關鍵詞：奈米科技學程，奈米科技核心課程，奈米技術，奈米科技專題，中部科學園區。

    因應奈米科技相關的研發帶來億兆美元的商機，全球掀起一陣奈米研究熱潮；日前中部科學園區之籌建，朝向『中奈米』發展，與南、北科學園區相呼應，中央研究院李遠哲院長也應諾在中部籌設奈米科學研究中心；因應國家未來高科技的快速發展、本校「奈米科學技術研究中心」之成立並基於本系以奈米科學技術為重要發展方向之考量，將透過本奈米科技學程，引領學生進入此一奈米科學領域，並藉由實作過程，使其具備了未來朝向奈米科技研發與符合國家高科技產業所需技能，提昇學生就業競爭力。本學程的設計在專業精神方面，提供與奈米科技直接相關的核心課程，並藉由整合相關師資，由本校各系以及校外各領域提供進階的奈米科技課程，並共同合作開授整合專業導論與奈米技術介紹課程；在奈米科技學程的架構下，編撰課程與實驗大綱；並藉由奈米科技實驗專題的方式，訓練學生實際操作的技術與統整其相關的背景知識，培訓奈米科技人才。

跨領域教學特色分析

     本校因應國家未來高科技的快速發展以及中部科學園區『中奈米』發展方向，積極推動成立「奈米科學技術研究中心」，並選定奈米科學技術為學校重要發展方向，期望透過本奈米科技學程，引領學生進入奈米科學領域，並建立「奈米科學技術教學實驗室」，藉由教學實驗實作過程，使學生具備了未來朝向奈米科技研發與符合國家高科技產業所需技能，提昇學生就業競爭力，並為國家培訓奈米科技人才。

      材料科學、凝體物理與光電應用為本校物理系重點發展領域，目前相關領域專任師資涵蓋實驗與理論計算共有九位，年齡平均分佈在三十到五十歲間，且皆有國科會計畫執行中。因應奈米科技的快速發展，目前在奈米領域已有開設一些課程，內容包含「奈米物理簡介」、「固態物理」、「真空與表面物理導論」、「磁性物理導論」、「雷射物理導論」、「晶體結構與x光繞射」、「計算物理專題」與「薄膜與磁性物理」等講授課程，部分課程之基本資料、課程授課內容及大綱請見背景說明(二)，在現階段的課程架構中，各科目較分立，欠缺統合性的奈米科技概論課程以建立學生奈米科技統整的概念，並欠缺奈米科技實驗實作課程。在本奈米科技學程之架構下，內容將包含基礎介紹課程、進階應用課程與專題實驗操作部分；將提高課程之廣度與深度，並期望在此基礎科學教育改進計畫之支持下，建立「奈米科學技術教學實驗室」，以奈米科技專題研究之實驗操作方式，培養學生奈米科技實驗內涵及養成操作能力。

本奈米科技學程內容將包含基礎介紹課程、進階應用課程與專題實驗操作部分。

一、  

一、基礎介紹課程：開設「奈米科技概論課程」配合系上現有之「奈米物理簡介」、「 固態物理」、「磁性物理導論」、「真空與表面物理導論」、「雷射物理導論」等課程建立同學奈米科學相關之基本知識。

二、進階應用課程：開設「奈米薄膜技術」、「奈米結構與奈米磁學」、「奈米半導體導論」、「奈米結構之顯微觀察與實驗」、「奈米元件之設計與製造」、「奈米顆粒之化學合成與分析」、「生物晶片技術」、「奈米生物系統」、「雷射科技應用專題」並與現有的「晶體結構與x光繞射」、「薄膜與磁性物理」等課程整合，藉由進階課程之學習融會基礎之課程內容，並對於奈米科技之各項最新進展，能有更深刻的認識。

三、專題實驗操作：建立「奈米科學技術教學實驗室」，以奈米科技專題研究之實驗操作方式，透過奈米薄膜與奈米結構之製作奈米磁學之量度、穿隧電子顯微術之微結構量度、二極體雷射激發固態雷射之輸出基本量測等實驗操作，養成學生奈米科技實驗操作能力。

      因應未來改進基礎科學跨領域教學目標，除了在課程中積極規劃與生命科學、化學、化工等領域相關之奈米課程，提供學生在本奈米科技學程修習時更大的廣度與深度；在此計畫之架構下我們也將積極與中央研究院之奈米科學研究群，如姚永德、陳啟東、蘇維斌以及李尚凡教授作實質的交流，提供進階的奈米科學課程作支援教學，如原子操縱術、磁電子學、量子電子元件等，一些較為進階的實驗量度也可以藉由合作交流的模式，達到資源共享的目的；並且也將與清華大學奈米中心在課程與相關實驗設備作適當之交流。

(一)重點領域及特色 

      為進一步提昇本系在奈米科技領域方面之研究教學能量，擴展學生對奈米科技相關知識及深度，並培育更多高素質奈米科技人才，以因應中部科學園區重點發展奈米相關產業之特色，本計畫中除了包含基礎介紹課程與進階應用課程外，並就幾項具有潛力之奈米科技專題，藉由實作的方式訓練同學相關的操作技能，並建立奈米科技教學實驗室，為未來人才訓練作長遠規劃。

(二)計畫整體的架構與執行的重點

     本奈米科技學程內容將統合現有之奈米相關課程，建立同學學習奈米科學與技術相關之基本知識，並且規劃進階應用課程，使同學對於奈米科技之各項最新進展，能有更深刻的認識，以奈米科技專題研究之實驗操作方式，養成學生奈米科技實驗操作能力。奈米科技學程之架構包含基礎介紹課程、進階應用課程與專題實驗操作部分。

一、基礎介紹課程：開設「奈米科技概論課程」並統合系上現有之相關課程，如「奈米物理簡介」、「固態物理」、「磁性物理導論」、「真空與表面物理導論」、「雷射物理導論」等課程，建立同學學習奈米科學與技術相關之基本知識，並且對於其物理原理、量子效應與目前之發展與應用有一概括的認識，培養學生對奈米科技之認識與興趣。

二、進階應用課程：開設「奈米薄膜技術」、「奈米結構與奈米磁學」、「奈米半導體導論」、「奈米結構之顯微觀察與實驗」、「奈米元件之設計與製造」、「奈米顆粒之化學合成與分析」、「生物晶片技術」、「奈米生物系統」、「雷射科技應用專題」並與現有的「晶體結構與x光繞射」、「薄膜與磁性物理」等課程整合，在此進階課程之學習中，除了對於各項基礎課程達到融會貫通，並且在最新的奈米高科技中，對於各相基礎課程作一實用的印證，並且對於奈米科技各應用領域中之最新進展，不論是在薄膜技術、奈米磁學、微結構分析、奈米元件與奈米光電科技之最新進展，能夠有更深刻的認識與掌握，並建立實際操作前置學習。

三、專題實驗操作：建立「奈米科技教學實驗室」，以奈米科技專題研究之實驗操作方式，透過奈米薄膜與奈米結構之製作奈米磁學之量度、穿隧電子顯微術之微結構量度、二極體雷射激發固態雷射之輸出基本量測等實驗操作，養成學生奈米科技實驗操作能力。在此構想書中就幾項專題做一概述：

(a) 穿隧電子顯微術之微結構量度：由於應用上元件微形化的演進趨勢，奈米尺度之微結構量度實為奈米科學技術學程中基礎而不可或缺的一環。第一年度將採購桌上型穿隧電子顯微鏡，在奈米科學技術教學實驗室建立完成以前，將先以實驗專題方式在「奈米結構與奈米磁學」課程中讓學生有奈米尺度微結構量度之實驗實習機會。  

(b) 奈米薄膜的製作：現今電子電路與元件製作上，由於應用上元件微形化的演進趨勢，必然要朝向奈米尺度之高密度方向發展，奈米薄膜的製作是應用元件製作的基礎。基於本系在奈米級材料特性與磁光效應之研究經驗，我們希望在現有之熱蒸鍍機、薄膜磊晶系統及化學氣相沉積系統之基礎上，增設操作及維護容易的高真空離子濺鍍薄膜製作教學設備，培養學生奈米薄膜與奈米微結構之製作經驗。

(c) 薄膜磁光與磁阻特性分析:由於磁光柯爾效應具有非常高的磁性解析靈敏度，因此可以應用於奈米級超薄膜之磁性量度，我們希望在此奈米科技學程之專題實驗操作架構下，建立一操作及維護皆較適合大學部專題研究之磁光柯爾效應量度系統，對於所成長之磁性奈米級薄膜之磁性特性作一量度，並且建立自動化磁阻量測系統，對於奈米微結構，例如自旋閥結構，之磁阻特性以及自旋電子傳輸現象能夠做適當的觀察。

(d) 奈米光電材料元件：為了增強本學程同學在奈米光電材料及元件方面的知識背景與實作經驗，本構想書中預計設立奈米光電專題。結合現有薄膜蒸鍍及電漿輔助化學氣相沉積設備，針對奈米材料的光電特性進行測量分析，讓學生從真空系統、薄膜製備、材料光學特性量測、光激螢光光譜量測、電激螢光光譜量測到電導光譜響應等專題實驗中了解光、電與材料交互作用關係，並從光學量測系統的架設、數據擷取控制系統建立及程式撰寫到數據分析程式設計等建立學生的實作能力。再結合本學程中開設的相關課程奠定學生知行合一能力及對奈米光電材料元件的基礎。

      透過各項奈米課程之推動以及專題研究實驗操作課程，可以提昇本系在奈米科技的教學素質以及課程內涵，並且可以吸引更多同學儘早投入奈米科技研究領域。配合中部科學園區之設立所具有之產業資源，以及本校今年成立之奈米科技中心發展方向，培養奈米科技人才。本校基礎實驗大樓即將於年底動土，預計民國九十二年底興建完成，屆時可提供本計畫所需之實驗室空間；學校積極推動奈米科技為重點發展項目，相關經費也將有適當充分之配合；此外，本系在未來一兩年內將有數位專任老師缺額，配合基礎實驗大樓之興建與規劃以及奈米科技中心之發展，計畫聘請奈米科技專長之師資充實學校在奈米科學方面之教學研究能量；在可預期的未來，在奈米科技方面的教學與研究品質將有顯著的提升，為培訓奈米科技人才作出具體的貢獻。