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：C-2-6

四、依據：107-111年度高等教育深耕計畫，子計畫C-2：推動專業教學創新，提高學生問題解決及創新實作能力辦理，指標項目為開設深碗實踐課程，培育學生進入場域專業應用學習及問題解決能力。

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(如工業區工廠、社區環境或農業溫室監控…)，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：108年2月12日至5月16日

七、修讀學生數：本校學生，預計 16 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，2學分，每週3小時，修課人數 48人)修課學生，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，社區、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。

本實踐課程實施的方式包括：課堂講解、研習活動、校外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（農業溫室、工業區工廠或社區），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」。在精緻農業的應用場域，社區農民使用溫室栽種高經濟價值農作物，提供健康、高品質的農產品給消費大眾，也藉此提高農民的收入。溫室植栽的農作物強調生長環境的舒適條件，以及足夠肥沃的土壤(或栽培介質)。一般溫室植栽農作物考慮的環境條件包括空氣溫濕度、光照度、二氧化碳濃度、土壤(或栽培介質)溫溼度、酸鹼度，電導度，介質土的水含量，都必須使用智慧裝置做無線監控，並累積農作物成長環境大數據蒐集，提供農專家的分析。在「智慧工廠-智慧製造」的應用場域，大里工業區許多小型企業，對單晶片應用與電腦網路的不熟悉，老闆與工廠管理員對即時掌握工作機台運作的狀態，以及物料定位管理，有急迫切的需求。透過無線感測智慧裝置的製作，將可實現智慧工廠管理的目的。在「社區環境監控」的應用場域，針對不同場域空間(室內、室外，工廠，賣場，體育館、圖書館…)存在的空氣汙染源，利用單晶片製作攜帶式、遠程式空氣品質監控裝置，透過無線傳輸，傳送雲端，提供即時空氣品質資訊。

    本校推動智慧科技跨領域創意應用人才培育，將精緻農業/智慧工廠/社區環境作為應用場域，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：

(一)     預計14-20學生參加深碗課程，至少14人完成課程，獲取學分。

(二)    參與學生進入場域做深度學習，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6組作品，可應用在農業、工業、環境監控等場域。

(四)    教師帶領學生進入場域，教師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。

(五)    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)