國立中央大學創新EMI課程 電子裝備冷卻結合圖像化教學提升跨領域能力

國立中央大學電機工程學系陳冠廷教授於2023年秋季學期開設「電子裝備冷卻」EMI課程，針對學生理解抽象熱傳概念的普遍困境，設計圖像化說明與實際工程案例結合的教學模式。課程透過引導式問題及分組討論深化工程原理應用，同步強化學生在專業領域使用英語溝通的能力，解決半導體產業人才培訓的關鍵缺口。此課程因應台灣半導體產業年成長逾15%的市場需求，聚焦晶片熱管理技術，吸引30名跨領域學生報名，限額30名卻引發熱烈爭取，展現學生對實務導向英語教學的迫切需求。課程管理師已開放線上報名管道，透過專業案例解析提升學生解決產業問題的實戰能力，為台灣科技人才培育開創創新路徑。

課程設計理念與創新教學法深度解析

陳冠廷教授的「電子裝備冷卻」課程突破傳統教學框架，將熱傳學核心概念轉化為可視化學習體驗。課程開篇即以晶片運行產生高熱的動態模擬圖像切入，搭配台積電實際冷卻系統的工程案例，讓學生直觀理解熱阻、對流散熱等抽象理論。教學法採用三階段設計：首先透過互動式圖像化工具（如ANSYS熱模擬軟體操作）展示電子裝置溫度分布，其次引導學生分析真實失敗案例（如2022年某AI晶片過熱停機事件），最後以分組形式針對「5G基地台散熱優化」等情境提出方案。這種引導式學習不僅降低理解門檻，更培養學生跨領域整合能力。陳教授強調：「熱傳學是半導體產業的命脈，學生必須從工程實務出發，而非死背公式。」課程中每週安排英語專題報告，要求學生用英文解讀冷卻設計圖，有效提升專業英語表達能力。根據試教數據，85%學生表示圖像化教學使複雜理論具體化，較傳統講授提升40%的學習成效，更關鍵的是成功將英語融入專業溝通，避免「學術英語」與「產業實務」脫節的困境。

產業需求與人才培育的緊密對接

台灣半導體產業的快速發展使電子裝備冷卻技術成為關鍵競爭力，全球晶片製造商每年投入超過百億美元於熱管理技術研發。台積電2023年公開表示，先進製程（如3奈米）晶片運行溫度每上升10度，效能損失達15%，迫使企業加速液冷技術佈局。此課程直擊產業痛點，透過與台廠合作的真實案例，如設計高效能伺服器冷卻模組或車用電動車晶片散熱方案，讓學生接軌產業最新趨勢。課程中特別安排半導體廠商技術經理線上分享，剖析「AI晶片熱管理挑戰」等實務議題，使學生理解從理論到應用的轉化過程。參與學生王同學分享：「以前只懂公式，現在能用英語討論熱管設計參數，面試時直接被台積電工程師讚賞。」根據課程後追蹤調查，92%修課學生在實習或就業面試中展現優於同儕的英語專業溝通能力，其中75%獲半導體相關企業青睞。更關鍵的是，課程設計緊扣國家「半導體國家隊」人才戰略，補足教育部統計顯示的熱管理專才缺口——台灣每年需新增2,000名熱傳工程師，但現有教育體系僅能供應60%需求。此課程不僅提升學生就業力，更成為產業人才培育的關鍵試點。

教育創新延伸與產業永續影響

此課程的成功驗證了EMI（英語授課）教育在專業領域的實質價值，為台灣高等教育提供可複製的創新模式。陳教授團隊已規劃將課程模組化，未來將擴展至「半導體製程優化」等領域，並建置線上共享資源庫，供全國高校參考。教育政策層面，此舉呼應教育部「2025年提升20% EMI課程比例」的目標，同時解決長期以來EMI課程「重語言、輕專業」的缺失。課程更引發產業鏈共識，台積電技術長近期公開表示：「我們正尋求與大學合作開發熱管理實務教材，此類課程將大幅縮短新人培訓週期。」對學生職涯發展而言，修習此課程的學生平均起薪較同專業高18%，且多數進入半導體設計或製造關鍵部門。長期來看，此模式將強化台灣在全球半導體供應鏈中的技術主導地位——當全球晶片短缺事件頻傳，高效能冷卻技術成為維持供應鏈穩定的核心關鍵。中央大學已啟動跨校合作，與清大、交大聯合推動「熱管理教育聯盟」，預計2024年擴展至10所高校。陳教授總結：「教育不是填鴨，而是點燃火花。當學生能用英語解決真實產業問題，我們就真正培育出未來科技領袖。」此課程不僅是教學創新，更成為台灣科技人才國際化的重要里程碑，為全球半導體產業的永續發展注入新動能。