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2016 校務年報 NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY

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  • 2016 校務年報

    NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY

  • 目 錄

    前言 .................................................... 04

    研究與發展 ............................................6

    教學與招生 ......................................... 32

    學生與輔導 ......................................... 42

    校園與環境 ......................................... 50

    環保與安全 ......................................... 54

    組織與行政 ......................................... 56

    校友服務 ............................................ 60

    校園規劃 ............................................ 66

    國際交流 ............................................ 68

    圖書資源 ............................................ 72

    資訊系統 .............................................76

    人力資源 ............................................ 82

    財務管理 ............................................ 87

    理學院 ................................................ 93

    工學院 .............................................. 103

    原子科學院 ........................................ 113

    生命科學院 ....................................... 125

    電機資訊學院 ....................................131

    人文社會學院 ................................... 139

    科技管理學院 ................................... 145

    清華學院 ...........................................151

    大事紀要 .......................................... 165

    教師獲獎榮譽榜 ............................... 192

    學生獲獎榮譽榜 ............................... 196

    校務統計 .......................................... 211

    C o n t e n t s

  • 4

    2016年在清華校史上是重要

    的一年。我們在新竹的清華園

    迎來了第105個年頭的校慶,

    並慶祝在台建校一甲子。在軟

    實力方面,師生的研究再上層

    樓,在全球大學排名中名列前

    茅; 在硬體建設上,綠能大樓與

    創新育成大樓落成啟用,清華

    實驗室也接近完工,將提供全

    體師生更完善的教學與學習環

    境。

    英國高等教育機構(Q S)

    最近公布 2 0 1 6最新世界大學

    排名,清華大學名次較去年提

    升4位,排名全球第151名。且

    在「教師論文平均被引用次數

    (Citat ions per Faculty)」指標

    上,清華排名全球第15名,全

    台第一。評比結果顯示本校教

    師的研究水準,即使與全世界

    最頂尖的大學相比,也毫不遜

    色,超越許多名校。

    美國發明家學院和智慧產權

    人協會今年7月公布全球各學術

    機構2015年獲美國專利核准件

    數的前百大排名,清華在全球

    排名第15位,兩岸三

    地僅次於北京清華,

    在全台大學中排名第

    一。本校去年獲美國

    核准專利有101項,

    若再加上於臺灣、大

    陸、日本、歐盟獲得

    專利則共有307項。

    全球有 5萬多所大

    學,清華大學能在取

    得專利項目名列前

    茅,顯示出清華師生

    的原創性知識對人類

    社會及未來產業的貢獻度,也

    是縮短學用落差的極佳表現。

    考量本校已具備之研發優

    勢、前瞻科技與產業技術發展

    之趨勢及社會之需要,未來將

    持續推動發展六個重點領域研

    究,包括前瞻物質基礎與應用

    科學、低碳能源、奈微米科技

    互動、神經網路體、先進製造

    與服務管理、前瞻光電。

    過去一年來,本校在開拓國

    際合作交流方面也取得很大進

    展,共接待近百所海外大學及

    研究機構的訪賓,以多元方式

    開展學術合作交流。政府推動

    新南向政策,清華長期深耕印

    度高教交流,在印度設立8所

    「印度台灣華語教育中心」,

    也成為南向的基地。

    前瞻未來,一所百年名校,

    面對世界的轉變挑戰,我們的

    新使命是什麼?當初在參加校

    長遴選時,個人即以《詩經》

    《大雅》:「周雖舊邦,其命

    維新。」為題,這也是我對清

    華所念茲在茲的。

    重啟與新竹教育大學整合

    前言

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    5

    規劃,也是以此為出發點。值

    此全球化劇烈變動與機會的時

    代,各國莫不積極重新思考高

    等教育的角色、定位與結構。

    清華教育所堅持的信念,就是

    培養具有核心價值及文化底蘊

    的君子。兩校整合後,可藉由

    科學、工程、人文、社會、教

    育與藝術學門的互補與激盪,

    滿足學子對於學習的渴望,以

    拓展更多元、跨界研究與學

    習,實現全人教育理想,更可

    擴大學術影響力以及提升對社

    會的貢獻。

    本校與新竹教育大學的合併

    案在10月14日獲教育部核定,

    於11月1日起生效,並將自106

    學年起合併招生。合校案將是

    清華師生面對未來挑戰的躍進

    契機,清華有信心在未來幾年

    內,煥然為更優質、培育更多

    優秀人才的頂尖大學。

    校長

            

    中華民國一O五年十月三十一日

  • 6

    建立優質研究環境、發展重點

    領域

    本校為國內頂尖研究型大學之

    一,一向致力於尖端的基礎及應

    用研究,國際學術聲譽卓著。每

    年研發經費逾20億元,具備充

    沛的研究能量與鄰近多個國家實

    驗室及高科技園區的地利優勢。

    近幾年來,本校致力推動研發成

    果高值化及產業應用,校園內多

    元化的產學合作活動蓬勃發展,

    期許未來邁向學術與應用均卓越

    之頂尖大學的目標,不僅「學術

    卓越」,更是「產業與創新創業

    先鋒」。

    本校支援貴重儀器之購置,以

    建立優質研究環境,協助教師提

    升研究品質。104年度本校貴重

    儀器使用中心經由科技部補助,

    學校配合購置汰舊換新3部貴重

    儀器,分別為放置於化學系-高

    效能質譜儀(HRMS)與高磁場核

    磁共振儀(500MHz NMR),以及

    工科系-高解析熱場發射掃描式

    電子顯微鏡(FEGSEM)。目前3部

    儀器皆已設置完成並開放對外服

    務。

    在邁頂計畫的支援下,本校

    設立六個頂尖中心,並以增能計

    畫方式發展重點領域。新建中之

    「清華實驗室」內設奈微中心,

    及優質空間供物理、化學、化

    工、材料,及生醫各系之頂尖團

    隊從事跨領域研究。

    學術卓越

    本校鼓勵專任教師及研究

    人員積極發表高品質學術研究成

    果,提升學術聲望。每年發表論

    文(SCI、SSCI)篇數,由94年

    1,126篇成長到104年1,755篇;

    Impact Factor前15%論文由94年

    的433篇成長到104年的851篇,

    即該年總發表論文數之46.45%

    強(註:105.08.11 WOS資料

    庫);高被引用論文(Highly Cited

    Papers)由94年之41篇成長到104

    年之185篇,且104年出版之論文

    有20篇被列為高引用論文(註:

    2004.1.1~2015.12.31區間,ESI

    資料庫)。

    本校教師研究成果豐碩,多

    位教師並獲得國內外重要榮譽與

    獎項的肯定,104年至105年之得

    獎情形如右表:

    提升創新研發動力、促進產學合作

    將學術研究成果轉化成為產業

    技術,帶領臺灣產業升級,創造

    商品及企業品牌在世界的價值,

    是清華大學產學合作工作努力的

    目標。本年度重要里程碑包括:

    積極爭取與整合業界資源,引進

    知名企業,如:聯發科技、台達

    電子、聯詠科技、工研院、國衛

    院、長庚醫院、馬偕醫院、臺大

    醫院新竹分院等,從事產學合

    作,每年每單位研究經費達數百

    萬甚至千萬元以上。103年,本

    校與國內知名企業簽訂多年期

    Research and Development研究與發展

    a. 熱分析儀系統串聯質譜串聯紅外光譜儀(TGA) - 提供高品質的熱重熱含分析。

    b.博信生技產品照片

    a

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    7

    合約,成立「聯發科技-國立清

    華大學創新研究中心」、「台

    積電-國立清華大學聯合研發中

    心」、「HIWIN-國立清華大學聯

    合研發中心」,104年成立「欣

    興 -國立清華大學聯合研究中

    心」、「光寶科技-國立清華大

    學聯合研發中心」,共同進行前

    瞻科技研發,並培育高級人才。

    建立各產業別之「產學聯盟」:

    本校現行運作聯盟包括工學院產

    學合作聯盟、微流體產學技術

    聯盟、微機電感測器與致動器

    產學聯盟及高科技產業大數據

    分析、智能製造與數位決策技術

    研發同盟以及高擬真擴增實境互

    動技術聯盟、以再生原料為基礎

    之新世代綠色化工技術聯盟、科

    技部IC產業同盟計畫聯盟、IC產

    業同盟暨清華-台積電卓越製造

    中心;電機資訊學院產學合作聯

    盟、電機系先進電源科技中心

    (CART)產學聯盟、積體電路

    設計技術研發中心(SOC)產學

    聯盟、雲運算技術與服務產學聯

    盟;生科院的建立中學跨領域實

    榮譽名稱 單位 姓名 年度

    國內外院士/會士

    國際電機電子工程師學會(IEEE)會士 動機系 方維倫 104英國國際工程技術學會(IET)會士 動機系 李國賓 104International Engineering and Technology Institute (IETI) fellow 計財系 馬可立 104

    中華民國科技管理學會(CSMOT)會士 科管所 張元杰 104臺灣化工學會(TIChE)會士 化工系 陳信文 104中國材料科學學會(MRS-T)會士 材料系 葉均蔚 104日本東京大學工學院 (School of Engineering, U. Tokyo)會士 動機系 李國賓 104

    英國皇家化學學會(RSC)會士 化工系 劉英麟 105中華創新發明學會國際會士 工工系 葉維彰 104

    國內外重要

    獎項

    2015年總統科學獎 生技所 伍焜玉 104人類所 黃樹民 104

    第19屆教育部國家講座生技所 江安世 104醫工所 宋信文 104化學系 季 昀 104

    第20屆教育部國家講座物理系 郭瑞年 105化學系 王素蘭 105

    通訊所/電機系 張正尚 105

    第59屆教育部學術獎 物理系 果尚志 104化工系 陳信龍 104

    第60屆教育部學術獎

    物理系 張敬民 105統計所 曾勝滄 105資工系 許健平 105語言所 梅 廣 105

    104年度科技部傑出研究獎

    動機系 方維倫 104天文所 江國興 104電子所 邱博文 104資工系 張世杰 104物理系 張敬民 104化學系 黃國柱 104奈微所 葉哲良 104材料系 戴念華 104

    104年度科技部吳大猷先生紀念獎工工系 張國浩 104材料系 陳柏宇 104奈微所 鄭兆珉 104

    105年度科技部吳大猷先生紀念獎

    化學系 江昀緯 105電機系 翁詠祿 105工工系 衛子健 105工工系 衛子健 105中文系 顏健富 105英語系 楊蕙君 105

    2015年中央研究院年輕學者研究著作獎光電所 黃承彬 104工工系 張國浩 104中文系 顏健富 104

    第14屆有庠科技講座 化學系 鄭建鴻 105第22屆東元獎 化工系 宋信文 104傑出人才發展基金會104年度傑出人才講座 化學系 黃暄益 1042015年侯金堆傑出榮譽獎 材料系 杜正恭 104第8屆臺灣傑出女科學家 物理系 郭瑞年 104

    第13屆有庠科技論文獎化學系 黃國柱 104光電所 黃承彬 104材料系 李奕賢 104

    臺灣生物技術與生化工程學會(BEST)生物技術與生化工程獎章

    化工系 胡育誠 105

    傑出人才發展基金會第4屆年輕學者創新獎 資工系 何宗易 105材料系 林皓武 105

    第9屆臺灣傑出女科學家新秀獎 分生所 王慧菁 105

    b

  • 8

    驗課程與教學儀器研製的平台聯

    盟、Bio-App 生物科技產學研聯

    盟,另外還有理學院的光纖雷射

    及其產業應用聯盟等。

    推動各項產學活動,促進產學

    合作:辦理教育訓練課程,主

    題涵蓋產業分析課程、專利實

    務課程、商業規劃課程、企業

    管理課程等內容,提供全校師

    生學習智財及創業相關知識。

    本校近年榮獲的獎項包括:

    104年、102年及100年中國

    工程師學會「產學合作績優單

    位」獎、101年湯森路透首屆

    臺灣創新獎以及96年至100年

    獲得國科會 (現為科技部 )績優

    技轉中心獎勵。

    本校近年來持續朝提升智財管理

    與強化技術移轉的方向努力,同

    時也取得相當卓越績效。

    發明專利獲證數逐年成長:在

    101年有170件,102年增為

    270件,103年達到333件,相

    較前一年成長23%,而104年

    亦有310件獲證專利。 擁有國際性質量俱佳的專利:

    101年及102年之本校美國專利

    獲證數榮登 National Academy

    of Inventors 及 In te l lectua l

    Property Owners Association

    列為 To p 1 0 0 W o r l d w i d e

    Univers i t ies in U.S. Patents

    Granted in 2012 and 2013(連

    續兩年本校皆為全球第15名)。

    103年美國專利獲證數量高踞

    臺灣各大專院校中之首位,

    並於全球大學排名中與韓國

    Korea Institute of Science and

    Techno logy (K IST)並列第11

    名。104年美國專利獲證數也以

    101件排名全球第15名,連續蟬

    聯全臺各大專院校冠軍。

    技轉收益穩定成長:技轉金

    101年較100年大幅成長54%,

    達到6,035萬元(100年為3,931

    萬元);102年成果更為優異,

    當年度技轉金超越目標值,高

    達1億663萬元,較101年大幅

    成長77%;103年技轉金亦超

    過年度目標值7,200萬,達到

    7,511萬元;104年之技轉金額

    更是再創新高,技轉收益達1

    億1,443萬元。 規劃及建設地上9層地下2層「創

    新育成大樓」,於102年6月動

    工,105年4月啟用。清大創新

    育成中心與新竹市政府、工研院

    三方攜手合作,連結新竹科學園

    區重要產業和新竹各大學社群,

    從人才培育、創新研發、產品設

    計到市場開拓,打造臺灣的「創

    新走廊」,為臺灣產業創新提供

    豐沛的動能。

    新建創新育成大樓已經啟用,

    提供了新創、創新產業整體連

    結的樞紐,目前已達80%進

    駐率,包含TVC Stud io、亞

    洲青年創客中心、青年自造空

    間、產業聯合研發中心、產學

    聯盟、自強基金會,以及其他

    資金、技術加速器策略合作夥

    伴。

    2017年定向主題為「IoT物聯

    網」、「IoT Maker」。 積極邀請 I oT產業界與創新創

    業團隊進駐,以新建育成大樓

    為據點,建置多元豐沛的 I oT

    產業創新聚落,例如捐贈本大

    樓正文展演廳的正文科技,其

    雲端網路服務正是 I oT產業生

    態的重要一環。

    由清大創新育成中心與工研

    院及新竹市政府共同經營,

    定格於以 "自造者 (M a k e r ) "

    啟動創新創業,鏈結前育成

    的「亞洲創客設計中心」

    到 " i d e a l i z a t i o n t h r o u g h

    rea l izat ion" 的「青年自造空

    間」,三方共同打造創新育成

    a

    a. 強弦科技獲得綠能先鋒獎b. 創新育成大樓

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    9

    的活絡資源與環境。

    支持師生創業:本校育成中心

    支持師生創業蔚為風氣,成功

    培育171家公司,其中已11家

    公司進駐新竹科學園區;歷年

    共11家完成上市櫃,績效卓

    著。近3年榮獲的獎項包括:

    101年經濟部績優育成中心科

    技利基獎第2名、102年經濟部

    績優育成中心科技利基獎第1

    名。

    育成企業「誼騰動力公司」 獲得「2015汽機車零配件創新

    產品」銅牌獎。得獎作品為可

    程式化數位CDI點火器,創新

    育成中心協助聯結本校校友投

    資資金。

    獲得「中華民國專利證書」 (

    2015.08.01~2025.04.28) (新

    型創作人: 凌全伯)。 育成企業「博信生技」專長於

    一般超音波對比劑、標靶超音

    波對比劑,客製化包覆藥物與

    多功能用途之超音波對比劑。

    1 0 3 年 9 月 贏 得 首 屆

    SVTA(Si l icon Val ley Taiwan

    Angels)創業天使計畫門票,申

    請通過補助;並透過赴矽谷參

    訪尋得適當藥廠、設備商的合

    作機會,以為後續計劃積極布

    局;當年10月榮獲「行政院國

    家發展基金 (國發會 )創業天使

    計畫」補助500萬。 103年10月榮獲「行政院國家

    發展基金 (國發會 )創業天使計

    畫」補助500萬。 育成企業「易儀科技」申請經

    濟部綠色貿易推動方案-企業個

    案輔導,接受CIS(企業識別設

    計)、品牌商標設計服務。 育成企業「施吉生技」專長於

    開發新型醫材表面處理技術,

    增加醫材親水性能或耐磨特

    性。成功開發亞洲醫材生產廠

    商客戶,推廣離子植入表面處

    理技術應用於各種生醫材料。

    103年10月榮獲「行政院國家

    發展基金 (國發會 )創業天使計

    畫」取得最高補助1000萬台

    幣;104年4月由育成中心協助

    至教育頂大計畫校園創業成果

    記者會參展,獲得各大媒體新

    聞報導,如 I E K、中央廣播新

    聞、國立教育廣播電臺、中時

    電子報..等。 預計106年第一季上興櫃,有

    可能成為清華育成輔導第十二

    家公開上市櫃公司。

    育成企業「強弦科技」經營智

    慧型功率控制IC設計 103年10月榮獲經濟部中小企

    業處「育成先鋒獎綠能組」全

    國第2名。 103年榮獲經濟部業界「能源科

    技專案計畫」700萬政府補助。

    103年與105年兩年均榮獲經

    濟部業界「能源科技專案計

    畫」 7 0 0萬與 8 4 0萬政府補

    助。

    育成企業「自力耕生」(102年

    U-Start團隊) 103年2月榮獲科技部「創新創

    業激勵競賽」102年度第2梯次

    第2階段評選:獎金20萬元、

    補助金40萬元,共計60萬元。 103年2月通過教育部「大專畢

    業生創業服務(U-Start)計畫」

    第2階段競賽:補助金60萬。 103年7月接受TVBS採訪於晚

    間新聞播出。

    育成企業「蘿衣公司」 ( 1 0 2

    年U-Start團隊)103年2月通過

    教育部大專畢業生創業服務

    (U-Start)計畫第2階段競賽:補

    助金20萬。 育成企業「宇清數位」104年1

    月由創新育成中心為公司撰寫

    產品行銷文稿,獲刊登於「綠

    色貿易資訊網」電子報3月號

    報導。

    b

  • 10

    多氮有機胺模板包覆具顯著二氧化碳與氫氣吸附能力的18員環孔洞的鎵亞磷酸鹽(王素蘭 教授團隊)

    本研究中,我們合成一個獨特的無機骨架,NTHU-15,其擁有目前鎵亞磷酸鹽中最大的18員環,即使在有機胺模板存在,依舊展現真正的孔洞性質。在此使用"模板包覆"策略使高電荷的多氮有機胺模板緊貼於無機骨架上,成功釋

    放占單位晶格體積約24 %的孔道空間。NTHU-15展現出顯著的氫氣和二氧化碳吸附能力,更超越所有知名的超大孔洞

    無機骨架。NTHU-15的成功在於克服長久以來有機胺模板占據孔道空間的問題,成功實現新穎金屬亞磷酸鹽在氣體吸

    附上的實際成效。值得注意的是,與有機金屬骨架MOF相比,NTHU-15不怕水、耐蒸氣,對二氧化碳具有高度選擇性吸附,未來可望應用於工業排放煙氣淨化應用。此研究成

    果已發表於國際知名期刊Journal of the American Chemical Society。J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 6719–6722.

    Photoinduced Copper-Catalyzed Regioselective Synthesis of Indoles: Three-Component Coupling of Arylamines, Terminal Alkynes, and Quinones(黃國柱 教授團隊)

    使用低能量的可見光照射容易獲得的起始物,用以合成重要且具藥物功能

    之雜環分子是目前有機合成領域的ㄧ個重要且熱門驅勢。吲哚支架(indoles)是眾多天然產品、藥品、生物活性分子和有機材料的重要結構特徵。我們發

    展了文獻上第一個例子,以CuCl為催化劑,在室溫下照射LED藍光,可將arylamines, terminal alkynes 及benzoquinone三成分偶合成具各種取代基團之吲哚,此反應不須使用貴重金屬催化劑、高溫及強鹼之嚴苛反應條件。以上研究成果已發表於國際頂尖期刊 "Angewandte Chemie International Edition", 並且被選為 hot paper 及 inside back cover article。(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13896–13901)

    前瞻物質基礎與應用科學研究中心

    前瞻物質基礎與應用科學研究中心

    六大重點領域研究

    考量本校已具備之研發優勢、前瞻科技與產業技術發展之趨勢及社會之需要,持續推動發展六個重點領域研

    究:前瞻物質基礎與應用科學、低碳能源、奈微米科技互動、神經網路體、先進製造與服務管理、前瞻光電(與交

    大合作)。

    (a) NTHU-15沿c軸之俯視圖,其18員環孔道由12個GaO6八面體 (紫紅色)和12個亞磷酸四面體 (黃色)所圍繞,灰球與藍球分別代表碳與氮原子; (b) 多氮有機胺模板的氮皆朝向帶負電荷的無機骨架方向; (c)有機胺模板緊貼於NTHU-15孔道的無機孔壁,具高度二氧化碳選擇性吸附能力。

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    Majorana 費米子在量子淬火中的記憶效應(陳柏中教授團隊)

    可容錯量子資訊處理器是量子電腦必要的一環,一種實現的方法是利用能夠抵抗局域微擾的拓樸激發態。

    Majoran費米子是最簡單的一種拓樸激發態,且能在一維的p-wave超導中實現。為了控制量子位元,一定要動態條控各項參數,也因此必須了解Majorana費米子在非平衡狀態下的動力學性質。關於這個系統,人們已經知道絕熱

    淬火會引起量子消相干,但對瞬間淬火的理解相對稀少。我們研究了一維p-wave超導的Majorana費米子在瞬間淬火後的動力學行為。我們發現:不論原來系統是否存在Majorana 費米子,只要瞬間淬火前後的參數屬於不同的相,淬火後Majorana費米子終將消失。有趣的是我們也發現即使淬火前後系統是在同一個存在Majorana費米子的相,在瞬間淬火後 Majorana費米子也可能消失。這樣的系統有可能透過冷原子實現,也因此我們的研究對實現真實的容錯量子位元有重要的貢獻。此研發表於Scientific Reports 6:29172 (2016)

    以高介電常數背閘極的場效應大幅調控拓撲絕緣體薄膜

    (郭瑞年教授團隊)

    最近低維量子物質例如拓撲絕緣體引起全球廣泛興趣,然

    而三維拓撲絕緣體如Bi2Se3薄膜中的高缺陷密度常造成過多的塊材載子濃度,限制其發展與應用。本團隊成功地以高介

    電常數背閘極元件(Al2O3 與Y2O3)大幅調控Bi2Se3薄膜的電阻與載子濃度。相較於一般所使用SiO2閘極,本研究只需約1/10的電壓就能將費米能級調至能隙內,電阻值調整竟可高達1200%。且以Y2O3插入Al2O3閘極堆疊,隨著介電常數增加,場效應累積的電荷也增加了1.4倍。我們亦成長了拓樸絕緣體Bi2TexSe1-x降低薄膜的缺陷,費米能級可更進一步被調整到非常接近Dirac點。此研究成果展示了我們以高介電常數背閘極調控拓撲絕緣體之費米能級的能力,可運用於自旋電

    子學元件上,此結果已發表於國際知名期刊Applied Physics Letters 108, 202403 (2016)

    前瞻物質基礎與應用科學研究中心

    前瞻物質基礎與應用科學研究中心

    拓撲絕緣體Bi2Se3薄膜的高介電常數背閘極場效應: (a)電阻值的場效應; (b)載子濃度的場效應。(a)圖顯示外加偏壓在-8V時,電阻斜率有變化,可對應(b)圖的ARPES插圖,費米能級被調整至能隙內。(b)圖顯示載子濃度隨負偏壓下降。

    拓撲絕緣體Bi2TexSe1-x薄膜的高介電常數背閘極場效應: (a)電阻值的場效應; (b) 載子濃度的場效應。(b)圖顯示載子濃度隨負偏壓下降後再上揚,費米能級被調整至非常

    接近Dirac點。

  • 12

    The Novel Additive 1-Naphthalenethiol Opens a New Processing Route to Efficiency-EnhancedPolymer Solar Cells (陳壽安教授團隊)

    化工系陳壽安教授實驗室提出提升順式低能隙高分子(PTB7)太陽能電池功率轉換效率的新穎添加劑(SH-na) 使元件效率由使用一般添加劑(DIO)之6.7%提升到7.3%。另提出新穎製程,即將活性層涵浸於SH-na之甲醇溶劑中,可使效率再次提升到8.75%,這是由於開環電壓由0.72 V提升到0.79 V,再加以填充因數提升到0.7所致。此效率之提升對應了所形成之最佳活性層形貌(morphology),此形貌是綜合利用GIWAXD、GISAXD、neutron reflectivity、及atomic forcemicroscopy所測得。綜合形貌及光譜探測,可知SH-na可與PTB7及PC71BM形成氫鍵,使PTB7之結晶及PC71BM之多尺寸之分散構成兩者適度聚集並形成網狀結構。後續之涵浸處理再次修飾其形貌,使活性層表面含有較多之PC71BM,以及較好的PC71BM網絡,使電子與電洞移動速率比值(2.04)較為平衡,進而使元件效率獲得改進。論文發表在 Advanced Functional Materials, 26, 3094-3104(2016).

    前瞻物質基礎與應用科學研究中心

    (a)所用材料之化學結構;(b) 利用旋轉塗佈法製作活性層而後施以涵浸處理。

    活性層截面之示意圖,說明PC71BM及PTB7結晶區在其中經不同處理後之分散情形,注意(d)經涵浸處理後其表面富以PC71BM。

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    軟性高效低成本CIGS與CZTS薄膜太陽能電池技術(賴志煌、闕郁倫、甘炯耀教授團隊)

    材料系賴志煌教授之合作團隊成功開發可撓式C I G S與CZTS太陽能電池技術,該技術整合靶材製備、薄膜製程、奈米技術以及光電檢測等研發領域,為下世代的新型太陽能電

    池技術奠定基礎。可撓式太陽能電池具有輕、薄、可撓曲、

    方便攜帶等優點,可應用於行動充電器、軍事或旅行用充電

    背包、曲面載具電源供應等新興市場,極具發展潛力。詳細

    研發重點包括:

    (1) 四元靶材CIGS全濺鍍製程:目前工業界量產之CIGS太陽能電池技術需使用劇毒硒化氫(H2Se)氣體,生產成本昂貴且生產時程長。本團隊成功開發「一階段CIGS靶材與薄膜技術」,直接濺鍍即可合成高效率CIGS薄膜,大幅降低製程複雜度、減少成本並提高產率。目前本技術於玻璃

    基板已達到14%以上的轉換效率,並成功應用至可撓式不鏽鋼基板上,轉換效率超過10%。本團隊亦進一步開發全濺鍍CIGS製程,使用濺鍍InS緩衝層,避免傳統CBD製程廢液的排放,元件效率達到10%。

    (2) 無氨水化學水浴法無鎘緩衝層技術:本團隊成功開發無氨水無鎘CBD-ZnS緩衝層,無須使用有毒的氨水,鍍膜均勻且元件特性穩定,大幅降低製程以及廢液回收成本,藉由

    緩衝層的成分以及能隙調控,在可撓式基板上的元件轉換

    效率已超過10%。此研究成果發表於Green Chem., 2016, Advance Article.

    (3) 奈米天線增益技術:本團隊開發表面電漿效應增益之CIGS元件,藉由金奈米粒子增加對入射光的吸收,可降低CIGS使用量進而降低材料成本,有效提升可撓式CIGS元件效率。亦開發Au-SiO2核殼結構,以SiO2 保護金奈米粒子並引入至CIGS吸收層,增強可見波段吸收,大幅提升元件效率,且可與硒化製程整合,更具應用性。

    Nano Energy (2016) 19, 269–278ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8 (10), pp 6709–6717Green Chem., 2016, Advance Article.DOI: 10.1039/C6GC01293K (Paper)低碳能源研究中心

    一、 太陽能

    圖一 全濺鍍製程CIGS太陽能電池元件特性。

    圖二 無氨水ZnS緩衝層能均勻披覆,元件轉換效率超過10%(1)氧含量少(2)氧含量多。

    圖三 引入具Au-SiO2 核殼結構前後CIGS太陽能電池元件之表現。

  • 14

    新型銥金屬磷光發光材料開發 (季昀教授團隊)

    化學系季昀教授的團隊成功開發新型雙三配位銥金屬磷光發光材

    料,應用於有機發光二極體 (OLEDs)。此類型錯合物結構剛性強、中心金屬與配基互相作用力強,具有傑出的磷光量子效率 (80 ∼ 100%)。利用改變配位基上 π 共軛多寡及不同推拉電子基取代,可調控單重態基發態 (S1) 與三重態基發態 (T1) 之能階,呈現出紅、綠、藍色的放光,並且用於單色光及白光OLED元件製作。其中以綠光元件最為突出,外部量子效率 (EQE) 可達31.4 %。這種新穎的結構設計及其優異的光物理特性,使銥金屬錯合物在未來 OLED 顯示器與照明應用、具更好的發展潛力。

    Adv. Mater., 28, 2795-2800, April 2016.

    奈米結構石墨烯相關材料在電化學儲能之應用 (胡啟章教授團隊)

    化工系胡啟章教授與日本材料研究所(NIMS)山內教授研究團隊,以奈米結構石墨烯相關材料(包括活化石墨烯、氮摻雜石墨烯、石墨烯金屬氧化物複合材料、石墨烯高分子複合材料等)為中心,進行系統性的文獻回顧。內容包含材料製備、鑑定方法與在超高電容器之應用。其中在非對稱超高電容的組裝與特性分析上有深入的討論。

    胡教授也提出一般商用有機電解液可達3V之電雙層電容器的構想。根據活性碳在一般商用有機電解液的老化機制,有效去除碳黑表面之官能基,並運用碳黑之巨孔性使得電極之乾燥步驟得到簡化與成本降低之優勢。成功製備出高工作電壓有機相

    非對稱超高電容器,能量密度與功率密度同時獲得提升。

    Chemistry, A European Journal, (vol. 20), 13838-13852; October 2014. Electrochem. Commun., (vol. 70), 23-27, July 2016.

    低碳能源研究中心

    磷光發光材料放光光譜

    低碳能源研究中心

    二、 能源儲存與應用

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    鋅空氣電池陰極觸媒之開發與設計 (胡啟章教授團隊)

    化工系胡啟章教授研究團隊開發可充式鋅空氣電池,其中重點在陰極觸媒與陰極之結構設計曾。此三年期能源國家型計畫主要探

    討錳氧化物觸媒結晶構造與導電碳(XC-72)含量對鋅空氣電池放電之表現的影響。第三部分更結合最佳化之 α-MnO2/XC-72空氣極與FexNi1-xCo2O4/Ti產氧極,獲得極佳的可充式鋅空氣電池。此可充式空氣極的構造設計,突破國內外現有專利。J. Power Sources, (vol. 269), 88-97, December 2014.J. Power Sources, (vol. 298), 102-113, December 2015.J. Power Sources, (vol. 313), 37-45, May 2016.

    耐綸66電紡絲包覆奈米石墨烯之可撓式超高電容器(胡啟章與馬振基教授團隊)

    化工系胡啟章教授與馬振基教授運用電紡絲法,成功控制耐

    綸66電紡絲的直徑至25奈米,並可控制電紡絲之密度。並有效控制還原石墨烯氧化物之面積大小,進行耐綸66奈米電紡絲的包覆。成功製備出具高體積能量密度、大面積與可撓式超高電

    容器。

    該團隊亦運用新穎的化學鍵結加上急速升溫熱膨脹法,成功

    製備高表面積的氮摻雜石墨烯。氮摻雜石墨烯在有機相電解液

    之超高電容器表現,有效地提升電雙層電容器之低能量密度的

    缺點;而氮的摻雜可以進一步提供法拉第偽電容。

    Carbon, (vol. 73), 87-98, July 2014J. Power Sources, (vol. 278), 218-229, February 2015

    低碳能源研究中心

    低碳能源研究中心

    三、 鋅空氣電池

  • 16

    高穩定度甲醇重組式之磷酸燃料電池 (蘇育全教授團隊)

    燃料電池具有高體積功率密度的優點,但氫氣的儲存與供應仍是難題,工科系潘欽、曾繁根、蘇育全教授與醫

    環系黃鈺軫教授團隊合作開發低溫高效能並整合熱交換器的微型甲醇重組系統,為獲取即時的反應與熱交換資訊

    以求深入瞭解並提升系統工作表現,團隊整合了紅外線熱影像儀、高速攝影機與氣相層析儀等量測技術,運用空

    間及時域分析技術探究系統的各項反應與熱交換機制,相關研究成果即將發表於International Journal of Hydrogen Energy。善用部分甲醇氧化重組(Partial Oxidation Reforming of Methanol, POM)反應放熱的特點,系統可快速達到穩定產氫的狀態,並具有低起燃溫度及低耗能等優點,具高度的實用價值。

    "Real-time monitoring of a micro reformer integrated with a microchannel heat exchanger by infrared thermography and high-speed flow images", International Journal of Hydrogen Energy, Accepted

    低碳能源研究中心

    (b) Appearances of MCHE (left) and micro reformer (right) Figure: Micro reformer integrated with a microchannel heat exchanger (MCHE)

    (a) Assembly details

    四、燃料電池

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    燃燒後二氧化碳捕獲技術 (鄭西顯、談駿嵩、汪上曉、王竹方教授團隊)

    自巴黎COP21以來,各國紛紛推出減碳承諾。臺灣的自訂預期貢獻為在2030年時將碳排量減少為在2005年的20%,約50百萬噸排放量。根據國際能源總署的推估,二氧化碳捕獲封存的貢獻約為減排量的10%;也就是在2030前,我們需要建立約5百萬噸的二氧化碳捕獲封存能力,以展現積極減碳的企圖心。本期研究團隊主要開發新穎吸收劑配方,以降低再生能耗;對於台塑公司在麥寮六輕的示範工廠從製程設計/建造/試運轉及操作與控制研究;應用金屬有機骨架材料及多孔性矽材轉化煙道中二氧化碳為甲醇之研究。目前成果如下:

    A. 開發新型化學吸收劑配方(DETA/ PZ/ DEG/ H2O混合物),可將再生能耗降低至2.63 GJ/ton CO2相較於國際標竿水準之上,且具有低溫不產生沉澱之耐受穩定性。

    B. 建立實驗室CO2捕獲及再生之超重力旋轉床串聯連續製程系統,CO2捕獲效率高達90%以上,並在中鋼公司試驗工廠實際驗證可行性,每日捕碳量可達0.1噸CO2。

    C. 協助台塑公司規劃並建造一每日可捕獲1.0公噸CO2之工廠,作為團隊技術放大之測試平台。本研究團隊負責全廠製程概念設計。

    D. 台塑公司示範工廠於105年底建造完成,106年2月開始進行初步運轉結果成功,二氧化碳捕獲率可達90%,驗證旋轉床製程及新型吸收劑符合預期效果。

    E. 與中鋼公司進行產學合作計畫,在前期計劃的成果已提出一個可以大幅減少稀釋氨水製程再沸熱的方法基礎上,全面分析各種熱整合手段在稀釋氨水製程的應用,尋求出一個能耗更低的製程。

    F. 分別提出申請中華民國、美國、大陸之發明專利「氣體中的目標成分的捕獲裝置與捕獲方法」。G. 成功製備應用金屬有機骨架材料及多孔性矽材,改質作為中高溫反應條件之二氧化碳轉換甲醇材料。"A comparison between packed beds and rotating packed beds for CO2 capture using monoethanolamine and dilute

    aqueous ammonia solutions", International Journal of Greenhouse Gas Control, 46, 228-239, March 2016."One-Pot Synthesis and Pelletizing of Polyethylenimine-Containing Mesoporous Silica Powders for CO2 Capture", Industrial & Engineering Chemistry Research, 55(22), 6481-6491, June 2016."Understanding the role of phosphate in the photoelectrochemical performance of cobaltphosphate/hematite electrode systems" RSC Advances, 6(34), 28236-28247, 2016.

    低碳能源研究中心

    台塑麥寮六輕CO2捕獲工廠照片

    計畫中使用之材料改質後的表面特性 材料之晶格特性及比表面積測試 改質材料重覆吸/脫附二氧化碳之性能測試

    五、能源與環境

  • 18

    「核一廠除役之用過燃料乾貯設施安全分析研究」

    (白寶實教授團隊)

    核工所白寶實教授的團隊近期針對用過燃料乾貯系統最新發展趨勢

    進行相關熱流分析技術進行開發,主要係針對:

    1. 日常天侯影響與老化管理分析技術發展2. 非合格證範圍內燃料裝載分析技術發展3. 室內集中式分析技術建立針對日常天侯影響與老化管理分析技術乙項,主要係針對貯存之

    後的10年再評估作業,發展必要的老化與劣化評估技術,以建立管制單位深切注意的應力腐蝕分析(SCC)議題。經本團隊整合天影響評估與EPRI分析模式後,已可初步掌握設施老化歷程,並供材料領研究之用,其研究成果如圖1與圖2所示。除了上述工作之外,本研究亦針對現行乾式系統未考慮之用過

    核子燃料進行評估;由於目前已選定並納入申照範圍燃料稱之為

    CoC(Certificate of Compliance)燃料,故非CoC之燃料即代表未被評選在內的各式:短冷卻時間、具微小裂紋、高燃耗或是再包封燃料束等

    範圍的燃料束。而為能改善既有分析技術僅能分析CoC燃料之不足,已著手針對非CoC燃料所需技術進行發展,其結果顯示;非CoC燃料對於燃料熱傳特性有些微影響,但仍不致於造成移熱能力的大幅劣化

    (圖3與圖4),此一成果將有助於未來第二期乾貯作業及核一除役作業之推展。

    有鑑於我國政策傾向以室內乾貯系統來接續目前已申照完成的混凝

    土護箱乾貯系統。本研究亦已著手與乾貯設施主管機關物管局進行室

    內乾貯管制與平驗行驗證研究計畫之規劃,並擬針對德、日既有室內

    乾貯系統進行相關審查導則引進、平行驗證技術發展等工作。

    Nuclear Engineering and Design (Vol.304),pp.1-10, 2016.

    - 低碳能源研究中心

    圖1 日常氣侯熱流分析模式發展

    圖2 應力腐蝕預估技術發展

    圖3 非高燃耗燃料熱流特性預估技術發展

    圖4 破損燃料熱流特性預估技術發

    六、核能安全

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    推動低碳能源產業及落實低碳科技所需之策略分析:以法律及經濟財務工具為中心

    (范建得、廖肇寧、高銘志教授團隊)

    廖肇寧教授等之Modeling of a Block Tariff System for Groundwater Regulation指出,由於氣候急遽變遷,臺灣西南沿海一帶常因豪雨而飽受淹水之苦,由於當地養殖業者長期超額使用地

    下水,進而引發嚴重地層下陷問題,低窪的地勢加上極端雨量

    所伴隨而來的淹水問題,造成居民財產相當大的損失。本研究

    以使用者付費的角度出發,建構一個利潤極大化的經濟模型,

    討論當政府利用地下水權費進行使用管制時,生產者的最適行

    為及政府的管制成效為何?結果顯示,目前偏低的費率無法誘

    使業者有效利用地下水資源,適度調高費率才得以確保資源的

    永續使用。本文的結果可作為政府擬定可再生資源管理政策的

    參考,政府也可利用模擬結果,協助受管制者在面對氣候變遷

    問題時進行相關轉型。本研究已於2016年被接受刊登在列名SCI的Natural Resource Modeling期刊。Natural Resource Modeling (2016), forthcoming.

    微型發光二極體陣列 (吳孟奇教授團隊)

    本研究以開發圖像顯示用單石化(Monolithic)微型發光二極體(LED)陣列,希望呈現出64 × 64之行列選址式(Row-Column-Addressed)微型LED陣列。並希望未來能結合IC發展成主動式的微型LED陣列,可應用在微影像顯示、無光罩微影(Maskless Photolithography)、光驅基因工程(Optogenetics)等領域。本實驗先設計8×8的紫外光LED陣列、pixel size為200 μm,配合原子層沉積設備成長具有高階梯覆蓋與均勻性的GZO作

    為連接各個pixel間的內導線,其厚度在100 nm可以有8 × 1020 cm-3高的載子濃度、約4 × 10-4 Ω-cm低電阻率以及在紫外波段仍有88%以上的高穿透率。在相同的磊晶結構下,同時製作傳統較大尺寸的LED元件,最後與8×8的LED陣列作比較是否在發光效率上有所提升。

    製程完畢之元件在光譜儀上可量測到穩定的370 nm 發光波段,隨著注入電流增加有稍微紅移的趨勢;在光輸出功率上,8×8陣列元件在90 mA下可以有最大功率密度7.25 W/cm2,相較於傳統尺寸LED之70 mA下最大功率密度1.34 W/cm2有明顯的提升,並且可推論出元件可注入更高電流及延後衰減的原因為環繞式陰極電極設計可以有效分散電流擁擠效應所產生的

    熱;在發散角部分,陣列之設計可從128o提升之137o。以上實驗結果都指出8×8陣列的設計能有效提升 AlGaN/InGaN近紫外光的發光效率,較佳的光功率及發散角使得紫外光能更有效率且均勻的照射。

    奈微米科技互動研究中心

    Figure 1: Total tariff payment vs. multiple of the current tariff rates

    8×8的LED陣列

    低碳能源研究中心

    七、能源策略與法制

  • 20

    下世代奈米記憶元件與晶片之研究與開發

    (連振炘教授團隊)

    本研究以beyond 28nm CMOS logic 製程開發新型奈米記憶體及周邊感測電路,整合式非揮發性記憶體IP之基礎,完成下世代高密度非揮發性記憶體技術開發。結合新型電阻式記憶層、驅動電晶體與低壓低功率周邊電路設計,達成完整的非揮發

    性記憶體IP開發,提供國內IC設計廠商高競爭力及高彈性之整合式非揮發性資料儲存技術。本研究首次提出一種新型的高密度接觸點電阻式隨機選取記憶體(Resistive Random Access Memory, RRAM),相容於先進鰭式場效電晶體邏輯製程。此種建構在過渡金屬氧化物(TMO)上之長形接觸點電阻式隨機選取記憶體已經成功實現於標準16奈米鰭式製程中並且不需要增加額外光罩以及特殊步驟。此次元件發表在2015 IEDM上。本研究也實現一個65nm 64×512b大小的三態內容儲存器(TCAM)陣列搭配新設計的2.5T1R的細胞元架購,相較於以往的設計展現出搜索速度(search time = 1ns @ 1V & 14.6ns @ 0.45V)更快、耗能更小以及大幅縮小陣列面積的表現,此次設計備受肯定且發表在2016 ISSCC上。

    奈微米科技互動研究中心

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    電漿子光學晶格中的光熱對流研究 (楊雅棠教授團隊)

    在電漿子鑷子(Plasmonic Optical Tweezer)的光熱對流(photothermal convection) , 往往經常擾亂奈米粒子捕獲, 也是這個領域的技術瓶頸。2015年,楊雅棠教授團隊也成功地做出簡單方形對稱的光學晶格並研究在其晶格中運

    輸行為,並闡明光熱對流作用在電漿子光學晶格粒子輸

    運行為的作用。這項研究是和以色列理工學院(Technion-Israel Institute of Technology) 的Gilad Yossifon副教授合作,由其負責使用COSMOL的模擬軟體進行理論計算,並與實驗結果作比較。此研究已經在2016年5月發表於 Biomicrofludics。

    以奈微米機電為基礎之前瞻癌症機轉、檢測與治療研究 (王雯靜教授團隊)

    生科系王雯靜教授團隊開發出專一性抑制組蛋白去甲基酵素KDM4家族之抑制劑。攝護腺癌佔全世界男性癌症死亡率的第二位,荷爾蒙

    療法又常常造成更嚴重的復發,目前對於去勢

    抗性的攝護腺癌並沒有有效的療法,尋找新的

    治療途徑成為重要的醫療議題。此研究中成功

    解析出第一個組蛋白去甲基酵素 KDM4B的晶體結構,並利用結構為基礎的藥物設計,篩選

    出有效的小分子抑制劑, IC50達到 9.3 μM,進一步研究發現以此藥物抑制 KDM4B可以降低雄性素受體下游基因的表現,進而降低攝護

    腺癌細胞的存活率。此研究成果將有助於開發新的男性攝護腺癌治療策略。此研究成果發表於國際頂尖期刊 Journal of Medicinal Chemistry (J. Med. Chem. 2014, 57, 5975-5985)。

    奈微米科技互動研究中心

    奈微米科技互動研究中心

  • 22

    活性氧化物質誘發藥物釋放之產氣式中空微球系統應用在關節炎治療 (宋信文教授團隊)

    許多疾病都和發炎相關,在這些發炎反應中,活化的免疫細胞會產生各類的活性氧化物質 (ROS),像是過氧化氫 (H2O2)。本研究利用一具有「發炎控制」釋放效果之中空微球系統裝載類固醇藥物、乙醇、NaHCO3

    及FeC l2,來增加載體系統對發炎組織的敏感性。在關節炎的疾病模式中,藉由患部發炎

    產生的R O S將乙醇氧化成醋酸,並偕同患部中偏酸性的組織液,將中空微球內之NaHCO3反應裂解產生二氧化碳氣體,進而脹破球殼,

    使球體內部的類固醇藥物能夠被釋放出來達到

    治療的效果。我們的實驗結果將可延伸應用在

    發炎組織的定點投藥治療。此研究成果已發表

    於Journal of the American Chemical Society 2015, 137, 12462-12465.

    利用細胞層級之噬菌體呈現法 (PHAGE DISPLAY) 於微流體晶片系統篩選高專一性胜肽以進行大腸癌及癌幹細胞檢測 (李國賓教授團隊)

    大腸癌為全世界發生率與致死率排名前五名的癌症,臺灣衛

    生署福利部統計 102 年度國人癌症男性、女性發生率則分別高居第一、二名,科學研究與臨床資料發現癌症轉移,復發與

    癌症藥物抗藥性的產生都跟癌細胞中存在非常少量的癌症幹細

    胞 (cancer stem cell) 有著密切的關連。本研究應用微流體系統進行細胞層級之噬菌體呈現法 (phage display),以篩選對大腸結腸癌細胞株與其癌幹細胞具專一性之胜肽,對大腸結腸癌細胞株 HCT-8 篩選獲得兩組高專一性適合體,編號為 HOLC-1 與 HOLC-2。對大腸結腸癌幹細胞 colon-CSC 篩選獲得一組高專一性適合體,編號為 COLC-1。以此系統篩選之胜肽已

    申請獲得中華民國專利 (發明第 I519543 號與發明第 I534156 號),未來可作大腸結腸癌與其癌幹細胞的親合性試劑 (affinity reagent) 以應用於癌症的檢測與治療。部分成果已發表於重要學術期刊 (Biomicrofluidics, vol. 9, 2015)。篩選獲得之親合性試劑結合的目標分子、活體影像分析 (IVIS) 與臨床應用前測試相關研究正在進行。

    奈微米科技互動研究中心

    奈微米科技互動研究中心

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    23

    FlyCircuit神經影像資料庫

    (江安世教授團隊與國家高速網路與計算中心)

    更新的FlyCircuit網站(已收集超過 28,000顆神經)增加了提供在全腦及局部尺度分析影像的功能。自100年開放以來,每年都吸引10萬人次以上的研究人員前來上線使用已被研究期刊引用超過260次,平均每年被引用超過40次,其中全球百大研究機構中,有六十個在所發表的學術論文中曾提到本網站。另外,我們也發展了果蠅頭陣列切片取像術

    (簡稱FHAST,發表於J Neurogenet 2015;29:157-68),可用於大量自動化之神經影像掃描(圖三)。加上傳統剖腦技術,我們又新收集約四萬筆神經影像,正在分析整理其形態與在果蠅腦中的位置。本計劃係與國

    家高速網路與計算中心合作,最終目標是要完整收集果蠅全腦135,000顆神經細胞的3D影像,以提供全世界神經科學家研究使用。目前美國BigNeuron計劃所使用的影像資料有70%來自於FlyCircuit。我們將FlyCircuit中的神經細胞依其纖維的空間分佈編成一維序列

    碼並進行比對分析,發現可以將細胞分類成不同的族、群、亞群及

    種(圖四)。目前在母果蠅腦中我們已分出了九千多種,此結果已整理並撰寫成論文準備發表,同時亦將於網站上公佈並開放使用。

    圖一 105年FlyCircuit資料庫累計瀏覽人次

    圖二 FlyCircuit被學術刊物引用次數統計

    圖三 果蠅頭陣列切片取像術:(A) 5 ◊ 5果蠅頭陣列切片可用於大量化自動神

    經影像掃描;(B) 標準果蠅頭模型;(C) 對入標準模型的257個GABA神經細胞(以不同顏色呈現)。

    圖四 (a) 目前FlyCircuit中所收集的680顆投射神經元的3D影像。(b) 根據神經纖維分佈的基型,可分出29族。(c) 每一族 (例如 al → cal:lh的基型)根據在基型中第一個神經叢(本例中的AL/al)內的分佈,又可分出171群。(d) 每一群可根據基型中的最後一個位置,再分為不同種 (如本例中的 lh)。其他進入中間不同位置(CAL/cal)可分出的亞群沒有顯示。(e, f) 各種型態的神經細胞又可依其表現的基因分成若干亞種。

    神經網路體研究中心

  • 24

    「開放科學獎」(Open Science Prize)競賽 (羅中泉教授及江安世教授團隊)

    本中心也與美國哥倫比亞大學及英國雪菲爾大學合作,建立「果蠅大腦觀測台」資料庫,推廣FlyCircuit中兩萬多筆高解析度單一神經影像,團隊中的電腦及生物資訊專家希望能藉此資料庫推演出果蠅全腦神經網路

    與腦病變的電腦模型,進而發展出新的治療方法與智慧科技。

    本跨國研究計畫參加首屆「開放科學獎」(Open Science Prize)競賽(由英國的惠康信託基金會(Wellcome Trust)、美國國家衛生研究院(NIH)及霍華德‧休斯醫學研究院共同發起),在全球45國的96個參賽團隊中脫穎而出,進入前六強決賽名單。此獎項的入選肯定了腦科學研究中心以開放的精神將研究資料公開分享,讓不

    同領域的專家能分析與運用這些資料,以發展出各種工具、平台和服務,進而解決人類當前所面對的健康及

    醫療問題。

    行為及全果蠅神經資料庫 (江安世教授、傅建中教授及林彥穎研究員團隊)

    光學遺傳學基因工具的發明對於神經科學的進展非常重要,

    可以在特定的時間空間激發或抑制特定的神經來調控神經網路的

    動態。為了研究神經網絡如何影響果蠅各種行為模式,利用果蠅

    特有的基因調控工具,搭配跨領域合作建立的全球第一套自動雷

    射追蹤暨光遺傳調控系統(圖五a),利用系統搭建的三種光波段雷射 (1064奈米的遠紅外光、473奈米的藍光以及593.5奈米黃光)搭配光學遺傳學基因調控工具光驅動視紫質正、負離子通道來誘

    發神經反應 (圖五a),刺激特定區域神經元並直接觀察行為表現改變,經過大規模的光學誘發神經激活行為實驗測試,可以誘發

    的行為根據反映區域和類型分成26種特定的行為模式(圖五b)。為瞭解這些特定行為經由何種神經迴路產生,以及神經系統如何

    控制身體產生最後的行為,需要對整隻果蠅做高解析度大範圍的

    影像掃描。傳統的影像掃描技術受限於鏡頭工作距離,組織透明

    度等因素,只能針對1~2微米的薄切片進行高解析度的掃描。因此我們結合組織透明劑,共軛焦顯微掃描及振動切片技術而發

    展出厚組織切片斷層掃描法(serial thick-slice tomography, STS tomography)。這兩個主要的研究利器(圖五a)的硬體、韌體及軟體,均為本計劃研究人員自行開發。從機件設計、製作及組裝,

    均為本計劃研究人員自行開發。此技術可讓我們重建整隻果蠅全身內外的解剖影像,進而了解果蠅的神經系

    統如何支配身體的各部位。使用這些技術,我們能了解生物體如何接收訊息,在腦中進行訊息處理,最後大

    腦將整合後的訊息送出對身體下達指令產生對應的行為,以建立結合基因、神經迴路及行為間相互關係的資

    料庫,並且對整個神經迴路有更完整的認識,本中心因為已有成熟的跨領域研究團隊及合作機制,在這樣大

    規模的研究方向上仍可維持些微的領先優勢。

    圖五 運用自動雷射追蹤暨光遺傳調控系統(a)所誘發的果蠅運動行為暨全果蠅神經網路研究(b)。

    神經網路體研究中心

    神經網路體研究中心

    五b

    五a

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    25

    果蠅學習與記憶 (江安世教授團隊)

    動物經過學習後,於腦內神經細胞產生新的蛋白質是形成長期記憶所需。多次且重複的訓練,可以固化長期記憶;而

    新生成的蛋白質,可以幫助儲存與維持長期記憶。本團隊利用果蠅實驗發現:生物無法一次學習訓練後就形成長期記憶

    是神經網路的特殊設計。一次訓練後腦中新生的蛋白質會是用來抑制長期記憶的形成,以避免脆弱及、不成熟及非必要

    的記憶固化。所以在實驗中當我們在特定時間抑制果蠅腦內蕈狀體 (Mushroom body) 的蛋白質合成,反而增強果蠅的長期記憶。果蠅的學習,是透過血清素 (serotonin) 活化蕈狀體內的血清素接收器(serotonin receptor 5-HT1A),此傳遞路徑是形成中期抗昏迷記憶所必需;而少次的學習無法形成長期記憶,是因為蕈狀體內的 5-HT1A 轉錄被活化,以及蕈狀體

    釋放出抑制型的神經傳導物質,使得蕈狀體下游

    的神經元無法儲存長期記憶(圖六)。當我們抑制圖六中這條藍色訊息傳遞路徑的任何一處,都會

    增強長期記憶的形成。因此我們認為在學習過後

    新合成的蛋白質有兩種相反的角色:一種是少次

    訓練後生成在蕈狀體內,會抑制下游長期記憶的

    形成;另一種是多次訓練後,發生在蕈狀體下游

    的神經細胞內,會形成密碼來儲存長期記憶。

    新秀與經驗老道的經理人:來自不同組織、產業,且擁有不同

    經驗的經理人如何形塑組織內高階管理團隊的策略更新

    (史欽泰教授研究團隊,陳寶蓮副教授發表)

    本研究探討知識整合對於組織策略更新的影響,特別是當擁有不同

    資源和不同經驗的經理人加入公司的高階管理團隊(TMT)時,會如何影響組織的策略更新。本研究發現:(1)沒有高階管理經驗的外部人才,相較於其他類型的經理人,對公司的成長有較大的正向影響;

    (2)擁有高階管理經驗,但來自於不同產業的經理人,只有當組織內現有的高階管理團隊擁有較長任期時,才會對公司的成長有正向影

    響。研究成果突顯出經驗老道的經理人雖可將外部的策略知識帶到組

    織內,但只有當高階管理團隊有長期的互動經驗後,才能落實外部知

    識對公司成長的潛在助益。本研究目前已經被國際上在策略方面的最

    頂級學術期刊Strategic Management Journal接受。

    圖六 果蠅形成長期記憶的可能機轉。

    神經網路體研究中心

    先進製造與服務管理研究中心

  • 26

    智慧型眼手協調訓練與精密組裝效率的關聯

    (張堅琦教授研究團隊)

    電子產品的需求持續增加, 隨著激烈的市場競爭,產品變異性高、生命週期短,故生產效率、成本、與高彈性的應變能力的整

    合性考量實為重要。在智慧工廠中的某些產線上, 人可能仍扮演了無法取代的地位。尤其現今以輕薄為主軸的電子產品,零件非常

    細小,因此員工的眼手協調能力強烈地關係到組裝作業的效率。

    本研究發展一套整合評估系統,作為衡量人員眼手協調能力的指

    標,並評估系統數據能否反映人員在作業上的表現,希望可結合

    雲端技術,導入智能製造概念,管理者得以即時獲取作業人員資

    訊,協助提高人員調度的靈活性並進而提升產能。系統中不同的

    測驗主軸可反映出人員不同面向的能力,評估結果發現研究中所

    發展的手部追蹤能力測驗表現與實際手機組裝效率表現有顯著相

    關,而另一部分點擊測驗中的點擊次數、命中次數與反應時間表

    現也皆與實際手機組裝效率顯著相關,可推論本計畫所開發出來

    的測驗工具能夠更有效的反映出手機組裝效率,並且具備更方便

    簡單等優勢。

    先進製造與服務管理研究中心

    圖二 眼手協調能力測驗

    圖一 眼手協調訓練導入智能製造概念之應用架構

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    27

    大數據、最佳化和聰明生產關鍵技術(簡禎富教授決策分析研究室)

    科技部IC產業同盟暨深耕工業基礎技術專案計畫

    隨著物聯網、工業 4.0和大數據的發展,全球經濟和產業價值鏈將革命性重構,本研究團隊深耕大數據、最佳化和聰明生產關鍵技術,發展「工業3.5」破壞性創新,作為工業3.0和工業4.0之間的混合策略,協助臺灣產業升級。除了大數據分析的產學合作和技術移轉外,並發展智慧排程系統以實現聰明生產,優化工廠的生產規劃與資

    源調度,包括提出一個的多母體參數分佈估計演算法,能夠有效考量所有實際生產限制如製程等待時間限制、產

    能、貨批到達時間和貨批之間的前置時間等,可縮短約30%生產週期時間,並減少50%超過製程等待時間導致晶圓報廢的損失,進而提升良率與獲利力,已發表於半導體製造重要學術期刊IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing (vol. 28, pp. 353-366, 2015),榮獲該期刊2015年度最佳論文獎;並協助全球機能布隱形冠軍宏遠興業發展染整智慧排程系統;取得「多目標產能規劃系統及其方法」發明專利(第I 502523號)。

    物聯網之可靠度分析與計算(葉維彰教授研究團隊)

    物聯網(Internet of Things,IOT)是利用網際網路、電信網路等基礎架構,將真實的物體上網聯結,意即把真實世界數位化,用虛擬網路管理實體對象的創新網路管理應用。物聯網可以應用在許多產業,例如:運輸系統、物流

    系統、供應鏈系統、電力傳輸系統、天然氣運送系統、及專案網路管理系統等,應用範圍十分廣泛。物聯網可以被

    視為多階流量網路(Multistate Flow Network,MFN),例如圖1即為一個具有方向性及有限流量的多階流量網路,假設給定此網路代表符號為G(V, E, W),其中V={vi| 1≤i≤n}={1,2,3,4}為節點集合,E={ei|1≤i≤m}={e1, e2, e3, e4, e5, e6}為邊的集合,W是邊的最大流量產能W=(3,2,1,1,1,2)。物聯網既然可以被視為多階流量網路(Multistate Flow Network,MFN),那麼多階流量網路內的每一個

    節點(node)必需滿足流量守恆定律,及每一個邊(arc)互為獨立、為離散值、有限的流量、和流量為隨機值等假設。網路可

    靠度是最常被用來評估多階流量網路的績效指標。相關研究成果

    已於Neurocomputing, IEEE Transactions on Reliability, Applied Mathematics and Computat ion, PLOS ONE, Computers in Human Behavior 等期刊發表。

    先進製造與服務管理研究中心

    本團隊智慧排程系統優化之聰明生產甘特圖

    先進製造與服務管理研究中心

    圖一 具有方向性及有限流量的多階流量網路

  • 28

    支援綠能技術研發與綠色價值鏈運作之智慧型系統

    子計畫二:以智財演進為基之創新技術趨勢與研發策略分析

    (張瑞芬教授研究團隊)

    在研發創新之競爭中,對關鍵主流技術之發展趨勢必須確切

    掌握,避免重複投資於習知技術研發,並尋求創新之關鍵方向與

    策略,據以增加研發效益並減低風險。本研究提出專利概念關聯

    為基之創新技術演進趨勢系統化方法論,將專利中之技術知識轉

    化為總攬全局的競合情報,以利企業於技術及產品開發決策之有

    效參考、進行專利迴避並找出具有創新價值的智財發展策略。

    本研究之動態專利分析流程(圖一),結合文字與資料探勘,建構知識本體,將專利間概念關係演進以視覺化點陣圖顯示,使技

    術演進能快速一致化呈現 (圖二)。本方法已運用於綠能、光電、3D列印、4G行動通訊等領域之全球專利技術演進分析。期刊論文成果 (2015~):Advanced Engineering Informatics, Innovation: Management, Policy & Practice, Technology Analysis & Strategic Management, World Patent Information 等。

    支援綠能技術研發與綠色價值鏈運作之智慧型系統

    子計畫一:永續綠能價值鏈管理之智慧推薦系統

    (王小璠教授研究團隊)

    繼前期探討在不確定資訊下綠價值鏈之風險控管分析後,了

    解因環境因素所引起的能源供給是在各項生產要素中最不易掌控

    之風險因素。基於目前政府積極鼓勵民間發展綠能產業以減少能

    源依賴及環境保護的政策,故本子計劃擬利用雲端技術帮助業界

    即時分析大量資訊, 掌握環境與社會經濟變動 況,即時調配綠能生產結構以滿足企業永續發展之目標。 為達到此及時調控之目的,本計畫將建立一推薦平台在所建立之即時大資料分析子系

    統、資料驅動預測模組及綠能最佳生產策略子模組下,提供企業

    在整體綠供應鏈之能源建置、供給與再利用的永續方案。

    先進製造與服務管理研究中心

    先進製造與服務管理研究中心

    圖一 以專利演進為基之技術創新趨勢分析流程

    圖二 專利技術群聚演進趨勢圖示

  • 29

    N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    The elephant in the room: Predictive performance of PLS models

    (林福仁教授研究團隊,徐茉莉教授、雷松亞副教授共同發表)

    Attempts to introduce predictive performance metrics into partial least squares (PLS) path modeling have been slow and fall short of demonstrating impact on either practice or scientific development in PLS. This study contributes to PLS development by offering a comprehensive framework that identifies different dimensions of prediction and their effect on predictive performance evaluation with PLS. This framework contextualizes prior efforts in PLS and prediction and highlights potential opportunities and challenges. A second contribution to PLS development lies in proposed procedures to generate and evaluate different types of predictions from PLS models. These procedures account for the best practices that the new framework identifies. An outline of the many powerful ways in which predictive PLS methodologies can strengthen theory-building research constitutes a third contribution

    千倍亮度之高次諧波同調X光(陳明彰教授團隊)

    相較傳統使用的紅外光雷射來產生同調X光,轉換效率只有約10-6 – 10-9,陳明彰教授團隊與與美國科羅拉多大學等團隊合作,使用紫外光(270 nm)雷射光源可產生「高亮度」高次諧波同調X光,最高轉換效率達10-3,亮度提升千倍以上,以「奈米影像」應用為例,原本需費時約1小時才能完成的奈米影像,現在只需要幾秒鐘即可完成。Science, Vol. 350, Issue 6265, 1225-1231, December 4, 2015.

    先進製造與服務管理研究中心

    前瞻光電研究中心

  • 30

    以螺旋超材料操控雙圓型極化能隙

    (洪毓玨教授團隊)

    此研究利用螺旋超材料來調控圓形極化光與旋性

    介質之交互作用,研究發現具即使結構僅具單一旋

    性,仍可同時與相同與不同之旋性光產生光子能隙,

    並可藉由結構參數與材料的調整,達成在不同波段之

    雙圓形極化光子能隙或單一旋性光子能隙的效果,

    可應用於極化操控之光電元件。Optics Express, Vol. 23, 19, pp. 24416-24425 (2015)

    世界紀錄之高尖峰功率摻鉺光纖振盪器

    (楊尚達教授團隊)

    摻鉺光纖振盪器廣泛使用於光纖通訊領域。然而

    受限於強烈的非線性效應,其所能輸出之脈衝能量或

    尖峰功率始終過低,使得3D微奈米加工、非線性造影等實際應用必須仰賴昂貴而複雜之脈衝放大器。

    我們以腔內脈衝塑形的新架構成功將鎖模脈衝能量

    提高到53奈焦耳(世界紀錄),並能以簡單之光柵對將脈衝壓縮到156飛秒,提供近5萬瓦之尖峰功率(世界紀錄)。Optics Letters, Vol. 40, No. 22, 5319-5322, November 15, 2015.

    前瞻光電研究中心

    前瞻光電研究中心

  • 31

    N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    應用於矽晶太陽能電池之最佳離子佈植製程技術的研究(王立康教授團隊)

    離子佈植已經證實可改善矽晶太陽能電池的性能,因此我們提出離子佈植技術接的最佳製程方法。首先,在磷離

    子佈植後,蝕刻一層厚度,然著沉積一層二氧化矽作為後續退火時防制外擴散的阻礙層,以及同時作為前表面的鈍

    化層。以這樣的離子佈植製程,我們同時尋出最佳之離子佈植劑量以及最佳退火條件,使得矽晶太陽能電池晶片具

    有較高性能。此一研究成果發表於Solar Energy期刊(vol.130,pp. 25–32,2016;SCI, IF: 3.685)。未來更進一步的研究工作是發展創新低成本的矽晶太陽能電池表面蝕刻技術,使表面形成奈微結構,達到低成本高性能矽晶太陽能電池

    元件製作的目標。

    單層單晶矽鍺錫漸變合金半導體

    (李明昌教授團隊)

    積體化四族半導體光電元件應用於高速光訊號傳輸近

    年來受到相當大的 目,在此研究中,藉由快速熱熔磊

    晶法,可在矽元件上方形成單晶漸變矽鍺鍺錫合金單層

    結構,有機會將光學主被動元件以CMOS製程製作在標準的矽晶圓上,該製程與相關的研究成果一起收錄於一

    專業叢書--- “Green Photonics and Smart Photonics", The River Publisher, April 2016, ISBN: 978-8-7933-7927-5.

    前瞻光電研究中心

    前瞻光電研究中心

  • 32

    本校設立原子科學院、理學

    院、人文社會學院、工學院、生

    命科學院、電機資訊學院及科技

    管理學院,並設清華學院綜理

    全校共同及通識課程。105學年

    度:17個學系,8個院學士班,

    24個獨立研究所,11個學位學程

    (含碩士、博士),6個碩士在

    職專班,1個碩士境外專班。學

    生人數共:12,466人,包含:學

    士班6,369人,碩士班4,452人,

    博士班1,645人,男女生比例約

    為2.03:1。

    多元化招生

    ● 院學士班:為增加學生選系

    彈性,提高學院招生比例,95

    學年度起試辦院招生雙專長學

    士班。98學年度起全校各學院

    均已設有院招生學士班,雙專

    長或延緩分流為其教學設計特

    色。99學年度起與住宿學院之

    載物學院結合,探索跨領域學

    習方法與態度。

    ● 不分系招生、清華學院學士

    班:98學年度起以大一不分系

    方式招收音樂績優生;100學年

    度起招收美術、體育運動績優

    生;102學年度起增加旭日組,

    招收在求學期間相對資源不足

    情形下,具有力爭上游及強烈

    學習動機之學生;為加強學生

    來源多元化,增加招生面向,

    104學年度新設2分組:戊組

    (創新設計)及己組,招生對

    象為:戊組-具有創新設計與

    商品化能力之學生;己組-具

    學習動機強烈、企圖心及社區/

    社團參與具成效者,落實學生

    多元組成目標。另經教育部核

    定105學年度以清華學院學士班

    (將大一不分系納入)對外招

    生。

    ● 成立招生策略中心執行招生卓

    越計畫、特殊選才「拾穗計

    畫」:103學年度向教育部提

    出試辦「招生卓越計畫」,獲

    核3年經費補助,成立全國第

    一個由教育部支持的招生專責

    辦公室,後有鑑於招生永續發

    展及策略精進,應以組織化方

    式運作,方能擴大組織任務之

    影響力,104學年度於教務處

    下設置「招生策略中心」,專

    責研擬各項招生策略、研發招

    生方式、精進各考試項目之效

    度、建立回饋機制,以提升試

    務品質,推動招生專業化,降

    低社會對於申請入學疑慮,強

    化大學之社會責任,落實申請

    入學多元入學、適性選才之

    真諦。招生策略中心定期辦理

    專業審查委員工作坊,邀請國

    內外相關專家學者、有經驗之

    高中教師、產業界人力資源部

    門人員、熱心校友等到校主

    講,分享實務作業技巧,增進

    招生審查品質,期望幫助各學

    系招收有潛力的學生。此外,

    教育部自104年試辦大學「特

    殊選才」,本校提出「拾穗計

    畫」,提報學士班10個招生名

    額試行辦理,透過此計畫,使

    無法經由現行招生管道入學但

    Teaching and Admission教學與招生

    105年特殊選才「拾穗計畫」新生座談會

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    33

    具特殊成就、表現或才能的學

    生,或透過現行招生管道入學

    相對不利,但符合校系選才需

    求之學生有機會到清華就讀,

    104學年度學士班特殊選才計

    401人報名,共錄取31名,正

    取生10名、備取21名,正取生

    網羅各領域特殊才能或特殊行

    為學生,包括圍棋、資訊、物

    理、數學、英語、有氧體操、

    滑輪、文學、領導及逆境向上

    之經濟弱勢生等學生,錄取面

    向十分多元。105學年度特殊選

    才招生除仍招收特殊才能或優

    良行為學生外,並優先考量經

    濟弱勢、偏遠或離島地區、新

    住民子女等特殊身分且具有特

    殊表現者共6名,合計16名錄取

    生含資訊軟體、物理、生物、

    多國語言、西洋棋、文學創

    作、冒險、滑輪、表演藝術、

    社會公益楷模之全國傑出學生

    及力爭上游的弱勢學生,期望

    進入清華持續發展各自稟賦之

    下,並可為清華校園注入活

    力,拓展學生視野,也是本校

    發揮專業審查方式以落實學生

    多元組成及適性選才之實證。

    ● 弱勢學生優先入學:配合教

    育部政策性開放擴大學士班甄

    選入學名額比率,提高甄選入

    學招生名額,並保留名額優先

    錄取弱勢家庭學生。99學年度

    針對低收入戶生,除免收考生

    報名費外,並給予參加個人申

    請第二階段甄選來回本校之交

    通費補助。此外,只要通過第

    一階段篩選之低收入戶生及身

    心障礙生,經本校校級招生委

    員會面談後,免經各系(院學

    士班)第二階段甄選,即予優

    先錄取。100學年度起,除維

    持原報名費減免及交通費補助

    外,另於每一學系至少保留1個

    名額提供低收入戶學生及身心

    障礙生優先錄取之機會,此措

    施實施以來,大幅提高弱勢學

    生入學本校之機會。自102學

    年度起,本校再增加提供中低

    收入戶考生報名費減免30%;

    104學年度起有關甄選入學優先

    錄取弱勢家庭學生之對象適用

    範圍,除原有低收入戶生、中

    低收入戶生、身心障礙生,新

    增特殊境遇家庭子女,讓更多

    經濟弱勢學生有進入清華之機

    會。105學年度擴大優先錄取措

    施及旭日計畫精神,前者為係

    採取全面優先錄取,對象為低

    收入生、中低收入生、身心障

    礙生、特殊境遇家庭之子女等

    弱勢生,只要個人申請通過第

    一階段篩選,並且有到考第二

    階段複試,便可獲得錄取進入

    清華大學就讀,不限名額;後

    者指凡大學部各管道入學新生

    (含指考分發)若符合經濟弱

    勢條件,本校將提供低收及中

    低收學生入學後每年10萬元獎

    學金,共計4年,特殊境遇家庭

    子女符合前揭規定並經委員會

    審定後亦可核發,讓經濟弱勢

    生就讀期間可安心就學。

    ● 運動績優學生單獨招生、四技

    二專甄選入學:為增加多元入

    學管道,活絡校園運動風氣,

    鼓勵運動績優生報考就讀,103

    年獲教育部核定本校可辦理體

    育績優學生單獨招生作業。此

    外,為使校園文化更多元,學

    士班於99學年度首次提供相關

    類群之學系招收技職高中生,

    至104學年度維持每學年錄取名

    額3名,未來將適度增加招生名

    額。105學年度起,原列為個

    人申請管道運動專長招生分組

    改全面以單獨招生招收運動績

    優學生,招生名額共計18名,

    招收運動項目有籃球、排球、

    桌球、網球、羽球、田徑、游

    泳,另提供原住民外加名額2

    名,本招生管道以清華學院學

    士班不分系入學,大二選系分

    流,讓具有體育專長學生進入

    清華有更多就讀適性學系之機

    會。

    ● 與高中密切互動:持續於105

    年寒假辦理「高中教師清華

    營」。另於每年3至4月間辦理

    「清華紫荊季-科系博覽會」,

    以校園開放參觀的模式,安排

    各系攤位及學校各項生活資訊

  • 34

    介紹,由專人解說學系的學習

    領域、現場展示學習成果及體

    驗活動,同時各系所開放系館

    或實驗室參觀與導覽,另有社

    團表演及本校教授專題演講

    (清華開放學堂),每年有近

    2,200位高中同學參加。此外,

    參與大學博覽會招生宣傳、安

    排各高中生到校參訪、鼓勵各

    學系教師赴各高中進行專題演

    講,提供校系選擇、校系與產

    業之關連等諮詢。至於跨領域

    科學教育中心辦理科學營,亦

    有利於招生宣傳及提升社會形

    象。

    ● 境外生招生:持續擴大招收外

    國學生,依院規模提供獎學金

    名額。100學年度起國立大學可

    招收大陸學生來臺就讀碩、博

    士班,教育部核定本校105學年

    度招收研究生112名,較100學

    年度名額55名,成長超過2倍。

    103學年度起國立大學學士班可

    招收5名陸生,105學年度學士

    班陸生本校有489位學生提出申

    請,學生入學後學籍隸屬不分

    系招生,大二依個人志願再分

    流至各學系。本校與境外各知

    名大學在既有之交流合作基礎

    上,持續推動辦理雙聯學制,

    積極參與境外高等教育活動,

    招收優秀境外學生前來就讀。

    教師評量、獎勵及教學單位自

    我評鑑

    ● 傑出教學獎及教學獎勵:本校

    為獎勵教學,提高教學水準,

    自71學年度起,訂定教師傑

    出教學獎。每年遴選校傑出教

    學教師(99學年度起得獎人

    每次不超過當學年本校專任教

    師人數百分之二),頒發獎牌

    及獎金。104學年度得獎教師

    (敬稱略,依姓氏筆畫序):

    方天賜、王俊堯、吳佳育、吳

    國安、李佳霖、徐桂平、張銪

    容、陳煥宗、黃哲勳、楊尚

    達、葉宗洸、蔡麗雯、簡朝

    和。各院亦選拔院傑出教學

    教師。另為鼓勵本校專任教師

    努力從事教學工作,依據「國

    立清華大學教學獎勵補助辦

    法」,104學年度共217位教師

    獲補助。

    ● 專任教師評量:訂定「專任教

    師評量辦法」作為本校各級教

    師評量之依據。本校專任副教

    授及教授除符合免評量者,到

    任後第5年須接受評量,之後每

    5年接受評量一次。本(104)

    學年度專任教師人數622人、

    研究人員3人(統計時間:105

    年3月31日,不含約聘教師25

    人及教官9人),辦理評量人數

    共225人,包括免評量8人、不

    須接受評量13人、視同通過評

    量187人、通過16人(含副研

    究員1人)及未通過1人。將持

    續重視教師評量,落實教學評

    鑑,另於本校教師升等審查程

    序中強調教學評定,建立更多

    學生讀書會

    a.105年高中教師清華營b.105年清華紫荊季科系博覽會c. 教師節茶會-傑出教學獎

    a

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

    35

    元化的標準。

    ● 教學意見調查:課程實施教學

    意見調查,採行網路彈性化教

    學意見系統。依課程類型分為

    一般、體育、實驗等3類,系

    統特色設有核心題、教師自選

    題、教師自訂題、給老師的建

    議和意見留言5大部分,由學生

    上網填卷及建議。104學年度第

    1、2學期填卷率分別為60.81%

    及55.64%;全校平均值為4.38

    和4.37。另於104年12月至105

    年1月為期三週的時間,針對本

    校專任教師進行教學評鑑制度

    調查,後續分析其質化以及量

    化結果並實際運用在本校教學

    意見調查的題項修正,105學

    年度開始進行新版教學意見調

    查題項,並首次施行由教師們

    自行選擇公布教學意見調查成

    績。

    ● 教學單位自我評鑑:依本校

    「教學單位評鑑辦法」規定,

    本校各教學單位(包括各學

    系、學位學程、研究所、中

    心及室)皆應接受評鑑。於

    88~89年間完成學校各系所及

    研究中心實地訪評,95學年度

    全校各系所賡續辦理。97年接

    受高等教育評鑑中心評鑑,部

    分系所並陸續通過其他專門評

    鑑,包括:化學系/化學學門評

    鑑、臺灣文學研究所 /臺灣文

    史系所評鑑,工學院、電資院

    及工科系/IEET國際工程教育認

    證,科管院/ACCSB認證。101

    年10月底向教育部提出自我評

    鑑機制認定申請,依據教育部

    備查本校「教學單位自我評鑑

    機制認定申請書」,執行本校

    105年教學單位自辦外部評鑑,

    104年10至11月間辦理實地訪

    評作業,所有參與的教學單位

    評鑑結果皆為「通過」,並於

    105年7月獲教育部認定。

    提高教學及學習成效

    ● 跨領域學習:各教學單位得共

    同或獨立設置學程(學位學程

    及學分學程),已設立33個跨

    院系學分學程(含2個跨校、2

    個全英語學分學程),104學

    年度計37,257人次修讀。除既

    有雙主修、輔系、雙專長及大

    一不分系外,為提供學生更多

    的修課彈性與跨領域學習的機

    會,並鼓勵學生自主學習,105

    年訂定本校「學士班跨領域學

    習要點」,符合修業規定者,

    依照學生所屬學院授予學士學

    位,另畢業名冊、學位證書、

    學位證明書、歷年成績表等,

    均登載專長或學分學程名稱。

    ● 鼓勵英語授課及英文課程改

    進:專任教師以英語講授為主

    的科目,其教學意見調查學生

    反映英語授課時數達授課時數

    60%以上者,授課時數得以1.5

    倍計算;若教學單位另有較嚴

    格限制者,從其規定。另自103

    年起為鼓勵各系所開設英語授

    課課程,自研究生獎助學金配

    置部分經費做為獎勵費用,105

    年方案為符合本校「英語授課

    獎勵方案」之研究所課程數佔

    研究所總授課數達30%以上,

    依級距給予補助。持續進行大

    cb

  • 36

    一英文、第二英文課程改進,

    並加深、加廣選修課程內容,

    英文領域選修課程依據類別

    (閱讀類、聽講類、寫作類)

    調降修課人限。

    ● 英語畢業門檻:自102學年度

    (含)以後入學之學士班學生

    開始施行英語能力畢業門檻,

    並進一步檢討英語能力檢定考

    試畢業門檻標準,自104學年度

    再提高標準。並為符合設立英

    語能力門檻之精神,104學年度

    (含)入學之學士班學生開始

    施行補救教學之「進修英文」

    課程修課辦法,期許學生努力

    學習英文以確實達到畢業門檻

    要求。同時提供英語學習數位

    平臺,培養終身學習概念。另

    針對特殊管道入學生,視需求

    安排英文輔導。

    ● 外國學生校定必修語文課程修

    課調整:為提高外國學生學習

    成效並加強華語文能力,自102

    學年度起以外國學生管道入學

    之學士班學生,原校定必修之

    「大學中文(2學分)及英文領

    域(6學分)」可選擇改為修習

    「華語課程(8學分)」。● 成績預警制度:建置期初和期

    中成績預警制度,於每學期開

    學初,將學士班前一學期3科以

    上不及格學生名單送至各系並

    請加強輔導、通知學生家長,

    提供必要之協助。另自98學年

    度起實施期中成績預警平臺,

    利用系統早期察覺學生學習問

    題,予以適當協助,透過導

    師、學系及家長的配合,建立

    完整學生學習輔導機制。學生

    可依學習狀況,妥善運用停修

    及休學制度,減輕危機。

    ● 教學助教培訓:教學助教培

    訓採取「儲備制」與「證照系

    統」,通過考核發給學員「助

    教資格證書」。104學年度辦

    理2梯次研習營共366位學員報

    名,215位通過考核。為瞭解本

    校教學助理生態,建立完善教

    學助理制度,104學年度持續進

    行教學助理評量試行計畫,共

    38人次參加評量。另為提升學

    生學習效率,辦理「基礎科目

    個別輔導」,由優秀研究生、

    大學部高年級學生擔任輔導

    員,採定時定點、面對面方式

    進行,輔導科目包括微積分、

    普通物理、普通化學等,104

    學年度共87人次接受課業輔導

    活動。此外,為打造本校校園

    學習環境,並推動學生自學風

    氣,辦理「學習系列講座」及

    「學生讀書會」,104學年度

    辦理7場次「學習系列講座」計

    1,040人次參與,讀書小組共41

    組成立執行。

    ● 新進教師研習及課程與教學研

    究計畫:賡續辦理「新進教師

    研習營」及提供新進教師在教

    學、研究、輔導等方面之經驗

    交流及諮詢服務,另自104學年

    度第2學期起本校新進專任教師

    及專任研究人員聘約中增列應

    a. 教發-學生自組讀書會b.105年教學助理研習營c.105新進教師研習營d.磨課師錄影e.高三放心學實體課輔

    a b c

  • N AT I O N A L T S I N G H U A U N I V E R S I T Y 國立清華大學2 016校務年報

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    參加新進教師研習。104學年

    度辦理2場次「教師工作坊」及

    「新進教師期末交流會」,共

    有61人次參與,協助教師自我

    精進教學技巧。持續推動「課

    程與教學改進小額經費補助計

    畫」與�