、執行內容（此部分請第二類課程填寫）

(一)   授課方式：

「單晶片應用與實習實踐」課程2學分。在電機工程系既有的必修課程-「單晶片應用與實習」 (電機工程系二年甲班之必修課3學分，每週3小時，鼓勵有意願的學生，選修這門深碗實踐課程。選修本課程的學生，在老師安排下，進入場域(如工業區工廠，溫室農場，水產養殖場、企業….)，進行深度學習，實際體驗場域的運作，並從體驗過程中發現問題，在老師、同學、與業界專家共同討論後，提出具可行性的解決方案。在老師與業界專家指導下，規劃與製作單晶片智慧裝置，再回到原場域進行安裝測試，驗證實踐課程的教學成效。

本實踐課程(深碗)課程已開設多年，早期建置的場域，目前仍在持續經營的有雲林口湖與彰化伸港的文蛤養殖場，台中大雅的千歲溫室、穩陞手工具製造工廠，主要是做定期維護，發現新問題並做改進與擴充。在新場域的開發，有台中清水的火龍果，透過火龍果生長環境的監控，做進一步的學習。另一個新場域是，在台中地區的盈錫精密工業公司，以智慧機上盒與智慧化工廠著稱的標竿企業。本學期課程將盈錫精密工業公司列為學習的新場域，可激發學生對智慧化工廠有更深入的了解。學習運用單晶片製作智慧機上盒，安裝在傳統中小型數位化不足的工廠，提升工廠的智能化。兩個新場域，安排15 位修課同學與種子學生(學長)全部參加，進入場域，了解問題，提出解決方案。持續經營的場域，以分組認養方式進入場域。在老師與種子學生的帶領下，各組不定期前往場域，執行新場域設備的安裝與測試、舊場域的維修或擴充功能。(每組至少4小時，超出 4小時仍以4小時計算，教師亦同)

實施的方式包括：校內課堂講解、校外心場域參訪與實作體驗，業界專家指導，單晶片智慧裝置規劃製作、課程進度與內容如下：

(1)    「單晶片應用與實習實踐」課程介紹。1-3週內。

(2)    進入場域發掘問題。1-3週內。

(3) 分析問題，提出解決方案。4-6週內。

(4) 確認規劃裝置功能符合需求，並做期中報告。7-8週內。

(5) 智慧裝置硬體電路設計製作與韌體程式撰寫。9-12週內。

(6) 回到應用場域（農漁業、工業區工廠），安裝智慧裝置，並做系統整合測試。針對測試結果進行修改。13-16週內。

(7) 完成測試，撰寫成果報告與心得，並作成果展示。17-18週內。

課程執行告一段落，邀請提供應用場域主人、專家、老師與學生共同參與成果發表，分享經驗與成果。

(二)   評量方式：

選修實踐課程學生分組後(1-3人)，每組選出組長一人，規劃分工事項，明確訂定每位參與同學的工作內容，並做定期考核。學期成績評量方式包含，平時定期考核(包括進駐場域的出席率與分配工作的達成率)，期中報告與期末成果報告與展示。(註：未進入應用場域實踐學習者，成績不及格)

(三)   課程設計及教學創新理念：

單晶片應用與實習是電機系學生的必修課程。近年來智慧科技與物聯網發展快速，應用範圍涵蓋各項專業領域，物聯網感知層的智慧裝置開發，基礎的原理與技術就是源自單晶片。由於單晶片技術門檻降低，因此跨領域的創新創意應用不斷衍生，已經不再侷限於工業控制。單晶片技術應用包含：智慧製造、智慧家庭、精緻農業、智慧工廠、健康照護、物流管理、觀光導覽...等。傳統課堂的原理講授，或實習教室的實作練習，已經無法滿足快速進步的創新創意跨領域教學。必須近一步找到應用場域讓學生實際體驗學習技術如何解決場域與應用的實際需求，真正落實單晶片應用與實習課程教學成效。

學生在進入場域前，應該對單晶片的原理、發展趨勢、功能說明，要先了解，讓參訪時，才能精準發現問題，並構想解決方案，課程講授方式採問題導向，並從實作演練，建立單晶片技術基本功。授課內容與實作練習實施方式如下：

  1.建立單晶片應用技術概念：講解最新單晶片發展趨勢，單晶片功能特性、種類與嵌入式晶片、以及產業界應用現況。讓學生在最短時間，對單晶片技術建立基本的認識與概念。

  2.單晶片實務應用技術演練：使用實務範例，讓學生從實作演練中，熟悉單晶片應用開發流程、介面感測控制技術，與智慧處理程式演算，並了解各種技術的應用場域與解決問題的方案。

學生在選擇場域應用時，「單晶片應用與實習」課程規劃三種場域應用為主：「智慧工廠-智慧製造」、「精緻農業-溫室監控+最佳化種期」、「社區環境監控」。將場域中的問題與服務需求，做為智慧科技相關課程實作的課題，讓學生進入場域，將課堂上所學技能，並以實作方式在場域中實踐，做深度學習。不但協助學生實際應用所學於實務案例上，也帶領學生利用專業貢獻社會，發揮大學的社會影響力，落實智慧科技創新創意應用人才培育工作。

十一、教學實施規劃：

十二、預期成效：(第二類課程，請多詳述並比較既有課程與此教學創新課程差異，以質量化成果說明)

(一)    預計15學生參加深碗課程，至少12人完成課程，獲取學分。

(二)    以往單晶片應用教學為落實教學成效，要求學生分組製作專題，作為期末成績評量的一部分。專題題目的訂定，大多依據老師提供的參考範例或網路上查詢的資料。有些專題題目，雖有創意但與目前產業需求脫節。本課程老師帶領學生進入場域，實際了解場域的問題與需求，並在解決問題過程中，重新檢視本課程的教學內容是否有不合時宜的部分，以作為修改教材的參考依據。實際體驗單晶片應用實務，強化學習效果。

(三)    學生完成單晶片裝置軟硬體電路製作，至少5組作品，擇優參加校外創意競賽。

(四)    學生實際應用所學於實務場域案例上，也帶領學生利用專業貢獻社會，發揮大學的社會影響力。落實智慧科技創新創意應用人才培育工作。

十三、活動聯絡人：電機工程系林振漢老師 (04-24961100 轉1201)

十四、備註：對應高等教育深耕計畫執行指標 C-2-6