國立台北科技大學教材教具製作競賽 油電複合車動力系統教學平台 競賽者：車輛工程系 黃國修教授 中華民國97年4月28日.

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1 國立台北科技大學教材教具製作競賽 油電複合車動力系統教學平台 競賽者：車輛工程系 黃國修教授 中華民國97年4月28日

2 簡報內容 教學目標與重點特色 創意動機與背景 創意構想 教材教具特色與系統平台架構 學習成效與效益說明

3 教學目標與重點特色 本課程在教學上一直秉持「知能並進、學用合一」的教育理念，以培養具有國際宏觀視野及德術兼修之人才；因此，在課程的安排上，我們是以理論及實務並重，並隨時因應產業趨勢而彈性調整授課內容及課程規劃，以加強本系學生在面對當前及未來變遷迅速的環境所需之競爭力及自我調適能力。教學目標與重點特色如下： 培育前瞻、創新及卓越之車輛領域整合研究人才。 整合多元化及雙向溝通與回饋之教學方法，強化實務與理論之結合。 運用網路資源拓展國際化專題研究領域，以進行實務性之基礎研究。 結合實驗實作，使學生了解複合電動車輛動力源之概念、特性、原理及複合電動車的各種操作模式與工作情形，藉此強化研究風氣。

4 創意動機與背景 因應全球車輛低碳能源研發趨勢，創造零排氣污染的環保交通工具（電動車），但由於續航力與電池開發上之瓶頸問題，因而影響電動車的發展。傳統內燃機雖排氣污染較嚴重，但若能結合內燃機點，再上電動馬達的特性（如圖1、2所示），將兩者結合設計出之複合動力車(Hybrid Electric Vehicle，HEV)，必定是省能、低污染及具環保概念的複合車輛。 圖2 複合電動車輛（HEV）示意圖 圖1 複合電動車輛系統特性

5 創意構想 由於複合動力車輛擁有馬達和內燃機動力，具備怠速停止/起動、發電、煞車回充、純電動驅動等特色，使複合動力車輛能達到省油低污染的要求，而如何將其多種動力整合分配至驅動車輛則是複合車輛能實現這些特色的一重要關鍵組件。基於上述的構想產生一連串的腦力激盪，最終聯想到是否能使用差速齒輪一進二出的設計（如圖3），做一反向設計變更形成二進一出的逆向差速齒輪機構（如圖4），經過構思與理論分析及測試驗證，最後終於成功開發出適合複合動力車輛使用的動力整合分配機構，並獲得台灣多項發明及新型專利（如圖5）的肯定。 一進二出 差速齒輪 IN OUT 圖3 差速齒輪系統架構示意圖 二進一出 逆向差速齒輪 IN OUT 圖4 逆向差速齒輪系統架構示意圖

6 教材教具特色與系統平台架構 本教材教具特色在於可將整個複合電動車輛系統實驗平台，以簡易又可充分表達其設計概念與特色的教具平台，進行機構的作動模擬與運轉模式的測試；再者，前瞻創新的逆向差速齒輪動力整合機構設計改以透明外殼方式設計，可讓學生清晰的了解機構運轉情形，同時本教具因體積小，適合移動至教學場所，藉此提昇學生學習興趣與意願及激發學生的創造力與想像力。

7 對教師教學之成效與助益說明 為達成良好的學習效果，教師透過適當的教具引發學生的學習興趣，本教學平台能將抽象的工程理論概念具體化，協助教師在課堂上的授課，對教師教學成效極具助益，整體综合效益歸納如下： 有助於教學專業知能及任教專門知能的充實，對教學成效之改進及自我教學知能之提升。 提升教師教學能力，使其教學更為生動、多元，以滿足學生需要。 促進教師與學生彼此間的相互溝通，提升教學品質。 激發學生主動學習，產生學習興趣。

8 對學生學習之成效與助益說明 本教學教具以複合電動車輛之動力源為主題，輔以創新前瞻設計構想實例，引導學生學習有關電動車結構、控制及系統整合等相關課題，並結合實驗實作活動及多媒體簡報等教學活動，讓學生思考學習，享受應用知識的成就與喜悅。對學生學習之成效與助益歸納如下： 本教學設計從學生的學習經驗出發，結合國際研發趨勢導引出創新設計概念，並成功的解決問題，讓學生深刻體會到創意教學的實用性，無形中培養學生發現問題與解決問題的能力。 本教學教具讓學生熟悉機構的延伸應用，並藉由課程漸進讓學生統整片斷的設計概念成一完整邏輯系統，達到知識實踐的教學目標，進而培養學生的知識創造力。 本教學教具透過個人與團體的討論和發表，讓學生關心國際環境污染現況，並分享問題的想法及提出相關解決之道，有助學生思考知識對社會整體的意義，更進一步提供學生學習尊重他人的機會，間接培養學生尊重與關懷他人的能力。

9 Thank You for Your Attention !!!