從板書到專題現場：機械工程教育如何在少子化時代重新點燃科技人才的學習動能｜專家論點【郭啟全】

作者：郭啟全（明志科技大學 機械工程系暨機械與機電工程研究所 教授、明志科技大學 智慧醫療研究中心 教授、長庚大學 機械工程學系 合聘教授、明志科技大學 可靠度工程研究中心 教授）

在數位學習與線上教學快速普及的今日，高等教育場域大量引入教學影片與線上課程，期望學生能在非教室空間自主學習，以提升學習彈性與效率。然而，筆者長期投入機械工程教育，對此趨勢始終保持保留態度。相較於透過螢幕單向接收知識，筆者更偏好在實體課堂中進行面對面教學，透過板書引導學生逐步理解工程原理與思考脈絡。板書的價值不僅在於內容呈現，更在於教師如何即時回應學生的困惑，調整說明節奏，並透過提問與討論激發學生思考。這一種互動式教學方式能有效點燃學生的學習熱誠，使其不再只是被動聽課，而是積極參與知識建構的過程。對機械工程教育而言，理解問題形成的邏輯與推導歷程，遠比重複觀看教學影片更為重要，也更能培養學生未來在工程領域中所需的判斷力與分析能力。

筆者觀察到，學生透過參與實務專題研究所累積的學習經驗，往往超越單純課堂授課所能提供的知識範疇。當學生進入實務專題情境，面對的是未被明確定義之工程問題，必須自行閱讀文獻資料、整合跨領域知識，並在反覆嘗試與修正中找出可行解法。此過程不僅訓練學生的自學能力，也顯著提升其解決問題的實務能力與系統性思考能力。在實務專題中，學生需考量設計、材料、力學行為、製程條件等多重因素，這一些因素在課堂理論中往往被拆解為獨立概念，而在專題實作中則需整合運用。透過這種實務導向的學習，學生能體驗完整的工程問題解決流程，從需求分析、設計驗證到實作評估，每一環節皆與真實科技產業運作模式高度相符。此種訓練模式，與科技島所提倡的「學用合一、訓用一致」理念不謀而合：教育不僅傳授知識，更引導學生將理論落實於實際應用，培養具備跨領域整合與持續學習能力的工程人才。圖1為筆者指導學生論文發表情形。

在少子化與產業快速轉型的雙重壓力下，工程教育正面臨結構性挑戰。以統一入學測驗為例，近七年間機械群考生人數減少約三成二，而動力機械群更高達四成四，顯示年輕世代投入傳統工程領域的意願明顯下降。在此背景下，學業表現與實務專題究竟何者重要，已成為無法迴避的教育命題。如果科技大學教育仍以考試成績作為唯一評量指標，恐難以回應科技產業對學生實作能力、問題解決能力與持續學習能力的高度期待。未來的科技生態，需要的是能將理論落實於應用，並能在不確定環境中持續成長的工程人才。實務專題提供的真實情境與跨領域挑戰，正是學生培養工程判斷力與創新能力的重要途徑，也是課堂教學無法完全替代的學習資源。

此外，筆者認為在課堂教學與實務專題之間取得平衡，是重構機械工程教育核心價值的關鍵。課堂中理論基礎的扎實訓練，提供學生理解工程原理、掌握分析工具與數學模型的能力；而實務專題則讓學生學會在複雜與不確定情境中應用知識、解決實際問題。兩者相輔相成，既能培養深厚的理論素養，也能強化工程實作能力。科技島強調的「學用合一」理念，正是呼應這種教育模式：學生透過專題研究與實務操作，將所學理論立即運用於實際工程挑戰，形成理論與實務的正向循環，進而提升整體學習成效與就業競爭力。