我的教學理念

從開始到北科大任教以來，我常常在思考如何因應車輛工程技術的發展，來教育出符合業界需求的學生，以減少學用落差。同時也隨著教學工具的發展，對教學方式進行滾動式的修正，以提升教學的成效。

上課是獲取專業知識最基本的方式，在教材方面，除了選一本好的教科書之外，如何製作一份好的講義來帶學生入門也是非常的重要。我從早期就開始自製上課投影片，整理出該科的重要觀念，可大幅減少學生複製貼上的手抄學習。但講義不填滿，總是會留點空白讓學生在上課時補充重點。畢竟有些理論課，推導是很重要的邏輯訓練，需要自己整理過一次才有印象。

在學校開始有e化講桌與上課全都錄之後，學生們多了一個可培養自學能力的管道，缺課可自行上網補課，不用擔心追進度的問題；如果後續在寫作業時有不懂的地方，也可自行上網複習。作業其實是引導學生如何應用上課所學觀念來解題的重要練習，但是助教收到作業後常發現大概可分成幾個版本，分別來自於不同群的學生，一但有人完成後，很容易就透過通訊軟體傳遍全班，好聽的是參考，但事實是完全都不懂的同學，也很容易在時間內繳交手抄版作業。

為了杜絕抄作業的問題，我提出了另外一種不同的作業方式，學生不交作業，助教不改作業，卻可學得更扎實的「翻轉作業」。我會利用學校的i-study公告每個作業預先錄製好的前導影音youtube連結，以及相關補充資料的連結，讓同學可以看完講解後再開始寫作業，同學若有問題也可在課程的line群組提出討論。學期開始時由學生自行分組，期中考與期末考前再來進行分組作業簡報。簡報時由組長進行簡報順序抽籤，輪到該組時，才進行題目抽籤，再由組員抽籤決定簡報人員順序。每個學生都有機會抽到簡單的題目，當然也都有機會抽到較難的題目。當同學無法回答我的題問時，同組救援一次扣5分。如果是有term project的課程，簡報時也是比照辦理，人人都有機會被問到。實際執行下來發現，為了避免拖累整組成績，個人榮譽感與同組同儕壓力會驅使學生主動學習，促進組員間相互討論，培養學生團隊合作的能力，並可訓練他們的簡報能力，畢竟要真的懂才能言之有物。但若碰到擺爛不合作的同學，就全組成員重新另約時間，一個一個單獨簡報，以避免影響到認真學習同學的成績。過往不管是實務專題，或者是分組報告，單憑最後的成果，其實不容易分辨每個同學的貢獻度。Zuvio有同儕評分的功能，可讓老師清楚的知道每個同學對彼此的評分與評語，可以做出更客觀公正的判斷，也可作為個別得分調整的權重參考。

在covid-19疫情開始大爆發後，遠距教學變成了所有老師的一大挑戰，原本習慣的實體上課方式不再，不管是師生都要透過視訊軟體對著螢幕上課，互動性變差，也無法一一掃視同學的眼神，來檢查他們吸收上課知識的狀況。為了增強遠距教學互動性，避免同學只有掛機卻不上課，除了要求每個人的鏡頭都要開啟外，還找來平板電腦跟手寫筆幫忙，在我同時開2個相同帳號登入後，可以持續用在e化講桌習慣的手寫方式補充重點，學生也可透過線上舉手或即時通訊反饋他們的意見，稍稍彌補了互動性不足的問題。真有不懂的部分，也可透過上課時的線上錄影檔進行複習，或者是另外跟我約時間視訊討論。

在實作課程遠距教學的挑戰更大，原本學生在操作碰到問題時，隨時舉手發問，就有助教過去幫忙，可是現在只能線上舉手，考量一個人有問題，就有可能有其他人有同樣或類似的問題，於是以分享畫面，直接進行線上操作講解，以解決同學所碰到的問題。此外，也將每次下課前要完成的隨堂練習，以及期末的模型車實際控制展示，改成上傳影片連結驗收，以盡量維持實作練習的強度。

除了上課跟學生教授專業知識外，其實有時放慢腳步，跟他們講講業界跟職場的現況，以及一些做人做事的道理，也是很重要的。特別是有些同學對於未來沒有甚麼規劃，這些看似無關上課的人生態度閒聊分享，卻有可能是點燃某個想法的火花，而成為日後他們印象最深刻的事情。

對於剛進實驗室的研究生，通常會先要求英文、程式語言、基本專業科目(自動控制)。英文跟國際化有關，很多車輛科技相關的新文章都會在英文的刊物發表；看不懂英文，只搜尋中文資料，研究視野將會過於侷限。程式語言與邏輯有關，做事要有條理，若沒有依序先把根本的問題解決，只依照喜好去做，常會導致自己累得半死，卻沒有任何進度。自動控制是控制領域最基本的課程，只要是觀念不夠清楚的研究生，都會請他們再上一次我大學部的課，或者是自學看我之前的課程錄影，把基礎觀念釐清。否則抱著錯誤的基本觀念去修進階的控制課程，只會感受到挫折，而無法領略這些理論的優美，更別提如何在ADAS/自駕車或是電動車領域去進行車輛控制的實際應用了。

研究生的碩士論文，大都是與所參與的計畫有關，但是會整理得更嚴謹，以符合學術論文的規範。我會跟學生討論應著重在研究主題的創新，以及是否能對產業應用有所貢獻，並一再提醒他們當初做這個研究的動機，免得他們忘了要解的是什麼問題。尤其是文獻回顧須盡量完整，才容易找到下一個突破的點。不管是模擬或實驗，相關假設須考量實際應用狀況的限制，這樣的產出才有機會被應用在真正的實車系統上。

不管是大學部或是研究所的學生，我都很堅持這些理念，來強化教學的效果。雖然學生常戲稱上我的課「很操」，但是卻可以感受到他們熱烈的回應，不分程度高低，大家都投入了許多心血來準備這些翻轉作業與term project簡報，就是這樣的師生互動，讓我非常享受為人師的樂趣。特別是畢業學生的意見回饋讓我知道，他們到業界後不一定有機會從事與修過的課或是碩士論文相關的工作，但是這些訓練卻讓他們知道要如何保持自學以持續提升自身戰鬥力，以及如何用正確的態度與團隊合作的方法去完成上司所交代的事項。一些早期畢業的學生，現在也都成為公司內重要的台柱，為人師的成就莫過於此。

從車輛動態控制到複合電動車

    很榮幸在2013年6月10日受邀到工研院進行創新前瞻啟發性專題演講，以歷年的研究為主軸，分享期間各種研究主題的起承轉合和心路歷程。希望從分享的內容：發現問題、訂定題目、如何研究、如何尋獲解答、如何運用等，能給予工研院同仁不同面向的研究發想。

    我在1996年到美國密西根大學機械工程系攻讀研究所，因為學校就位於美國汽車城底特律(Detroit)的附近，有著地利之便，所以有很多跟車輛相關的計畫與研究。1997年開始跟著彭暉教授進行博士論文研究 - Warning and Control for Vehicle Rollover Prevention，也曾與Eaton公司進行實務合作，協助他們發展commercial vehicle的rollover warning。到現在2013年，算算也已經在車輛動態控制領域做了16年的研究。

    2001年回到台灣任教後，初期沒有甚麼機會與法人或業者進行四輪車的動態控制研究，只有從國科會獲得一些經費補助可繼續從事相關研究。倒是在二輪車的領域，因為台灣的產業自主，與系上吳浴沂教授開始合作，拓展了引擎控制的研究領域。此外，也因為與系上老師共同指導大學部的實務專題 - 複合電動機車，而開始進行相關的能量管理控制研究。但是我從未放棄自己的老本行，仍持續指導碩士生進行車輛動態控制相關的研究。由於研究能量的持續累積，2005年開始有機會與四大法人進行車輛相關的研究，也開始負責學界科專子項計畫 - 車輛主動式安全技術，並協助李祖添校長進行新世紀人性化智慧型運輸系統計畫的全方位車輛控制系統研究。華創車電成立後，更是讓實驗室的畢業生真的有機會可以到業界去一展長才。一直到2010年的這段期間，由於法人與業界的資源非常豐沛，有許多研究的需求，也讓我有機會深化並拓展車輛動態控制的研究領域，也產出了許多研究成果。其中電動輔助轉向研究順利產出國內第一套移轉給業界的硬體在迴路中測試平台與控制技術，前方防撞警示系統更是獲得國際肯定，於2011年獲邀參加在美國聖地牙哥舉辦的第二屆中美工程前沿研討會，擔任先進車輛與移動性議題的邀請講者。但後續因為業界不願承接法人未驗證的技術，而導致沒有技術出海口，法人於是將研究方向調整到與底盤控制較無關的車用影像技術研究。雖然仍有機會與相關團隊繼續合作，但是影像處理並非是我的專長，總覺得技術深化的程度有限，於是又回到先前的模式，跟國科會申請經費，繼續進行車輛動態控制的研究。2004 - 2010年期間有少數的複合電動機車研究計畫，雖然資源不多，但足以延續實驗室在這方面的研究能量，也發表了國內第一篇複合電動機車能量管理控制系統的SCI論文。
    2012年開始出現了一些檢討電動車的聲音，普遍認為一步到位是不符合現實的，除了Toyota在2012年2月發表國產化的Camry Hybrid，裕隆集團嚴凱泰董事長也在2個月後宣布納智捷油電車將於3年內問世。國內在重新檢討Pure EV的政策後，修正為支持xEV的方向，法人與業界也開始投入大量的資源。因為實驗室之前所累積的能量，我才有機會參與這些研究。而且這次與先前的氛圍不同，是真的組成一個團隊，朝共同的目標邁進，令人感到非常興奮，希望真的能產出對業界有impact的技術與人才培育。
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後記 1
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我在最後一張slide列出了兩個reminder跟大家分享，這也是我一直提醒自己做研究時應注意的事項。
1. 研究主題的創新，以及是否能對產業應用有所貢獻。
  - 文獻回顧須盡量完整，才容易找到下一個突破的點。
  - 不管是模擬或實驗，相關假設須考量實際應用狀況的限制，這樣的產出才有機會被應用在
    真正的實車系統上。
2. 十年磨一劍才能累積技術的深度與廣度。
  - 到底要磨什麼劍？如何磨？
  - 思考市場的需求及競爭環境的變化，以免落入技術至上的迷思。
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後記 2
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雖然標題是從車輛動態控制到複合電動車，看來好像是在車輛動態控制方面沒有新的延續，但其實在2013年年中的一些座談會上，大家又開始focus在autonomous or near-autonomous vehicle的reach，特別是在駕駛安全的相關應用，這也是在McKinsey Global Institute所列出的12項disruptive technologies中，estimated potential economic impact排名第6的技術，應該也是可以拯救最多人命的科技。車輛的主動式安全與車輛動態控制密切相關，說不定將來台灣的產業也有機會佔一席之地，who knows? 但若沒有深耕這一方面的技術，一定是沒有機會的。

轉載2008年榮獲中華民國自動機工程學會優秀青年工程師獎 - 機電學院【採訪內容】

我在2008年時榮獲中華民國自動機工程學會所頒發的優秀青年工程師獎，當時的機電院長(現為本校林啟瑞副校長)請學院的工讀生幫我做了採訪，放在學院網頁上。http://www.cc.ntut.edu.tw/~wwwem/chines%20e/news/97.06.06.doc。剛剛在google自己，發現了這篇陳年的採訪內容，大部分想法都沒變。工讀生當時把它寫得很白話，沒有經過甚麼潤飾，部分內容或許對同學們有一些幫助，轉載如下。

訪問者(以下簡稱訪)：我們很好奇您的求學階段，是從造船領域又跳到機械與電機領域，那是在什麼樣的機緣下，讓您又轉入研究車輛的領域呢？
陳柏全老師(以下簡稱陳)：我在美國唸書的時候，我的指導教授就是在從事車輛這一方面的研究，只是在美國的大學並沒有特別的去設立車輛系所，還有因為密西根大學就位於美國的汽車城底特律(Detroit)的附近，所以學校本身就會有很多跟車輛有關的計畫與研究，所以雖然我是取得機械博士的學位，但我的博士論文其實也是跟車輛有關的。

訪：這次您能夠獲得自動機工程學會所頒發的優秀青年工程師，能否就您的觀點，來說明一個優秀的工程師需要具備什麼樣的條件與能力。
陳：喔，這是一個很大的問題。因為這次的獎項是工程師，雖然我是在學術界服務，但因為北科大本來就是比較偏實務導向的，所以在訓練學生的時候就不會只要求理論的東西，而是要跟實作一起並行。將來這裡的學生出去就是要當工程師，所以現在我們接的各種計畫，都是朝讓學生成為工程師這個方向來訓練學生。所以工程師需要具備什麼樣的條件，以現在來講，在工作態度這方面就必須要能刻苦耐勞，在研究這一方面，就是要秉持著一個信念，做出來的東西，是要給人類使用的，這樣子將來研發出來的東西才不會太流於空洞，因為工程最注重的就是在應用這一方面。

訪：因為您本身大學的時候是在台灣讀，碩博士則是在國外完成，那可以就您本身的經驗，對一些想要出國深造的北科大學生有什麼建議？
陳：首先英文要加強，通常科技大學的學生英文可能會稍微弱一點，不過我也是有碰過幾個英文程度還不錯的。那接下來就是學校的在校成績，在學校不能只唸你想唸的科目，碰到不想唸的科目也必須要唸的不錯。通常申請國外的學校除了重視英文外，在校成績也很重要，英文方面托福和GRE成績要達到標準，在校成績就是大學四年內都要好好努力，可能大一成績稍微差一點還可以接受，但接下來三年如果再不努力那就太晚了，因為申請國外大學GPA值必須要有一定的水準。

訪：可以請您對於現在機電學院的學生，在任何方面，例如學業上有些什麼建議？
陳：第一個，語文一定要加強，接下來就是上課跟求學的態度。很多學生其實剛開學都會講說自己對某一門科目很有興趣，可是有興趣跟能不能夠唸起來是兩回事，通常不能夠唸起來是因為學生自己本身基礎沒有打好，到了大三大四時你對某一門科目很有興趣時，才發覺自己大一大二的理論課基礎沒有打好，導致沒有辦法吸收老師上課的內容，這時候即使你有滿腔的熱誠，很快的也會變得沒有熱誠，因為老師上課的內容你根本聽不懂。例如老師上課時用中文講觀念時學生聽得懂，但是若講到數學學生就聽不懂了，所以其實每一環都是緊密相扣的。現在的學生對於基礎課程的訓練會覺得很無聊，但基礎學科必須要好，才有能力去學習你想修的工程科目，不然根本沒有能力去修。

訪：可否請您分享一下這次獲得優秀青年工程師的得獎心得。
陳：很榮幸。原本沒有期待自己會獲得這個獎，已經快要到報名期限了，主任發了一個E-mail通知我有一個獎項可以申請，就想說試試看，所以有機會能夠得到這個獎項，還滿榮幸的。

採訪於2008年6月2日 下午

車輛工程教育十年經驗之分享

我在2011年時榮獲中華民國自動機工程學會所頒發的車輛工程教育成就獎，當時剛要升教授，有些比較複雜的心情，有在當期學會刊物上分享了從事車輛工程教育十年的經驗，轉載如下。

今年四月底的時候，嚴長壽先生出版了一本新書「教育應該不一樣」，此書確實點出了許多目前技職教育體系值得深思的問題，也讓我有機會整理一下從事教職這十年心中一些相關的想法，到底科技大學對於車輛工程應該如何來教育學生，才能符合業界的用人需求？

天下雜誌有一份「1000大企業人才策略與最愛大學生」調查，已經連續執行了15年，評價指標為：專業知識與技術、國際觀與外語能力、創新能力、解決問題能力、融會貫通能力、學習意願與可塑性、團隊合作、穩定度與抗壓性；遠見雜誌與104人力銀行合作之「2011企業最愛研究生」調查，在「那些學校碩士畢業生最得雇主肯定」部分，與工作能力相關的評價指標為：整體表現、整體素質與工作表現提升最多、「進入職場後」自我能力與工作表現提升最多、危機處理能力最強、反應最快、最有創新能力。

從這些調查可以看出學校老師的責任很重大，要培養出符合企業需求的人力，不是一件容易的事。上課只是最基本的專業訓練，還需要再培養其他各方面的能力。但是為了評鑑與升等，老師們將許多的精力放在發表SCI期刊論文上，因為這是官方認定的量化數據，數字漂亮就是代表辦學績效優良，可是真的是如此嗎？清大彭明輝教授曾在他的部落格發表過一篇「亡台從五年五百億開始」，文中的論點精闢，一針見血的指出五年五百億用SCI和SSCI綁架了所有優秀的學者，這些citation index原本是用來評鑑期刊的影響力，並不適用個人。但為了績效評量，大家只好將研究能量轉往論文的產出，而無法完全投入研究台灣真正需要的技術，學生也得不到紮實的訓練，這可能會瓦解台灣的產業競爭力，並且切斷學術與台灣社會的關聯。

業界會看教授有多少SCI期刊論文來決定是否進行合作嗎？他們主要是看教授的know-how是否符合他們的需求，還有先前的合作產出是否符合預期。其實企業與學校間的產學合作在國際上很多國家都是常態。由經濟部主導產學合作經費加碼的「學界協助中小企業科技關懷計畫」，就是希望讓學校教授及研究生成為中小企業的研發人力、學校實驗室成為中小企業的研發中心，這也是企業找學校幫忙的目的。即使政府沒有加碼，原本就有許多產學合作計畫在進行。以我合作過的企業為例，因為他們的研究人力有限，又需要負責產品開發，負擔很重。但又需要規畫未來的產品與所需的技術，因此請我進行前瞻研究與可行性評估相關的研究。在整個合作的過程中，他們的工程師可以學到我們如何著手解決問題，我們也可知道在業界應用的限制為何，可讓彼此雙方都有所成長。另外一項業界非常注重的就是人才培育，透過計畫的合作，他們有很多機會了解參與學生的能力與人格特性，常會在結案前詢問以後是否有意願直接到他們公司工作；甚至有的公司還特別設立獎學金，就是希望能夠留住好人才。

曾經有一個很會動手做，屬於國手級的大學部學生對自動控制很有興趣，在剛開始上課講應用範例的時候，聽課非常的專心，都坐前幾排；到了開始複習工程數學，推導系統轉移函式時，他就聽不太懂，開始坐到中間的位置；在講系統穩定性分析時，已經坐到教室後面去了。到了真正在講控制器設計的技巧時，他已經很少在班上出現。對於這樣的學生我真的覺得很可惜，有心想學一門自己覺得重要的課程，可是卻因為先修課程被當或者是修得不好，而力有未逮。我常會跟學生講，想是一回事，有沒有能力又是另外一回事。如果連基本的工程數學、力學、電學不懂的話，如何去了解引擎燃燒特性、動力系統設計、車輛動態與控制、馬達驅動與控制、空氣動力學流場分析、懸吊機構設計、整車結構分析等進階課程？又如何去從事與車輛研發相關的工作？

對於剛進實驗室的研究生，我一定會先要求英文、程式語言、基本專業科目(自動控制)。英文跟國際化有關，很多車輛科技相關的新文章都會在英文的刊物發表；看不懂英文，只搜尋中文資料，研究視野將會過於侷限。有一位學生回來跟我聊到，他跟主管到美國出差進行實車操控測試，原本以為是主管會上台跟美國工程師說明測試結果，結果主管要他上台報告，他只有硬著頭皮上了，還好講的還算完整，沒有漏氣。我常用這個例子跟學生說明英文在職場的重要性，雖然畢業前不一定有機會可以參加國際研討會用英文進行簡報，可是以後在職場可是很有機會用到的。程式語言與邏輯有關，曾有校友告訴我一定要訓練好學生的邏輯觀念，否則將來進入職場會很吃虧。我曾收過成績堆砌的很漂亮的甄試生，但是邏輯不好，跟他交代了一堆實驗注意事項，在我面前都點頭說知道，後來才發現他做事沒有條理，不知道何者為何應該先做，否則會影響到後面的進度，結果他依照自己的喜好亂做一通，就因為沒有先把根本的問題解決，導致累得半死，卻沒有任何進度。自動控制則是大三的必修科目，也是控制領域最基本的課程，只要是觀念不夠清楚的研究生，都會要求他們再上一次我大學部的課，把觀念釐清。否則抱著錯誤的基本觀念去修進階的控制課程，只會感受到挫折，而無法領略這些理論的優美，更別提在車輛控制研究的實際應用了。

研究生所發表的論文，大都是與所參與的計畫有關，但是會整理得更嚴謹，以符合學術論文發表的規範。我在美國密西根大學攻讀博士學位時，指導教授彭暉老師對於論文發表的要求，主要是著重在研究主題的創新，以及是否能對產業應用有所貢獻。我也用同樣的態度來要求學生，並一再提醒他們當初為什麼要做這個研究，免得他們一頭栽下去，忘了要解的是什麼問題。尤其是文獻回顧須盡量完整，才容易找到下一個突破的點。不管是模擬或實驗，相關假設須考量實際應用狀況的限制，這樣的產出才有機會被應用在真正的實車系統上。我很堅持這些原則，可是嚴格的訓練讓我的實驗室被學生戲稱為「很操」！不過我一點也不介意，因為畢業學生的意見回饋讓我知道，他們到業界後不一定有機會從事與論文相關的研究，不過這些訓練卻讓他們知道如何用正確的態度與方法去完成老闆交代的工作。一些比較早畢業的學生，現在也都成為公司內重要的台柱，為人師的成就莫過於此。

現在終於擺脫了升等的壓力，不再需要為了產出論文而寫論文，但總覺得有點空虛，雖然有一些還算不錯的研究成果，可是好像少了點什麼。最近找到答案了，我期待以後在路上看到某一台車時，可以很自豪地說其中一項系統是來自於我及團隊的研發智慧，希望這個夢想能有機會早日實現。