中國文化大學化學工程與材料工程學系
(一)歷史沿革與發展
本校創辦人張其昀先生在民國51年草創中國文化學院之際,秉持著「發揚中華固有工藝」之宗旨,「中學為體、西學為用」之目的,特別設立實業計畫研究所之工學學門,為工學部成立之始,即是本校工學院之前身。民國69年6月,中國文化學院改制為中國文化大學,同年12月工學部經教育部核准改名為工學院。目前工學院座落於本校大義館,為華岡校區的中心位置。本院設有五學系(化學工程與材料工程學系、電機工程學系、機械工程學系、紡織工程學系、資訊工程學系)、二研究所(化學工程與材料工程學系奈米材料碩士班、機械工程學系數位機電碩士班)。近年來,經過多次的調整與改善,本院已致力發展特色領域,並落實教育目標,以提升整體工學院之形象,希望能超越同質大學,建立起良好的聲譽。
本系前身為造紙及陶業專修科,成立於民國54年;民國56年正式成立化學工程學系,民國72年設立造紙印刷研究所,民國87年,造紙印刷研究所更名為材料科學與製造研究所,民國92年材料科學與製造研究所更名為材料科學與奈米科技研究所,民國98年系更名為化學工程與材料工程學系,所更名為奈米材料研究,並且系所合併為化學工程與材料工程學系暨奈米材料碩士班,現約有460位大學部學生,54位碩士班學生,並已於民國97學年度通過「中華工程教育學會認證委員會IEET」之認證。
本系設有大學部和研究所碩士班。大學部主要在學校全人教育架構下,培育理論與實務兼備的化學工程與材料工程專業人才。本系之教育理念在於強化學生化學工程與材料工程之基礎學理與實務,並具有敬業樂群、工程倫理之化學工程與材料工程專業人才,以服務產業界,貢獻社會及國家,並且鼓勵多元發展,善用本校多元學系的特點,修習輔系雙學位,培養學生跨領域整合之才能。奈米材料研究所碩士班以化材系為主體,強調以化工技術與奈米材料培育前瞻、專業的材料科技人才,一起投入材料科技之研究及應用工作,發展特色為奈米材料科技、化工材料科技及紡織纖維材料科技等,以跨領域學程培養尖端材料科技之專業進階人才。
而在碩士班部分,為了因應台灣工業發展趨勢,86學年度由當時甫任院長的李豐明博士向教育部提出將「造紙印刷研究所造紙組」改名為「材料科學與製造研究所」之申請,並於86學年度第二學期獲得教育部的核准,並於87學年度開始招生,每屆25名碩士班研究生,為全國大學中第一個兼具材料科學與製造工程兩大領域的研究所。近年來台灣的製造工業已經逐漸被大陸及東兩亞國家所取代,所以該所成立後的教學及研究重點便以材料科學之觀點來改進產品的製程與製造技術,以培養具備材料知識的製造人才。該研究所主要研究的方向著重於材料科學與電子材料兩方面,重點包括電子材料連接電性之研究、薄膜技術、積體電路設計、半導體製程開發、光電材料研究、纖維、紙漿科技、複合材料疲勞強度及力學分析等。而以上所有項目皆朝向整合性及連續性深入研究與分析,並且善用本工學院歷年來在造紙、纖維、紡織、陶瓷方面的人力與資源,將其逐步導向新興的電子材料、精密材料和奈米材料等之尖端科技。
為了因應時代的變化,本所於91學年度申請更名,並於92學年度得到教育部通過正式更名為「材料科學與奈米科技研究所」。至98學年度,為配合學校的系所合一政策,與改名為化學工程與材料工程學系(原化學工程學系)合併,並更名為奈米材料碩士班。目前本所碩士班研究生的在學總人數共有五十多位,每位老師對於其專長的專業知識皆具有多年的學術研究及豐富的實務經驗,使本所研究生能在優秀的學習環境中穩健成長。而在師資方面,經過合併之後,本所師資大幅增加,每位老師對於其專長皆具有專業知識及多年的研究、豐富的經驗,使得本所研究生擁有最好的學習環境;除了本所的專任教師之外,本所聘任校內外學有專精的教授來所授課,豐富課程內容,也讓本所研究生有較多的課程選擇,以配合其論文研究及其未來的生涯規劃。除此之外,本所的教育宗旨除了希望學生在理論分析及研究之外,也能夠對實際產業狀況及工業動態,能有更深的了解,另一方面,對於研究生本身研究報告、論文撰寫等發表能力,也必須加強訓練,因此在該所課程中則有一門必修且內容豐富的專題研討與實作。而在專題研究方面,每週該所均會邀請工業界具經驗的主管或是學術界資深的教授前來,對該所研究生作一系列的專題演講討論。
(二)師資
本系現有專任教師 15位(教授5位、副教授5位、助理教授4位、講師1位)、行政助教2位、實驗助教1位。專任老師皆具有國內外知名大學資訊相關研究所博士學位並具備本系課程所需專長,且具豐富實務經驗。並有10名具豐富業界實務經驗之兼任教師,提供學生堅強的師資陣容,以確保本系學生受到良好的授教權利。
表一 中國文化大學大學化學工程與材料工程學系專任師資表
姓名
|
職稱
|
學 歷
|
專 長
|
施漢章 |
講座教授 |
德國土賓根大學物理化學博士 |
材料科學、電子材料、電漿製程、界面電化學、材料腐蝕與防蝕、奈米/超微粒材料 |
陳景祥 |
教授兼主任 |
清華大學化工博士 |
高分子複合材料、高分子加工、奈米複合材料 |
曾梨子 |
教授 |
中央大學化工博士 |
高分子材料、化工熱力學 |
張玲玲 |
教授 |
台灣大學化工博士 |
生化工程、細胞生理、電腦模擬 |
曹春暉 |
教授兼所長 |
清華大學材料科學與工程研究所博士 |
金屬材料、結構分析、X光繞射、穿透式電子顯微鏡、材料加工 |
周賢民 |
副教授 |
美國德州拉瑪大學化工博士 |
程序設計、電化學工程、能源工程、工業化學、石油化學工業 |
李璜桂 |
副教授 |
日本九州大學農學博士 |
木材工業化學、高分子材料、能源科技、儀器分析 |
陳文智 |
副教授 |
台灣大學化工博士 |
程序控制、程序最適化 |
張慎餘 |
副教授 |
美國紐約州立大學環資博士 |
工程設計法、造紙化學與科技 |
王子奇 |
副教授 |
台灣大學化工博士 |
程序控制、實驗設計、工程統計、程序最適化 |
雷健明 |
助理教授 |
清華大學物理學博士 |
超導及磁性物理、凝態物理、微波工程及天線設計、高頻通訊材料、奈米磁性材料陶瓷材料 |
何筱琳 |
助理教授 |
加拿大英屬哥倫比亞大學化工生物研究所博士 |
生物資訊、分子結構分析 |
吳誌明 |
助理教授 |
台灣科技大學化工博士 |
基因工程、生化工程、生物技術 |
林仁斌 |
助理教授 |
台灣大學化工博士 |
反應工程與觸媒、化工材料科技、電化學工程 |
陳威宇 |
講師 |
中國文化大學資訊管理學碩士 |
程序系統工程、資訊安全、網路管理 |
(三)課程規劃、教學與輔導
本系的教育目標為:
- 培養學生具備化學工程與材料工程基礎學理及相關知識
- 訓練學生實作、分析及表達成果之能力
- 培育學生認知工程倫理和團隊精神
以此三個教育目標之基礎下來達成學生畢業後能夠有下列六大核心能力,包括:
- 具有應用數學、科學及化學工程與材料工程知識之能力
- 具有資料搜集與實驗記錄,並予以陳述、分析及解釋之能力
- 具有將化學工程與材料工程問題模式化及運用系統方法加以設計及整合之能力
- 具有表達成果及持續學習之能力
- 具有工程倫理責任感與溝通協調之能力
- 具有團隊合作精神及宏觀視野之能力
在此教育目標下,本系辦學特色承於校訓「質樸堅毅」的教育理念與院訓「創新、實踐、堅毅、人本」的精神,本系首重學生在基礎科學的扎根,以建立學生化學工程與材料工程基本概念與技術原理,讓學生明瞭化學工程與材料工程應用領域基本知識與熟悉產業發展方向,進而以專題研究與實作培養學生的實驗技能作為驗證理論的訓練以作為達到「學以致用」之教學目標;建立進入職場的能力使學生能終身學習以面對未來的挑戰,以達培養「五育並重」、具理論與實務結合之工程人才的教育目標。
本系學術發展與教學研究主軸除了基礎學科之理論教學,如微積分、工程數學、質能均衡、輸送現象與單元操作、物理化學、熱力學、化工動力學、材料科學、物理化學、高分子材料、物理冶金等外,並且規劃了三大教學研究課程領域,包括程序工程領域以培養化工產業製造所需最適化設計、自動控制之設計與操作專業人才;材料工程領域以培養高分子材料與奈米材料相關應用產業之相關製造與研發基礎之專業人才;另生化工程領域以培養生物科技製造與研發之基礎專業人才。
在產學合作及社會服務方面,本系與業界交流頻繁,有多位老師在業界有豐富的工作經驗,也有一些研究計畫與業界合作。本系教師除致力教學工作外,也積極爭取研發經費以獲得產、官上之研究計畫。本系教師除國科會計畫補助外,並致力於爭取產學合作計畫,並且有逐年成長之趨勢。在社會服務方面,本系專任教師除教學研究外,也積極參與社會服務等工作,如國科會專題研究計畫審查委員、SCI與EI期刊審查委員、碩博士學位考試口試委員、專利審查委員、財團法人機構理監事、考試院高等考試命題兼閱卷委員、學術演講主講人、公家機構計畫審查委員、公司顧問等。
(四)研究發展
本系所現有專屬實習實驗室12間與專題研究室2間,專屬實習實驗室包括單元操作實驗室、化工基礎實驗室、儀器分析實驗室、化工實驗室、系統程序工程實驗室、高分子實驗室、生物工程實驗室、電子陶瓷實驗室、金相實驗室、電化學實驗室、材料熱分析儀實驗室與尖端材料實驗室等,提供學生精良與豐富的儀器設備,以強化本系教學與研究能量。
在設備方面,這些年來也已陸續建立基礎的材料製程及分析設備,可以讓研究生在校內完成大部份的研究工作,各相貴重儀器如表二所列,購置這些儀器的目的均在增加本所的研究能力。本所亦會繼續添購材料相關的研究設備,進一步提升本所的研發能量。本所為了提昇研究生的研究水準,議定從95學年度之後入學之新生,均須於畢業前於國內外學術期刊或學術研討會議至少發表一篇論文,才能畢業。除了升學及服兵役者,本所畢業生幾乎都任職在光電半導體等高科技產業。同時也顯示,本所畢業生的就業前景良好,亦獲得知名企業的青睞,也證明本所的辦學目標及教育目標正確,為我國培養優秀的材料工程師。近幾年選擇升學的本所畢業生,也都能考上一流國立大學博士班;自民國94年起,本所每年均有研究生錄取台大、清大、成大及中央大學的博士班,這使得本所成為國內優秀博士生等研究人才的培育搖籃。
(五)設備與資源
表二 中國文化大學大學化學工程與材料工程學系之主要研究設備
設備名稱 |
功能 |
X光繞射分析儀 |
材料晶體結構分析 |
場發射槍掃描式電子顯微鏡及能量散佈X光分析儀 |
試片高倍率影像觀察及微區域成份分析 |
原子力顯微鏡 |
材料表面觀察及分析 |
熱分析儀(DSC、DTA、TGA、DMA) |
材料熱性質分析,包括示差熱掃描分析、熱重分析及高溫動態機械性質分析等 |
電化學分析儀/恆電流恆電位儀 |
電化學之腐蝕性質分析 |
光學顯微鏡暨影像擷取系統 |
金相觀察及記錄 |
微硬度試驗機 |
材料硬度測試 |
動態機械性質拉伸試驗機 |
材料拉伸及壓縮等性質測試分析 |
化學氣相沉積儀(CVD) |
以化學方式製備薄膜 |
物理氣相沉積儀(PVD) |
以物理方式製備薄膜 |
箱型高溫爐(1700℃) |
材料燒結、熱處理用途 |
箱型高溫爐(1500℃) |
材料燒結、熱處理用途 |
箱型高溫爐(1300℃) |
材料燒結、熱處理用途 |
箱型高溫爐(1100℃) |
材料燒結、熱處理用途 |
管狀高溫爐(1100℃) |
材料燒結、熱處理用途 |
真空高溫爐(1100℃) |
材料真空燒結、真空熱處理用途 |
UV/可見光光譜分析儀 |
材料成份分析 |
純水製造機 |
超純水製造用 |
四點探針電阻量測器 |
薄膜及塊材的電阻量測 |
金相研磨設備 |
材料金相準備用途 |
(六)未來展望
本系秉持著設定的教育目標,在完善的師資與設備下,教育學生成為具有敬業樂群、工程倫理之化學工程與材料工程專業人才,以服務產業界,貢獻社會及國家。並且持續改善與精進課程內容,以符合時代潮流趨勢與脈動;培育與鼓勵優秀學生進入研究所就讀,以培育理論與實務並重之研究人才;強化師資陣容,延聘具有專業知識與研究能力之學者至本系任教,以提昇教學內容與研究能量; 積極參與跨院校之整合型研究計劃,致力研究能量整合,建立研究團隊,並藉由跨領域合作開拓研究人力、設備及空間等資源;積極爭取政府及產業界之研究經費;促進國際學術交流,邀請國外學者蒞校訪問演講,與國際友人合作共同指導學生發表論文,招收外籍學生活化師生之教與學;加強系所友聯繫,結合系所友力量,服務社會,促進本系所之發展。