國立嘉義大學教師專業成長社群成果結案報告

社群類別：□經驗交流組 □產學研發組 ■創新教學組

社群性質：□STEAM領域□人文關懷□自主學習■跨領域□國際化□其他_____    

聯合國永續發展目標(SDGs)：請勾選本計畫相關聯之項目(非必填，勾選數量不限)

□1.終結貧窮□2.消除飢餓□3.健康與福祉■4.優質教育□5.性別平權□6.淨水及衛生

■7.可負擔的潔淨能源■8.合適的工作及經濟成長□9.工業化、創新及基礎建設

□10.減少不平等□11.永續城鄉□12.責任消費及生產□13.氣候行動 □14.保育海洋生態

□15.保育陸域生態□16.和平、正義及健全制度□17.多元夥伴關係

社群召集人：陳思翰

系所單位：電機系

連絡電話：0958277110

E-mail：shchen@mail.ncyu.edu.tw

社群成員資料：(如表格不敷使用，請自行增刪)

成果記錄列表：(如表格不敷使用，請自行增刪)

(若有下列績效請填寫)

活動場次一

一、活動資訊：

主題：社群成員之教學與研究分享討論會議

講者：陳思翰

時間：113年07月09日

地點：心宜草堂

二、出席人員：社群成員  5  人，非社群成員  2  人，學生  4   人

三、活動內容：

本次活動邀請了國立海洋大學光電材料系的江海邦特聘教授進行教學及研究分享。江教授在光電材料領域有豐富的研究經驗和卓越的成就，尤其在奈米光電材料及其應用方面。他的研究廣泛應用於光電器件、奈米結構設計及製造等領域，並在國際上享有盛譽。江教授的分享從以下幾個方面展開：

1. 最新研究成果介紹：江教授首先介紹了他最近在光電材料領域的突破性研究，尤其是奈米結構的設計和應用。他展示了如何利用奈米技術提升光電器件的性能，包括高效能太陽能電池、新型光學感測器及先進的光通信技術。
2. 研究成果的課程應用：江教授分享了他如何將這些前沿研究成果融入到大學課程中。他提出了幾種有效的方法，例如設計專題實驗課程，讓學生參與實際的研究項目，從中學習到最新的技術和方法。
3. 教學案例分享：江教授介紹了幾個成功的教學案例，展示了如何通過創新教學方法提升學生的學習效果。例如，在光電材料課程中引入虛擬實驗室，讓學生在虛擬環境中進行實驗操作，從而提升他們的動手能力和理解能力。
4. 跨領域合作與教學：江教授強調了跨領域合作在教學中的重要性。他分享了與其他學科合作開設跨領域課程的經驗，這不僅豐富了課程內容，還提升了學生的綜合能力。他舉例說明了如何將光電材料技術應用於生物醫學、環境科學等領域，拓寬了學生的視野。
5. 創新教學方法的挑戰與應對：最後，江教授討論了創新教學方法面臨的挑戰，包括資源有限、學生接受度差異等。他提供了一些實用的解決方案，如利用線上資源補充教學內容，通過小組合作提升學生的參與度等。

活動結束後，與會者進行了深入的討論。江教授詳細回答了大家提出的問題，並鼓勵教師們在教學中大膽嘗試創新方法，不斷提升教學質量。與會者一致認為，此次分享對於拓展他們的教學思路、提升教學技能具有重要的啟發意義。

四、活動Q&A：

1. 問：如何在現有的課程中有效融入光電材料的研究技術？
   
   答： 江教授建議，可以通過設計專題實驗和研究項目來將光電材料技術融入課程，並鼓勵學生參與實際的研究項目以提升他們的動手能力和創新思維。
2. 問：在推廣創新教學時遇到的最大挑戰是什麼？
   
   答： 江教授指出，最大的挑戰在於如何平衡理論教學與實踐應用，同時也需要考慮到學生的接受程度和教學資源的限制。
3. 問：如何評估創新教學方法的效果？
   
   答： 江教授建議，可以通過學生的反饋、課程評價、以及學生在實際項目中的表現來進行綜合評估。

五、本活動與教師成長之相關分析或具體方案之說明：

本次活動對於提升教師的教學與研究能力具有重要意義。通過江教授的分享，教師們了解到最新的光電材料研究進展及其應用，這有助於豐富教學內容，增強學生的學習興趣。同時，活動中提出的創新教學方法也為教師提供了新的教學思路，有助於提升教學質量。此外，通過與江教授的交流，教師們獲得了寶貴的經驗和建議，這將有助於他們在未來的教學中更加靈活地應用創新技術。

六、檢討與建議(活動反思檢討)：

活動總體進行順利，但也有一些需要改進的地方。首先，活動的時間安排稍顯緊湊，未能充分滿足所有參與者的討論需求。未來的活動中，可以考慮增加討論環節的時間，讓更多的教師有機會分享自己的見解。其次，在活動的組織和宣傳方面，可以加強與其他院校及研究機構的合作，吸引更多的專家學者參與，共同探討創新教學的方法和經驗。

活動場次二

一、活動資訊：

主題：銀奈米粒子的製程及其具備之新穎物化特性 I

講者：黃正良

時間：113年10月17日12:20~15:10

地點：合作社二樓交誼廳及電物二館205教室

二、出席人員：社群成員  4  人，非社群成員  0  人，學生  9  人

三、活動內容：

此次活動的主題是「銀奈米粒子的製程及其具備之新穎物化特性 I」，由應用化學系的黃正良教授主講。黃教授擅長於奈米材料的製程與應用，特別是在銀奈米粒子的研究方面有豐富的經驗和卓越的成果。黃教授的講座主要集中在銀奈米粒子的光化學還原法製程技術，並結合教學實踐，探討如何將該技術有效融入到課程教學中。

1. 光化學還原法原理：黃教授首先介紹了光化學還原法的基本原理。光化學還原法是通過光照射引發還原劑與銀離子的反應，生成銀奈米粒子。這種方法具有操作簡單、可控性強、環保等優點。
2. 實驗設計與步驟：黃教授詳細說明了光化學還原法的實驗設計和具體操作步驟，包括溶液配製、光源選擇、反應條件控制等。並展示了實驗過程中的一些關鍵點，如反應時間、光強度等對銀奈米粒子尺寸和形貌的影響。
3. 結果分析與特性表徵：他介紹了如何通過各種表徵技術（如紫外-可見光光譜、透射電子顯微鏡等）分析銀奈米粒子的性質，並展示了他們在實驗中取得的成果。黃教授展示了通過光化學還原法製備出的銀奈米粒子的高分散性和均勻性，並討論了這些特性的應用價值。
4. 實驗案例分享：黃教授分享了一些具體的實驗案例，展示了如何在實驗室中實現高效能銀奈米粒子的製備，並探討了這些技術在不同應用領域中的潛力。
5. 教學融入：黃教授強調了如何將光化學還原法技術融入大學化學及材料科學課程中。他建議可以設計專題實驗課程，讓學生親自參與銀奈米粒子的製備過程，從中掌握相關技術和原理。具體方法包括：
   • 實驗課程設計：將光化學還原法納入實驗課程，設計從理論講解到實際操作的完整教學計劃，讓學生能夠全程參與並了解每個步驟的細節。
   • 學生分組實驗：讓學生分組進行實驗，鼓勵他們在實驗過程中提出問題並進行討論，提升他們的合作能力和問題解決能力。
   • 數據分析與報告撰寫：引導學生對實驗結果進行數據分析，並撰寫實驗報告，培養他們的科研思維和學術寫作能力。

四、活動Q&A：

1. 問：如何確保銀奈米粒子的尺寸均一性？
   
   答： 黃教授建議，可以通過精確控制反應條件如光強度、溫度、還原劑濃度來實現銀奈米粒子的尺寸均一性。
2. 問：在製備銀奈米粒子的過程中，如何避免顆粒聚集？
   
   答： 黃教授指出，選擇合適的穩定劑如PVP或柠檬酸鹽，可以有效防止顆粒聚集，保持顆粒的穩定分散。
3. 問：光化學還原法在教學中的應用有哪些？
   
   答： 黃教授提到，可以通過設計實驗課程，讓學生親自參與銀奈米粒子的製備過程，從中掌握相關技術和原理。

五、本活動與教師成長之相關分析或具體方案之說明：

本次活動對於教師的專業成長和教學方法提升具有重要意義。通過黃教授的講解，教師們深入了解了銀奈米粒子的光化學還原法製程技術，這不僅豐富了他們的專業知識，還提供了新的教學內容。教師們可以將這些製程技術融入實驗課程中，設計相關實驗，讓學生親自參與和操作，從而提升他們的實驗技能和科學素養。此外，通過黃教授的實驗案例分享，教師們也學到了如何在實際教學中運用具體的研究成果，提升課程的實用性和吸引力。

六、檢討與建議(活動反思檢討)：

活動的互動環節相對較少，未能充分調動參與者的積極性。未來的活動中可以增加更多的討論和實驗演示環節，例如安排小組討論、現場實驗操作等，讓參與者有更多的機會參與其中，提升他們的學習效果。其次，活動中可以考慮引入更多的實驗設備和材料，讓參與者能夠親自操作和觀察實驗過程，從而更好地理解和掌握所學知識。總體來說，本次活動為教師們提供了豐富的專業知識和實踐經驗，對於提升他們的教學質量和科研能力具有重要意義。希望在未來的活動中，能夠繼續保持這種高質量的內容，同時進一步改進和完善活動細節，讓更多的參與者受益。

活動場次三

一、活動資訊：

主題：銀奈米粒子的製程及其具備之新穎物化特性 II

講者：黃正良

時間：113年10月24日12:20~15:10

地點：合作社二樓交誼廳及電物二館205教室

二、出席人員：社群成員  5  人，非社群成員  0  人，學生  11  人

三、活動內容：

此次活動的主題是「銀奈米粒子的製程及其具備之新穎物化特性 II」，由應用化學系的黃正良教授主講。這場講座主要聚焦於銀奈米粒子的多種新穎物理和化學特性及其廣泛應用方向。黃教授首先回顧了上一場講座中介紹的銀奈米粒子的製程方法，隨後深入講解了銀奈米粒子的特性及其應用，強調如何將這些內容融入教學中。

1. 光學特性：黃教授深入解析了銀奈米粒子的表面電漿共振效應。這一效應使得銀奈米粒子在光學感測器中具有極高的靈敏度，可應用於生物分子檢測和環境監測。他展示了具體的實驗數據和感測器設計，並介紹了在課堂中如何設計實驗讓學生觀察和測量表面電漿共振效應。
2. 抗菌特性：銀奈米粒子的抗菌特性使其在醫療衛生和食品保鮮領域具有重要應用價值。黃教授展示了銀奈米粒子在抑制細菌生長方面的實驗結果，並討論了如何在教學中設計相關實驗，讓學生研究不同濃度的銀奈米粒子對細菌的影響，從而理解其抗菌機理。
3. 催化特性：黃教授介紹了銀奈米粒子在催化反應中的應用，如在有機合成和環境治理中的作用。他展示了銀奈米粒子作為催化劑在分解有機污染物中的具體實驗數據，並探討了如何在實驗課程中設計相關實驗，讓學生觀察催化反應速率的變化，從而理解催化機理。
4. 導電特性：銀奈米粒子的優良導電性能使其在電子器件和電池中的應用廣泛。黃教授展示了他們團隊在開發高效能導電材料方面的研究成果，並介紹了如何在課堂中結合實驗讓學生測量銀奈米粒子的導電性，理解其在電子器件中的應用原理。
5. 銀奈米粒子的多功能應用：黃教授討論了銀奈米粒子的多功能應用，包括在光電子學、生物醫學、環境科學等領域的潛在應用。他介紹了一些前沿研究，如銀奈米粒子在癌症治療中的應用，並探討了如何在教學中引入這些前沿技術，激發學生的科研興趣和創新思維。
6. 教學融入：黃教授強調了將銀奈米粒子的研究技術融入大學化學及材料科學課程中的重要性。他建議可以設計專題實驗課程，讓學生親自參與銀奈米粒子的製備和特性研究，從中掌握相關技術和原理。具體方法包括：
   • 實驗課程設計：將銀奈米粒子的各種特性納入實驗課程，設計從理論講解到實際操作的完整教學計劃，讓學生能夠全程參與並了解每個步驟的細節。
   • 學生分組實驗：讓學生分組進行實驗，鼓勵他們在實驗過程中提出問題並進行討論，提升他們的合作能力和問題解決能力。
   • 數據分析與報告撰寫：引導學生對實驗結果進行數據分析，並撰寫實驗報告，培養他們的科研思維和學術寫作能力。

四、活動Q&A：

1. 問：如何利用銀奈米粒子的光學特性進行高靈敏度檢測？
   
   答： 黃教授解釋，可以通過設計表面電漿共振傳感器，利用銀奈米粒子的光學特性實現高靈敏度的生物分子檢測。
2. 問：銀奈米粒子的抗菌特性是否會影響人體健康？
   
   答： 黃教授指出，銀奈米粒子的抗菌特性在低濃度下對人體無害，並且已經廣泛應用於醫療衛生領域，具有較高的安全性。
3. 問：如何在教學中引入銀奈米粒子的特性研究？
   
   答： 黃教授建議，可以設計相關實驗和項目，讓學生親自操作並觀察銀奈米粒子的特性，從而加深他們的理解和應用能力。

五、本活動與教師成長之相關分析或具體方案之說明：

此次活動對於教師專業知識的提升和教學方法的改進具有重要意義。通過黃教授的講解，教師們深入了解了銀奈米粒子的多種新穎物化特性及其應用，這不僅豐富了他們的專業知識，還提供了新的教學素材。教師們可以將這些內容融入課程中，設計相關實驗和項目，引導學生進行探究式學習，提升他們的科研能力和創新思維。此外，黃教授分享的實驗課程設計方案，為教師們提供了具體的教學實踐指導，有助於提升教學質量和效果。

六、檢討與建議(活動反思檢討)：

活動整體效果良好，但仍有改進空間。首先，活動中涉及的專業知識較為深入，部分參與者表示理解有一定難度，建議未來活動中可以增加更多基礎知識的講解，幫助參與者更好地理解。其次，活動的互動環節可以進一步增強，通過小組討論和實驗操作，讓參與者更深入地參與和理解所學內容。此外，未來的活動可以考慮邀請更多的專家學者，豐富講座內容，提升學術交流的廣度和深度。

活動場次四

一、活動資訊：

主題：利用掃描探針顯微技術量測PLED之微觀載子流動特性 (實驗演示)        

講者：曾增吉 資深工程師

時間：113年11月07日12:20~15:10

地點：合作社二樓交誼廳及奈米表面分析實驗室

二、出席人員：社群成員   5   人，非社群成員  1  人，學生  11  人

三、活動內容：

本次活動的主題是「利用掃描探針顯微技術量測PLED之微觀載子流動特性」，由曾增吉資深工程師主講。講座的重點是通過實驗演示讓參與者親身體驗和學習掃描探針顯微技術在PLED（高分子發光二極管）研究中的應用，並探討如何將這些技術融入教學中。

1. 技術介紹：
   • 曾工程師首先介紹了掃描探針顯微技術（SPM）的基本原理及其在材料科學中的廣泛應用。SPM技術包括多種模式，如原子力顯微鏡（AFM）、掃描隧道顯微鏡（STM）等，這些技術可以在奈米尺度上分析材料的表面形貌和物理特性。
   • 他解釋了SPM技術在PLED研究中的特別優勢，如高解析度和非破壞性測量，這使得該技術能夠精確觀察和量測PLED材料的微觀載子流動特性，進而為改進材料性能提供數據支持。
2. 實驗設置與樣品準備：
   • 曾工程師展示了實驗設置的每個步驟，包括SPM儀器的安裝與校準、PLED樣品的準備和處理。參與者有機會近距離觀察這些過程，了解如何正確地安裝探針、調整掃描參數和準備樣品以確保實驗數據的準確性。
   • 他強調了不同實驗條件對測量結果的影響，例如環境溫度、濕度和震動等因素，並介紹了如何控制這些條件以獲得穩定和可重複的測量結果。
3. 實驗操作與數據收集：
   • 在實驗演示中，曾工程師詳細講解了如何操作SPM儀器來量測PLED的微觀載子流動特性。他演示了如何通過調整探針位置、控制掃描速度和選擇適當的掃描模式來獲取高質量的數據。
   • 參與者在現場觀察了SPM儀器的實際操作，並有機會進行簡單的操作練習，從中體驗到該技術的應用過程。
4. 數據分析與結果解釋：
   • 曾工程師現場展示了如何處理和解讀實驗數據，包括圖像處理、數據擬合和統計分析。他利用具體的實驗數據示例，說明了如何通過分析PLED的表面形貌和電學特性來理解其微觀載子流動機制。
   • 他強調了數據分析在研究中的重要性，並介紹了一些常用的數據處理軟件和分析方法，幫助參與者掌握數據分析的基本技能。
5. 實驗結果應用：
   • 曾工程師分享了一些實驗結果在實際應用中的成功案例，如如何通過SPM技術優化PLED的製程條件，提升其發光效率和穩定性。
   • 他討論了未來的研究方向和技術應用前景，鼓勵參與者將這些先進技術應用到自己的研究和教學中，探索更多的創新應用。
6. 教學融入：
   • 曾工程師強調了如何將SPM技術融入教學中，通過設計專題實驗課程，讓學生親自參與SPM技術的操作和數據分析，提升他們的實驗技能和科研素養。
   • 他建議教師們在課程中引入虛擬仿真技術，通過虛擬實驗室讓學生模擬操作SPM儀器，從而在有限的資源下實現高效的教學效果。
   • 具體方法包括設計從理論講解到實際操作的完整教學計劃，安排小組實驗和討論，培養學生的團隊合作和問題解決能力，並通過實驗報告的撰寫訓練學生的學術寫作技能。

四、活動Q&A：

1. 問：掃描探針顯微技術在PLED研究中的優勢是什麼？
   
   答： 曾工程師解釋，掃描探針顯微技術具有高解析度，可以精確量測PLED材料的微觀結構和載子流動特性，有助於深入理解和改進材料性能。
2. 問：如何確保掃描探針顯微技術的數據準確性？
   
   答： 曾工程師指出，確保數據準確性的關鍵在於設備的正確校準和操作，以及對實驗環境的控制，如溫度、濕度等。
3. 問：掃描探針顯微技術在教學中的應用有哪些挑戰？
   
   答： 曾工程師提到，主要挑戰在於設備的操作複雜度和高成本，但可以通過設計簡化版的實驗和使用虛擬仿真技術來克服這些挑戰。

五、本活動與教師成長之相關分析或具體方案之說明：

此次活動對於提升教師的專業知識和教學技能具有重要意義。通過曾工程師的詳細講解和實驗演示，教師們深入了解了掃描探針顯微技術及其在PLED研究中的應用，這不僅豐富了他們的專業知識，還提供了新的教學素材。教師們可以將這些技術融入實驗課程中，設計相關實驗，讓學生親自參與和操作，從而提升他們的實驗技能和科學素養。此外，曾工程師分享的教學應用建議，為教師們提供了具體的教學實踐指導，有助於提升教學質量和效果。具體方案包括：

1. 設計專題實驗課程：根據掃描探針顯微技術的應用，設計具體的實驗項目，讓學生在實踐中學習和掌握技術原理。
2. 數據分析與報告撰寫：引導學生對實驗數據進行詳細分析，並撰寫實驗報告，培養他們的科研能力和學術寫作能力。
3. 虛擬仿真技術應用：在資源有限的情況下，可以利用虛擬仿真技術，讓學生通過模擬操作熟悉儀器的使用，從而實現高效教學。

六、檢討與建議(活動反思檢討)：

活動整體效果良好，但仍有改進空間。首先，活動中涉及的技術內容較為專業，部分參與者表示理解有一定難度，建議未來活動中可以增加基礎知識的講解，幫助參與者更好地理解。此外，活動的互動環節相對較少，未能充分調動參與者的積極性。建議未來活動中可以增加更多的討論和操作環節，如安排小組討論、現場實驗操作等，讓參與者有更多的機會參與其中，提升他們的學習效果。另外，活動時間稍顯緊湊，未能充分覆蓋所有內容。建議未來的活動可以延長講座時間，讓講者有更多時間詳細講解和演示，並留出充足的時間進行互動和答疑。總體來說，本次活動為教師們提供了豐富的專業知識和實踐經驗，對於提升他們的教學質量和科研能力具有重要意義。希望在未來的活動中，能夠繼續保持這種高質量的內容，同時進一步改進和完善活動細節，讓更多的參與者受益。