專班課程
不開放自由選修
隨機應變
教師: 吳美玲

2017/01/09 ~ 2017/04/15
9小時/9週 (報名結束)

摘要

藉由基本的力學實驗以瞭解力學與材料間的機械性質及其物理意義。讓學員透過網路學習的方式,隨時隨地即可學習,而非傳統教學。在磨課師的諸多課程中,以實驗為教學的課程甚少,因此期能將實驗教學及操作來進行磨課師將會是本課程的特色。透過教學影片將力學實驗與生活結合,清楚的動態影像呈現每項實驗的操作步驟。雖然學員無法親自在實驗室操作實驗,但能清楚地瞭解每一步驟的意義。力學搭配實驗的理論基礎,讓工程應用融入生活周遭,不再讓工程科學變得乏味,而是能與生活中相互呼應並應用。

課程目標

本課程主要目標在以淺顯易懂之方式,使修課學員透過本課程之力學實驗,瞭解當代固體力學領域的實驗方法與原理、驗證材料力學與靜力學之理論,以培養實驗觀察與提高分析問題能力,使修課學員更能了解力學之理論及其應用。本課程將擬以力學實驗為主,使修課學員透過本課程實際量測出力學所需之實際值,瞭解當代固體力學領域的實驗方法與原理、驗證材料力學與靜力學之理論與公式,亦實際演練操作、量測出所需力學實際值、培養實驗觀察與提高分析問題能力,使修課學員更能了解力學之理論及其應用。此課程對於理念與策略將分為以下三點來探討:

  • 在磨課師課程中,其教學內容為實驗課程極少數,與工程相關的實驗課程更是微乎其微,因此希望能讓學員們學習實驗的操作步驟與理論。配合材料力學所學的知識,能與實驗相互驗證,以了解所學習的力學知識與生活息息相關,強化學習的意願與效果,而不只侷限於吸收理論上的知識。
  • 學員能在此課程中學習到力學的基礎觀念,由淺顯易懂的觀念、有趣又專業的實驗影片中,輕鬆學習與工程相關的力學相關實驗,期能讓學員由衷的喜歡實驗課,並進一步學習相關的力學知識。
  • 固力實驗課,不僅只是機械相關的必修課程,本團隊期能打破以往之傳統教學方式,讓對此有興趣的學員們都能藉此課程學習相關力學的知識,充實自身並打開對工程的眼界。

授課教師

吳美玲

中山大學機電系助理教授

課程進度表

第1週:單元一:金相顯微鏡試驗

第2週:拉伸試驗

第3週:硬度試驗

第4週:疲勞試驗

第5週:應力分析試驗

第6週:非對稱樑的實驗

第7週:扭轉試驗

第8週:挫曲試驗

第9週:樑的垂直振動試驗

課程內容

本實驗課程包含九項實驗:金相顯微鏡試驗、拉伸試驗、硬度試驗、疲勞試驗、應力分析試驗、非對稱樑的實驗、扭轉試驗、挫曲試驗及樑的垂直振動試驗。本課程突破一般大眾對實驗教學的看法,從毫無生氣的實驗課程,進而轉到靈活多變的網路世界,使學員在任何地方皆可透過網路平臺來進行線上影片學習。瞭解此九項力學實驗的理論及操作方法,使學員能藉此課程來獲得力學實驗的入門知識,非本科系的學員亦能理解基礎力學並不是印象中的生澀難懂,從簡單的實驗方法體會到力學的奧妙,並應用於生活中,讓每個人都能成為生活中的工藝工程師。不預設學員背景,不論是大學部、研究所、技職院校之學生、一般業界工程師及高中生皆可學習。本課程期望不僅只機械繫的本科生可以學習,亦可以讓非本科系的學生學習。任何人都可以在網路報名參加,讓力學實驗不侷限在專業的機械工程領域,而是讓大眾都有機會可以認識它並學習力學實驗的知識。

上課形式

主題順序

主題

教學單元影片

學習目標

線上教學活動規畫

 

 

 

 

主題一

 

 

 

 

 

 

 

 

金相顯微鏡試驗

 

 

 

 

 

 

 

 

單元1-1

(2分鐘)

開場

以動畫故事腳本帶入主題

☒ 自動評分測驗

☒ 作業

☒ 討論活動

 

單元1-2

(10分鐘)

教師

簡介

主題

材料內部的組織結構對其物理、化學、機械等性質有很大的影響。所謂的組織結構,依討論之尺寸範圍又可分為原子結構、晶體結構、顯微組織(microstructure)及巨觀組(macrostructure)等。金相實驗所要觀察、探討的是材料的顯微組織,它會因材料的組成、製程參數、加工方法、熱處理方式而發生顯著的變化,進而影響材料之性質,所以,金相實驗是材料研究中極為重要的一環。

單元1-3

(13分鐘)

實驗

步驟

由真人實際操作、授課教師講授步驟細節與需注意事項。

單元1-4

(10分鐘)

目的

熟悉觀察顯微組織的試片準備過程,了解研磨機以及金相顯微鏡的使用,藉此熟知金相顯微鏡試驗的流程。

單元1-5

(10分鐘)

應用

在工程中,生產過程藉由原料內部的裂痕或雜質,導致產品裡有瑕疵品,經由金相顯微鏡試驗,就能在檢測原料時避免此種問題發生。

單元1-6

(5分鐘)

總結

真人實境演出,總結本次主題,補充教材。

評分標準

  • 線上課後練習(60%

 

  • 線上作業評量(20%

 

  • 線上討論(20%

通過標準


課程及格標準:60分滿分:100分

先修科目或先備能力

不預設學員背景,不論是大學部、研究所、技職院校之學生、一般業界工程師及高中生皆可學習。

建議參考書目

課程所需教材皆為吳美玲助理教授及其研究團隊自行撰寫、製作與設計