2024PBL - 暑期PBL國際工作營

跨國協作與創新實踐: 難忘的PBL工作營經驗

| 研發處 郭映容

今年學校利用暑假期間舉辦兩場PBL國際工作營活動,其一為強調企業參與,跨國學生混合分組解決企業命題的「臺日韓國際跨校產研PBL工作營」;其二為設計原型競賽,同樣利用跨國混合分組針對自走車主題競賽的「亞美歐國際跨校競賽PBL工作營」。

學校於628日至826日期間辦理為期60日的「臺日韓國際跨校產研PBL工作營」,此為跨越疫情前後5年以來再度舉辦,此次攜手日本大阪工業大學與韓國國民大學,帶領校內5個學院10位學生與日本及韓國大學學生合計23位,由臺灣、日本、韓國的4家國際企業命題,齊聚於臺日韓3國混合編組跨域學習。日本建商積水房屋(Sekisui House)出題「Mobility+House」任務,引導學生探討「於目前運具電動化趨勢之下,未來的房屋如何改變結構,並讓部份組件具備移動能力?」;日本科技製造商堀場集團(Horiba)韓國分公司給予團隊的任務則是「考量輪胎滾動阻力與負荷重量的前提之下,發想提升未來遙控汽車行駛與爬坡性能的實驗車輛」;臺灣仁寶電腦(Compal)鼓勵學生思考,「基於當代人機互動介面與AI趨勢科技應用,如何設計出具備破壞性創新的未來電腦?」;臺灣方策生醫科技(Biotegy)考驗團隊「如何將人體於現場所感受的嗅覺、味覺、觸覺等知覺,傳遞給遠處的其他人?」。除此之外,臺灣教育部、璞樓文化藝術基金會、先鋒材料科技、方策生醫、仁寶電腦、福壽實業、臺灣設計研究院、日本大金冷氣、大阪瓦斯、奈良先端科學技術大學院、堀場集團總公司及其臺灣、日本、韓國的分公司、以及韓國中央大學等相關國內外之官產學研組織等,亦共同投入資源參與協助推動此次工作營活動。

學校另於88日至816日持續連年舉辦「第11屆亞美歐國際跨校競賽PBL工作營」,本校遴選12名優秀學生,與來自日本、美國、波蘭、越南、泰國等12所盟校的66名學子共同交流合作。此次工作營首度參與的盟校包括波蘭格但斯克科技大學,以及美國的紐澤西理工學院、辛辛那提大學、亞利桑那州立大學、華盛頓大學,還有日本九州大學、越南河內理工大學,其他則有連年參與的美國加州大學河濱分校,以及泰國法政大學,還有越南胡志明市理工大學,與日本大阪工業大學、九州工業大學,創下歷年參與盟校最多的紀錄。來自各國的學生被混合分為9隊,歷經8天的腦力激盪,充分展現軟硬體整合、問題解決、跨國溝通協作等多元能力,齊力設計製作之智慧自走車則必須具備自動巡視、精準辨色、定位與抓取等多重功能,同時須運用Arduino控制套件設計、3D建模與列印、馬達驅動動力、機械夾爪結構等製作自走車輛,考驗團隊於程式編碼演算、系統硬體整合、時間預算管理、以及AI數據分析等多元能力與團隊合作,確保於活動期間內完成智慧自走車之原型製作,並於有限的競賽時間內獲得最高分數。

臺北科大持續推動國際PBL工作營已獲得諸多國際佳評,合作盟效亦已自亞洲學校拓展至美洲與歐洲國家之知名學府,形成本校之特色國際教學模式。工作營鼓勵學生運用外語與國際學生溝通討論、團隊合作、發揮專長、動手實作、終至解決問題完成目標任務,不僅刺激學生發揮創意想法,亦結合SDGs永續發展目標議題,提升學生自主探索、主動學習、設計思考能力,進而廣納文化差異並激盪創新能量,對於拓展本校學生無遠弗屆的國際視野裨益良多。

 

小組討論剪影-1小組討論剪影-2自走車操作

 

難忘的PBL工作營經驗

| 智慧自動化工程科 王晟祐

我永遠忘不了那場激烈的比賽,當我們的機器人在最後關頭成功抓取最後一個方塊的瞬間,緊張與刺激彷彿在賭博場上押注的心情一般。我們參加的這場比賽規則是進行兩次,最終取分數較高的一次作為計算成績。我們小組在第一次比賽中意外失利,僅得了138分。但好在第二次比賽時,我們調整戰略並迎來奇蹟般的逆轉,據說取得了第一次滿分的好成績。

PBL正式開始的第一天,我決定毛遂自薦擔任隊長。這對我來說既是一個挑戰,也是一個難得的機會。我們被分為九組,競賽項目是設計並製造一台自走車, 這台車必須能夠在有護欄的比賽場地內, 成功夾取紅色與綠色方塊。這項任務不僅考驗我們的技術能力, 還需要相當的團隊協作與領導能力。幸運的是,我們小組內有一位來自芬蘭的MateuszKrajewski,他對於機器人的技術非常精通,

甚至比我還要專業。能夠與他合作,讓我感到非常榮幸。我們的進度因此得以迅速推進,不僅減少了不必要的錯誤,甚至連加班的壓力都免除了。

PBL有一個特別之處,就是自由活動日,讓各國同學們能有更多交流與互動的機會。那一天,我被日本隊的成員邀請,擔任他們的領隊,帶他們遊覽台北的著名景點。我們早上八點在龍山寺附近集合,先在當地的小吃攤享用早餐,隨後進廟拜拜,感受傳統文化的魅力。接著,我們參觀了熱鬧的西門町和富有歷史氣息的西門紅樓。到了中午,我們選擇了鼎泰豐,這間餐廳以其小籠包而聞名。飯後,日本成員Kotaro突然提議要去木柵動物園,於是我們臨時改變行程,前往那裡觀看了企鵝和熊貓等可愛的動物。這讓我們一行人都感到十分愉快。晚些時候,我們還去了淡水老街享受當地小吃,特別是鳥蛋和台灣特色的美食。最後,我們結束了一天的行程,在士林夜市稍作逛街後回家。這一天的經歷不僅讓我體驗到跨文化交流的樂趣,也加深了我與外國同學之間的友誼。

作為小組隊長,我主要負責設計部分。我設計了兩種不同的車體藍圖,一個是有機械爪的設計,另一個則像掃地機器人一樣,使用滾輪作為夾取機構。我原本更傾向於滾輪設計,因為它相對簡單且容易實現。然而,隊友們普遍不喜歡這個方案,於是我們最後選擇了設計有機械爪的自走車。我在製作過程中協助Kotoro進行3D列印,並在機械爪上加裝了海綿砂紙,增加爪子的穩定性,使其能夠更穩妥地夾取方塊。

比賽的最精彩部分,莫過於我們在第一次失敗後迅速調整策略、重拾信心的過程。第一次比賽的成績讓我們無緣前三名,這讓我們都感到失望,但並沒有氣餒。在其他隊伍觀看比賽時,我們組內的成員迅速行動,更換了新電池,並調整了車輛的各項參數。在第二次比賽中,這些細微的調整發揮了至關重要的作用,讓我們最終取得了滿分,實現了逆轉。

這次PBL專案讓我學到了許多實用技能,不僅是技術層面的知識,例如如何撰寫Arduino程式、3D列印技術,還包括應對突發狀況的危機處理能力。感謝這次經歷讓我獲得了許多寶貴的知識與經驗,也讓我認識了來自不同國家的優秀同學,這段回憶將永遠珍藏在我心中。希望在未來的日子裡,還能有機會再次參加這類活動,繼續提升自己,迎接更多的挑戰。

 

小組報告設計理念競賽場地

 

產學PBL國際工作坊心得

| 電機工程系 闕楷宸

在這次產學PBL國際工作坊中,我們所有學生依據企業命題被分成四個小組,每組有6位來自台灣、日本和韓國的同學,進行跨國合作。四個小組分別負責台灣企業仁寶電腦、方策科技,以及日本公司的HORIBA和積水房屋(Sekisui House)的題目。我們組負責的專案則是來自台灣的仁寶電腦。

仁寶電腦給我們的命題是思考AI PC在未來五年的發展,這包括產品的外型、AI功能的提升,及全新的使用者互動方式。由於AI的爆炸性成長,許多產品都開始依賴AI來增強使用者體驗,但回想幾年前,很少有人能預見這樣的迅速發展。因此,這個題目挑戰性很高,要求我們深入討論未來的技術趨勢和應用場景,並設計出符合未來需求的解決方案。

這次工作坊給了我們難得的機會,不僅與來自不同國家的同學合作,也能與不同專業背景的同學共同完成專題。我們組有來自日本大阪工業大學、韓國國民大學資工系的同學,還有來自臺北科大的電機系、五專部與互動設計系的學生。這種跨系合作使討論過程充滿挑戰與變數,但也讓我們在其中獲得了許多全新的視角和見解。

在討論AI PC五年後的變化時,理工背景的組員往往從技術實現性的角度進行分析,而互動設計系的同學則從使用者角度出發,強調使用者需求和痛點,並考慮到產品設計細節。她的見解讓我們理解到,產品的設計不僅需要強大的技術支撐,還要確保使用上的便利性與直觀性。這種不同的思考方式相輔相成,使我們的提案更具全面性。

而每週與企業固定的會議是這次工作坊中的重要環節之一。在這些會議中,我們以學生的角度提出想法,但企業方會從他們的專業角度提供反饋,幫助我們改進提案,並提醒我們哪些部分需要更多考慮。以我們的專案為例,仁寶電腦不僅希望我們提升使用者體驗,還要求我們設計出全新的使用者與機器的互動方式。他們不斷提醒我們要思考「Giving people something they don't know they are missing.」,強調產品開發必須突破傳統設計,站在使用者的角度來發想。

透過這個過程,我們學習到很多創新思考的方法和技巧,這些都是平常課堂上接觸不到的。與企業的合作讓我們更理解真實世界中的產品開發流程,而在與組員和企業方溝通的過程中,我們的軟實力也有了明顯提升。我們學會如何清晰地表達想法,如何在團隊中有效協作,這些技能在未來的工作環境中都將非常寶貴。

除了專案工作,我們在日本和韓國的文化體驗也讓我收穫頗豐。在日本期間,我們參訪了HORIBA公司總部、積水房屋及大金博物館等企業,深刻體驗到他們在專業領域中的卓越表現,尤其是企業環境的整潔有序,讓我印象深刻。此外,我們還參觀了許多日本的神社,每座神社都帶給我不同的文化體驗。特別是京都的伏見稻荷大社,其歷史悠久的建築與獨特氛圍,讓我彷彿進入了另一個神秘世界。這次行程中,我們也有幸趕上日本的夏季祭典,親眼看到當地小朋友積極表演,感受到了日本社區文化的熱情與活力。

在韓國的文化體驗則帶來了另一種衝擊。韓國的飲食文化與台灣差異明顯,尤其是重口味的食物和咖啡文化,讓我印象深刻。韓國的街道上充滿了烤肉店、炸雞店和咖啡廳,這些都是當地飲食文化的代表性元素。特別值得一提的是,他們對咖啡的熱愛程度,遠超出我的想像,校園內竟然有八間咖啡廳,而且晚上依舊人滿為患。

當韓國與日本的同學來到台灣時,我們也熱情地向他們介紹台灣的特色文化,帶他們參觀台灣的自然景觀、建築和著名的夜市。看著他們對台灣文化和美食的好奇與驚喜,讓我感受到介紹自己的國家給外國朋友是一件特別有趣的事情,這種跨文化交流的經驗也讓我對自己的國家有了更多的了解及歸屬感。

這次國際工作坊的成功,離不開許多人背後的支持和努力。特別是研發處工作人員和各校教授的悉心籌備和指導,讓我們能有這麼寶貴的機會與企業密切合作,並深度了解企業目前所需的人才和面臨的挑戰。這些經驗無疑是我們成長的珍貴資源,也是未來職涯中不可多得的養分。

最後,這次的產學PBL國際工作坊,無論是專案合作還是文化交流,都給我帶來了極為豐富的收穫。在合作中,我觀察到日本、韓國及台灣的學生雖然都處於高壓的學習環境,但他們仍然積極參與各類課外活動和國際交流,這讓我深刻體會到,大學生活不應該僅限於學習專業知識,還應該豐富個人的生活經驗,並提升國際視野。

從企業的命題探討到與來自不同國家與背景的同學合作,再到親身體驗日本和韓國的文化,這一切都讓我受益匪淺。這次經驗不僅拓展了我的技術與創新思維,也大大提升了我在國際合作中的溝通與協作能力,這些能力都將成為我未來職涯中重要的資產與養分。

 

結業合影活動講解過程

日本Welcome Party

 

PBL競賽工作營心得

| 機電碩二 戴瑞成

很榮幸能夠以TA的身分參加今年暑假由臺北科大主辦的大型國際PBL競賽工作營。PBL全名為Problem-based Learning 問題導向學習,目的是讓學生在發現問題的當下,釐清發生問題的原因,逐步想出解決問題的方法,透過不斷嘗試與修正錯誤,完成每個階段性的任務,同時學習團隊合作的重要。今年除了臺北科大的學生之外,還有其他六國共十二所大學,近百位的國內外學生參加。也是首次有歐洲地區的學校參加,讓這次的活動跨足了亞洲、歐洲與美洲,各方頂尖好手齊聚一堂,是場非常盛大的工作營!

在為期一周的工作營中,主辦方在開幕前一天安排了晚宴,邀請所有老師與學生參加,讓來自各國的學生能夠在輕鬆的氛圍下進行初步交流。晚宴的氣氛融洽,學生們在享用美食的同時,透過輕鬆的對話拉近彼此距離,不僅消除初次見面的緊張感,也為即將面對的挑戰做好了準備。

開幕日當天,各國學生依序簽到後,我的首要任務是協助引導進入教室,並幫助解決他們的疑難雜症。儘管問題本身並不困難,但如何使用英文解釋與溝通,對我來說是個挑戰。活動正式開始時,先由主辦單位的長官與國外教授致詞,隨後進行了小組的破冰遊戲,透過互動性的趣味任務拉近了彼此的距離,從最初的陌生拘謹,到逐漸放鬆並展開熱烈的討論。我觀察到,外國學生似乎對陌生人與新環境的適應能力較強,他們在討論中的熱情和積極性顯得非常突出,彷彿早已相識。而台灣學生則表現得相對謹慎,傾向於在觀察後再加入討論。但在這樣的氛圍帶動下,他們也逐漸敞開心房,開始融入討論。學生們透過彼此的優勢互補,建立了初步的信任和默契,這也為後續的小組討論奠定了良好的基礎。

接下來是最重要的規則說明,這次的比賽主題是「自走車抓方塊比賽」,每個隊伍必須設計自走車並能夠將特定方塊放置於車上,考驗的是每組的程式編寫與機構設計。夾取到紅色方塊加十分,白色方塊扣十分,綠色方塊加二十分,這也是最困難的一部分,因為夾爪有可能會卡到場地邊緣,使程式產生故障或是機構的損壞。每組有兩次機會,每次限時八分鐘,在時間內抓取方塊並統計分數,最後取兩次比賽中的最佳成績作為最終成績。

我們事先為各組準備了基本自走車的零件,為了滿足學生各種天馬行空的想法,我們提供每組新台幣兩千元的預算讓他們到鄰近的光華商場購買他們需要的電子零件。另外也提供3D列印的服務,幫助他們將設計好的機構實體化。雖然3D列印的技術為學生提供了更大的設計自由度,實際操作過程中也遇到了一些困難。首先是列印時間的限制。由於每組的設計各不相同,3D列印機需要花費大量時間來完成零件的製作,這對於緊湊的競賽時間是一個不小的挑戰。此外,有些學生在設計3D模型時忽略了列印材料的特性,導致零件強度不足,容易損壞,為此,我們特別安排了列印前的檢查環節,幫助他們調整模型,增強零件的耐用性。每組的學生來自不同領域,組成一支多才多藝的隊伍。有人擅長機構設計,有人專精於程式撰寫,還有人善於解決突發問題。大家分工明確,讓自己的自走車更加強大。隨著比賽的進行,各組不斷依循競賽規則進行激烈的討論和分工合作。如何在有限的時間內設計出最具競爭力的自走車成為了最大的挑戰。每個人都必須全力發揮自己的專業能力,才能讓團隊脫穎而出。

而每天下午四點會舉行每日進度報告,每個人都必須使用英文報告自己負責的部分,這個環節不僅可PBL競賽工作營心得以督促每組都有逐步完成自走車的設計,還能透過教授與其他組別的學生提問和交流,提供意見與反思,修正不足的地方。從進度報告中能夠觀察到,有些組別在報告後迅速回到設計和討論模式,抓住每分每秒進行最佳化與調整。這些學生表現出高度的積極性,他們不僅在報告會議上提出具體的設計問題,還會帶著材料回到飯店繼續進行討論與測試,力求在競賽中脫穎而出,這樣的積極態度展現了他們對競賽的高度重視。另一方面,也有部分學生,尤其是首次來到台灣的外國學生,會選擇在進度報告後,抓住機會探索這座寶島,相約前往台灣的知名景點,像是西門町、台北101、鄰近的各大夜市等等,不僅能夠體驗台灣獨特的美食與文化,還能增進國際學生之間的友誼與互動。

隨著時間的推移,離決賽的日子也越來越近,有些組別開始想要晚上留下來趕工,也許是因為看到其他組別的進度與成果使得大家對於奪冠的決心日漸強烈,在決賽的前兩天幾乎所有組別都通霄留下來對於車體進行加強修正,這種積極取盡的氛圍令我感動,雖然大家都來自不同的地方,但是可以為了同一件事共同努力,這種團隊的向心力非常難能可貴,其中也有教授會不定時的來巡查各組學生的情況,為大家注入一劑強心針。當然,比賽有勝負之分,有些人享受著勝利的喜悅,有的人則因為表現不如預期而垂頭喪氣,我對沒有拿到名次而傷心的組員說:只要你們每個人都有盡力做好分內的事情,比賽的結果並不是最重要的,重要的是不斷從這些錯誤中學習寶貴的經驗,因為你們學到的比別人還多,這才是最值得驕傲的收穫!

從旁協助與教導的當下,深刻感受到大家都滿懷熱情投入其中,這次活動對於我來說是一個非常特別的經歷,無論是TA團隊的溝通協作、技術知識的學習、面對問題冷靜思考後擬出的解決辦法、與外國人長時間的英文交流、學習與相處等,這些都是充實自己內心最珍貴的寶藏。起初還在擔心自己到底有沒有辦法勝任TA的職務,畢竟我知道自己的英文程度不算好,還要使用非常大量的英文和勇氣與外國人溝通,但我發現他們非常包容,會用更親切的語氣和使用更多近義詞與我們溝通,讓我更有勇氣與他們聊天,無論是從自走車設計的建議到外國的風俗民情、異國美食、休閒活動抑或文化差異等等,讓我對於外國有更

多的嚮往,有機會一定要到他們的國家體驗當地生活。

這場為期一週的工作營雖然短暫,但那些與來自世界各地學生們共同經歷的挑戰與歡笑,深深觸動了我的內心。作為助教,我不僅協助他們克服一個個難題,更在這過程中見證了大家從陌生到熟悉、從個體到團隊的轉變,這份跨越語言與文化的友誼,在彼此的支持與理解中變得更加堅固與珍貴,那些珍貴的回憶將永遠留存在我心中。我期待著,或許在不久的將來,能與他們再次相遇,一起聊起那個炎熱的夏天,我們在北科大PBL競賽中的點點滴滴,回味那些充滿笑聲與挑戰的時刻。倘若未來還有機會,我一定會想要排除萬難的參加!

 

自走車組裝過程小組報告競賽過程

小組合影全體大合照

 

參考資料(校訊)https://newsletter.ntut.edu.tw/p/406-1121-141501,r2781.php