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高教深耕計畫-總整教學實驗室成果展
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關於高教深耕
學生回饋抽獎活動
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高教深耕計畫-落實教學創新
總整教學實驗室 Capstone Lab
線上成果展
營建工程系
結構震動教學實驗室
負責教師 |
營建工程
系
陳沛清老師
啟動年度 | 10
9
年
總整課程 |
營建工程整合設計實務
| 實驗室特色
本系結合總整教學實驗室與 PBL 未來教室,設有教學用地震模擬振動臺實驗模組四組,學生可設計並組裝房屋或橋梁結構測試體,並在測試體上安裝加速規與位移計,以學習結構受震之反應。實驗室的設備皆有操作手冊,並配合教學助理教導學生進行操作與擷取實驗資料。
四組單軸小
振動
臺模組
教學用結構模組
單軸小振動臺
近照
結構振動臺實驗展示
學生組裝結構試體
| 課程結合場域實施方式與教學成果
大四的「營建工程整合設計實務」為四年級必修總整課程,此課程為本系大學部最終的統整課程,目的在深化大學所學內容, 強調團隊合作與實務演練,藉由完成實務工程之設計, 使學生學習專案工程之時間規劃與進度的掌控以符合實務界之需求。
課程中分為四個階段:
1. 房屋或橋梁結構設計階段:
使同學發揮創意,並輔以尚在萌芽階段的力學觀念,設計一組房屋或橋梁測試體。此外,輔以軟體SolidWorks Simulation 進行簡單的受力變形分析,並以分析結果修正設計試體,完成最後的設計。
2. 房屋或橋梁結構施工階段:
使學生明白在製作試體的過程中容易發生設計階段未發現的問題,讓同學明白實務上設計與施工各自需要考量的問題。同學在製作試體的過程中學習團隊合作溝通,以求合力完成一個測試體。
3. 房屋或橋梁結構測試階段:
使學生了結結構實驗的過程,包括試體的安裝、量測儀器的架設,以及實驗資料的分析等,學生在實驗過程中可了解結構實驗的原理與目的,亦可訓練學生具備處理實驗資料的能力。
4. 房屋或橋梁結構檢討階段:
根據實驗的結果檢討學生測試體的不足,以及未來可能可以改善的方向,讓學生明白簡單的結構系統原理,並透過整個教學的過程中使學生明白結構設計的流程。
| 如何結合產業合作資源
小型單軸振動臺主要包括一交流伺服馬達、馬達控制器、導螺桿、線性滑軌、振動臺面以及安裝基座,並配有一數位控制器與所需之量測儀器,以準確地重現加速度歷時。在振動臺的控制過程中,常使用量測之位移做為回饋訊號,其中最常見的閉迴路控制器是比例-積分-微分控制器 (PID 控制器),然而 PID 控制器的調適過程,除了十分依賴調適者的實務經驗,更與振動臺安裝的試體大小與形式有極大之關係。因此,未來此實驗室可結合產學研究,開發自動調適振動臺之控制器,對於不熟悉控制器調適之使用者具備極大的優勢,使用者僅需於安裝試體後,按下自動調適即可完成控制器之設計,並可馬上進行振動臺實驗的展示。
| 學生實務能力評量方式
具有設計與執行實驗,及分析與解釋數據之能力:由實驗報告呈現成果得以客觀評量
具有規劃設計營建工程系統、元件或流程之能力:
由房屋設計規劃報告呈現成果得以客觀評量
具有溝通協調與團隊合作之能力:由學生互評成績得以客觀評量
具有辨識、分析、歸納及解決工程問題之能力:
房屋設計期末報告得以客觀評量
回實驗室執行成果列表
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