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臺日交流玩真的! 北科大PBL計畫與日本技術接軌

2018-11-29 10:01聯合新聞網 文章提供/高等教育國際合作基金會

國立臺北科技大學 國際產業PBL活動

▪合作學校:日本大阪工業大學、韓國國民大學

▪交流類型:交換學生

▪交流起訖時間:2012年迄今

▪歷年人數:132

入選原因

以問題導向學習計劃串連跨國、跨領域與跨企業的合作,提供學生多元文化與解決實務問題的學習管道。活動形式與內容具有創新性,且與在地結合。

國際化亮點

北科大與業界保持密切合作,重技術研發、實務研究與世界接軌

▪透過國際交流,培養學生有國際移動力,職場才有競爭力

▪東南亞的國家是發展重點,除交流,也招生

農具操作是北科大與大阪工業大學合辦的PBL計畫中的一個環節。
農具操作是北科大與大阪工業大學合辦的PBL計畫中的一個環節。
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七月的京都白天高溫難耐,躲冷氣房都來不及,卻見郊外的農田裡,一群年輕人頂著豔陽,忙著推除草機。

遠看,還以為他們正忙於農務,仔細一瞧......怎麼機具都不是走直線?推著推著就歪了。這群年輕人滿頭大汗,手忙腳亂地想把機具拉回來,而站在一旁的另一群年輕人,卻早已笑得東倒西歪。

坐在一旁年紀最大的老人家,皮膚黝黑的模樣應該是農夫,悠閒看著這群小孩在田裡胡搞,這顯然不是忙農事。

這些操作農具不太靈活的年輕人是一群臺灣與日本的學生,分別來自臺北科技大學與大阪工業大學,因為一項名為Problem Based Learning的計畫(問題導向學習課程,以下簡稱PBL)把他們拉到京都郊外集合在一塊兒。

在了解PBL之前,先把時間拉回到2012年。

自走車、仿生機器人到農務機,考驗學生真功夫

2012年秋天,大阪工業大學機器人系的教授松井謙二主動與北科大機械系聯絡,希望兩校一起舉辦PBL計畫,內容很單純:讓兩校學生比賽組裝自走車,設計避震功能,並且能越過一些障礙等等。

北科大機械系主任找上當時還是助理教授的莊賀喬評估可行性,向來積極對外連結的莊賀喬認為這機會很難得,可以讓想出國卻沒辦法實現願望的同學,有機會在臺灣與日本同學交流,跨國跨校的PBL合作遂從2013年正式展開。

接任北科大國際長剛滿半年的莊賀喬回憶起這段歷程,向我們解釋PBL的精神在於針對問題提出解決方案,所以這項競賽最基本的規則是兩國的學生都是在比賽正式開始才會知道題目,考驗學生的真功夫。

臺北科技大學國際長莊賀喬教授。
臺北科技大學國際長莊賀喬教授。
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2013年第一屆的自走車設計,看似簡單,但要兩校學生在短短幾天內,把過去幾年在大學所學的課程應用在這輛自走車上,不見得容易,臺日雙方學生的確都被這項競賽大大地考驗了一番。

有了第一屆的成功經驗,2014年第二屆PBL仍以自走車為題,開放臺日兩校學生來挑戰。

但出乎師長意料的,第二屆參與的學生竟對自走車十分熟稔,設計起來駕輕就熟。原來是第一屆同學回去後,都很大器地把經驗分享給學弟妹們,讓隔年來參賽的同學們知道問題在哪、該如何解決。

有了學長姊的經驗傳承,「他們花很多時間在設計外形,把車改得很帥很好看,但這也失去了PBL的意義;這說明了,老師也需要進步,不改題目,就會被學生笑!」莊賀喬說。

接著下來兩年,不玩自走車,改挑戰各種仿生機器人,從地上爬的改為天上飛,學生沒辦法從上一屆學長姊那獲得百分百的經驗,年年都是嶄新的考驗。除了比賽之外,為期九天的活動,每天結束前,學生都得上臺用英文報告今天的心得,「每個人都要上臺,不是哪個英文好就全都讓他說。」莊賀喬說。

2013年北科大-大阪工業大學PBL活動合影。
2013年北科大-大阪工業大學PBL活動合影。
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衝突與溝通順勢扭轉,學生創意讓業界驚豔

連續進行了四年競賽,來自產業、與業界有深厚淵源的松井教授進一步提議:可以把產業納入PBL。這有何不同?莊賀喬解釋,之前都是純學術競賽,為期九天,但現在把產業納入參與,協助廠商解決問題,執行期就會長達兩三個月,「對廠商來說,可以落實社會責任,又可以從不同國家的學生看到不同創意,進而尋覓國際人才。」

第一屆與產業合作的PBL在2017年展開,計畫的起始點,是日本歷史悠久的農務機廠商希望研發一臺「自動追蹤農務機」,可以自動跟隨農夫,減輕農夫操作負擔。文章前面提到的學生在田裡手忙腳亂地操作農務機,正是兩校PBL計畫的一部分。

北科大由工業設計所與機電整合所的學生參與。參與PBL計畫的工業設計所何晨安說,當她操作除草機時,才明白農夫的辛苦,因為得要一直彎腰,「我做的是人因研究,在田野時我就很直覺地看到農夫的職業傷害是什麼。」這個觀察與訪談農夫的需求,自然被何晨安納入設計思考。

何晨安同學(左)黃政維同學(右)。
何晨安同學(左)黃政維同學(右)。
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來自機電整合所的黃政維則說,對機械背景的學生來說,不管討論的結果如何,結果都是一樣:結構就是要出來,「所以我總覺得討論是沒有必要的,而且時間有限,我會想用最有效率的方式解決問題,不是把解決方法複雜化。」

工業設計所擅長設計思考,把人的需求與問題納入研發考量,而機電整合所則能把設計構想落實,並達到省電、省力等效果,原本看似各有特色的兩系,卻成了PBL計畫臺灣團隊最根本的內在衝突。

臺灣團隊內部兩種截然不同的思維模式,從一開始就存在著微妙的緊張關係,後來甚至還促使日本同學居間協調,經過三個月的磨合,彼此終於跨出自我認知框架,信賴彼此的專業。

北科大2017 PBL計畫團隊。
北科大2017 PBL計畫團隊。
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最後因為時間有限,臺灣團隊產出的是「兩個半成品」:工設所設計出一輛外型美觀,但各項功能全都要手動調整的農務機;機電整合所則是製造出一輛可以自動跟著農夫前進後退的原型機,並且能認定顏色,追著顏色移動。

雖說最後只完成「半成品」,但學生們都認為獲益良多,也讓他們提早理解未來職場上的各部門橫向溝通協調的重要性。

學生們在短時間內所展現的成果也讓贊助的日本廠商鼓掌叫好。機械系許東亞教授說,從機械系的功能與工設系的外觀,業主已經知道未來設計可以往哪去發展,所以不到一年時間,「業主已經發展出來類似的車子在田裡跑,對企業來說,收穫很大!」

北科大機械系許東亞教授(右)。
北科大機械系許東亞教授(右)。
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重實務,北工幫發展國際化最大優勢

據統計,臺灣有10%的上市櫃公司負責人,都是北科大校友,媒體甚至以「北工幫」形容北科大在產業界的影響力,包括和碩董事長童子賢、億光董事長葉寅夫、光寶董事長宋恭源、友達董事長彭双浪、長春石化創辦人林書鴻、新普董事長宋福祥等人,都是北科大改制前臺北工專的校友們,撐起臺灣經濟成就的一片天。

校長王錫福也是北工畢業的傑出人士,在美國取得碩博士學位後歸國,先在業界服務,再回北科大教書。

他認為創校百年的北科大,擁有的產業實力對發展國際化甚有幫助:提升國際知名度,配合政府南向政策、強化與東南亞各國的學術交流、加強與業界合作,都是與國際接軌的重要方針。

北科大王錫福校長認為北科學生實務能力極強,相當具有優勢。
北科大王錫福校長認為北科學生實務能力極強,相當具有優勢。
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莊賀喬自豪地說,韓國國民大學看到存放在大阪工業大學的農務車半成品,甚為驚豔,主動爭取加入2018年PBL計畫,因此今年多了韓國,學生們要跑三個國家,三校也針對不同特色安排三個月的計畫。

「日本設計思考有深厚基礎,先從日本開始;韓國的設計很強,就在韓國做出模型;臺灣學生擅長基礎學理與加工實作,加上北科大的地緣環境,取得各種器具材料都很方便,最後在臺北完成組裝,是很適合的安排。」

莊賀喬更預告,明年的PBL計畫,也將會有來自馬來西亞的大學加入,擴大成為四校聯合移地設計的跨國計畫。

北科大不怕挑戰,王錫福說「我們的學生實務很強,這都是我們的優勢。」

北科大PBL工設所團隊所設計出來的「自動追蹤農務機」模型。
北科大PBL工設所團隊所設計出來的「自動追蹤農務機」模型。
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【文章提供/高等教育國際合作基金會,文/陳心怡,攝影/徐文峰,原標題/臺日交流玩真的! 北科大PBL跨國 跨領域 跨企業整合,未經同意禁止轉載】

北科大

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