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跨域、跨科技 科大「實作活化策略」接軌未來產業所需

高等技職教育朝向跨域人才培育,最終目標在使學生畢業後接軌未來產業所需職能,教育部以「優化技職校院實作環境計畫」,讓科大的實作教學現場佈建「類產業」的設備與產線,打造跨院系實作場域、產業菁英訓練基地,突破過去單一系科職能培養,培育具備跨域能力的整合型人才。這些走在趨勢最前端的「類產業」人才基地,正成為學習與實踐、研發的最佳場域,讓學生看見未來工作的樣貌、擁有親手描繪下一個未來的能力。

高等技職教育-北科大-屏科大-雲科大-優化技職校院實作環境計畫-類產業-跨領域 圖片來源:教育部
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北科大木藝產業人才培育基地 》傳統工藝的科技再進化

「類產業」環境下的學習效果,和過去有什麼不同?答案在於「新科技」和「跨領域」兩大關鍵字。像是臺北科技大學在教育部的補助支持下,成立全國首座結合傳統木藝手作與數位製造自動化的實作場域-《木藝類產業人才培育基地》,建立了智慧化4.0的生產線設備,讓學生可以在這裡學習到符合未來趨勢的少量多樣化生產方式。透過靈敏多軸的機械手臂結合複雜智慧化的程式設計,可以用更少的人力、做到比人手更精細的全自動化生產加工。在這裡,傳統木藝遇上了科技,激發出創新的火花。
整合校內設計學院、機電學院及管理學院資源的跨科系創新教學模式,則揮別了過去「設計歸設計、加工歸加工」的學習方式,培養出產業鏈中各領域彼此了解的跨領域人才,讓機械系的學生也能懂一點設計學,工業設計系的學生可以懂加工,更能做出符合第一線加工流程所需的智慧生產程式設計、加快生產流程,讓生產鏈運作更順暢。北科大《木藝類產業人才培育基地》還和台灣在地家具第一品牌有情門合作,實際接單設計製作「雨魚椅」在全台有情門門市通路販售,將跨領域觸角從設計、加工再延伸到接單出貨等銷售管理,學習直接應用在真槍實彈的實務演練。

「1912年臺北工專創校時就有木工科,是全台最早推動木藝教育的學校。」臺北科技大學校長王錫福說:「一直到後來改制為科大,依舊將木藝產業的推廣與精進視為我們的使命。

為此《木藝類產業人才培育基地》還和五所大學合作,並提供基地供高中職實習,從跨校結盟到與產業、社區形塑生產聚落,更積極推廣木作教育,並搭配職訓,開設多場短期木作班,提供學生、民眾技能精進管道,推廣木藝的同時,也讓傳統木藝不斷繁衍出不落後於新時代的價值。

屏科大智慧農業中心》新科技+新應用 開創智慧農業想像

同樣的「類產線」教學場域,在農業又是怎樣不同的學習樣貌?農業人力不足、產銷失衡等問題,又如何透過智慧農業來解決?

農業的改變正在發生,目前的技術已可透過物聯網感測器、無人機、光譜訊息辨識等科技,知道農作物的缺水程度等生長訊息,自動供水、施肥,也可運用無人機掃描,在遠端辨識病蟲害、噴灑施藥,甚至人不用在農地裡,就可以遠端掌握數據資訊,進行種植管理。在未來的智慧農業中,種植、機具設計製作、加工銷售….等各種專業也將更加緊密結合,而這一切,都必須要從打造未來智慧農業場域,實地培育智慧農業的跨域人才開始。

屏東科技大學在教育部補助下成立智慧農業中心,以科技農業為基礎,在校內規劃占地10公頃的作物栽培區,各式熱帶農作物多達300多種,讓學生直接運用在這裡實地接觸、操作新興智慧科技,例如無人噴藥機、GPS環境曳引機、自動灌溉系統與各種感測器,真實體驗到農業產業鏈的全貌。

屏科大智慧農業中心還整合校內11個系所,開設跨領域學程,結合現場實習,讓不同系所的學生都能充分體驗智慧農業中的不同場景運作方式與需求,從機具系統研發到智慧種植、從生產加工到銷售行銷一應俱全。例如車輛系的同學們自行研發能監控耕作與施肥進行的無人水稻田智慧車。從了解種植現場需求到開發測試,都能在這裡完成。

屏科大智慧農業中心主任顏昌瑞表示:「過去種植、設計機具、銷售的人分屬不同專業,彼此間並不瞭解。但在這裡,農、工、管理全都一起合作,設計機具的了解現場操作的需求,做生產的也懂得怎麼加工行銷,對於農業生產就無往不利。」

跨域合作還能將場域的效益延伸到環境保護,像是野生動物保育研究所就是智慧農業中心的成員之一,研究員洪孝宇發現,在農田旁設置老鷹棲架,吸引猛禽前來補鼠趕鳥,能自然形成生態體系,降低用藥與人力,建立生態友善農田。

「現在的教學更重視培養學生的思考能力,而不單純是在課堂上學到了什麼。當學生接觸到不同專業,腦力開闊了,更懂得思考。再透過中心場域和產業實習的經驗,讓學生學會從實做中面對問題、解決問題。當學習過程能真正認識產業,對未來就業有更清楚的輪廓想像,學習也更有目的性,就能帶來更好的學習成效。」屏科大智慧農業中心主任顏昌瑞表示。

當學生站到產業第一線,開始發現問題、嘗試解決,學習不再被動,在跨領域思維火花的碰撞下,一個個擁有實作解決問題、創新思考能力的未來人才正在這裡誕生,成為未來帶領產業升級的驅動力。

雲科大智慧型機器人菁英人才訓練基地》培育未來產業升級推手

不只傳統產業可以靠類產業場域來翻新未來所需的智慧科技,過去沒有的全新智慧技能,例如智慧機器人的設計與操作,更需要擁有完整設備的「類產業」場域來進行學習實作。

「能夠穩定、精準操作的移動機器人,在工業4.0中將會是重要的需求。不管是第一線操作機器人、控制新型管理流程,或是能夠開發設計機器人結構、寫程式的人才,都將是未來推動產業升級的重要力量。」雲科大前瞻學士學位學程副教授夏郭賢表示:「機器人教育的培育,首先要有設施完善的場域,平台系統、儀器設備的數量、種類都要齊全,其次是結合產業的師資能量,與產業密切結合。」

雲林科技大學推動機器人教育多年後,在教育部經費挹注下,成立「智慧型機器人菁英人才訓練基地」,結合設計學院、工程學院、未來學院的跨域師資,設立智慧機器人學士學位學程,讓學生在過往單一科系的學習理論之外,還能夠透過智慧機器人實地操作,跨域學習開發設計機器人結構、撰寫程式等與產業密切鏈接的技術,畢業後就能立刻為產業所用。

機器人可分為工業機器人與移動機器人,夏郭賢說明,移動機器人的應用範圍較廣,但目前的產業開發進程尚不及工業機器人。「智慧型機器人菁英人才訓練基地」的規劃,就是聚焦於「移動機器人」的技術應用。

走進基地,基礎培訓場域建置了涵括目前業界主流、約7~8種機器人控制平台系統,每一種平台都有30套以上,加上各式控制器和機器人作業系統實習平台、實驗平臺、3D相機、光達等感測器設備,能在移動載具上開發各式應用,無論是單純的機器人訓練操作或高深的機器人技術研究都能在這裡進行,從大一新生到博士班都能受益。

此外,基地內還規劃有用於產學合作交流的產學媒合中心,以及技能競賽的培訓國手教室。在正規課程之外,雲科大也透過辦理各式競賽,例如MakeX 機器人藍色星球挑戰賽、動競技大賽足球2vs2 競賽研習營、機器人競賽研習等,鼓勵學生動手活用課堂上學到的知識。

不只提供學生學習場域,基地也同時扮演機器人教育推廣中心的角色,一方面結合研究生的機器人教育教材編纂研究,另一方面致力於國中小、尤其是偏鄉機器人教育的推廣,光是2019年內,就辦理了10場國中小短期課程與體驗營隊,吸引194人次參與體驗,讓過去沒有的機器人教學能更廣泛地向下紮根,培育更多推動產業升級的幼苗,茁壯台灣人才在新科技領域中的實力。


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