開啟了國內微微衛星系統工程教育新里程碑 亦躋進國際舞台 成大PACE實驗室團隊 成績斐然
採訪記者 : j 於 October 25, 2004 at 13:17:53 :
新聞內容 :
【台南訊】以傳授衛星系統工程學理基礎為志業、為國內第一個開設跨校院微微衛星系統工程課程的成大「PACE實驗室」團隊，成軍兩年，成績斐然。不僅在國內各大學培育出許多具有太空系統工程實作能力的優秀人才，並躍登國際學術舞台、在高手如雲的美國航太學會小型衛星研討會的論文競賽中，取得前六強的佳績，令人刮目相看。
由國立成功大學航太系苗君易教授以及電機系莊智清教授所率領的成大「PACE實驗室」團隊之成員，包括航太系教授苗君易、電機系教授莊智清、航太所博士班研究生杜榮國、航太所博士班研究生又是中華衛星2號台南地面站維護工程師邱鴻麟、航太所博士班研究生王欽左、電機所碩士班研究生蔡永富、電機所碩士班研究生沈子貴、電機所碩士班研究生吳世驊、航太所碩士班研究生鄒宗昕、電機所碩士班研究生蔡秋藤、航太系大學部學生曾雅祺、柯國川、邱政綱、朱承啟、黎藹琳、以及電機系大學部學生曾暐哲等十七人。
二十一世紀之後，國際間高科技競賽日趨激烈，一向以高科技產業掛帥的台灣，如何積極推動新的教學觀念，實為當前重要課題。隨著我國兩顆自主衛星華衛一號與二號陸續順利升空，帶動國內衛星產業的發展，為推動國內大學太空系統工程科技教育，擔任教育部航太科技教育改進計畫主持人苗君易教授於是在九十二年二月成立「PACE實驗室」，邀集國內太空領域的專家學者開設跨校際的「微微衛星系統工程」課程，學生遍佈成功大學、淡江大學、逢甲大學、虎尾科技大學、中華技術學院、空軍軍官學校…等大學，開啟了國內微微衛星系統工程教育新的里程碑。
成大航太系苗君易教授表示，微微衛星系統工程課程，係以教授衛星系統工程學理基礎為主，第一學期配合衛星系統概念設計，第二學期則著重微微衛星系統設計實作，提供大學部學生了解衛星整體的發展流程；其中包括設計、分析、組裝、整合、測試、發射以及操作等技能。
該課程採開放式教學方法，其目的是使學生得到良好的實作訓練，增加與產業界專家的互動。苗君易教授說，開放式“教”與“學”有三個層面意義：一、對修課學生的背景(所屬院校系所)不做限制。二、開放老師(講師)資格，邀請產學研界學者專家從事時數長短不拘的課程講授。三、就教學工具而言，大量使用數位網路工具，藉由網際連網方式，可讓分散在不同地點的學生可以同時上課，相互連繫討論，達成課程學習目的。
就產學合作而言，首先應做一策略規劃，瞭解產業人才需求，預測未來該領域的科技發展方向，作為擬訂實施的課程。其次，對於校內外相關資源做有效的整合，邀集產官學研專家組成講師團隊，充分運用現有的硬體與軟體設備進行實作的項目，遇有不足再添購設備，並聯繫各校指導老師，建立對此課程的共識，溝通實施之方法，以及收集老師與學生的建議，使課程在實施之前有充分完備的考慮。
其次，建立一個專屬網站，進行宣傳與推廣工作，說明該課程的目的、教學方法。使學生能充分瞭解從課程中能學到的東西。苗君易教授認為，基本上，微微衛星系統工程課程是以顧客為導向，顧客即學生。此外，為了凸顯課程的學習成果，於課程結束時舉辦學習成果發表會，邀請專家評審，對表現優異者予以獎勵。另外，對於課程的實施效果，教育部航太科技改進計畫推廣辦公室設立後續追蹤考核機制，一則為產官學研專家學者與主管對該課程的評價。二則為修課學生對該課程的意見調查。
微微衛星系統工程課程另一項教學特色，是借重校內外的專家開授太空系統工程課程，採用遠距教學的方式授課，以便讓不同學校有興趣的學生都能受惠。苗君易教授表示，鑒於近年來太空科技發展及應用成長迅速，有必要加強大學航太系太空系統工程教育，而另一方面考慮各校太空系統工程的資源，包含師資、設備等，相當有限，因此，開授此課程的一較可行方式是邀請校外的專家參與，組織專家講師團隊；此外，為了減少校外專家為上課往來奔波，且讓各地有興趣的學生均能受惠，於是選擇網際網路方式上課。
值得一提，成大「PACE實驗室」團隊在今（九十三）年暑假期間除了參訪美國凱爾波利大學（CalPoly University），另外也參與立方體衛星（CubeSat workshop meeting）以及美國航太學會小衛星會議（AIAA Small Satellite Conference）所舉辦的學生論文競賽，「PACE實驗室」所培育的學生表現不凡，在世界各先進國家眾多的參賽隊伍中，取得進入最後決賽的佳績。
什麼是微微衛星？苗君易教授指出，微微衛星不同於一般大型衛星在於其重量與體積，相較於以今年五月剛發射升空的中華衛星二號其重量為742㎏，一般來說，微微衛星限制其重量低於一公斤級以下，也由於其重量相對的輕，因此又稱為皮米衛星(Pico-satellite)。在一公斤級的衛星裡面又與大型衛星有何相同之處與不同之處?簡單說來，用“麻雀雖小，五臟俱全”來形容微微衛星是最恰當不過了。相較於大型衛星，微微衛星所該具有的各個次系統如結構、熱控、通訊、電力、姿態控制、衛星電腦以及酬載等一樣也不能少。
為了要使衛星各次系統間介面能完全的整合在一起，其難度又相對的提高。因此，在微微衛星所倡導的精神便是系統工程(System Engineering)概念，以PACE衛星為例，PACE設計係由雙立方體衛星，長、寬、高分別為100㎜×100㎜×218㎜，而重量限制在2㎏以內。PACE衛星有兩個任務，主要任務為設計能執行三軸姿態穩定實驗的皮米級衛星；次要任務則是利用微機電(MEMS)技術設計及製造微型溫度感測器以及太陽方位感測器應用於PACE衛星之上，以評估自製微感測器應用於太空環境之可行性，並且輔助PACE衛星之姿態判別。
為了完成PACE衛星，PACE實驗室團隊集合了成大航太系、電機系、機械系等各領域之大學部與碩、博士班學生共同組成。對於如何隨著微微衛星的發展，間接的推動工程實作教育？苗君易教授說，首先，微微衛星實現了讓學生探空的夢想，比較動輒上億的大型衛星，微微衛星造價相對便宜許多，依照其任務需求其成本從數十萬至數百萬不等，此外，由於重量輕，發射費用也相對的低廉許多。因此，它提供了科學性酬載太空實驗的平臺。
再者，微微衛星系統工程發展其目的在推動國內大專院校系統工程基礎教育，培養國內大學生太空系統工程實作能力。一項好的研究成果，一定有創意，但是創意也建築在學問之上。以目前國內大專院校較為著重學科理論的教學，卻鮮少讓學生真正有動手實作的機會，因此學生學了許多的理論，卻無從應用。而在技職體系的學校，學生優點可學到一技之長，實作能力相對的較強，但是在理論背景卻較為薄弱。而不管是前者或後者不難發現，學生的創造力都因而被降低了。
苗君易教授舉美國史丹佛大學(Standford University)及凱爾波利大學(CalPoly University)兩所學校為例，他說，兩所大學在發展與定位上完全不相同，前者屬於研發型大學，著重理論分析與科學研究，而後者卻較偏向技術學院之性質，著重於實作課程。但是相同的是這兩所學校在微微衛星的發展上都走出了自己的風格與成就。最大的原因便在於學生執行計畫的積極與熱誠以及因投入所激發出的創造力。反觀，國內之學生參與計畫往往動機在於學分或是為了甄試，再加上學生在參與計畫的期間往往需面對接二連三，大大小小的考試及作業，在在都影響著學生投入的程度。
苗君易教授進一步指出，在PACE衛星的發展過程中，我們同樣的面臨了相同的問題。如何讓學生更能夠專注的投入計畫之中以及吸引更多的學生加入一直是我們所努力的目標。此次，PACE實驗室團隊以PACE衛星為主題，參加美國航太學會（AIAA Small Satellite Conference）所主辦的學生論文競賽，能夠在世界各國眾多的參賽學生作品中，躋進前六強，此一結果，對於PACE實驗室團隊是莫大的鼓勵。尤其是能以自己的作品站上國際的舞台，和世界各國學生進行交流，彌足珍貴。
近十年來，大家對“機電整合”並不陌生，但如果用於衛星系統工程中卻不是那麼的容易做到，原因便在於即使只是一至兩公斤級的微微衛星，內部所包含的領域與技術卻是相當的廣泛，如何使每個次系統都能運作，且系統與系統間每個環節都能完美的相互結合，其技術層次更是不簡單。不過，我們有信心在不久的將來，自行組成一顆微微衛星。931025j
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【台南訊】以傳授衛星系統工程學理基礎為志業、為國內第一個開設跨校院微微衛星系統工程課程的成大「PACE實驗室」團隊，成軍兩年，成績斐然。不僅在國內各大學培育出許多具有太空系統工程實作能力的優秀人才，並躍登國際學術舞台、在高手如雲的美國航太學會小型衛星研討會的論文競賽中，取得前六強的佳績，令人刮目相看。
由國立成功大學航太系苗君易教授以及電機系莊智清教授所率領的成大「PACE實驗室」團隊之成員，包括航太系教授苗君易、電機系教授莊智清、航太所博士班研究生杜榮國、航太所博士班研究生又是中華衛星2號台南地面站維護工程師邱鴻麟、航太所博士班研究生王欽左、電機所碩士班研究生蔡永富、電機所碩士班研究生沈子貴、電機所碩士班研究生吳世驊、航太所碩士班研究生鄒宗昕、電機所碩士班研究生蔡秋藤、航太系大學部學生曾雅祺、柯國川、邱政綱、朱承啟、黎藹琳、以及電機系大學部學生曾暐哲等十七人。
二十一世紀之後，國際間高科技競賽日趨激烈，一向以高科技產業掛帥的台灣，如何積極推動新的教學觀念，實為當前重要課題。隨著我國兩顆自主衛星華衛一號與二號陸續順利升空，帶動國內衛星產業的發展，為推動國內大學太空系統工程科技教育，擔任教育部航太科技教育改進計畫主持人苗君易教授於是在九十二年二月成立「PACE實驗室」，邀集國內太空領域的專家學者開設跨校際的「微微衛星系統工程」課程，學生遍佈成功大學、淡江大學、逢甲大學、虎尾科技大學、中華技術學院、空軍軍官學校…等大學，開啟了國內微微衛星系統工程教育新的里程碑。
成大航太系苗君易教授表示，微微衛星系統工程課程，係以教授衛星系統工程學理基礎為主，第一學期配合衛星系統概念設計，第二學期則著重微微衛星系統設計實作，提供大學部學生了解衛星整體的發展流程；其中包括設計、分析、組裝、整合、測試、發射以及操作等技能。
該課程採開放式教學方法，其目的是使學生得到良好的實作訓練，增加與產業界專家的互動。苗君易教授說，開放式“教”與“學”有三個層面意義：一、對修課學生的背景(所屬院校系所)不做限制。二、開放老師(講師)資格，邀請產學研界學者專家從事時數長短不拘的課程講授。三、就教學工具而言，大量使用數位網路工具，藉由網際連網方式，可讓分散在不同地點的學生可以同時上課，相互連繫討論，達成課程學習目的。
就產學合作而言，首先應做一策略規劃，瞭解產業人才需求，預測未來該領域的科技發展方向，作為擬訂實施的課程。其次，對於校內外相關資源做有效的整合，邀集產官學研專家組成講師團隊，充分運用現有的硬體與軟體設備進行實作的項目，遇有不足再添購設備，並聯繫各校指導老師，建立對此課程的共識，溝通實施之方法，以及收集老師與學生的建議，使課程在實施之前有充分完備的考慮。
其次，建立一個專屬網站，進行宣傳與推廣工作，說明該課程的目的、教學方法。使學生能充分瞭解從課程中能學到的東西。苗君易教授認為，基本上，微微衛星系統工程課程是以顧客為導向，顧客即學生。此外，為了凸顯課程的學習成果，於課程結束時舉辦學習成果發表會，邀請專家評審，對表現優異者予以獎勵。另外，對於課程的實施效果，教育部航太科技改進計畫推廣辦公室設立後續追蹤考核機制，一則為產官學研專家學者與主管對該課程的評價。二則為修課學生對該課程的意見調查。
微微衛星系統工程課程另一項教學特色，是借重校內外的專家開授太空系統工程課程，採用遠距教學的方式授課，以便讓不同學校有興趣的學生都能受惠。苗君易教授表示，鑒於近年來太空科技發展及應用成長迅速，有必要加強大學航太系太空系統工程教育，而另一方面考慮各校太空系統工程的資源，包含師資、設備等，相當有限，因此，開授此課程的一較可行方式是邀請校外的專家參與，組織專家講師團隊；此外，為了減少校外專家為上課往來奔波，且讓各地有興趣的學生均能受惠，於是選擇網際網路方式上課。
值得一提，成大「PACE實驗室」團隊在今（九十三）年暑假期間除了參訪美國凱爾波利大學（CalPoly University），另外也參與立方體衛星（CubeSat workshop meeting）以及美國航太學會小衛星會議（AIAA Small Satellite Conference）所舉辦的學生論文競賽，「PACE實驗室」所培育的學生表現不凡，在世界各先進國家眾多的參賽隊伍中，取得進入最後決賽的佳績。
什麼是微微衛星？苗君易教授指出，微微衛星不同於一般大型衛星在於其重量與體積，相較於以今年五月剛發射升空的中華衛星二號其重量為742㎏，一般來說，微微衛星限制其重量低於一公斤級以下，也由於其重量相對的輕，因此又稱為皮米衛星(Pico-satellite)。在一公斤級的衛星裡面又與大型衛星有何相同之處與不同之處?簡單說來，用“麻雀雖小，五臟俱全”來形容微微衛星是最恰當不過了。相較於大型衛星，微微衛星所該具有的各個次系統如結構、熱控、通訊、電力、姿態控制、衛星電腦以及酬載等一樣也不能少。
為了要使衛星各次系統間介面能完全的整合在一起，其難度又相對的提高。因此，在微微衛星所倡導的精神便是系統工程(System Engineering)概念，以PACE衛星為例，PACE設計係由雙立方體衛星，長、寬、高分別為100㎜×100㎜×218㎜，而重量限制在2㎏以內。PACE衛星有兩個任務，主要任務為設計能執行三軸姿態穩定實驗的皮米級衛星；次要任務則是利用微機電(MEMS)技術設計及製造微型溫度感測器以及太陽方位感測器應用於PACE衛星之上，以評估自製微感測器應用於太空環境之可行性，並且輔助PACE衛星之姿態判別。
為了完成PACE衛星，PACE實驗室團隊集合了成大航太系、電機系、機械系等各領域之大學部與碩、博士班學生共同組成。對於如何隨著微微衛星的發展，間接的推動工程實作教育？苗君易教授說，首先，微微衛星實現了讓學生探空的夢想，比較動輒上億的大型衛星，微微衛星造價相對便宜許多，依照其任務需求其成本從數十萬至數百萬不等，此外，由於重量輕，發射費用也相對的低廉許多。因此，它提供了科學性酬載太空實驗的平臺。
再者，微微衛星系統工程發展其目的在推動國內大專院校系統工程基礎教育，培養國內大學生太空系統工程實作能力。一項好的研究成果，一定有創意，但是創意也建築在學問之上。以目前國內大專院校較為著重學科理論的教學，卻鮮少讓學生真正有動手實作的機會，因此學生學了許多的理論，卻無從應用。而在技職體系的學校，學生優點可學到一技之長，實作能力相對的較強，但是在理論背景卻較為薄弱。而不管是前者或後者不難發現，學生的創造力都因而被降低了。
苗君易教授舉美國史丹佛大學(Standford University)及凱爾波利大學(CalPoly University)兩所學校為例，他說，兩所大學在發展與定位上完全不相同，前者屬於研發型大學，著重理論分析與科學研究，而後者卻較偏向技術學院之性質，著重於實作課程。但是相同的是這兩所學校在微微衛星的發展上都走出了自己的風格與成就。最大的原因便在於學生執行計畫的積極與熱誠以及因投入所激發出的創造力。反觀，國內之學生參與計畫往往動機在於學分或是為了甄試，再加上學生在參與計畫的期間往往需面對接二連三，大大小小的考試及作業，在在都影響著學生投入的程度。
苗君易教授進一步指出，在PACE衛星的發展過程中，我們同樣的面臨了相同的問題。如何讓學生更能夠專注的投入計畫之中以及吸引更多的學生加入一直是我們所努力的目標。此次，PACE實驗室團隊以PACE衛星為主題，參加美國航太學會（AIAA Small Satellite Conference）所主辦的學生論文競賽，能夠在世界各國眾多的參賽學生作品中，躋進前六強，此一結果，對於PACE實驗室團隊是莫大的鼓勵。尤其是能以自己的作品站上國際的舞台，和世界各國學生進行交流，彌足珍貴。
近十年來，大家對“機電整合”並不陌生，但如果用於衛星系統工程中卻不是那麼的容易做到，原因便在於即使只是一至兩公斤級的微微衛星，內部所包含的領域與技術卻是相當的廣泛，如何使每個次系統都能運作，且系統與系統間每個環節都能完美的相互結合，其技術層次更是不簡單。不過，我們有信心在不久的將來，自行組成一顆微微衛星。931025j
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