◎系所教育目標：
為配合國家建設及產業發展之需要，本系以培育中高級資訊科技人才為目的。在教學理念上除了注重理論的探討之外並強調實際動手的能力，以期培育出具有深厚學識基礎並能實際應用的資訊科技人才。在專業必修中涵蓋基礎理論、電腦硬體、作業系統、資料結構及計算機網路等方面，並有畢業專題製作，使學生紮實基礎，同時課程分為三大領域分別為領域一：軟體工程及知識工程；領域二：互動多媒體；領域三：網路及資訊安全，以期作為日後升學就業的準備。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1.應用數理邏輯推理之能力 | 5 關聯性最強 |
| 2.具備資訊軟體專業之能力 | 1 關聯性最弱 |
| 3.具備資訊硬體專業之能力 | 1 關聯性最弱 |
| 4.發掘、分析及解決問題之能力 | 5 關聯性最強 |
| 5.資訊軟體或硬體創新設計與實作之能力 | 1 關聯性最弱 |
| 6.有效溝通與團隊合作之能力 | 1 關聯性最弱 |
◎本學科學習目標：
1. 以力學與電磁學相關的物理知識為核心, 了解自然科學及產業技術如何建構在物理定律上.
2. 了解科技的重要產物其設計與操作如何利用物理知識.
3. 練習思考技能, 包括理則思考分析、問題的解決、數學模型的建構、理論證明、問題的簡化方法、以及明確定義的設立.
4. 學習如何利用已知的物理知識, 儘量避免儀器設計、企業規畫及國家政策在自然科學層面上的基本錯誤.
5. 感受基本物理定律如何主宰宇宙萬事萬物的運行. |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
09/20 | 0. vector algebra
(向量代數)
1. measurements in physics
(測量) | 0.0 數學軟體的介紹;
0.1 scalars & vectors (純量與向量);
0.2 addition & subtraction of vectors (向量的加法與減法);
0.3 multiplication by a calar (向量的倍數);
0.4 basis vectors & components (向量基底與分量);
0.5 magnitude of a vector (向量的大小);
0.6 multiplications of vectors (向量的乘法);
1.1 distance, time, & mass measurements (距離, 時間, 與測量);
1.2 converting units (單位互換);
1.3 fundamental constants & dimensional analysis (基本常數與單位因次解析);
1.4 measurement, uncertainty, and significant figures (測量, 不確定度, 與有效位數). | 講授。 |
02
09/27 | 2. motion in one dimension
(一維運動) | 2.1 position & displacement (位置與位移);
2.2 velocity & speed (速度與速率);
2.3 acceleration (加速度);
2.4 1D motion with constant acceleration (1維運動與等加速度運動);
2.5 free fall (自由落體). | 講授。 |
03
10/04 | 3. motion in two dimensions
(二維運動) | 3.1 trignometry review (三角函數復習);
3.2 scalars & vectors (純量與向量);
3.3 velocity & acceleration in 2D (2維中的速度與加速度);
3.4 projectile motion (拋體運動);
3.5 uniform cirular motion (等速率圓周運動). | 講授。 |
04
10/11 | 4. force & Newton's laws of motion
(力與ㄋㄧㄨㄊㄣ運動定律)
test of vector algebra & Ch 1 (向量~第1章隨堂開書測驗) | 4.1 force & mass (力與質量);
4.2 Newton's laws of motion (ㄋㄧㄨㄊㄣ運動定律);
4.3 applications of Newton's laws (ㄋㄧㄨㄊㄣ運動定律的應用);
4.4 friction & drag (摩擦與拖曳);
4.5 Newton's laws & uniform circular motion (ㄋㄧㄨㄊㄣ運動定律與等速率圓周運動).
test of vector algebra & Ch 1 (向量~第1章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
05
10/18 | 5. work & energy
(功與能)
test of Ch 2~3 (第2~3章隨堂開書測驗) | 5.1 work done by a constant force (定力作功);
5.2 work done by a variable force (變力作功);
5.3 kinetic energy & the work-energy theorem (動能與功能原理);
5.4 potential energy (位能);
5.5 conservation of mechanical energy (機械能守恆);
5.6 power (功率).
test of Ch 2~3 (第2~3章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
06
10/25 | 6. momentum & collisions
(動量與碰撞)
test of Ch 4 (第4章隨堂開書測驗) | 6.1 introduction to momentum (動量);
6.2 conservation of momentum (動量守恆);
6.3 collisions & explosions in 1D (1維碰撞);
6.4 collisions & explosions in 2D (2維碰撞);
6.5 centre of mass (質心).
test of Ch 4~5 (第4~5章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
07
11/01 | 7. oscillations
(振盪) | 7.1 periodic motion (週期運動);
7.2 simple harmonic motion (簡諧運動SHM);
7.3 energy in simple harmonic motion (SHM的能量);
7.4 SHM and uniform circular motion (SHM與等速率圓周運動).
(測驗暫停1週) | 講授。 |
08
11/08 | 8. rotational motion
(旋轉)
test of Ch 5 (第5章隨堂開書測驗) | 8.1 rotational kinematics (旋轉運動學);
8.2 kinematic equiations for roational motion (旋轉方程式);
8.3 rotational & tangential motion (旋轉與切線運動);
8.4 kinetic energy & rotational inertia (動能與轉動慣量);
8.5 rolling bodies (滾動);
test of Ch 5 (第5章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
09
11/15 | continued
(續上週)
test of Ch 6 (第6章隨堂開書測驗) | 8.6 rotational dynamics (旋轉動力學);
8.7 mechanical equilibrium (機械平衡);
8.8 angular momentum (角動量);
8.9 rotational motion with vector quantities (旋轉運動與向量).
test of Ch 6 (第6章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
10
11/22
(期中考週) | 11. waves & sound
(波與音)
test of Ch 7 (第7章隨堂開書測驗) | 11.1 wave properties (波);
11.2 interference & standing waves (干涉與駐波);
11.3 sound waves (音波);
11.4 musical instruments & harmony (樂器與泛音);
11.5 the Doppler effect (ㄉㄛㄆㄌㄜㄦ效應).
test of Ch 7 (第7章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
11
11/29 | 15. electric charges, forces, & fields
(電荷, 電力與電場)
test of Ch 8 (第8章隨堂開書測驗) | 15.1 electric charges (電荷);
15.2 Coulomb's law (ㄍㄨㄌㄛㄥ定律);
15.3 Coulomb's law for multiple charges (多電荷時的ㄍㄨㄌㄛㄥ定律);
15.4 electric fields (電場);
15.5 charged particles in electric fields (電場中的帶電粒子).
test of Ch 8 (第8章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
12
12/06 | 16. electric energy, potential, & capacitors
(靜電能, 電位與電容)
test of Ch 11 (第11章隨堂開書測驗) | 16.1 electric potential energy (電位能);
16.2 electric potential (電位);
16.3 electric potential & electric field (電位與電場);
16.4 capacitors (電容);
16.5 dielectrics (介電質).
test of Ch 11 (第11章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
13
12/13 | 17. electric current, resistance, and circuits
(電流, 電阻與回路)
test of Ch 15 (第15章隨堂開書測驗) | 17.1 current & resistance (電流與電阻);
17.2 batteries: real & ideal (電池: 實際與理想);
17.3 combining resistors (電阻組合);
17.4 electric energy & power (電能與功率);
17.5 RC circuits (RC電路);
17.6 semiocnductors & superconductors (半導體與超導體).
test of Ch 15 (第15章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
14
12/20 | 18. magnetic fields & forces
(磁場與磁力);
test of Ch 16 (第16章隨堂開書測驗) | 18.1 magnets, poles & dipoles (磁鐵, 磁極, 與磁矩);
18.2 magnetic force on a moving charge (移動電荷上的磁力);
18.3 applications of magnetic forces (磁力的應用);
test of Ch 16 (第16章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
15
12/27 | 18. magnetic fields & forces
(續前週);
report
(繳交書面報告) | 18.4 magnetic forces on conducting wires (導線的磁力);
18.5 the origin of magnetism (磁力的起源);
18.6 magnetic materials (磁性物質).
test of Ch 17 (第17章隨堂開書測驗)
report: compare Shanon entropy and the entropy in thermal physics, before 27th of Dec.
(繳交書面報告: 比較資訊理論中的Shannon entropy與熱物理學中的entropy, 年底12月27日前手寫於課堂繳交, 逾期不收, 勿交給教師或助教以外的人員, 自行掃描留存備份.) | 講授。 |
16
01/03 | 19. electromagnetic induction & alternating current
(電磁感應與交流電); | 19.1 induction & Faraday's law (感應與ㄈㄚㄦㄚㄉㄟ定律);
19.2 motional EMF (運動電動勢);
19.3 generators & tranformers (發電機與變壓器); | 講授、test。 |
17
01/10 | 19. electromagnetic induction & alternating current
(續前週);
test of Ch 17 (第17章隨堂開書測驗) | 19.4 inductance (電感);
19.5 AC circuits (交流電路);
19.6 RLC circuits & resonance (RLC電路與共振).
test of Ch 18 (第17章隨堂開書測驗) | 講授、test。 |
18
01/17
(期末考週) | test of Ch 18 & 19 @ 15:20
(第18~19章隨堂開書測驗, 15:20開始) | test of Ch 18 & 19 @ 15:20
(第18~19章隨堂開書測驗, 15:20開始) | test。 |
◎課程要求：
每週參加隨堂開書測驗. 隨堂開書測驗在離開教室前要繳交, 已交卷的同學不要在教室中討論, 要補測的同學需提示正式假單或影本.
要能夠讀簡單的科學英文, 並能夠使用向量, 計算基礎的物理問題.
微積分相關的物理計算會提示在輔助教學平臺或部份上課投影片中, 但測驗時不要求. |
◎成績考核
小考40% : 隨堂開書測驗. 可使用英文詞典. 請自行攜帶掌上工程用計算機, 但勿以通訊道具上網, 也不要互相討論或傳紙條. [*若未繳交報告或報告不合格, 則以小考70%, 線上作業30%計算學期成績]
書面報告30% : 請於A4紙1張之內簡要介紹資訊理論中的Shannon entropy (30%) 與熱物理學中的entropy (30%), 討論並比較其異同 (40%). 一律手寫, 年底12月27日前手寫於課堂繳交, 逾期不收, 勿交給教師或助教以外的人員, 自行掃描留存備份. [*若未繳交該報告或該報告不合格, 則以小考70%, 線上作業30%計算學期成績]
線上作業. 請於規定期限之前在輔助教學平臺上完成. 某些作業可以重複上傳, 請依輔助教學平臺上的指示. 30%
補充說明：Please always bring your scientific calculator and traditional-Chinese dictionary with you.
(每週有隨堂開書測驗, 請隨時攜帶工程用掌上計算機及英文詞典. 但勿以通訊道具上網, 也不要互相討論或傳紙條.)
* 科學日文列為獎分項目. |
◎參考書目與學習資源
text book: Essential College Physcics, by Andrew Rex & Richard Wolfson, 歐亞書局代理, 電話02-8912-1188, 傳眞02-8912-1166, 教師恕不處理訂書事宜.
* 同作者Richard Wolfson所著利用微積分技巧的Essentila University Physics列為參考或作業, 測驗時不含微積分. 注意訂書時不要訂錯. |