◎系所教育目標：
本系教育目標是訓練學生具備機械、電機、機電整合等基本專業知識，應用機電科技於生物產業相關領域。學士班是以培養具廣泛知識基礎之機電工程人才為目的，期使學生在完成專業課程後，有能力依個別興趣在機電系統設計、機電系統製造、自動化技術、生物產業及智慧農業等領域繼續接受進一步的專業訓練。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1.工程知識與解決問題之能力。 | 4 關聯性稍強 |
| 2.生物產業工程實務與自主學習之能力。 | 4 關聯性稍強 |
| 3.獨立思考創作與團隊合作之能力。 | 3 關聯性中等 |
| 4.機電系統設計製造及應用之能力。 | 3 關聯性中等 |
◎本學科內容概述：
一般而言，自然界的種種現象及工程上的實用問題往往只牽涉到幾個關鍵物理量之間的變化關係，依據問題不同層次的假設條件，往往可以推導出不同層次的微分方程式，此即為工程問題的數學模式。學習工程數學的主要目的就是求解假設問題的微分方程，以一套有系統的方法來處理簡化並求出問題的解。微分方程的解其類型大致可分為閉合解、級數解、數值解，必要時，藉由電腦代數系統(CAS) 的輔助，可以圖解法來定性描述微分方程的解曲線，如phase portraits及directional fields。 |
◎本學科教學內容大綱：
1.常微分方程 2.拉氏轉換 3.級數解 4.數值解 |
◎本學科學習目標：
(1) 了解常微分方程式的性質和解法
(2) 了解聯立線性方程式的解法及其特性
(3) 了解向量計算的方法
(4) 了解矩陣與其求解微分方程式的解法 |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
09/08 | Chapter 1_First Order Differential Equations (ODEs) | Basic Concepts, Separable ODEs. | 講授、討論。 |
02
09/15 | Chapter 1_First Order Differential Equations (ODEs) | Exact ODEs., Linear ODEs., Bernoulli Equation. | 講授、討論。 |
03
09/22 | Chapter 2_Second Oder Linear ODEs | Homogeneous Linear ODEs of Second Order and with Constant Coefficients. | 講授、討論。 |
04
09/29 | Chapter 2_Second Oder Linear ODEs | Modeling, Existence and Uniqueness of Solutions, Wronskian, Nonhomogeneous ODEs. | 講授、討論。 |
05
10/06 | Chapter 3_Higher Oder Linear ODEs | Homogeneous Linear ODEs with Constant Coefficients. | 講授、討論。 |
06
10/13 | Chapter 3_Higher Oder Linear ODEs | Nonhomogeneous Linear ODEs. | 講授、討論。 |
07
10/20 | Chapter 7_inear Algebra: Matrices, Vectors, Determinants. Linear Systems | Basic Operations of Matrices, Linear Systems of Equations, Linear Independence and Rank of a Matrix | 講授、討論。 |
08
10/27 | Midterm Examination | Midterm Examination. | 期中考試。 |
09
11/03 | Chapter 7_inear Algebra: Matrices, Vectors, Determinants. Linear Systems | Determinants, Inverse of a Matrix. | 講授、討論。 |
10
11/10 | Chapter 8_Linear Algebra: Matrices Eigenvalue Problems | Eigenvalues and Eigenvectors, Some Applications. | 講授、討論。 |
11
11/17 | Chapter 8_Linear Algebra: Matrices Eigenvalue Problems | Orthogonal Matrices, Diagonalization. | 講授、討論。 |
12
11/24 | Chapter 9_Vector Differential Calculus | Inner Product and Vector Product, Curves. | 講授、討論。 |
13
12/01 | Chapter 9_Vector Differential Calculus | Gradient, Divergence, Curl. | 講授、討論。 |
14
12/08 | Chapter 10_Vector Integral Calculus | Line Integrals, Green's Theorem in the plane. Surface Integrals. | 講授、討論。 |
15
12/15 | Chapter 10_Vector Integral Calculus | Triple Integrals, Divergence Theorem of Gauss, Stokes's Theorem. | 講授、討論。 |
16
12/22 | Final Examination | Final Examination | 期末考試。 |
17
12/29 | 彈性教學 | 彈性教學 | 作業/習題演練、問題教學法、操作/實作。 |
18
01/05 | 彈性教學 | 彈性教學 | 作業/習題演練、問題教學法、操作/實作。 |
◎課程要求：
具備微積分基礎。 |
◎成績考核
課堂參與討論35% : 隨堂測驗+彈性教學
期中考35% : 期中考
期末考30% : 期末考
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◎參考書目與學習資源
Text Book: Erwin Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, Abridged Version, 10th Edition Update, Wiley, 2018.（滄海書局代理） |
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