國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 計算材料科學(4140)
(Eng.) Computational Materials Science
開課單位 材料系
課程類別 選修 學分 3 授課教師 廖佳妍
選課單位 材料系 / 學士班 授課使用語言 英文 開課學期 1142
課程簡述 This course incorporates the Engineering Design Process (EDP) and statistical thinking into engineering education to cultivate students’ systematic problem-solving abilities. Students will learn how to define engineering problems, identify possible causes, formulate hypotheses, and develop solution strategies through experimentation and data analysis. The course also introduces fundamental statistics and Design of Experiment (DoE) concepts using JMP software (developed by SAS), allowing students to understand efficient and systematic approaches to experimental planning and optimization. Through interdisciplinary learning and hands-on practice, students will develop skills in experiment planning, data interpretation, engineering decision-making, and prototype development, which are essential for future research, interdisciplinary projects, and industrial applications.

本課程導入工程設計流程(Engineering Design Process, EDP)概念,培養學生在面對工程問題時之系統性思考能力。學生將學習如何進行問題定義、分析可能原因、建立假設、規劃解決策略,並透過實驗與數據分析驗證結果,建立工程問題分析與決策能力。此外,本課程將統計思維融入工程教育,並使用 JMP 軟體(由 SAS 公司開發之統計分析軟體)進行數據分析與實驗設計。學生將學習基礎統計概念與實驗設計(Design of Experiment, DoE)方法,了解 DoE 為何是一種高效率且具系統性的實驗策略,並接觸不同類型實驗設計之原理與應用。完成課程後,學生將具備實驗規劃、數據分析與結果驗證能力,並能應用於未來研究、跨領域專題與產業實務中。
先修課程名稱
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法

專題探討/製作
網路/遠距教學
討論
講授
書面報告
口頭報告
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習)
週次 授課內容
第1週 Introduction to Engineering Design Process (EDP) and Design of Experiment (DoE)
第2週 Selecting Response, Factors, and Level
第3週 How Does DOE Design Experiments?
第4週 Overall Steps in Conducting DoE
第5週 Understanding Basic Statistics – Part 1
第6週 Understanding Basic Statistics – Part 2
第7週 Understanding Basic Statistics – Part 3
第8週 Understanding Basic Statistics – Part 4
第9週 Midterm
第10週 Understanding Statistics in DoE
第11週 Evaluating DoE Designs
第12週 Full Factorial Design
第13週 Screening Design
第14週 Response Surface Methodology (RSM)
第15週 Final Presentation
第16週 Final Presentaiton
自主學習
內容
   02.閱覽產業及學術相關多媒體資料
   03.製作專題報告

學習評量方式
Mid-term exam 40%
Final presentation 40%
Participation 20%
教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
Douglas C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, Wiley, 10th edition. (The electronic version can be accessed through the university library, 電子版本可以從學校圖書館取得)
課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)

課程輔導時間

聯合國全球永續發展目標(連結網址)
04.教育品質   05.性別平等   08.就業與經濟成長   09.工業、創新基礎建設提供體驗課程:N
請尊重智慧財產權及性別平等意識,不得非法影印他人著作。
更新日期 西元年/月/日:2026/05/24 11:50:19 列印日期 西元年/月/日:2026 / 6 / 22
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