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機械學群

新興研究領域崛起,出路廣形同績優股
文 / 鄭婷方    
2013-09-25
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機械學群
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面對如此狀況,小華應去參加專題研究。因為以前要進入機械研究所,往往是「一試定江山」,但現在「推甄」比重已逐年增加,甚至大幅超過筆試的招生員額。機械學群更看重學生的「學習履歷」以及「專題」經驗。以指標型的台大機械所、清華動力機械所而言,推甄入學比例已經達到六成以上,甚至推甄錄取率也比純考試高出三倍。

「機械乃工業之母」,以教學趨勢而言,機械學群不再像以往工程師的「黑手」形象。現在有許多新興研究領域,包含機器人、微機電、新能源、生物晶片、電子封裝、微奈米製造技術,更有許多針對「光、機、電」領域的整合議題。

傳產科技業 都能有適當位置

清大動力機械系特聘教授白明憲指出,現在的教學趨勢注重「系統整合」,不希望見樹不見林。他以做機器人來說,要讓它走路不跌倒,需要控制理論;要讓機器人跑得快,便牽涉到力學;要省能源,又牽涉到節能設計。「出路很廣」則是機械領域教授及畢業生共同的想法,既可以到半導體業、電子業擔任研發、設備、機構工程師,又可以進軍精密機械業、工具機業,乃至於傳統鋼鐵、汽車業,機械專業都能找到位置,清大動機系副系主任蔡宏營形容,「你會發現機械不是第一志願,但也不會排在後面,一直是很穩健的績優股。」

系所特色部分,台大機械所擁有最龐大、完整的師資陣容,也有最充沛的研究經費;清大動力機械所則是,最早也最完整建立創新課程,把機械與電機領域整合的系所;交大機械的特色則在半導體製程、設備、自動控制最佳化等領域;成大機械則是全台歷史最悠久的工程系所,企業界聲望高。

考試現場

多參加校外競賽 讓推甄履歷更豐富

其實機械學群研究所的入學方式,不外乎推甄資料審查、筆試兩種方式,有口試的系所比例不高。以考試而言,機械所選考的組別多,有固力組、控制組、製造組、熱流組,發展多元。但最重要的考科仍不外乎「機械五力」,靜力學、動力學、熱力學、材料力學、流體力學,外加工程數學,這些機械領域裡的基本科目。至於推甄如何準備?台大機械系系主任楊燿州直言,大學在學成績非常重要,因為那是評斷學生整體表現的第一要素。

大學專題研究經驗可加分

除了整體成績要顧好,大學部的「專題研究」經驗,亦是推甄機械學群極度加分的項目。清大動力機械系特聘教授白明憲透露,學生繳交的專題報告,是否陳述自己如何解決問題,基本觀念是否清楚,都是審查資料時的評分重點。除此之外,有志參加推甄的同學,應多參加校外競賽,增加學習履歷豐富度。例如,美國機械工程師學會學生競賽、數位訊號處理創意比賽、綠色能源及節能技術專題競賽,都是訓練團隊合作、以及從無到有完成工作的好機會。

就讀清大動機所的學生蔡秉桓,回想起推甄審查時,附上自己在大學時參加專題的經驗,幫自己的資料增色許多。台大機械所碩二的黃柏承,也在大學階段就已經加入教授實驗室,跟著學長姐一起做研究,來增加獨立研究、思考的能力,他認為,這對於申請上研究所,都有加分效果。

口試方向,除了談自身專長,討論做過的專題研究、遇到的困難外,也會隨機抽考專有名詞、專業問題。不少機械所面試,還會請同學朗誦科技英文文章、論文,再翻譯大意,不僅考英文能力、也測試學生臨場反應。

校園現場

勤實驗不恥下問 避免單打獨鬥

從小對機械有高度興趣的清大動機所學生蔡秉桓說,其實念機械讓人最有成就感、最迷人之處,就是可以把東西「實做」出來,絕非紙上談兵。走在校園中,看到一群人輪流騎著改造過的沙灘車,原來他們正測試用「氣瓶」來驅動沙灘車引擎;隔了幾天,又看到一組同學自己設計出好幾台投球機,比賽誰能把網球投得比較遠。這都是「機械人」與眾不同的校園生活。

以機械領域而言,進入研究所的第一件事,便是找指導教授。因此在入學前,應該充分了解系所教授專長,像台大機械所學生黃柏承,還未進入碩一的暑期,就進到指導教授的實驗室做事,參與太陽能電池計畫,趁早找尋論文方向。而從此建立基礎,進一步研究「製作容易、價格低廉、且材料無毒」的染料敏化太陽能電池,便成為他的論文主題。

若是獨來獨往會很辛苦

機械類研究生,因為從碩一就會進入教授實驗室,大部分亦有明確研究方向,通常兩年能夠順利畢業,但仍難免碰上做實驗的撞牆期。黃柏承回想之前,有一、兩個月的時間,不管怎麼嘗試,無法重現之前的實驗成果,否則就碰上實驗數據不如預期,都是家常便飯。

雖然挫折,卻要不斷思考解決方法,黃柏承說,有時與其查半天資料,比不上跟學長姐討教一下來得有用,「在研究路上,如果獨來獨往,真的會很辛苦。」現在機械所的研究方向,跨領域絕對是趨勢。蔡秉桓的研究,關於化學與材料力學,他利用化學方法改變甲皖(CH4)裡碳元素的鏈結方式,把甲皖變重組成鑽石結構,生成新一代應用材料「鑽石薄膜」。因為自己跨領域的研究主題,蔡秉桓也到材料系修課,而實驗室中的同學,研究主題和影像處理相關,也有人到資工系請益。

除此之外,因應現在各種產品開發時間縮短,除了動手實做,用「電腦模擬」亦是重要課題。蔡秉桓建議,可多學電腦模擬軟體如常用的ANSYS和Solid Work,不僅在初期開發階段,可模擬自己的想法及設計結構,能否正常運作,也能輕易展示給其他人看,未來前進業界也一定能用到。

產業現場

新代科技研發工程師 楊勝安

從無到有的訓練,有助應付疑難雜症

見到楊勝安時,他手拿一台電腦數值控制器(CNC Controller),正要開機DEMO給大家看,卻發現背後連接線斷了。但他並沒有當場換另一台來操作,而是拿出工具,當場重接電線,三兩下便修理好。這就是十足機械工程師性格吧!遇上任何機器的疑難雜症,先想著怎麼解決,不是忽視不管。

楊勝安目前擔任研發工程師,負責開發精密工具機的各式控制器,最近還投入機械手臂研發。已工作近四年的他,回頭看研究所的收獲,堅定地說:「上課考試大家都會,最重要的訓練是寫論文!」

扎實的理論基礎是研發根本

以他自己為例,因為研究主題要做出一套能複製DNA的生物晶片系統,其中牽涉跨領域學問,包含控制邏輯、電路設計、還要生物的基本知識。對生物領域毫不熟悉的楊勝安,光前端的資料蒐集就費了許多工夫,更跑到藥學系請教。正是這樣「從無到有」的訓練過程,讓楊勝安養成了獨立思考、實事求是、並主動解決問題的能力。只不過,擁有機械所碩士傲人學歷的他,找工作時也曾一度徬徨。

當時,他發現業界職缺,不外乎著重繪圖技術的「機構工程師」及半導體業需輪值夜班、進無塵室工作的「設備工程師」,但都與專精的「自動控制系統」領域不同。他更擔憂,在控制領域,電機專業也有相對應的「電路控制」,每年同樣有不少優秀畢業生,「覺得什麼都會,也什麼都不會,要上檯面跟大家比,沒有優勢,」他坦言。後來他順利進入精密機械產業,但上班首日便面臨衝擊。那時主管交付兩題新人作業,要做出圖形化介面,只好查書籍摸索。

楊勝安回想,「進公司第一年沒什麼戰力,別人做幾天就出來的東西,我要做好幾個禮拜!」只能往返於公司與客戶間,幫忙測試前輩開發出來的控制器,了解系統和公司產品。

即使現在已上手,他為了開發新控制器功能,也得回去找原文書重溫理論。最近,更因投入機械手臂開發,開始自修「機器人學」。楊勝安建議,在研究所不要湊出實驗數據呼攏教授,這樣一到業界,立刻會露出破綻,很難有競爭力!

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