特別報導 　產學焦點　

第43期特別報導 雲科大STEM計畫無人機研習及競賽成果中心

雲科大積極耕耘學生實作經驗的培育，並透過獲教育部補助之「產業安全和環境永續之跨領域智慧化人才培育計畫」向下紮根，以無人機為培訓主題，邀請夥伴高中學生參與研習及競賽。

此次活動計有5所學校，包含國立斗六高級中學、國立西螺高級農工職業學校、國立嘉義高級工業職業學校、國立臺南高級工業職業學校、臺中市立臺中工業高級中等學校(臺中高工僅參加研習)，組成9支隊伍熱情參與，更獲得理虹工程顧問股份有限公司鼎力支持競賽獎金，促使產學合作的效益更早擴及青年學子。

活動搭配111年12月3日雲科大32週年校慶拉開序幕，首先展開的是無人機研習，由翁萬德老師及助教們帶領參與之高中學生實作飛行，讓同學們初步體驗並快速上手，研習後亦可分別與助教預約時間練習，以期更深入了解無人機飛行。接續於112年1月7日舉行無人機競賽及頒獎，參與之隊伍於競賽前先提交含有空拍攝影之影片，並於競賽當天抽題進行飛行競賽，由翁萬德老師、陳靜茹老師、鄭紘凱助教評審團從攝影成果與飛行操作兩個面向綜合評分。最後獲獎隊伍分別為總冠軍：西螺農工電子科團隊，及優勝組：斗六高中團隊、西螺農工生機科團隊、西螺農工機械科團隊、西螺農工綜合高中團隊、嘉義高工團隊、台南高工團隊。

►(圖一)STEM無人機研習活動

►STEM無人機競賽頒獎-總冠軍西螺農工電子科團隊與邱奕誠董事長合影

計畫主持人郭昭吟產學長表示，簡易無人機具有輕便、機動靈活等特點，合適高中生學習。提早接觸科技研發及產業課題，有助於觸發學生的基礎學習動機。理虹工程顧問公司邱奕誠董事長親臨現場頒獎並表示，無人機之運用使各種空間資料的蒐集與調查更加便利與快速，是智慧化環境領域運用的重要工具，也是該公司推動的重點，很高興由此活動見識到優秀青年學子充分展現非凡能力。總冠軍隊伍西螺農工方慶豐主任、楊文方老師表示，感謝雲科大提供這樣跨領域的實作學習環境並且和高中端分享。

本次競賽以寓教於樂的方式，引發高中職男女學生對 STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) 領域的興趣，其中最難能可貴的是獲獎的組別男女生之比例約為3：1，顯示無論男女均可成為未來的無人機能手，符合教育部補助大專院校STEM領域及女性研發人才培育計畫的精神，並為國家培育優秀科技人才提早做準備。

第43期 《專業中心專訪報導系列三：臺灣自旋科技研究中心》

一、臺灣自旋科技研究中心組織重要團隊

產學合作團隊成員

臺灣自旋科技研究中心成立20周年慶

現團隊合照

一、臺灣自旋科技研究中心未來發展方向

「臺灣自旋科技研究中心」，於民國九十二年十月成立，與中正大學及彰化師範大學之臺灣自旋科技研究中心共同建立「校際聯合研究中心」。中心主任為人文與科學學院院長吳德和教授。並結合本校材料科技研究所、光電所、電子系、電機系、機械系和化工系等師資設備，共同發展自旋電子科技暨尖端材料與奈米製程開發。發展方向包含: (1) 尖端自旋電子元件 (2)類腦計算元件 (3) 先進磁性材料科技(4) 微電子材料與薄膜製程(5) 奈米製程及讀寫技術等核心技術之開發及其相關基礎研究。

近年自旋電子於類神經形態計算(neuromorphic computing)領域崛起，為結合類腦電腦的發展，本中心特於民國110年8月成立「台灣腦功能激發實驗室」，旨在發展腦神經科學之相關研究，以結合北/中/南醫療診所建立台灣區腦功能疾病醫療合作中心為主軸，整合本校與產學力量開發腦功能檢測與激發技術及人才。發展台灣腦功能疾病分析軟體，運用臨床數據庫資料收集和程式計算技術，來加速發展智慧醫療應用如腦功能疾病的早期預測、判讀及治療所需的參數。培育EEG及TMS結合之相關人才與技術整合，有助台灣取得相關領域的國際領導地位，提升我國在數位醫療技術上的競爭力。發展方向包含: (1)腦電波圖於腦功能疾病上的檢測分析技術(2) 經顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation; TMS)在腦功能疾病上的應用(3)AI輔助腦功能疾病嚴重性之判別技術(4)iTMS個人化最佳化治療方案等核心技術之開發。主要針對之腦功能疾病如:憂鬱症、中風、失智等。

►專屬腦功能疾病研究之設備與空間	►自架台灣唯一EEG與TMS結合之刺激系統
►EEG與TMS結合之刺激系統的實際操作圖，該系統可於刺激當下同步估測到腦電波圖的變化，有利於了解治療參數對腦刺激的作用影響效能。	►雙人EEG腦電波同步量測系統，能同時量測兩人(各32頻道)之訊號，可應用於雙胞胎、腦功能開發等實驗。

♦臺灣自旋科技研究中心產學合作亮點

本團隊近期與『秀傳醫院』、『高雄/台南元元診所』、『南投佑民醫院』、『慧腦科技股份有限公司』等合作，共同針對『經顱磁刺激與腦電圖相結合在腦功能障礙疾病治療中的應用』進行開發，運用臨床數據庫資料收集和程式計算技術，來加速發展數位醫療應用，特別針對腦中風/憂鬱症部分的嚴重性判讀、治療所需參數、最佳治療方案等。

►近期產學合作研究內容

►本團隊產學合作流程，經由醫療院所提供腦電波資料，由本團隊負責數據分析與提供iTMS個人化治療方案，再由合作單位進行診治與追蹤。

►本團隊獨創之個人化穿顱電磁刺激（iTMS）技術:目前中風/憂鬱症/失智等病症之治療參數都是單一化的，故成效上並非對每個人都有效，有些人需要更長期的時間治療，有些更是反覆退化復發。本團隊結合EEG腦波圖與TMS刺激反應，找出最佳的個人化治療參數(iTMS)，利用共振原理更有效率的提高治療成效。

►理想腦波狀態與思覺失調症腦波比對圖

►本團隊合作案例之治療前後腦電波分佈比對圖，透過AI人工智慧輔助判別憂鬱症機率原為74%，以iTMS個人化治療後，降至32%，且透過腦電圖分析阿爾法（α）波段頻率分佈亦得到改善。

重要產學合作為:

►與雄大診所合作『TMS激發最佳化分析』	►與佑民醫院合作『腦功能檢測與分析』

►慧腦股份有限公司至雲科參訪與討論，本團隊已與該公司完成『300萬元技術轉移』，為本校技轉金最高案例。

►元元診所至雲科參訪與討論，本團隊已與該診所簽訂112-114年產學合作共計『500萬元整』

♦結合產學合作與中心教學促進產業與學研技術並進

為促進產業與學研技術並進，特開設有『腦功能電磁激發與腦電圖物理原理(含操作實習)』課程，課程結合腦神經科學，電磁學，以及AI machine learning 等技術，介紹以非侵入性的方式測量以及分析大腦在進行認知活動時所產生的電生理反應。

• 該課程旨在提供學生有關腦電波(electroencephalogram or EEG)以及腦經顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）方面的知識與物理原理。課程內容包括：(1) 腦電波的神經基礎，腦電波以及事件的相關記錄、(2) 腦經顱磁刺激技術、(3)實驗設計、(4)資料分析，及AI ML 、 (5)最新文獻的閱讀以及討論。
• 並定期對外提供短期訓練課程，協助醫療院所的護士與技術人員至本單位接受腦電波量測技術與TMS刺激原理等相關訓練。
• 透過產學實際案例的分享，回饋與持續完善研究團隊技術。

♦學生表現及參與產學後的就業狀況

目前畢業學生仍以自旋電子科技、半導體、光電、材料、工程類別工作為主，任職於: 台積電、台灣晶技、群創光電、日月光、聯華電子等公司。

♦中心產學合作未來發展及未來規劃

• 持續與國內廠商/醫療單位共同開發從腦電圖檢測分析技術、客製化最佳治療參數與方案設計、與周邊醫材或技術改進。
• 與醫療單位就中風/憂鬱症/失智等腦功能疾病長期產學合作，探討延緩腦功能失調或退化之可能性，驗證臨床關聯性，提出對腦功能疾病的診斷、治療與預防有效方案，節省醫療與社會成本，促進國人健康，並藉由技術價值擴散，帶動相關產業發展。

►辦理第三屆亞洲-大洋洲中子散射會議（AOCNS）國際研討會

►2022台灣磁性技術協會年會暨第34屆磁學與磁性技術研討會

吳德和主任個人小檔案： 專長： 自旋電子材料、磁性物理、磁性奈米科技、光電物理、腦神經網路激發、穿顱電磁刺激、腦波偵測。 學歷： 美國亞利桑納大學物理 博士 現職： 國立雲林科技大學 材料科技研究所 教授 國立雲林科技大學台灣自旋科技研究中心/台灣腦功能激發實驗室 主任 亞洲磁性技術協會聯盟(AUMS) 副理事長(台灣) 經歷： 亞洲磁性技術協會聯盟(AUMS) 理事長2020/1-2021/12 美國IBM/Almaden 研究中心 訪問學者 2013/02-2013/08 台塑六輕園區 空氣污染委員會委員 2012/01-2016/12 台灣磁性技術協會 第九、十屆理事長 2010/09至2014/09 僑光科技大學 校長 2009/03至2012/07 人文與科學學院 院長 2003/08至2009/03 材料科技研究所 所長2007/08至2008/02 文理通識學科 主任 2000/08至2003/07

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