航空太空工程学系成功大学.docx

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航空太空工程学系成功大学

航空太空工程學系

一、簡史

本系前身為成功大學機械系航空組，於六十五年正式獨立為航空工程學系；七十二年教育部專案在本校成立航空太空研究所；七十四年為使大學部與研究所更能緊密連貫配合，航空系更名為航空太空工程學系，簡稱為航太系。

本系於七十六年七月奉行政院核定在歸仁地區籌建『航空太空實驗場』，復於八十二年六月為配合國家航太工業發展並達設備共享目的，以航太實驗場為基礎成立校級單位之航太科技研究中心；其任務為結合校內人力資源，進行前瞻性基礎研究、人才培育，並推動產、官、學、研合作計畫以開發產業需求技術。

本系於九十一年八月設置碩士在職專班，協助業界與軍方培育航太與民航技術之高科技人才；繼而考量落實我國飛安進步之需，以及提昇民航研究動力，培育優秀民航專業人才，以提高我國民航運輸之國際競爭力，旋於九十三年十月奉准於本系之下增設民航研究所，從九十四年起招收碩士生。

自此本系除大學部之外，設置航太所與民航所兩個研究所。

本系於101學年度第一學期開辦「能源國際學士學位學程」，教育目標在於建立學生對各式能源的完整認識，明白各式能源科技的優點與缺點，從而建構一個多元且互補的綠色科技思維。

航太所研究領域概分為：

（一）流體力學與空氣動力學、

（二）燃燒熱傳與噴射推進、（三）結構與材料、（四）導航與控制、（五）太空系統工程、（六）微機電系統及奈米技術跨領域研究。

民航所研究領域概分為：

（一）機務維修與系統品保、

（二）營運規劃與飛航管理、（三）飛航安全與人為因素、（四）飛航導航與通訊等。

歷任系主任名錄：

1.謝勝己

（65.8─71.7）

2.劉孟鑫

（71.8─73.7）

3.趙繼昌

（73.8─78.7）*

4.邱輝煌

（78.8─84.7）*

5.苗君易

（84.8─87.7）*

6.陸鵬舉

（87.8─90.7）*

7.趙怡欽

（90.8─93.7）*

8.胡潛濱

（93.8─96.7）**

9.陳介力

（96.8─99.7）**

10.鄭金祥

（99.8—現任）***

*航太系主任兼航太所所長

**航太系主任兼航太所、民航所所長

***航太系主任兼航太所、民航所所長、能源國際學士學位學程主任

二、教學宗旨

教學目標

本系之教學目標在於培養航空、太空與民航高級專業人才，使其具備尖端科技之基礎學理及專業知識，擁有相關設計、分析與執行能力，並配合航太之高度跨領域特質，著重研發創新及系統整合之訓練，造就優質航太人才。

學習重點

航太科技乃屬整合性之高科技，在大學部的課程安排上除一般通識教育及工學院共通的課程外，主要的專業科目包括：

流力及空氣動力、燃燒與熱傳及噴射推進、飛具結構及材料、導航與控制。

課程方面依下述三大綱要規劃：

一、因應國家推動航太科技之政策，配合國科會及教育部工程教育改進計畫，改進大學部及研究所課程。

二、加強太空系統工程、民航科技、航太製造、航電與機電整合程、微機電系統領域等之課程。

三、加強大學部航太實驗及實作課程。

學術研究

本系在研發上注重軍民通用科技之配合，鼓勵教授進行跨專長之合作計畫，如無人載具之飛機研製、氣渦輪引擎技術以及飛機維護等整合型之研究計劃；積極參與國家太空計畫室之衛星計畫，以及推動微機電與民航領域的研究；自九十一年起加入由丁肇中院士所主持之「反物質探索研究」團隊，在跨領域的研究上更跨出了一大步。

本系研究教學上強調基本工程學（如熱力、流力、熱傳、結構、材料、電子、控制等）與航太工程學（如空氣動力學、氣體動力學、航空發動機、飛行力學、飛具設計、太空力學等）並重，兩個研究所之研究領域概要分述如下：

航太所

（一）流體與空氣動力學

本領域之研究方向：

（1）流體力學數值計算與模擬，

（2）飛機、彈體、飛行器等空氣動力性能分析、風洞測試與應用研究，（3）空氣噪音與流體結構物引致振動研究，（4）流體力學與震波動力學在醫學工程應用研究，（5）微流體與生物晶片、微機電系統應用研究。

（二）燃燒熱傳與噴射推進

本領域之研究方向：

（1）渦輪引擎動力分析、火箭噴射分析實驗，

（2）燃燒火焰理論分析及雷射光學量測、燃料電池研究，（3）微推進與微動力系統及微燃燒研究，（4）微奈米製造工程技術、噴霧技術研究、三維快速成型，（5）醫用流力、生醫、微流應用。

（三）結構與材料

本領域之研究方向：

（1）結構動力，

（2）結構最佳化，（3）轉子結構，（4）複合材料分析、測試及製程，（5）有限元素法，（6）結構破壞分析與檢測，（7）智慧型結構，（8）非線性力學，（9）微奈米結構與材料，（10）機光電元件等。

（四）導航與控制

本領域之研究方向:

（1）基於實驗數據之控制設計，

（2）強健性控制理論，（3）飛行導引及姿態控制，（4）磁浮應用技術，（5）無人飛行載具製作與控制，（6）自動駕駛儀技術，（7）CNS/ATM技術，（8）精密機械定位系統，（9）飛行模擬器，（10）即時程式設計，（11）衛星全球定位系統，（12）影像伺服系統與應用等。

（五）太空系統工程

本領域之研究方向：

（1）為探空火箭應用與酬載可行性分析、

（2）微衛星系統研發、（3）衛星追蹤與影像數據處理及分析、（4）推進系統、（5）GPS/INS導航控制及應用研發。

（六）跨領域研究

為因應國家奈米技術發展，本系集合流力、結構、熱燃、控制等專家並聘請教授共同組成微機電系統（MEMS）跨領域研究團隊。

研究課題包括微形遙控飛機、感測及制動器、生物及醫學工程技術及微機電製程等。

民航所

（一）機務維修與系統品保

主要研究方向包括：

（1）航空器故障之診斷，

（2）發動機故障之診斷，（3）適航驗證，（4）系統可靠性與品保，（5）航空器修護排程規劃，（6）發動機修護排程規劃等。

（二）營運規劃與飛航管理

主要研究方向包括：

（1）航空營運管理，

（2）場站設施與空域規劃，（3）民航法規與航空事務，（4）飛航管制系統等。

（三）飛航安全與人為因素

主要研究方向包括：

（1）航機務操作風險，

（2）飛安預防與改進策略，（3）航空事故調查作業技術，（4）飛航人因工程，（5）航空生理與心理，（6）飛航作業環境評估分析等。

（四）飛航導航與通訊研究

主要研究方向包括：

（1）區域性導航及通訊（SBAS-GPS，星基GPS輔助增強系統），

（2）地區性（近場）導航及通訊（GBAS-GPS，地基GPS輔助增強系統），（3）跨國區域性導航輔助增強系統（SBAS）合作評估法規及分析等。

三、師　　資

航太系現有專任教師共39位：

名譽教授

2位

教授

17位

講座教授

2位

副教授

10位

特聘教授

8位

助理教授

2位

其學歷及開授課程或專長列述如下：

教授兼系主任所長

鄭金祥

大同工學院博士/質子交換膜燃料電池最佳化設計及性能測試、奈米系統之分子動力學模擬

教授

苗君易

美國布朗大學博士/實驗流體力學、紊流學、航太品保

陸鵬舉

美國普林斯頓大學博士/空氣動力學、計算流體力學、空氣彈性力學、人工心臟、發機監控診斷

趙怡欽

美國喬治亞理工學院博士/燃燒學、聲學、雷射診測、微推進系統

胡潛濱

美國伊利諾大學博士（芝加哥校區）/複合材料力學、破裂力學

黃啟鐘

美國田納西大學太空學院博士/計算流體力學、旋翼/渦輪機流體力學

張克勤

美國伊利諾大學（芝加哥校區）博士/燃燒學、兩相流、紊流

林清一*

美國拉瑪大學博士/控制系統、磁浮技術、衛星導航、航電系統、行動通訊回報與遙控

蕭飛賓

美國南加州大學博士/空氣動力學、飛機設計、飛行控制、衛星系統、微奈米科技

王覺寬

美國喬治亞理工學院博士/聲學、燃燒學、噴霧技術、微機電系統

李定智

美國密西根大學博士/醫用流體力學、微流體、噴射推進

林三益

美國明尼蘇達大學博士/計算流體力學、數值分析、應用數學

高騏

美國普渡大學博士/奈米技術、微機電系統、熱傳

江滄柳

美國伊利諾大學（芝加哥校區）博士/燃燒學、能源科技、噴射推進、計算熱流學

李立人

美國哥倫比亞大學博士/固體力學、複合材料力學

景鴻鑫*

美國俄亥俄州州立大學博士/飛航人因工程學、人機動力學、文化衝突

潘大知

美國史丹福大學博士/計算流體力學、空氣動力學、結構－流體交互作用、基因演算法

楊世銘

美國加州大學（柏克萊校區）博士/線性與非線性振動、結構穩定與控制

楊憲東

國立成功大學博士/飛行控制、量子控制、奈米量子系統、航電系統、飛行模擬

陳介力

英國曼徹斯特大學博士/控制、影像處理、最佳化

楊文彬

美國俄亥俄州州立大學博士/製造、複合材料

陳正宗

美國華盛頓大學博士/控制理論、動態理論

江達雲

美國加州理工學院博士/塑性力學、系統辨別

崔兆棠

美國哥倫比亞大學博士/結構動力學、轉子動力學

賴維祥

國立成功大學博士/噴射推進、快速原型、新能源研究、航空運動

夏育群

美國愛荷華州立大學博士/邊界元素法,電腦輔助設計與分析,計算力學

陳維新國立成功大學博士/能源工程、環境工程、機械熱流

副教授

尤芳忞

美國田納西大學太空學院博士/實驗空氣動力學、空氣動力學、氣體動力學、飛機設計

林穎裕

美國維吉尼亞理工暨州立大學博士/航太控制系統模擬、機電控制系統設計與實作

譚俊豪

美國加州大學（柏克萊校區）博士/控制、動力學

何慶雄

美國德州大學（奧斯丁校區）博士/太空力學、衛星導航

王振源

美國布朗大學博士/熱傳學、材料處理

謝成

美國普渡大學博士/撓性結構控制、精密定位、無人載具控制

袁曉峰*

美國賓州州立大學博士/燃燒反應動力、火箭推進、雷射分析、飛行數據分析與風險管理

陳世雄

美國普渡大學博士/渦輪機械、噴射推進、飛機設計、無人飛機自動飛行、風力發電

呂宗行

詹劭勳*

美國加州大學（洛杉機校區）博士/微熱流元件、微機電系統、微航電感測器

美國史丹福大學博士/控制、衛星導航、通訊系統

助理教授

李君謨

國立成功大學碩士/控制系統設計

王大中*

美國史丹福大學博士/非線性系統控制與分析，平行運算

名譽教授

邱輝煌

美國普林斯頓大學博士/燃燒學、噴射推進、流體力學

謝勝己

美國德州大學（奧斯丁校區）博士/空氣動力學、飛具設計

*與民航所合聘

民航所現有專任教師共5位：

教　授

2　位

助理教授

1位

副教授

2位

其學歷及開授課程或專長列述如下：

教授兼所長

鄭金祥

大同工學院博士/質子交換膜燃料電池最佳化設計及性能測試、奈米系統之分子動力學模擬

教授

林清一

美國拉瑪大學博士/控制系統、磁浮技術、衛星導航、航電系統、行動通訊回報與遙控

景鴻鑫

美國俄亥俄州州立大學博士/飛航人因工程學、人機動力學、文化衝突

副教授

袁曉峰

詹劭勳

美國賓州州立大學博士/燃燒反應動力、火箭推進、雷射分析、飛行數據分析與風險管理

美國史丹福大學博士/控制、衛星導航、通訊系統

助理教授

王大中

美國史丹福大學博士/非線性系統控制與分析，平行運算

航太科技中心

研究員

鍾光民

美，德州大學（阿靈頓校區）博士/實驗高速空氣動力學

四、設　　備

本系所強調的特色即是完善的實驗設備，各領域之研究實驗設備簡述如下；另有支援各領域的研究之設施：

計算機室、圖書館、光電實驗室、機械工廠及航太科技中心等。

（一）流體力學與空氣動力學

目前的實驗設備有開放式低速風洞、循環式低速風洞、循環式水槽、二維超音速噴流設備、震波管與水桌等，與實驗設備配合使用的儀器有二維雷射測速儀、震波風洞、熱線測速儀、雷射全像及先進雷射測速儀、自動化壓力量測系統、六力平衡儀及高速數據數收集系統等。

本領域的各項測試儀器與設備提供了在高速空氣動力學、渦動力學與非定常流、氣動聲學與空氣彈性力學、渦輪機械、生醫應用與噪音防治等領域上研究發展所需。

（二）燃燒、熱傳與噴射推進：

　除一般傳統設施外，包含有：

（1）流體視流化研究設備：

高速攝影及錄影機，影像處理系統（Ektamotionanalyzer），Schileren光學系統。

（2）粒度，速度分析設備：

Phase/Doppler粒子分析儀、LDA測速儀、及熱線和熱膜測速儀等。

（3）溫度分析設備：

熱電偶，雷射全像干涉儀，紅外線影像溫度測試系統。

（4）氣體成份分析設備（CO,CO2,NOx,SO2,CxHy,O2等）。

（5）聲波量測系統。

（6）數據蒐集及分析設備：

類比/數位信號轉換系統，自動化測試系統，PC級數據蒐集系統。

（7）雷射Rayleigh散射系統。

（8）PLIF氣體溫度及成分濃度分析系統。

（9）高壓火焰動力研究設備。

（10）金屬噴霧實驗設備。

（三）結構與材料：

分結構及材料兩大方面，結構實驗及結構光學實驗室之設備有：

（1）振動模態分析系統，

（2）撞擊及落錘衝壓測試系統，

（3）壓電式及光學式之量測及制動設備。

材料實驗及製造實驗室之設備有：

（1）MTS萬能材料試驗機及材料動態行為測試系統，

（2）材料成形及裁剪之設備，

（3）射出成型儀、樹脂轉注成型設備、複材修補、三維先進複材製造設備。

此外，兩實驗室並備有多部個人電腦及工作站，可配合相關程式軟體（NASTRAN、IDEAS、ANSYS、CATIA、MARC、LS-DYNA、LAB-WINDOW、MATLAB等）做為結構設計分析及實驗資料擷取之用。

（四）導航與控制

本領域各實驗室之設備有：

本領域實驗室有：

（1）控制系統實驗室－包括基礎應用控制實驗與微電腦控制實驗，主要有溫度控制，氣壓伺服控制，雙螺旋槳控制、液位及流量控制、直流、交流伺服馬達控制等。

（2）飛行模擬實驗室－包括三軸飛行模擬平台，及數位即時控制電腦。

（3）導航控制應用實驗室－包括衛星導航儀、磁浮系統、慣性感測元件（迴轉儀、加速計等）及訊號處理設備。

（4）飛行器製作實驗室：

包括Autogyro飛行器、遙控直升機、動力滑翔機、超輕航機。

（5）通訊與導航系統實驗室－全球衛星定位系統、通訊與訊號實驗系統、無線感測器網路系統、衛星航行測試平台、GPS接收機自主完整性預測系統、即時接收機自主完整性監視系統。

計算機室

為支持全系在研究、教學及行政上之需要，本室以高速乙太網路為基礎，連接校園、國際學術網路，建立完整的網路系統，便於電子郵件傳遞、研究資源之交換、擷取與應用。

本室軟體資源有Patran&Nastran、Matlab、Tecplot、CATIA、ProE等，此外本室設有CATIA教育訓練中心，備80部以上之PC，為一專用CAD/CAM/CAE電腦教室，期以培養使用電腦輔助設計與分析系統之數位化的工程人才，使其具有高效率及競爭之能力。

圖書室

本室之目的在蒐集、整理及保存國內外航空太空科技之相關資料，以提供本系師生及對航太科技有興趣的人士使用。

本室館藏以西文為主，計有書籍12000冊，科技期刊300種，教學影片及研習會實況錄影帶600卷。

硬體設備則包括有：

圖書安全系統、查詢用電腦及複印機等。

光電實驗室

光電科技在航太領域中也是重要的一環，本室分隔為三個空間，分述如下：

（1）電子實驗室：

讓學生實習電子電路之基本特性和製作電路板，並熟悉基本電子儀器之使用。

（2）光學實驗室：

透過光學基本元件之架設和調整，在光路之變化中領悟光學基本特性。

（3）儀器檢修室：

本系儀器多，依賴廠商維修不僅費用不少，時效上更是延誤，將本室自我保養維修之能力延伸，結合教授、同仁們之力量，為師生們處理儀器測試設備之維修、改造，有特殊實驗設備之需求亦協助設計及製作。

機械工廠

本工廠備有立式綜合加工中心機，三次元電腦輔助製作軟體、車床、銑床、旋臂鑽床、及各式電動工具、手工具、刀具和測量儀器，支援本系各教學組實驗所需之設備與測試元件之製作。

此外，本工廠亦支援大學部工廠實習與CNC數值控制之課程並利用暑假開授工廠安全課程，教導學生正確的而安全地使用儀器設備。

航太科技中心

座落於台南縣歸仁鄉，佔地約22公頃；距離本系館14.5公里，距離仁德交流道約8公里。

設置之大型實驗設備有：

穿音速風洞及燃燒實驗室、水洞實驗室、動態模擬之低速風洞實驗室、雙推進實驗室、飛行控制實驗室、結構及材料實驗室、噴霧成型實驗室、防火實驗室、實驗通訊酬載實驗室、福爾摩沙衛星追蹤站等。

航太科技中心的成立提供了有志於航太科技者一個絕佳的研究環境，藉著完整規劃的大型實驗室，本系得以推動實務之研究計劃，培育務實、自信且學有專精的下一代航空太空科技人才。

五、畢業學分及課程

（一）大學部畢業學分及課程

航空太空工程學系

大學部畢業學分：

102學年（含）以後入學，畢業學分規定129學分，包括：

壹、全校必修科目/通識教育：

32學分

貳、必修四學期體育及三學期服務學習：

0學分

叁、專業必修科目：

69學分（含專業必修63學分及多選一必修6學分）

肆、專業選修科目：

28學分以上（需修滿本系所開授之選修課程15學分以上）

壹、全校畢修科目/通識教育：

32學分

一、本系通識教育共32學分，含核心通識（16學分）、跨領域通識及融合通識（共16學分）。

二、核心通識課程（16學分），包含四領域：

（一）「基礎國文」（大一上、下學期各2學分）：

古典詩詞、古典散文、古典小說、古典戲劇、現代詩、現代散文、現代小說、現代戲劇、應用文、綜合文類等課程，由學生任選。

（二）「國際語言」（大一、二英文共4學分，總計10小時。

）。

1學生仍應依規定通過本系英文鑑定測驗門檻。

但英語系國家之外籍生得修習英文以外之

其他語言課程。

2本系英文鑑定測驗基本門檻標準如下：

（四擇一）

（1）GEPT全民英語能力分級檢定中高級初試以上；

（2）TOEFLIBT69分；

（3）IELTS國際英語測試5.5級以上；

（4）TOEIC多益測驗750分以上。

3.若三年級以上仍未通過測驗者，須檢附兩次英文檢定測驗未達畢業門檻之成績單正本，始得報名修習一學期之線上補強英文課程（必選修2小時，0學分），修畢且成績及格。

相關規定與選課辦法請參閱成鷹計畫網站:

（http:

//english.ncku.edu.tw/eagle/?

q=node/19）

（三）「公民與歷史」（共4學分，畢業前修畢）：

憲政民主體制、公共管理、法學緒論、司法與人權、公民社會、歷史通論、歷史與文化、文本與歷史、社會經濟史、古代文明、婦女史、口述歷史、海外華人史等課程，由學生任選。

（四）「哲學與藝術」（共4學分，畢業前修畢）：

哲學概論、理則學、倫理學、環境倫理學、工程倫理學、專業倫理學、生命倫理學、科技哲學、法政哲學、宗教哲學、美學概論、視覺藝術概論、表演藝術概論、音樂概論、環境藝術、藝術史與藝術批評、民俗藝術、樂器與文化、博物館學概論、藝術欣賞與實務等課程，由學生任選。

三、跨領域通識課程：

各系學生至少須修10學分，至多14學分，分四大領域─「人文學」領域、「社會科學」領域、「自然與工程科學」領域、「生命科學與健康」領域。

（一）學生應在所屬領域外之三領域，至少各修習一門。

（二）學生選修跨領域通識課程，必須不在本系專業領域相關範疇內。

（三）若課程內容跨多領域，則歸為「科際整合」；學生修習後，可將學分合計於四大領域之相關

領域。

（四）若修習專業基礎課程當作跨領域通識學分，限跨他院修習，且須經本系及通識教育中心同意，並請於修課當學期選課期間內提出申請。

但修習英文以外的其他外語承認為跨領域通識學分，限本校開授，歸屬人文學領域，以4學分為上限。

（五）外籍生及僑生不得修習母語及僑居地語言承認為跨領域通識學分。

（六）其他相關規定請參照『航空太空工程學系不承認通識課程學分認定標準』（如附表）。

四、融合通識課程：

共2-6學分【至少2學分，至多6學分】

含：

通識領袖論壇、通識教育生活實踐、臺灣綜合大學通識巡迴講座。

五、本規定自102學年度起入學新生適用。

六、本規定經系務會議通過，送請院務會議討論，提交通識教育委員會核備後實施，修正時亦同。

附表：

航空太空工程學系不承認通識課程學分認定標準

一、依本校「通識課程選修要點」下列通識課程，因與本系專業課程相近，不予承認。

自然與工程科學領域：

1.自然科學概論

6.能源概論

11.工程概論

16.資料庫入門與應用

21.應用電學

2.近代物理學饗宴

7.材料科技概論

12.航空科技概論

17.科技與國防

22.電腦入門與應用

3.邏輯學概論

8.數位學習概論

13.水之禪

18.數學的故事

23.大自然的規律

4.物理的故事

9.航空科技與文化

14.環境污染與防治

19.物質科學

24.全球環境變遷

5.應用化學與實驗

10.奈米科技導論

15.網路與資訊科技

20.化學的生活應用

25.光電科技導論

二、授課內容相近之通識課程不宜重複選修（如：

「佛學概論」與「佛學與人生」、「藝術史」與「藝術史與藝術批評」），若有重複選修，其承認畢業學分以一科計算。

三、對於科目名稱或課程內容相近之通識課程與專業必修、選修課程不宜重複，若有重複選修，其承認畢業學分以一科計算。

四、若修習專業基礎課程當作跨領域通識學分，限跨他院修習，且須經本系及通識教育中心同意，並請於修課當學期選課期間內提出申請。

五、若對課程內容相近之判定如有疑議，請逕洽本系教務室。

六、本認定標準自102年8月起實施

貳、必修四學期體育及三學期服務學習

學年

科目代號

科目名稱

學分

上學期

下學期

一～二

F41001-80

體育

（一）

（二）（三）（四）

0

0

一～二

F41791-30

服務學習

（一）

（二）（三）

0

0

叁、專業必修科目：

69學分（含專業必修63學分及多選一必修6學分）

學年

科目代號

科目名稱

學分

上學期

下學期

一

F41561-20

微積分

（一）

（二）

3

3

一

F426100

航太工程概論

1

一

F410100

工程圖學

1

一

F411500

計算機程式設計

3

一

F430901

C語言與計算機基礎介面

3

一

F425400

工場實習

1

一

F411600

靜力學

2

一

F420500

機械畫

1

一

F411700

動力學

3

一

F430200

工程材料科學

3

二

F420900

電路電子學

3

二

F420310

熱力學

（一）

3

二

F425900

材料力學