學生在此階段所學的重點知識是甚麼?

這個階段學生學習的重點是了解車輛行駛的滾動阻力來源，透過車輛重力位能轉換為動能的過程觀察，學習車輛設計在滾動阻力有甚麼要注意的地方。我們提供的底盤設計範例，學生能理解摩擦力在車輛設計有”控制”與”節能”的兩個矛盾與設計目標衝突的意義，需要平衡兩者，取其重點在設計決策當中。所有的工程設計都會有適切與平衡的考量，而各項細部條件的優劣，都會影響到最後的結果，所以讓學生理解最佳化在工程設計的程序當中，都是一個永無止境的挑戰。

學生怎麼做測試／修正？

學生主要是透過觀察滾動到下坡段，直行平面路段的滾動實況，判斷自己設計與製作的底盤與輪軸系統，是否符合基本的實驗需求條件。學生修正的部分是，如果有車行方向單側摩擦，能透過量測的方法，判斷輪軸平行度還是高度對稱性是否有問題。如果是滾不遠，會判斷是輪胎正圓度還是輪軸的預負荷空隙太緊。

學生所面臨的問題及挑戰有什麼？教師要如何引導？

初期學生對於機具使用與加工程序，尚未能符合這個強調精確度與品質的專題實作需求，教師需要給予技術與操作練習的引導，學生才能製作正圓度高，與摩擦損失小的輪軸系統，完成後續工程的探究實驗與設計思考能力學習。

學生在此階段所學的重點知識是甚麼?

這個階段學生學習的重點是了解下面幾個概念

1. 電腦3D模型可以轉換為空間的數值資料，透過電腦計算網格細分後的有限元素分析方法，依據設計構想的3D模型，推論預測分析的流體力學效能，評估設計構想的優劣。

2. 流體力學的概念知識，對車輛車身的各部位壓力的影響，學會透過壓力分佈圖，判斷車輛左右側平衡穩定性。

3. 透過空氣流線圖的分析，判斷車身造型的設計是否有重要瑕疵，與評估造型修改的策略。

4. 實際觀察推倒出來的空氣阻力值與車身的風阻係數，從幾個初擬的設計方案中選擇較佳的進入後面的工程設計程序，原型製作實際的模型。

學生怎麼做測試／修正？

這個階段會要求學生截取四個測試實驗的圖表，說明觀察到的資訊有甚麼，並記錄在工程筆記中。目前的階段是設計方案的評估與預測分析，主要看學生提出修正的看法與最後決定的設計方案為何，評量學生的認知與判斷是否合理。

學生所面臨的問題及挑戰有什麼？教師要如何引導？

學生對車輛設計的概念知識不足，甚至有錯誤的理解與看法。教師需要在3D建模與工程預測分析前面階段，多介紹車輛流體力學的概念，並實際舉例說明，方能提高學生的理解與分析能力。

學生在此階段所學的重點知識是甚麼?

1. 了解氣流通過車身會因為氣流速度變化，而改變每個車身部位的壓力，對車輛行駛的穩定性造成影響。

2. 風洞實驗設備，需要利用的整流與狹窄密閉通道的設計，方能提高風速，觀察與鑑別設計好壞。所以好的實驗設計，對於工程設計有重要的影響，並扮演關鍵因素。

3. 可以透過一些流體力學的理論知識，例如寬德效應（Coandă Effect）設計車輛在高速行駛需要的改善方案，並透過風洞的煙霧實驗，觀察是否有效。

學生怎麼做測試／修正？

這個階段會提供左圖這17個理論的設計原則，讓學生透過風洞實驗的具體觀察，檢核自己的設計是否有甚麼不洽當，與需要調整的地方，初步提出改善的想法。

學生所面臨的問題及挑戰有什麼？教師要如何引導？

這裡會面對到兩種類型差別的學生，有消極與將就的，和態度積極尋求改善的。消極與將就的學生，會要求他們完成工程設計學習單裡的三個設計檢核與改善，提出想法與紀錄在學習檔案中。而態度積極尋求改善的學生，會提供更多資源與輔助製作工具，例如3D印表機，讓學生可以縮短重新製作需要的時間，並提高製作原型的品質。

學生在此階段所學的重點知識是甚麼?

這個階段是比較綜合性的測試，學習的重點知識是在測試條件下，車輛動力學的歷程變化和車輛設計關聯性的理解。例如:

1. 在發射初期是能量轉換，提供高壓空氣的作用力給我們的高壓空氣競速車動能，學生要能理解最大加速度產生的時候，也是動能最高的時候。如何縮短能量轉換的時間，產生最高的加速度，在車重、作用力提供角度、噴射氣流的引導，輪軸底盤的設計…等，需要的工程設計思考。

2. 車輛動力學的歷程後續是如何減少能量的損失，是車輛設計在滾動阻力和車輛空氣動力效能的最佳化改造，方能減少能量損失，快速達到競速的設計目標。

學生怎麼做測試／修正？

基於課程實施的時間有限，會避免學生用破壞性全面改造的方法，提供三個可以具體改善的原則，而不至於花費太多時間與資源的最佳化設計修正方向

1. 底盤結構強化與輕量化

2. 車輛行駛穩定性提升，主要是空氣動力套件的附加

3. 車身輕量化與表面光滑處理

學生所面臨的問題及挑戰有什麼？教師要如何引導？

學生普遍上會對自己製作的成果不甚滿意，多數的狀況都是耐心不足，無法學會設計製作上許多動手製作的實作能力，也缺乏轉換概念知識到設計思考的能力。教師可以提供重做的時間與資源，給予有心學好與願意深入研究的學生。有關概念知識提高設計思考的部分，可以使用3D動畫，或在3D繪圖軟體內解說，輔助學生學習理解看念性知識和車輛設計的關係。