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環境晶片系統聯盟

主題領域 PBL 課程發展團隊

 

ES-01 環境感測裝置介面電路設計

主持人/學校:陳信樹教授/國立臺灣大學電子工程研究所

模組教材目標:

培養於智慧環境品質檢測技術中,具備裝置介面電路所需之橫向跨領域及縱向垂直整合人才。

模組教材特色:

本課程將運用實際操作與知識學習之浸潤式教學方式進行。以智慧環境品質檢測技術中最常應用之互動式系統為主軸,循序漸進地養成學生在此一互動式系統環境感測模組中之設計與實作能力,並據以規劃3個PBL學習重點並搭配實驗項目以利學生學習。

 

ES-02環境感測裝置的無線信號傳輸

主持人/學校:謝建宇副教授/國立宜蘭大學電子工程學系

模組教材目標:

以設計環境訊號無線監控系統為目的,規劃無線傳輸電路設計相關課程內容,在課程中建立跨領域(感測器和積體電路)溝通的橋樑,在熟悉原專業領域後,能夠透過本課程認識相關領域專業知識。

模組教材特色:

認識環境訊號感測裝置、感測訊號特性所需晶片系統、感測訊號擷取傳輸與接收積體電路;並利用專題實作來學習環境感測裝置的無線信號傳輸晶片設計,讓學生了解日常中哪些產品會應用到何種感測器、何種電路以及電路的基礎架構。

 

ES-03 環境能量擷取電路晶片設計

主持人/學校:彭盛裕副教授/國立臺灣科技大學電機工程系

模組教材目標:

本模組教材主要欲達成之目標在於讓學生熟用電子學、電子電路、及類比積體電路設計之知識、與電路模擬軟體及設計技巧,以便應用於光電轉換、熱電轉換、壓電轉換、電磁能轉換等之環境擷能電路學習領域中。

模組教材特色:

  1. 課程模組設計讓學生實際操作商用晶片進行光電擷能簡單應用設計,並以儀器量測光電轉換傳感器之功率轉移曲線以了解最大功率點追踨電路之功能與必要性。
  2. 教材講義開發分為基礎及進階程度進行規劃及設計,針對不同環境能量傳感器操作原理及應用進行介紹,使學生了解環境擷能之傳感器種類與應用。

 

ES-04 功率管理系統

主持人/學校:謝秉璇副教授/國立清華大學電機工程學系

模組教材目標:

培養學生基本專業知識,PBL方式,增進學生尋找並解決問題的興趣,提升其自主學習的能力。並以現有文獻增強學生閱讀探討能力,加強分析能力,奠定實作所需基礎。同時增進業界與學界連結,透過實際的PBL學習,彌補理論與實務需求之間的距離,讓學生獲得真實可用專業技術。

模組教材特色:

課程的設計與教材編撰,藉由實際範例,從上而下,讓學生熟悉應用在感測裝置之低功率設計與功率管理領域所需之基礎知識,並透過PBL學習,套用在智慧環境感測裝置之應用上加強學生對課程內容的印象;依不同應用情境設定系統參數,定義問題框架;學習實際應用時可能面臨的問題與考量;針對不同功率管理技術建立模型,並分析量化裝置預期壽命與感測網路表現。

 

ES-05 空品與水質感測晶片技術

主持人/學校:林致廷教授/國立臺灣大學電子工程研究所

模組教材目標:

以環境空品與水質為基礎,培養於智慧晶片系統應用產業所需之橫向跨領域與縱向跨階層之整合人才。

模組教材特色:

利用PBL方式,於課堂上以提出需求為出發點,導引學生分組針對問題所需之知識,同時利用線上課程進行學習,於課堂上分組討論並實作;以基礎固態電化學檢測機制(固態電解式、電阻抗式與場效感應式)為跨領域學習出發點,導引學生進行討論及實作,期能以「由做中學」的方式,將跨領域的基礎知識與應用模式,讓具有電機電子背景的學生學習,使學生能夠以本科系專業知識為基礎,配合跨領域的技術訓練,建立起具可行性之創新價值。

 

ES-06 低功耗無線感控節點

主持人/學校:邱弘緯副教授/國立臺北科技大學電子工程系

模組教材目標:

本模組課程除了學到傳統單純性的功能達成,更主要的目標是讓新一代的學生進入到大數據及AI時代下,開始學習多維度參數之優化管理。

模組教材特色:

教材內容規劃以配置晶片系統來優化無線電源管理,訓練學生在多樣性的軟硬體時代,具備系統優化的配置能力。因此進階的PBL學習目標導向(1)優化電池續航及(2)無線覆蓋範圍,透過感測資料的取樣率、計算排程、無線電路與傳輸協議的規劃等配置,然後實作於晶片系統。

 

ES-07應用於土壤成份監測之感測介面電路設計

主持人/學校:廖育德教授/國立陽明交通大學電機工程學系

模組教材目標:

藉由獨立專題研究,讓學生了解感測器介面電路與系統的設計原理以及實作。

模組教材特色:

透過感測器系統與介面電路設計的專題,學習如何設計土壤感測所需的感測器系統、介面電路、無線傳輸機制等硬體設計技術。透過引導與專題並進的方式,讓學員學習實際環境感測器系統與發展。此課程為跨領域學習,從農作物的生長到檢測方法進行學習,進而深入了解所需,完成相關的系統或介面設計。

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