導論

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1 國立中央大學九十七年度系所評鑑 太空科學研究所自我評鑑報告 聯絡人 : 楊璧朱 聯絡電話 : 電子郵件 : ncu5750@ncu.edu.tw_ 系所主任 : 潘貞杰 ( 簽章 ) 5

2 摘要 本所創所至今已邁入第 19 年, 成立之目的在配合國家太空計畫, 為我國培養高品質之太空科學人才 成立至今全程參與福爾摩沙衛星系列及探空火箭系列並執行國內外太空相關合作計畫 依太空任務及社會變遷之需求, 本所成立各主題實驗室, 鼓勵師生動手作 在基礎數理等學科之強化後, 以研究帶動教學, 研究生以專業課程所學支援各研究計畫並完成論文 目前本所已培育 40 位博士及 320 位碩士, 投入產學相關行業, 為社會各界所樂用 本所教師同仁除平日之教學之外, 在各研究專精領域亦多有建樹, 與國際一流學府相較不遑多讓 師生亦積極參與推動全國及社區之太空推廣教育, 將太空專業知識化身為科普教育, 向下紮根

3 目次 壹 導論一 太空科學研究所之歷史沿革 1 二 現況概說三 準備自我評鑑過程 貳 自我評鑑之結果一 目標 特色與自我改善 4 ( 一 ) 現況描述 ( 二 ) 特色 ( 三 ) 問題與困難 ( 四 ) 改善策略 ( 五 ) 小結二 課程設計與教師教學 11 ( 一 ) 現況描述 ( 二 ) 特色 ( 三 ) 問題與困難 ( 四 ) 改善策略 ( 五 ) 小結三 學生學習與學生事務 23 ( 一 ) 現況描述 ( 二 ) 特色 ( 三 ) 問題與困難 ( 四 ) 改善策略 ( 五 ) 小結

4 四 研究與專業表現 34 ( 一 ) 現況描述 ( 二 ) 特色 ( 三 ) 問題與困難 ( 四 ) 改善策略 ( 五 ) 小結五 畢業生表現 56 ( 一 ) 現況描述 ( 二 ) 特色 ( 三 ) 問題與困難 ( 四 ) 改善策略 ( 五 ) 小結 參 其他 ( 系所自行補充 ) 62 肆 總結 69 伍 附錄 A 師資專長 B 年教師著作目錄與近三年教學 研究與專業表現成果 C 學年度教師計畫清單 D 博士班研究生修業辦法 碩士班研究生核心課程修課辦法 E 歷屆畢業生就業狀況表 F 學年度工作報告

5 壹 導論 一 歷史沿革太空科學研究所於民國七十九年成立碩士班, 八十二年成立博士班, 為國內唯一培育太空科學相關人才之研究所 但早在民國五十一年國立中央大學 ( 簡稱中大 ) 於苗栗復校時, 首創之地球物理研究所即有高空物理組, 從事高層大氣之教學與研究 而在太空所成立之前, 亦有大氣物理研究所的碩士班及博士班研究生專攻太空科學方面之研究 民國五十七年臺灣中大遷移至中壢校區, 理學院也增設大學部物理系及大氣科學系, 後者分大氣與高空 ( 太空 ) 物理兩組教學 自民國七十九年太空科學研究所正式成立後即負責研究所和大氣系太空組之教學 民國八十七年原隸屬於理學院之地球相關系所分出, 獨立為全國第一個地球科學院, 自此太空所改隸地科院, 專注於地球科學太空方面的研究 民國九十三年起大氣科學系更採用大氣與太空分組招生 太空組之招生與教學由太空所負責講授 因此太空科學研究所培育學生自大學部起在物理 數學以及電腦程式的能力, 乃至進研究所在跨理 工 資電等方面之太空科技專長 經近二十年的積極經營及長期與國科會 國家太空中心及國外的研究單位合作, 太空所擁有豐富的專業知識與完善的設備, 它已成為國內外太空科學研究之重鎮 二 現況概說本所位於科四館第八及九樓, 所佔用空間為 1.5 樓層 空間有效使用於 3 間教室,1 間中型會議室,2 間小型多功能討論室,10 間主題研究實驗室,2 間博碩研究生室,1 間博士後研究室,11 間教授研究室, 與所辦公室及所長室各 1 間 其中因主題研究計畫之擴張, 研究實驗室需求空間逐顯不足 本所現有師資陣容包括專任教師 20 位 ( 含主從聘 ), 兼任教師 5 位, 負責本所碩博士班之教學與研究, 以及大氣科學系太空組的教學與輔導 專任教師中

6 12 位主聘,7 位從聘,1 位合聘, 分別來自中央研究院 (1), 中大天文所 (1), 中大地物所 (1) 及中大太空及遙測中心 (5) 本所運作是由所長 主聘教授以及 5 位太遙從聘教授所組成的四個委員會分別負責學生事務 學術研究 電腦與圖書以及課程等之規劃與管理 此外本所目前亦聘請有博士後研究 (11), 專案研究員 (2), 及訪問或講座教授 (2) 協助專題研究計畫之推展及研究生之指導 本所每年招生名額 : 碩士班 23 名, 博士班 11 名及外籍生 2-3 名 目前 (97 學度 ) 正就讀本所的碩士班生有 47 人 ( 含外籍生 1 名 ), 博士班生有 38 人 ( 含外籍生 1 名 ), 主聘教師與研究生比為 1:7 碩士班研究生在就讀期間必須通過三類核心課程中 ( 太空科學類, 物理類, 及數學類 ) 每類至少一門課程 ( 參考附件 ) 始能畢業, 而博士班生必須在第五學期 ( 在職生在第七學期 ) 開學前, 通過每學年第一學期開學前所舉辦的資格考, 才能成為博士學位候選人 本所的研究重點領域包含高層大氣 電離層 磁層 行星際空間 太陽圈物理與動力 行星科學 太空電漿物理模擬 太空科學酬載研製 雷達氣象與衛星遙測等 為因應上述研究主題, 本所硬體設備, 主要有特高頻 (VHF) 雷達 高速計算與個人電腦實驗室 太空環境實驗室 電波傳播及雷達元件研發實驗室 電離層電波科學實驗室以操作控制分佈於全台各據點之台灣電離層觀測鏈儀器 ; 太空酬載實驗室以培養學生太空科學酬載之設計 製作與應用能力 ; 電波資訊實驗室以主導雷達氣象研究以及為參與執行國家科學衛星計畫而設立之資料中心 其他資源還包括設立於太空及遙測中心之數據影像處理, 衛星遙測以及電離層探測 ( 包含電離層斷層掃瞄 ) 等實驗室 本所在太空科學研究與教育之廣度及完整性為國內獨一無二, 從理論 數值模擬 地面雷達觀測以至太空實驗儀器和行星探測都具有專門人才 本所曾是參與國家第一期太空計畫 ( ) 計畫的主要科學團隊, 也正積極參與第二期太空計畫 ( ) 之發展 長久以來亦持續參與國際太空科學研究計畫, 並與國外研究機構保持合作交流關係 目前本所執行中的國際合作方案或簽署協定, 合作對象分佈於美 日 俄 菲律賓及中國等國之大學或研究機構 本所的

7 研究生也常有機會短期出國到交流機構訪問學習, 以拓展專業視野 過去三年本所主聘教師在太空科技研究領域發表的 SCI 論文年平均約為 35 篇 ( 每人平均 2 至 3 篇 ), 榮獲國科會 國家太空中心及其它建教合作計畫年平均件數約為 30 件, 總經費平均每年約為伍仟萬元 創所迄今已培育空科技人才 360 人 ( 含 96 學年度畢 ), 其中碩士畢業生 320 人, 博士畢業生 40 人 本所畢業生除繼續深造, 留駐國內外學術機構外, 也有不少碩士畢業生轉至電子或通訊科技公司發展, 成為專業工程師或經理人才 本所設有校友網頁, 幫助畢業生瞭解職場現況, 及早培養就業能力 三 準備自我評鑑過程本所於 95 學年度起即配合學校自評執行委員會建議時程, 為執行 97 年度教育部系所評鑑事宜做準備 本所於 95 學年度第 2 學期第一次所務會議時成立 系 ( 所 ) 級自評執行委員會 由葉惠卿所長擔任主任委員, 並請郝玲妮教授 許志浤教授及劉正彥教授等擔任本所自評執行委員會委員, 分別規劃籌備有關學生事務, 學術研究及課程方面之評鑑相關事宜, 並由主委及行政組員楊璧朱總攬評鑑工作之進度 在同次會議中, 本所全體同仁亦推薦敦聘請校 ( 內 ) 外評鑑委員名單數名 因受限於評鑑委員必須與本所沒有任何聘約關係者, 評鑑委員非常難尋, 經數度徵詢及時程改變, 終於確認邀請陳哲俊 陳秋榮及許瑞榮等三位教授擔任評鑑委員, 在 96 年 8 月到校實地訪評, 並完成訪評報告 之後, 本所自評執行委員會也針對訪評報告提出改善方案, 並在 8 月底 ( 比建議時程晚一個月 ) 完成自評報告, 提交院自評執行委員會審議 其後我們繼續追蹤改善自評成果 97 學年度第 2 學期第一次所務會議之後, 自評執行委員會開會討論撰寫 97 年度教育部評鑑報告之內容工作分配與繳交期限, 決定由各委員召集人協助撰寫, 亦請各委員編寫評鑑報告時能依教育部要求之架構重新改寫 六月上旬本所新所長確定人選為潘貞杰教授, 自此潘教授加入準備 97 年度教育部評鑑報告的行列 最後報告將由所辦組員彙整, 交由潘貞杰所長負責總結

8 貳 自我評鑑結果 一 目標 特色與自我改善 ( 一 ) 現況描述 1 系所設立宗旨及教育目標與校務發展計畫之相符程度中央大學在臺復校乃以地球物理起家, 歷年來自然形成以地球科學 環境科技 遙測技術為背景發展 從宇宙天文到地球 大氣, 以至水文 防災等, 均擁有全國最完整的系所, 其中, 研究教學的範圍包括認識 監測及分析, 以進一步尋求地球環境的永續發展 太空科學研究所於 1990 年配合社會需求及校務發展而成立, 積極參與當時啟動的國家第一期太空衛星發展計畫, 而教育目標旨在培育我國太空科學高級研究人才 創所迄今, 太空所一直是國內唯一的太空科學教育與研究並重的先進機構 有堅強的師資陣容及完善的研究設備, 並廣招跨領域背景的碩士班及博士班學生, 更致力於大眾科學教育之推廣 本所主要研究領域包含太陽圈物理 太空電漿物理 磁層物理 電離層物理 行星探測 雷達觀測 太空遙測科學與太空科學酬載研製, 所涵蓋的研究領域之廣泛, 專門人才之眾多, 乃屬全球研究機構或相似學術單位少見者 近 20 年在本所師生 研究人員及工作同仁積極的經營下, 中大太空所 的聲名遠播 太空電漿組 方面對 太空天氣 (Space Weather) 方面之研究獨步全球, 所發展之預測模式現為全球採用 電離層雷達組 則為全球特高頻雷達之研究重鎮, 近年來利用電離層不規則擾動研究地震前兆更是備受國際矚目 遙測科學組 利用衛星影像對氣象 防災及國土監測等領域做出不可磨減之貢獻, 搭配衛星所進行之酬載儀器, 亦如火如荼進行中 本所已是各方人才嚮往匯聚的學術研究單位 本所順應國內外太空科學的發展而成立, 招收研究生給予專業的訓練, 全所

9 師生亦投入國家的太空科學研究行列 2 系所教職員與學生對教育目標的認同本所教學配合同仁之研究主題分為三組, 教育目標在培養獨當一面之研究人才 在 太空電漿組 方面以電腦模擬太空電漿環境為重點, 本組學生具有電腦分析處理各式太空資料之能力, 教師亦主導國際合作, 在 太空天氣 領域獨步全球 ; 電離層及雷達組 旨在利用電磁波探測大氣及太空, 學生利用國內外各型雷達進行觀測, 以實務與理論相結合, 師生亦常有新觀測及理論成果發表, 是全球研究重鎮 ; 遙測組 配合地球衛星由太空往地面進行各式探勘, 為防災及國土監測貢獻卓著 本所師生以卓越之研究成果, 表達對本所教育目標之認同 3 教學與學習活動與系所教育目標相符程度為達成本所培育太空專門人才之目標, 在教學方面分成基礎科目及專業科目訓練本所學生 基礎科目以 高等太空科學 及 數學 為主, 要求本所學生具備太空科學之數理基礎 專業科目則依個人研究主題, 由指導教授輔導修習各領域所需之專業課程, 最終實際應用在參與研究計畫及完成個人畢業論文 在本所教師主導之研究計畫則提供學生學以致用之機會, 並藉以達成本所之教育目標 總括本所近來師生參與國家太空中心之大型研究主題計畫有 : (1) 福衛系列衛星一號 二號及三號 (2)ARGO 衛星 (3) 探空火箭計畫, 探空二 三 五及七號火箭 (4)GPS-ARC 計畫另外, 本所擁有之特高頻雷達及電離層探測相關儀器則提供學生遙測大氣及太空之實驗工具, 而新設置的 太空電漿模擬艙 及 酬載儀器實驗室 提供教學及實習活動之用 經由基礎及專業科目之教學配合參與各研究計畫及主題實驗室之動手操作, 本所之教育目標明確而精準的完成

10 4 系所行政管理運作機制之運作情形本所設有四個委員會運作行政管理及所務事宜, 分別為 學生事務委員會 學務研究委員會 電腦與圖書委員會 課程委員會, 分設召集人各司職守, 所長為委員會之當然委員 系所每學期召開三至四次所務會議, 由所長召集並報告所務作業相關事項, 各委員會召集人報告相關事務, 由與會同仁合議決行 在所務會議召開前一週以書面通知本所教師同仁與會議題, 學生及教職員若有重要議題, 亦得以 臨時動議 方式在會議中由所長代為提出 5 系所自我評鑑機制之組織與運作本所於本次自我評鑑過程的工作如下 : 本所設有 評鑑計畫小組, 為執行九十七年度教育部評鑑事宜, 本所成立評鑑指導委員會, 由所長葉惠卿擔任主任委員, 並聘請劉正彥教授 郝玲妮教授及許志浤教授擔委員會委員, 此外再加上行政助理, 由委員會負責規劃評鑑工作之相關機制, 並由小組主席負責總攬本次評鑑工作之進行情形, 包括進度分工等 於九十六學年度第二學期開始, 將評鑑報告分配成六部份, 由負責的老師分配統籌各部分報告內容, 最後再交由所辦行政助理彙整 經由不定期的院務會議討論各系在評鑑報告攥寫上的優缺點提出改進的地方, 再繼續重新編排系所的報告內容, 最後再根據評鑑報告應改進的地方從系所徹底改進 6 系所與相關系所相較下之辦學特色本所以研究太空科學為職志, 配合人造衛星 雷達 大氣遙測等技術及電腦數值模擬從事太空及高層大氣之研究 本所的教育目標在於培訓太空科學相關專門人才, 在研究與教學互相配合之下, 設計學生之學習課程 從大學部大氣系太空組課程的基本訓練, 至研究所的專業訓練, 課程的設計皆是一貫且有系統 研究所的學生約有一半來自大氣系太空組, 大學部大氣系太空組的學生經過 4 年的大學學習, 對進入本所研讀, 自然熟悉本所的教育目標及方式 另外半數學生來

11 自全國各大專院校, 未進入本所就讀前, 或許不清楚本所的教育目標, 但本所透過新生座談會 與教師晤談及基本學科 - 高等太空科學的簡介, 協助學生認識本所, 故本所依研究領域而分組教學, 依學生興趣在指導教授引導之下進行研究 本所的教學依研究領域分為太空電漿 電離層物理 雷達探測與遙測科學三組, 課程的設計依各組的研究需求而開授 7 系所之招生情形 本所於 學年度碩士班招收 名,94-96 學年度博士班則招收 12 名 本所之碩 / 博士班配合學校於 93 學年度開始招收外籍研究生, 總計 學年度共招收外籍生 3 人 97 學年度有 1 名印度籍博士生及 1 名越南籍碩士生 學年度近三年招生情形統計如下表 碩士班 94 學年度 95 學年度 96 學年度 推甄 考試 在職生 其他 ( 外籍生 ) 共計 共計 :25 人共計 :25 人共計 :22 人男 :20 女 :5 男 :22 女 :3 男 :18 女 :4 博士班 94 學年度 95 學年度 96 學年度 逕攻 推甄 考試 在職生 其他 ( 外籍生 ) 共計 共計 :9 人共計 :11 人共計 :9 人男 :6 女 :3 男 : 9 女 :2 男 :8 女 :1 8 系所自我改善之機制與成效 (1) 每學期進行教學評量, 由學生針對教學內容及品質進行評估, 作為教學改

12 進之參考, 並依以選拔教學優良教師以供同仁學習, 成效頗佳 (2) 定期召開學生事務及課程委員會, 調整課程及教學方向 (3) 與美國及日本太空領域之科系及研究中心簽定 MOU 以支援本所研究及教學之需求 (4) 定期邀請國內外專家學者舉行自我評鑑, 以發掘問題並調整本所未來發展方向 ( 二 ) 特色 太空電漿物理組本組之教學方向, 在於傳授以及探討有關太空電漿 (Space Plasma) 的種種物理和動力特性, 包括太陽物理 太陽風 (Solar Wind) 行星際磁場 (Interplanetary Magnetic Field) 與磁層(Magnetosphere) 的各種現象和動力過程 此外, 太空電漿和磁層 / 電離層 (Ionosphere) 的交互作用, 以及太陽擾動對太空電漿和磁層的影響, 也是本組的教學和研究主題之一 在進行研究的方法上, 本組以電腦數值模擬以及人造衛星現場量測 (in-situ Measurement) 資料的分析處理為主 電離層物理 / 雷達探測組本組主要利用本所現有的各種雷達設備, 包括高頻與特高頻雷達, 以及取自福衛系列或其它電離層衛星資料, 配合相關教師同仁的專長, 從事電離層 中低層大氣的各種現象及動力過程的研究與教學任務 所使用的方法則利用各種雷達觀測技術, 包括雷達干涉法 (Radar Interferometry) 分離天線漂移法(Spaced Antenna Drift Method), 以及都卜勒波束掃描法 (Doppler Beam Swing Method) 觀測大氣各種現象以及動力結構 另外再配合理論的電腦數值模擬結果, 和觀測結果進行比較, 將可以對發生在電離層與中低層大氣內的各種現象, 做更深入的

13 探討 遙測科學組本組的教學與研究方向, 主要利用各種資源衛星和架設在航空器的相關儀器設備所搜集到的地面影像資料, 進行地貌地物的鑑識與辨別, 以供其他的應用與研究之用 此外本組亦從事與衛星氣象 目標定位 雷達影像 幾何校正 大地測量等有關的教學與研究工作 本組所需的特殊專長的教師, 主要係透過與太空和遙測研究中心相關同仁合聘的方式, 參與本所的授課與研究工作, 以達到本組教學與研究的任務需求 ( 三 ) 問題與困難 本所近年來的發展, 有其優勢及侷限 本所在探空火箭及衛星酬載的研發成果, 不論在基礎科學或科技上的貢獻不可忽視, 這是本所的優勢, 也是未來繼續發揮的空間 但本所發展上亦有侷限, 反應在教師人力的不足, 及研究組群的不平均及分治 本所不論在教學及學生的輔導上, 實際上具足系所的規模, 但教師的人力上猶停留在研究所的規模, 一直無法開拓人力, 造成教師們的負擔過重 另外, 三組研究組群的師資不平均, 太空電漿組因教師的退休, 新增師資員額受限, 無法廣納優秀人選, 故該組教師在人數上有弱化現象 另外遙測科學組因太遙中心將獨立招生, 未來本所遙測科學組處於不確定的狀態 ( 四 ) 改善策略 本所的改善機制, 一則向學校盡力爭取教師員額, 一則強化與太遙中心的合作關係, 除了在教學上, 雙方單位的教師在研究的合作是可考慮的 此外將善用國際合作機會引進歐 美 日 俄 印度等國科學人才及科學成果, 以擴展本所研究領域之廣度與深度, 例如今年至本所服務的客座教授小山孝一郎對本所在電離層研究 酬載實驗室建立及儀器研發上助益良多

14 ( 五 ) 小結 目前本所主從聘及合聘之專任教師共 20 位, 博士後研究共 11 位, 博士班研究生計 35 位, 碩士班研究生計 42 位 另外, 工作人員有組員 1 名, 專案助理 1 名及計畫專任助理 16 位 本所因國家太空計畫之啟動而成立, 積極參與國家太空中心之各項太空研究 在 福衛一號 計畫中, 本所全程主導了 電離層電漿及電動效應儀 (IPEI) 計畫之運作, 成績斐然, 對全球電離層不規則體的研究啟一頁研究新局, 其累積之資料庫至今仍為各界廣泛使用中 福衛二號 計畫中, 本所遙測科學組同仁投入大量心血, 其高解析衛星影像救災 防洪及環保, 有重大貢獻, 日前的四川大地震, 更提供了第一手的災區影像以供救災之用 甫完成發射的 福衛三號 計畫配合全球定位系統衛星, 對全球大氣及電離層提供高品質及高密度之高度剖面大氣參數 本所亦與國家太空中心合作成立 全球定位科學應用研究中心 (GPS-ARC), 利用 福衛三號 資料進行反演大氣及電離層研究 另外, 探空火箭計畫, 本所亦主導了 探空二 三 五及七號火箭 之研究 近廿年來, 本所對國家太空中貢獻良多, 主持並執行國內太空計畫, 幾乎無役不與 配合國內衛星及探空火箭計畫之執行, 本所教師亦輔以個人之國科會計畫, 以地面雷達遙測之成果與衛星及火箭配合, 各式資料由不同專長之同仁加以分析處理, 成立主題研究室, 佐以各項儀器設備供師生操作 在師生齊心努力之下, 本所研究成果備受國際矚目 在此同時, 研究生的訓練更圍繞在各研究主題上, 由本所教師帶領, 除了基本及核心課程之教育外, 實際參與研究計畫更是本所學生之特色, 在此良性循環之下, 本所畢業生均有完整之研究能力, 繼續在學界及職場上貢獻 因此本所之目標明確且經精確執行, 成果斐然亦已成為國際太空科學之研究重鎮 另外, 本所定期自評, 邀請國內外專家為本所提供改善之規劃, 其結果於所務會議中討論並執行, 在下次的自評中呈現改善績效

15 二 課程設計與教師教學 ( 一 ) 現況描述 1 課程規劃之理念與教育目標本所教學與課程設計涵蓋大氣科學系大學部太空組之課程, 以及太空科學研究所碩士班與博士班的課程 大學部的教學與課程規劃以奠定學生學習太空科學的基本數理概念為目標, 大部分屬專門知識的基礎入門課程 本所規劃的大學部大氣科學系太空組學生的必修課有普通物理 ( 含實驗 ) 應用數學 大氣科學概論 太空科學概論 向量分析 力學 電磁學 電離層物理 程式語言與繪圖 電漿物理導論 數據析與處理 近代物理學 太空物理學等科目 此外, 每位老師就其專長開授專題討論和專門研究兩科目, 讓大學部學生進入各個實驗室和野外觀測, 並向碩博士生學習和參與計畫研究 研究所的教學與課程規劃以提升學生太空科學專業知識, 並強化研究工作所需數理能力以及電腦運算能力為目標 課程架構分為基礎學科和專門學科兩部份 基礎學科課程包括了 : 研究方法 電動力學 高等應用數學 高等大氣幅射 電磁波 宇航動力學 隨機過程與波譜分析 高等太空科學 太空電漿物理 數值模擬 古典力學 專門學科涵蓋了電離層物理 太空物理 雷達科學 太空酬載 遙測科學等五大研究方向 其中 電離層物理 太空物理 的目標是探討地球系統及太陽系之太空環境 ; 雷達科學 以雷達技術探測人類生活周遭之低層和高層大氣環境變化 ; 太空酬載 為設計火箭與衛星酬載以探索太空環境; 而 遙測科學 則是利用太空科技從太空中看地球 因此本所課程規劃除了研究太空環境之奧秘外, 亦發展太空科技以監測地球大氣和太空環境之變遷 以下為五大研究領域相關之專業課程規劃情形 (1) 電離層物理 - 探討電離層的物理現象及過程 課程科目 : 高等電離層

16 物理 高等電離層觀測 (2) 太空物理 - 研究太空環境, 包括磁層 行星際空間 太陽表面等物理現象 課程科目 : 磁性流體力學 磁層物理 (3) 雷達科學 - 學習雷達觀測的原理與方法 如何運用雷達觀測中低高層大氣運動與降水現象 電離層的擾動, 及如何分析雷達觀測到回波資料 課程科目 :VHF 雷達訊號分析及處理 MST 雷達觀測原理 雷達遙測大氣原理 隨機過程與波譜分析 (4) 太空酬載 - 講授在實驗室模擬太空電漿環境與量測太空電漿密度 溫度 離子成份, 及觀測電磁場的方法, 學習衛星各次系統的軟硬體的設計 課程科目 : 電漿量測 衛星系統設計 (5) 遙測科學 - 學習各種遙測的理論, 處理遙測資料的方法 技術與應用 課程科目 : 太空遙測原理 微波遙測 微波系統工程 遙測數據影像處理 光學遙測學 遙測演算法電路設計 此外, 本所碩博士班均必修書報討論一年, 這門課的開課目的, 除了擴大學生之研究視野外亦增強學生的論文發表能力 此外因應世界新近太空科學發展, 本所亦視情況開授特論課程以利碩博士生深入認識其研究課題 學生在入學後可依本所目標特色所設計之課程進行研修, 以基礎數理及書報討論為入門, 再依個人興趣決定研究方向後, 依三大主題分組深入學習, 其流程如下 :

17 每學期研究所平均開授 門課程, 支援大學部課程平均開授 門 2 課程規劃設計之機制與執行方法平均而言, 本所教師每學期於大學部和研究所各開授 1~2 門課程 在教師教學時數與開課必要性雙重因素的考量下, 我們的排課原則以大學部必修課程 地科院大學部學程規劃課程 以及太空科學研究所核心課程為優先安排對象 我們的課程安排與執行方式, 是由各位專兼任教師, 根據其專長, 於每年三 四月間填寫下一學年度教學意願表 最後透過協商, 以及授課三年內, 優先安排相同課程等原則下, 由課程委員完成授課安排的初稿, 再交由所務會議做最後的確認 太空科學研究所的課程可分為四大類 : 太空科學類 物理類 數學類及專門學科類, 前三類就是研究所的核心基礎課程, 原則上每學年均常態地開授 而專門學科的開課情形則變化較大 此外, 太空科學隨時有最新的研究理論與實驗觀測發展, 故教師們會根據最新的研究方向開授新的課程, 使研究生得以學習新知 順利參與最新的研究計畫 為避免新開課程的名目過於繁雜, 在每次向學校教務處提報新課程前, 本所會先委請課程委員會, 開會檢討新課程的內容, 並請開課的教師蒞會報告, 評估該門課程開授的必要性, 並作適當的建議

18 3 學生修課輔導每學期結束前, 中央大學課務組均安排導師輔導大學部學生選課 本所教師每人都熱心參與指導大氣科學系太空組大學部學生學習與生活的導師工作 平均每位主從聘專任教師每學期負責照顧導生約 5 至 12 名 期末期間, 每位主從聘專任教師, 均熱心參與輔導大學部導生選課工作 至於研究生部份的選課輔導工作, 則分別由個別的指導教授, 根據該研究生的研究主題, 進行選課輔導 4 課程意見回饋與課程規劃之檢討與修正本所每學年會根據師生的回饋意見, 或是上級單位的教學或入學政策, 檢討修正課程規劃方案 主要執行之單位為本所 課程委員會, 經綜合院課程委員會議之意見後, 進行授課調整及增刪課程之工作 5 專兼任授課師資概述本所主從聘專任教師共有 20 位 (13 位教授 4 位副教授及 3 位助理教授 ), 均獲有國內外博士學位且學有專精, 教師質量俱佳 就單一教育機構而言, 教學領域之廣度和完整性以及教師人數皆為世界第一, 因此教學內容至為完整和豐富 除了專任教師因應國家太空科學發展培育人才外, 每年另外聘有 4 位兼任教師, 以及 1~2 位外籍教師以增強教學與實驗或協助指導研究生 知名外籍教師與學者的參與講授最新資訊, 除了與國際緊密接軌外, 亦大幅提高本所水準和知名度 6 課程大綱與教學目標及內容的網路資訊本所教師充份利用現今電腦科技, 採用 BB 教學與學習互動系統 (Blackboard Learning System) 或教師個人網頁 每學期課程初選前, 任課教師將課程大綱上網, 大綱含授課內容 教科書 / 參考書目 授課方式及評量方式等 學生們可進入教務處的課務系統閱讀所欲修課的課程大綱, 建立初步的認識 於學期開

19 始, 教師們於第一堂時會再進一步簡介課程的教學內容 利用 BB 教學與學習互 動系統, 教師進入系統, 隨時公布授課進度 作業與測驗成績 另外教師自建網 頁亦提供學生一窺新近研究知識 7 教學與研究之空間與設備為便利教師們授課與教學效果, 每間教室內均設有個人電腦 網路 單槍投影 螢幕, 其中一間大教室兼作演講室用, 加設電子白板 電視 錄放影機 擴音機等 所辦公室備有一台平版電腦專供教師們教學用 教師們上課以 PPT 和黑 / 白板書寫雙種方式呈現, 而教材大多採課前教材和課後講義上 BB 網, 本所教師們皆充份利用現代科技設備以提高教學效果 除此之外本所設置有討論室一間提供教師與學生學習與討論, 在各樓層電梯出口大廳亦仿國外知名教育和研究機構設置有討論空間提供學生相互討論和提問 本所高速電腦中心提供專業數學計算軟體如 MathWorks MATLAB 25 人教室教學版, 供教師們使用 太空酬載實驗室則提供資料擷取與模擬之軟體 NI LabVIEW 無限人數之系所教學版與五套教育實驗室虛擬儀控套件 此外本所於校內設置有 12 個實驗室並於校外設有 10 個觀測網站提供教師教學和學生學習與研究 其中實驗室與教學研究息息相關, 從實驗室內容可略窺本所教師的教學研究內容 本所主要實驗室包括了 : 中壢特高頻雷達站 高速計算實驗室 電波傳播實驗室 衛星酬載發展實驗室 電離層電波科學實驗室 電波資訊實驗室 太空酬載實驗室 - 核心設備 太空環境實驗室 臺灣西蜜斯科學研究室 電離層資料中心 太空酬載實驗室 -IPEI 資料分佈中心 電離層探測實驗室 各實驗室的主要設備與研究內容簡介如下 : (1) 中壢特高頻雷達站中壢特高頻雷達係於民國 74 年 6 月正式成立於國立中央大學校園內, 緊臨太空及遙測研究中心 本雷達的主要目的為利用電磁波的散射與反射作用, 藉適當的雷達訊號分析與處理技術, 將雷達回波的訊號強度 相位值 都卜勒頻移

20 頻譜等參數萃取出, 以觀測發生在對流層 平流層與中氣層內的亂流 三維風場 重力波 大氣閃電與流星事件以及各種相關的大氣現象與參數 另外, 電離層電子密度不規體之三維結構, 漂移速度, 發生高度以及電漿擾動等特性亦可利用本雷達進行觀測與研究 中壢特高頻雷達站的主要儀器設備包括了 :52MHz 雷達發射機 (20KW) 五部 接收機六部 雷達訊號處理與控制系統 中層大氣天線陣列 電離層天線陣列 干涉天線陣列 (2) 高速計算實驗室資料分析和理論發展為本所教學和研究之主幹, 因此高速計算為主要工具 本實驗室 (High Speed Computing Laboratory) 提供全所師生高速計算以及處理大量影像資料的電腦環境 高速計算實驗室中的主要儀器設備, 包括了 :IBM 雙 CPU 的 Unix 電腦工作站一台 以 Linux 為作業系統的 IBM 超薄機架型伺服器電腦四台 可容納約十個以上超薄機架型伺服器電腦的中型 20U 機櫃三座 以 Windows 為作業系統的 Tyan 八路單核心伺服器電腦一台 以 Linux 為作業系統的 Tyan 八路雙核心伺服器電腦三台 一台 IBM RS6000/43P 工作站作為本所的網頁伺服器 (Web Server) 的主機 (3) 電波傳播實驗室本實驗室利用理論研究與各種儀器實驗觀測, 探討電磁波在地球大氣環境中的各種傳播現象, 包括海面蒸發導管 (Evaporation Duct) 對電磁波的波導 (Wave Guide) 作用, 存在於中性大氣與電離層中的大氣折射指數不規則擾動 (Atmospheric Refractive Index Fluctuations) 對電磁波的散射 (Scattering) 與反射 (Reflection), 以及閃爍 (Scintillation) 等作用, 降水粒子 (Hydrometeor) 對電磁波的吸收 (Absorption) 與散射作用, 大氣折射指數對於全球定位系統衛星訊號 (GPS Signal) 的延遲效應, 以及降雨對於 Ka 波段電磁波的雨衰減 (Rain Attenuation) 的觀測與研究等等 另外, 本實驗室亦致力於雷達系統的發展, 雷達遙測大氣與太空技術的開發與應用研究, 以及大氣與太空對人造衛星通信影響上的探討 本實驗室所參與的大型研究計畫, 包括中華衛星一號 Ka 波段傳播通

21 道實驗計畫 ( 已結束 ) 福爾摩沙衛星三號 COSMIC 計畫 國科會雷達整合研究計畫 高頻電波通訊研究計畫以及我國探空火箭 ( 二號 三號 五號 七號 ) 科學酬載計畫等 電波傳播實驗室的主要儀器設備包括了 : 二維光學雨滴譜一具 高解析度光學雨量計多套 自動氣象觀測儀系統一套 30MHz 雙態雷達一座 時間與頻率同步系統一套 19.5GHz 大氣微波輻射儀一具 19.5GHz 地面雷達系統一套 探空火箭 TMA 科學酬載地面照相系統三套 三頻標示訊號接收機三套 高時間解析度 GPS 接收機一具 (4) 衛星酬載發展實驗室太空科學所衛星酬載發展實驗室成立於 91 年 6 月, 其長遠目標為自主發展國內衛星或探空火箭之科學酬載, 以期建立國內太空科技之完整經驗, 為國家培育優秀之太空科技人才 實驗室雖成立不久, 且在此之前太空所在電子電路與儀器製作並未有基礎與設備, 這段期間本實驗室與本校其他相關系所密切合作與交流, 對於太空科學系統儀器所涉及之技術已建立了令人欣慰之經驗, 並已培育幾位具酬載實作能力之太空科學所研究生與博士後研究 衛星酬載發展實驗室為探測高層大氣氣輝而自行設計與製作的光度計, 已是成功發射的探空火箭四號的主要酬載 另太空中心 ARGO 衛星計畫支援下, 本實驗室自主研發高規格磁力計以探討磁層與電離層耦合現象, 未來將繼續參與國家太空中心之探空火箭和衛星之科學計畫 衛星酬載發展實驗室的主要儀器設備包括了 : 示波器 波形產生器 數位電表 頻譜分析儀與 以及其他電子電路軟硬體設備等 (5) 電離層電波科學實驗室本實驗室主要利用雷達和衛星技術觀察研究電離層電子濃度之三維結構與變化, 並探討地表大氣層 電離層 磁層 行星際乃至太陽擾動對地球電離層電漿濃度結構和動力之影響 內容涵蓋地震活動對電離層之影響 天氣惡劣對電離層之擾動 電離層赤道異常電漿結構與變化 磁層與電離層耦合現象 太陽擾動和太陽風暴時之電離層響應 未來將結合地面及太空人造衛星觀察電離層日 季 太陽活動性和地理位置變化並探討電離層電漿結構與動力 電離層電波科學

22 實驗室的主要儀器設備包括了 : 地電探針 地磁計 大氣冕儀 電離層頻儀 高頻都卜勒探測系統 電離層探測儀 全球定位系統 GPS 地面接收機觀測網 全天影像儀 (6) 電波資訊實驗室本實驗室研究有三個主題 : A. 太陽觀測 本實驗室以太陽望遠鏡針對太陽可見光部分進行觀測, 可以相機拍下太陽細部的面貌 ( 太陽黑子 暗紋 日珥等 ) 另外使用無線電接收機接收太陽不可見光的部分, 能監測太陽閃焰的發生, 與可見光部分進行對照 B. 電離層電波傳遞觀測 本實驗室以兩組接收機及天線進行電波背景噪訊的監測, 並可透過觀測資料與背景值的比對, 找出太陽閃焰 電離層暴 地球磁暴等各種現象的發生及持續時間 C. 極區電離層現象 極區由於氣候條件嚴苛, 過去大多僅有極光觀測資料而無詳細的電離層觀測資料 福爾摩沙衛星三號使用掩星觀測方式, 每天可提供全球 2000 筆以上的觀測資料 ; 因其軌道特性, 極區附近是衛星會密集通過的地區 提供了全新的研究方向與領域 本實驗室也著重太空科學推廣教育, 每年固定與中小學合作舉辦太空科學推廣活動 電波資訊實驗室的主要儀器設備包括了 : 太陽望遠鏡兩套 icom IC-PCR1000 接收機與 Diamond D707 天線觀測系統一套 icom IC-R3 接收機與 Diamond HFV5 天線觀測系統一套 RadioJove 太陽閃焰 / 磁暴觀測系統兩套 144MHz 收發機與 Diamond A144S5 天線觀測系統十套 短波收音機附電離層背景噪音觀測功能九套 7 米攜帶型天線七套 GPS 定位接收器二十套 (7) 太空酬載實驗室 - 核心設備太空酬載實驗室的科學發展目標是利用可安裝在各式太空載具的太空酬載來探測太空環境 為達成此目標, 我們須建立太空酬載的設計 製作 測試與校正之基本能力 發展方向以我們所熟悉的現地電漿量測開始, 從建立太空電漿環境測試與酬載校正之能力, 再逐步增進太空酬載的設計與製作能力 本實驗室現

23 有的兩項核心設備, 分別為太空電漿模擬艙與其監控系統之開發工具 (8) 太空環境實驗室本實驗室設立的目的是收集 儲存 分析以及視覺化太空環境資料, 並利用這些資料研究太空環境各種現象的變化, 以增進對太空環境的了解 本實驗室擁有的太空環境資料包括 SYM ASY Dst 和 AE 地磁指數 IMP 8 Wind Geotail 和 GOES 電漿與磁場資料以及 Polar 衛星極光影像等資料 ; 本實驗室並且保存完整的歷年 JGR 和 GRL 紙本期刊和部份的其它科學期刊, 供太空科學研究所師生查閱使用 本實驗室提供具有研究潛力的大學部或碩博士班學生人才實習的機會, 使其具有處理及分析太空環境資料的能力, 進而投入太空環境科學研究領域之中 本實驗室網址為 本實驗室主要儀器設備包括了 : 五台工作站 五台個人電腦 以及兩台資料儲存系統 (9) 臺灣西蜜斯科學研究室本科學研究室是因應 臺灣太空研究團隊參與西蜜斯號衛星任務之國際合作計畫 而設立, 此計畫的主要目標是用西蜜斯衛星資料研究地球磁層尾部的電漿與磁場特性, 以增進對地球周圍太空環境的了解 台灣西蜜斯研究團隊將會針對磁層頂的細微結構 磁層副暴清單之建立 電流中斷與磁場重聯的時間序列 磁尾快速流深入內磁層之狀況 Pi2 與磁尾快速流的關係等研究主題進行深入研究 臺灣西蜜斯網頁網址為 本實驗室主要儀器設備包括了 : 三台工作站 五台個人電腦 (10) 電離層資料中心本中心蒐集既有的衛星觀測記錄, 並引進熱氣層 / 電離層 / 電動全球環流 (TIEGCM) 模式以配合福爾摩沙衛星三號電離層 GPS/MET TBB 和 TIP 資料分析, 以及 TIEGCM 模式之理論研究 本中心定時自中央氣象局傳回電離層資料, 並例行性計算出福爾摩沙衛星三號電離層最大電子密度與其高度的日夜變化 月變化 季變化與全球分布等 電離層資料中心的主要儀器設備包括了 : 兩台工作站 一台掃瞄器 三台個人電腦

24 (11) 太空酬載實驗室 -IPEI 資料分佈中心本實驗室收集 處理以及分發中華衛星一號日地物理酬載 電離層電漿電動儀 (IPEI) 在 600 公里高所觀測到的電離層資料,IPEI 酬載儀共有四個儀器 : 有一具離子捕獲器 (Ion Trap, IT) 是量測離子的密度, 另有一對流速測器 (Drift Meter, DM) 用來量測電漿在垂直及水平方向的流速 ; 再是一具電位阻滯分析儀 (Retarding Potential Analyzer, RAP), 可以分析電漿的成分 溫度以及前衝速度 本實驗室的主要儀器設備包括了 :IBM RS/ , 397, 44P/170 和 p630 工作站 12 顆 73GB 之硬碟陣列系統 HP 雷射印表機 Laser Jet 2100N Epson 彩色雷射印表機 AccuLaser C2000 3M Rainbow Desktop Color Proofing System 高畫值彩色雷射印表機系統 以及 4 部 IBM Netfinity 系列 PC 3 部 Apple Power Macintosh 個人電腦設備 (12) 電離層探測實驗室電離層探測實驗室設立於太遙中心, 本實驗室重新建立低緯電離層掃瞄網 (New Low-latitude Ionospheric Tomography Network, 簡稱 New LITN), 現有的低緯電離層掃瞄網接收站包含台灣本島北部中壢的中央大學 中部草屯的南開技術學院 南部風城的海洋生物博物館三個地點, 以及台灣外島的南沙太平島, 將來則包含印尼雅葩里葩里 菲律賓馬尼拉 大陸東區及日本 此系統可整合其他電離層觀測地面設備, 配合福衛三號研究任務, 進而發展全球大尺度電離層與台灣低緯地區中小尺度電離層氣象的觀測與研究, 以探討電離層三維電子濃度結構 赤道異常區 赤道電子噴流 F 層擴散 電離層閃爍等電離層動力現象, 並提供無線電通訊 太空環境監測與研究, 甚至於地球永續發展的重要訊息 本實驗室的主要儀器設備, 包括了 : 類 NNSS 衛星信號標接收儀 ( 型號 ITS30 七部 ) 動態式電離層觀測儀 (Dynasonde) 定高頻都卜勒探測系統 PC Cluster 資料處理系統 (28 CPUs) 個人電腦及相關週邊設備

25 8 教學科目與研究領域之結合本所因研究領域不同, 教學科目依各領域開設專門課程如下 (1) 電離層物理 - 高等電離層物理 高等電離層觀測 (2) 太空物理 - 磁性流體力學 磁層物理 (3) 雷達科學 - VHF 雷達訊號分析及處理 MST 雷達觀測原理 雷達遙測大氣原理 隨機過程與波譜分析 (4) 太空酬載 - 電漿量測 衛星系統設計 (5) 遙測科學 - 太空遙測原理 微波遙測 微波系統工程 測數據影像處理 光學遙測學 遙測演算法電路設計 9 獎勵優良教師與協助新進教師教學專業成長管道與機會本校及院皆有獎勵優良教師的辦法, 校制訂 教學優良教師甄選與獎勵辦法 及院之 地球科學學院教學優良教師甄選與獎勵辦法, 每學年度辦理推薦優良教師 在協助新進教師教學專業成長管道方面, 本所聘任教師當年度會保留 10 萬元資本門供新聘教師使用, 另學校有 國立中央大學新進教師及研究人員學術研究經費補助辦法, 連續二年提供最高 20 萬補助款, 供新進教師及研究人員使用 ( 二 ) 特色 本所有國內最優秀的太空科學教學師資與最完善的太空科學教學與研究設備 本所課程設計可強化學生數理邏輯基礎, 並培養學生理論推導和實驗動手之能力, 以配合國內外太空科學和科技單位之研究發展 本所主聘專任教師多人, 均獲有博士學位且學有專精, 教師質 量俱佳 從聘與客座教師多因研究合作聘任, 可強化本所研究領域之深度和廣度 本所教師皆從事研究工作, 因此專業成長管道順暢 本所也依每位教師研究領域和專長, 安排教授課程, 因此教研合一 由於本所教師教學認真且熱心, 每年皆有 1~2 位教師獲院和校之卓越教學獎勵

26 本所教師除每年依教學評量中學生之意見與近期研究發展, 修訂教材 因此教學 內容日新又新, 而其品質亦蒸蒸日上 ( 三 ) 問題與困難 本所有教師 20 人 碩 / 博士班學生約 80 人 大學部學生約 140 人, 眾多師生使用科四館 1.5 樓層空間 相關教學用之教室 研究室 實驗室之空間甚為擁擠且不足 因此空間需求甚為迫切 此外, 由於數位教師退休和擔任行政工作, 以致於每位教師之教學時數與負擔增加 教師授課時數偏高, 身心易生疲憊, 相對減少他們的研究時間, 連帶影響論文發表 本所因博士班生來源背景過廣 ( 除本所碩士班畢業生繼續讀博士班外 ), 很難設計專為博士班生而開的基礎訓練課程 目前只能鼓勵他們與碩士班同班上課, 以彌補他們太空科學相關基礎知識之不足 ( 四 ) 改善策略 建請學校審視並調整以舒緩空間之使用壓力 另外, 以著手新聘 1~2 位年輕 教師加入教學陣容以分擔教學工作 ( 五 ) 小結 本所有主從聘專任教師 20 位, 教學並培育大學部學生約 140 人和碩博士班學生約 80 人, 是為世界最大之太空科學系所 學有專精的師資和完善的設備提供完整和最佳之太空科學教學 本所亦依國家太空計畫發展方向調整本所之課程設計, 由本所 課程委員會 核定課程之增刪, 並向所務會議報告 每學期於學期末執行由修課學生填寫之 教學評量 做為爾後教師教學參考, 亦做為教師升等時之佐證

27 三 學生學習與學生事務 ( 一 ) 現況描述 1 系所開課滿足學生需求, 達成有效學習目標之程度本所研究生之學習重點涵蓋基礎之物理數學與太空科學核心課程, 具多元化與紮實之特性, 學生可依其研究需求與興趣選擇 碩士班之課程尤其著重太空科學主修所需具備之學理與擴充性 本所之研究生來源具多種背景, 包含物理 大氣科學 電機 航太等, 然經兩年修讀本所所開授之基礎課程多能進行太空科學研究, 且具備修讀博士學位之基礎 有多門課程, 如數值模擬與雷達探測原理, 除建立學生之研究基礎, 具相當的實用性, 有助於學生畢業後選擇其他專業領域 碩士班之書報討論課程共有四學期, 博士班為兩學期, 為必修課, 學生可藉此研讀論文研究相關之期刊論文, 進入研究領域, 並培養其表達與溝通能力, 及建立自我的信心, 對於日後走入研究或進入社會有很大的助益 博士班的書報討論課程要求學生以英文進行口頭報告, 提昇其英文能力, 對於其參與國際會議提供很好的訓練 在本所組織章程中, 設有專責之 學生事務委員會 進行各項諮商及指導工作, 並配合學務處諮商中心不定期舉行生涯規劃及心理輔導, 學生與指導教授間之 師徒制 亦之多年 學年度碩士班與博士班的學生人數可見下表所示 : 94 學年度 95 學年度 96 學年度 碩士班 上學期 下學期 上學期 下學期 上學期 下學期 男 女 男 女 男 女 男 女 男 女 男 女 碩一 碩二 碩三 碩四 總計

28 94 學年度 95 學年度 96 學年度 博士班 上學期 下學期 上學期 下學期 上學期 下學期 男 女 男 女 男 女 男 女 男 女 男 女 博一 博二 博三 博四 博五 博六 博七 總計 系所為國際學生開課, 以及鼓勵學生參與國際學習活動本校近年來極力至國外招收外籍學生,93 學年度本所招收了第一位來自印度的外籍研究生就讀博士班 本所特別安排一位博士班生當作小老師協助這位外籍研究生, 以解決生活上所遇到的各式問題 另外, 本所教師考慮外籍研究生上課的語言問題, 經本所教師開會討論, 認為用英語授課亦是訓練本國研究生的一種機會, 故有部份課程以英語授課 這位外籍研究生的適應能力非常好, 本 (95) 學年度已完成學業, 取得畢業證書, 並繼續留在本所任職博士後研究員參與教師計畫 本所教師極力培訓本所研究生, 除在本所學習外, 亦送博士班研究生出國受訓或進修一年 博士班研究生出國經費來源有國科會補助, 或合作之國外學術單位 學年度研究生出國受訓或進修情形 : 學年度姓名 進修學位 進修期間 進修單位 進修目的 94 Study the Radar Imaging technique 楊國峰博士 ~ University of Okalhoma and BDS 94 許美蘭博士 美國約翰霍普金斯大學應 ~ 用物理實驗室 JHUAPL 進行 F3/C TIP 之相關研究 95 李光武博士 ~ Max-Planck Institute for Solar System Research 95 方慈瑋博士 ~ 美國科羅拉多州 High Investigate the electrodynamic

29 學年度姓名 進修 學位 進修期間 進修單位 進修目的 Altitude Observatory force, dynamo effect, tidal variation in ionosphere-thermosphere coupling by using NCAR Thermosphere Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model(TIE-GCM). 95 賴珮晨博士 ~ Boston College, USA 利用 TIEGCM 進行太空環境之研究 3 系所教師運用多元教學和提供學生學習作業與學習評量之情況本所教師授課方式具多元性, 教材在課堂上或以板書, 或以放映電子檔 (PowerPoint or PDF presentation), 甚而以指導學生分組討論方式傳授學生 大部份教師也利用學校 BB 教學與學習互動系統或教師以個人網站存放相關教材以提供學生課餘之學習與問題之反應, 增進師生互動機會 此外太空科學知識隨著太空科技發展日新月異, 特殊的衛星任務 ( 如 Voyager, SOHO 等 ) 常針對某特定研究領域提供深入訊息 本所教師也以觀賞專題影片並講解主軸內容的方式傳授學生知識與研究技巧 ( 如電腦模擬及程式碼之編寫 ) 從相關網站萃取最新信息及學習最新研究工具是本所研究生必受之訓 練 因此教師對學生學習作業的安排也常朝此方向設計, 希望學生除從課堂 上吸收的知識與技巧外, 也能善用網路資源並認識國內外相關研究群 另一方面, 除了以電腦模擬方法研究太空電漿外, 本所也增設太空電漿 模擬艙實驗室, 以提供學生學習如何在實驗室製造出類太空環境以及太空儀 器在其環境之運作特性 學生學習評量除反應於考試成績外, 繳交作業的完整性及實驗室的成品 外, 依學校規定, 於每學期末課程均須進行教學評量, 教師們均會參酌學生

30 意見改善教授方式 4 系所圖書儀器 資訊科技 實驗室或專科教室之數量與品質 (1) 圖書部分 : 系所以什項設備費及教師計畫所採購之圖書 期刊由學校統一管理, 而本所唯一能自主管理的是畢業生論文, 本所設有歷屆畢業生論文專區供全所師生借閱 另外本所訂閱一般雜誌 報紙供全所教職員工翻閱, 採開放式自由取閱 (2) 資訊科技部分 : 本所設有高速計算實驗室 微電腦室暨網路管理室供全所師生使用 包括在高速計算實驗室設備 ( 詳見見二 課程設計與教師教學中的 7 教學與研究之空間與設備 ) 微電腦室暨網路管理室內容及設備: 微電腦室部份, 提供本所師生以及大氣科學系太空組學生一般計算 電腦文書處理 電腦繪圖 與快速上網的環境 網路管理室存放本所重要伺服器, 包括 : 網域名稱伺服器 電子郵件伺服器與檔案伺服器的集中地 也是本所網路交換器 電腦防火牆 門禁管理 與全所電腦監視保全系統管理的集中區 主要儀器備設備 : PC 個人電腦十四台 黑白雷射網路印表機四台 彩色雷射網路印表機兩台 A0 規格彩色噴墨繪圖印表機一台 彩色噴墨 A4/A3 印表機二台 彩色掃描機一台 高速寬頻網路交換器十台 電腦監視保全系統一套 門禁管理電腦一台 15KVA 不斷電系統兩部 IBM 伺服器工作站兩台 磁碟陣列 (Disk Arrays) 兩台 (3) 儀器 實驗室與專科教室部分 : 本所設有 12 間實驗室 ( 以供教師領導的研究群使用 ), 其設備詳見二 課程 設計與教師教學中的 7 教學與研究之空間與設備

31 5 系所管理與維護圖書儀器 資訊科技 實驗室或專科教室設備的辦法與執行情形本所對圖書儀器 資訊科技 實驗室 或專科教室的管理, 依需求的不同而有不同的作法, 分述如下 : (1) 圖書部分 : 本所設有歷屆畢業生論文專區供全所師生借閱 借閱規則十分寬鬆, 借閱期間不限 ( 前提為沒有其他人借閱, 否則在一定期間後, 讓給後續借閱者 ), 研究生畢業前繳回即可 本所訂閱一般雜誌 報紙供全所教職員工翻閱, 採開放式自由取閱 (2) 儀器 實驗室與專科教室部分 : 本所無專職技術人員, 故管理上依職責而有不同, 若為教師研究群專用儀器及實驗室, 則由主導教師或指定人員 ( 專任助理或研究生 ) 自行管理 公用事務機器或教學儀器的採購 維修及管理, 由所辦公室負責, 於上班期間開放借用, 設有借用登記, 因資源有限, 以借用時間一天為限 另有新成立的太空教學與展示室將提供大學部 DIY 教學與太空科學推廣教育活動所需設備 模型及相關博覽資訊的專區 其管理辦法如同實驗室 (3) 資訊科技部分 : 高速計算實驗室 微電腦室暨網路管理室由本所ㄧ名專案助理負責, 包括高速計算實驗室 微電腦室的所有電腦維護 印表機的軟硬體正常運作及升級 在網路管理室則是維護網域名稱 郵件 網頁等伺服器的正常運作, 並維持對內對外的網路暢通及安全 在門禁安全方面是維護與設定門禁及門禁卡片的製作與核發 上述使用訂有詳細的規則與罰則

32 6 系所學生參與校內外競賽之成績表現情形一般而言, 本所碩士班研修年限為 2 年, 博士班為 3-5 年 在短期內, 研究生要完成研究所的課程及訓練甚為吃力 雖是如此, 本所十分鼓勵並視情況給予贊助研究生參加校內外競賽, 如地科院曾舉辦之英文演講 ( 本所研究生奪得前三名 ), 學校圖書館的徵文比賽, 及各類運動賽 : 大地盃 桌球賽 棒球賽 校運動會 除桌球及棒球賽有得獎外, 體育的比賽的成績不如預期 7 系所提供學生學習輔導 生活輔導和生涯輔導服務本所提供學生學習輔導 生活輔導和生涯輔導有 : (1) 導師制度 : 本所每位教師所輔導的導生約 10~20 人左右 導師輔導的工作是全面性的, 舉凡學生的生活的照顧 課業教導甚至生涯規劃等問題, 都是導師的責任 當學生有特殊狀況時, 須將學生轉介給本校諮商中心, 並與學生家長共同協助學生 (2) 專題演講 : 本所定期邀請學者專家演講, 講授目前研究的動向, 分享學術成果 (3) 與相關研究單位合作, 如太空中心 中央氣象局 中山科學院等, 協助學生了解其工作環境, 開展學生畢業後的就業市場 8 導師制度及系所教師提供學生 office hour 之情形本所教師輔導兼具大學部及研究所學生,Office Hour 是提供學生與老師最直接的溝通管道 每學期開學後, 老師會在課表的上課時間之外, 訂定一學期的 office hour 時間作為學生晤談之用, 每週固定某時段 ( 大多一次一兩個小時 ) 老師會在研究室, 學生可以利用該時段來和老師面對面溝通 該時段學生和老師晤談的內容並無特定議題, 曾經談過的議題, 諸如 : (1) 成績問題 : 因為身體長期不適 情緒因素 網路成癮 感情不順 曠課太多 考試成績不佳 讀書事倍功半 上課不感興趣 興趣不合想轉學 等

33 因素造成成績不佳, 需要老師協助溝通, 或是商請任課老師給予協助等 (2) 論文討論 : 研究生需要與指導教授討論論文方向 遭遇的問題與研究法等 (3) 疑惑的尋求解決 : 學生面臨生活上各式問題, 或就業問題與生涯規劃, 需要教師提供一些指引時 (4) 活動意見的提供 : 系所會舉辦各式各樣的校內外活動, 有關活動細節需要老師提供經驗或注意事項等 (5) 課程內容的釋義 : 授課內容有所質疑時, 另行利用此時段向老師請益 (6) 導師和學生做互動 : 帶班的導師利用此時段關懷班上的學生, 透過事先排定日期輪流和學生用餐話家常, 增進彼此的了解 (7) 臨時事宜 : 此時段開放, 學生有任何問題均可前來討論 有些教師會希望學生事先告知, 因為有時教師也會因事不在研究室, 因此會要求先預約時間, 讓彼此預作時間管理, 並且有助於教師排開其他學生, 不過這種作法並非一致的作法, 還是因教師而異 大學雖不同於其他的學制, 學生是獨立的個體, 但是學生還是需要教師們不只學術方面的解惑, 又可增進對系所的認同感, 所以需要教師用心運作 9 系所提供學生各種課外學習活動透過系所教師舉辦各項國內外活動, 如太空營 國際雷達學校 海峽兩岸太空 / 空間科學研討會與各式太空相關之研討會等 學生可從活動中學習如何合作與溝通之能力 10 系所提供學生獎助學金 工讀之情形本所學生獲得獎助學金的來源有三 : 學校分配的奬助學金, 參與教師計畫的兼任助理費, 學校設有的校長獎學金 優秀學生奬學金及研究傑出研究生獎學金等 分述如下 : (1) 學校分配的奬助學金 : 每年學校依據各所學生數, 依照比例分配給各所,

34 本所則依本所規定分配為三類 : A 博三( 含 ) 以下通過資格考未於教師計畫領取獎學金之博士生及碩士班入學考與甄試入學第一名者, 給予獎學金 B 博三( 含 ) 以下未通過資格考者及碩士班研究生領取助學金, 額度有別 C 研究生有一科科目不及格者不得領獎助學金 上述獎助學金的領取, 除碩士班生領取奬學金不需工讀外, 其餘的博 / 碩士研究生皆需工讀, 工作分配為教學助教 ( 由博士班生及部份碩士班生擔任 ) 公共空間的清潔工作及所辦公室值班 ( 由碩士班生擔任 ) 另, 除了獎助學金外, 院每年分配一名工讀生名額給所 ( 經費由校撥付 ), 主要協助本所高速電腦中心網管人員 年獎助學金及工讀金額度 94 年 95 年 96 年 97 年獎助學金 2,043,863 1,848,900 1,731,300 1,716,600 工讀金 20,000 16,000 25,000 25,000 (2) 參與教師計畫的兼任助理費 : 本所教師平均每人有 1~3 件計畫, 研究生參與教師計畫, 可領取兼任助理費, 博士班生可領取 NT8,000~32,000, 碩士班生可領取 NT6,000~8,000 (3) 學校設有的校長獎學金 優秀學金奬學金及研究傑出研究獎學金等 : 本所每年推薦研究生申請校內各類奬學金, 獲獎情形如下 A 校長獎學金: 限博士班, 全院博士班研究生研究成果評比, 推薦給校 1~2 名 本所推薦的博士班研究生爭取校長獎學金, 在院的評比中多年來列名第一位,94-96 學年度得獎名單如下 : 94 學年度 - 鄭偉良, 95 學年度 - 傅瑋宗 B 優秀學生奬學金: 由所推薦碩士班研究生給學校, 得獎名單如下 :94 學年度 - 賴彥廷,95 學年度 - 李奕德

35 C 研究傑出研究生獎學金: 全院博 / 碩研究生分開評比, 推薦給校, 得獎名單如下 :95 學年度 - 王傳盛 ( 博 ) 96 學年度 - 王傳盛 ( 博 ) 縱觀全所研究生領取獎助學金情形, 即使是在職生只要有參與計畫, 亦可獲得部份經費 11 系所輔導學生會運作, 並建立學生意見反應與回饋之機制 本所研究生來自不同的學校, 招生人數有限, 加上修業時間不長, 故難以成 立學會, 只有碩士班研一 研二及博士班生各選出班代及幹部服務同學 12 學生通過外語檢定測驗之情形本所教師以外語原版書授課, 學生出席國際會議或出國進修, 皆須具備外語能力, 本所沒有規定學生須參加外語測驗, 但已知有多位研究生會自行參加外語測驗如 GEPT, 以申請補助經費或自我測驗 13 教師對學生論文之指導與互動情形本所研究生於進入本所就讀後, 依規定須與各個研究領域之教授訪談後再決定其指導教授 藉此可讓學生對於所上研究有多方面的認識, 並選擇適合之主題與論文指導教授 過去多年, 本所研究生與指導教授大多相處融洽, 少有爭議發生 除論文指導外, 多數教師對於學生的生活非常關心, 在各方面提供協助, 盼其能順利完成學位 研究生與指導教授定期舉行 group meeting, 討論研究問題與進度 除各實驗室外, 本所教室與討論室經常可見到學生與指導教授進行會議 ( 二 ) 特色 為全國首創之太空科學研究為主之研究與教學機構, 其教育之廣度及完整性 為國內獨一無二 目前國內所培養與歸國之太空人才, 多為本所畢業之校友

36 本所教師多與國外研究機構保持密切的合作關係, 並持續參與各項國際太空 科學研究計劃 與其他系所相比較, 學生有較多到國外參加研討會 受訓或進修 之機會 ( 三 ) 問題與困難 隨著入學方式的多元與學生來源的普及化, 本所學生於入學時大都具數理基礎, 對本所並未深入了解, 且常有與天文科學混為一談, 故有以下問題與困難呈現 : 1 專業科目背景不足: 在大學部修課時, 一般科系鮮少有電離層 電漿 太空科學專業科目之等介紹, 學生大多由大眾傳播及網路資源略窥一二, 故常於入學時承受巨大衝擊 2 電腦知識不足: 由於本所各研究領域無不需要利用電腦進行資料分析, 數值模擬及程式繪圖, 一般大學理工科系對進一步利用電腦涉及不深, 學生僅具初步電腦知識而已 3 英文能力不足: 本所博士班生需用英文進行書報討論並撰寫英文期刊, 當有外籍生選修時, 亦用英文授課, 本所學生對此頗感吃力 4 研究熱忱待提昇: 隨著社會環境變遷, 學生修讀研究所的動機已不僅單純的追求高一層之學術成就, 常有為取得學位而隨機報考的學生, 其研究熱忱待提昇 5 研究領域之人不均: 學生除因本身強烈興趣驅使下, 否則鮮少進入就業市場相對較困難的研究領域, 造成師生比在各不同領域間多寡不均, 資源之分配亦造成嚴重影響 ( 四 ) 改善策略 對應以上五項問題本所有以下之改善策略進行 :

37 1 在學生報到及新生座談時, 由所長宣導各研究領域所須之專業之基本資格科目, 於暑假中開設導論課程, 並於第一學期設共同必選之 太空科學概論 以為各專業科目之前導 2 於暑假中由各指導教授依所需之電腦知識及技術加以輔導, 鼓勵旁聽本所支援大氣科學系太空科學組所開授之 程式設計與繪圖 等相關科目 3 中央大學學習中心推廣英文自學教案, 本所將鼓勵學生參與 在本所主辦之國際研討會或外籍訪客來時, 分配學生參與協助強迫學生開口說英文 另外, 配合大量英文期刊之研讀, 增加學生之英文說寫能力, 在 書報討論 相關課程中, 將強化要求 4 學生常因就業方向影響學習熱忱: 本所常強化與畢業生聯繫, 邀請各研究領域之畢業生針對目前從事之工作與在學時期修讀科目之關聯進行分析 ; 另外, 鼓勵並輔導學生參與國內外各型研討會並發表研究成果, 建立其自信心, 使其充滿成就感, 期能加深其學習熱忱 5 依就業市場之不同, 各研究領域難免形成冷熱門之區別, 本所除建議教師勿過量指導研究生之外, 將鼓勵在職生進修學位, 以無就業壓力之下, 從事其有興趣之研究 另外, 將鼓勵本所教師配合教育部政策, 招收外籍生, 以平衡各研究領域學生人數不均之問題 ( 五 ) 小結 本所學生除了數學 物理及專業核心課程之訓練外, 必修書報討論訓練專業的表達演說及發問能力, 其日後在國際會議中預先儲備所需能力 核心課程中, 各實驗室支援各式儀器讓學生動手做, 對其未來深造及就業均有莫大助益 學生事務則以專責之 學生事務委員會 進行各式輔導, 和指導教授間之 師徒制 除了傳道授業解惑外, 更是其人生中一項難能可貴之無形資產 每學年本所亦推薦優良教師及優良導師接受地科院及學校表揚, 並為同仁表率

38 四 研究專業與表現 ( 一 ) 現況描述 1 教師研究與專業表現成果之數量與品質本所教師之教學 研究 與專業表現成果, 詳見附件 B 本所有 12 位專任教師, 其中過半教師榮獲校內外研究獎 : (1) 朱延祥教授獲國科會傑出獎 (91 學年度 ) 國科會傑出研究獎 (92 學年度 ) 和 TAO JGR 優良審查人獎 (94 學年度 ) 中大學術特聘教授(95-96 學年度 ) (2) 許志浤副教授獲國科會自然處地球 / 大氣及海洋科學學門績優學者 (92 學年度 ) Journal Highlight from Geophysical Physical Letters(93 學年度 ) (3) 郝玲妮教授獲國科會傑出研究獎 (87 學年度 ) 中大學術特聘教授(94-95 學年度 ) 中大學術( 太空科學 ) 講座教授 (96-98 學年度 ) (4) 李羅權教授獲中央研究院院士 (2002 年 ) World Technology Awards Finalist World Technology Network (London) Fellow (2003) 總統科學獎 (2005 年 ) 發展中世界科學院院士 (2006 年 ) 國際宇宙航行學院院士 (2007 年 ) (5) 蘇信一教授獲中大學術研究傑出獎 (94 95 和 96 學年度 ) (6) 劉正彥教授獲國科會傑出獎 (94 學年度 ) 中大學術特聘教授(95-96 學年度 ) 2 師生參與國內外學術活動情形本所教師會極力為學生爭取經費或由自己計畫結餘款資助學生出國研習, 或鼓勵學生將研究成果發表於國際會議或知名期刊上, 以培養學生國際觀並與來自世界各地的科學家互動, 交換研究心得 本所教師參與國外學術會議及發表論文

39 情形, 詳見以下表列 : 學年度太空科學所教師出國參加國外學術會議資料表 學年度 參加者 會議日期 會議地點 會議名稱 94 許志浤 美國 至 The Johns Hopkins 大學 Applied Phys. Lab. 訪問 94 蘇信一 ~ 美國 IAGA 2005 Meeting and CAWSES Science Planning Meeting 94 劉正彥 印尼 International Meeting on THE SUMATRAN EARTHQAKE CHALLENGE 94 劉正彥 印尼 SEISMO-ELECROMAGNETIC PRECURSORS OF EARTHQAKE 94 潘貞杰 日本 颱風與全球變遷研討會 94 朱延祥 美國 2005 Atmospheric Neutral Density Review Workshop 94 朱延祥 印度 2005 URSI General Assembly 趙寄昆 94 陳明桂呂凌霄 澳門 International Space Weather Conference 黃健民 94 劉正彥呂凌霄許志浤 美國 2005 AGU Fall Metting 94 呂凌霄許志浤 美國 Conference on Earth Sun System Exploration 94 劉正彥 日本 至九州大學參加 TEP 酬載會議及電離層地震前兆演講 :Pre-earthquake geomagnetic and Ionospheric anomalies 94 劉正彥 日本 日本地球惑星科學連合 2006 年大會 94 蘇信一 美國 2006 Spring AGU Meeting 94 葉惠卿劉正彥 俄羅斯台俄微衛星系統設計番查會議 葉惠卿 94 劉正彥陳明桂 新加坡 2006 年亞州大洋州第三屆地球物理年會 趙吉光 94 蘇信一葉惠卿黃健民 中國大陸 36TH COSPAR Meeting 94 蘇信一 中國大陸 3rd annual CAWSES science planning meeting 94 劉正彥 大陸 2006 WPGM 西太平洋地球物理會議

40 學年度 參加者 會議日期 會議地點 會議名稱 呂凌霄 The 30th Symposium on Space and Upper Atmospheric 95 許志浤 日本 Sciences in the Polar 95 朱延祥 美國 First FORMOSAT-3/COSMIC Data User Workshop 95 朱延祥 印度 MST 11 Workshop 95 許志浤 美國 Fall AGU Meeting 95 劉正彥 中國大陸受邀演講及參訪 ( 北京 武漢 湖北 ) 95 劉正彥 日本 受邀演講 ( 北海道大學 ) 95 李羅權蘇信一劉正彥 許志浤 美國 2006 AGU Fall Meeting 呂凌霄趙吉光 95 蘇信一朱延祥 劉正彥 日本 參 CPEA 研討會 ( 國際赤道大氣耦合作用研討會 ) 潘貞杰 95 許志浤 Austria EGU General Assembly 95 蘇信一 墨西哥參加 2007 年春季美國地球物理學會年會 95 劉正彥 International Union of Geodesy and Geophysics Perugia 蘇信一 捷克 參加 IRI/COST296Workshop 95 劉正彥 日本 Bilateral Seminar ltaly-japan on Electromagnetics in Seismic and Volcanic Areas 95 劉正彥陳明桂黃健民 趙吉光 曼谷 Asia Oceania Geosciences Society 2007 朱延祥葉惠卿 趙寄昆 96 陳明桂呂凌霄黃健民 大陸貴陽海峽兩岸空間 / 太空天氣科學研討會 96 許志浤 美國 THEMIS Science Workshop 96 潘貞杰 印度 討論國際大氣雷達學校聘任講師及相關事宜

41 學年度參加者會議日期會議地點會議名稱 96 郝玲妮 波蘭 WISER Alfven 2007 Workshop 96 葉惠卿劉正彥 Demitrive 俄國 台俄衛星酬載整合測試會議台俄基礎研究合作計畫啟動會議 96 劉正彥 美國 University Corporation for Atmospheric Research 96 劉正彥 印尼 International Workshop on Seismo-Electromagnetic Phenomena 趙吉光 日本 大阪市立大學測離子探測器 96 李羅權蘇信一劉正彥 許志浤 美國 2007 AGU Fall Meeting 呂凌霄趙吉光 96 潘貞杰 日本 Japan-Taiwan Joint Workshop for the EAMEX and MAHASRI 96 呂凌霄 美國 2008 Earth-Sun System Exploration Energy Coupling Within and Between Plasma Regimes 96 朱延祥蘇清論 日本 參加 ( 京都大學 )WIND 研討會 96 葉惠卿 菲律賓參訪 De La Salle 大學 96 劉正彥 日本 International Workshop on Seismo- Electromagnetic Observation Satellite 96 劉正彥 日本 International Workshop on Space and Lithosphere Environment Changes in Asia 96 潘貞杰 印度 First International Workshop on the Forntiers of Atmospheric Physics and Technology 96 許志浤 美國 THEMIS Science Workshop Group Meeting 96 許志浤呂凌霄 澳地利 The 9 th International Conference of Substorm 96 蘇信一 美國 2008 AGU Spring Meeting 96 劉正彥 北京 至北京工業大學參訪, 研究討論並收集資料 蘇信一朱延祥 96 郝玲妮劉正彥呂凌霄 韓國 AOGS 5 th Annual General Meeting

42 學年度 參加者 會議日期 會議地點 會議名稱 陳明桂黃健民趙吉光 96 潘貞杰 日本 至京都大學研討計畫相關事宜及簽訂 MOU 本所研究生參與國內外學術會議及發表論文情形, 詳見以下表列 : 學年度太空科學所研究生出國參加國外學術會議資料表 年度 / 日期姓名學籍參加會議名稱論文題目 94/12 蔡宗哲博士生 2005FallAGU 美國地球物理年會秋季會議 95 梁隆鑫博士生 IGARSS 2006 (EI) 95/01 謝文傑碩士生 95/01 謝文傑碩士生 95/01 吳坤鴻碩士生 95/10 李奕德碩士生 Earth Sun System Exploration: Energy Transfer 講習會 (Kona, Hawaii) Earth Sun System Exploration: Energy Transfer 講習會 (Kona, Hawaii) Earth Sun System Exploration: Energy Transfer 講習會 (Kona, Hawaii) 2006 AGU Fall Meeting (San Francisco, USA) 95/12 蔡宗哲博士生 2006FallAGU 美國地球物理年會秋季會議 On the Formation of Field-Aligned Nonlinear Electrostatic Waves in Space Plasma A Generalized Positive Boolean Function Approach to Supervised Multispectral Image Classification, Geoscience and Remote Sensing Symposium A Systematic Study of Relationships between Substorms and Ring Currents A Systematic Study of Relationships between Substorms and Ring Currents A Systematic Study of Relationships between Magnetic Dipolarization and Nightside Auroral Power Ionospheric Typhoon Signatures Observed by a Doppler Sounding System in Taiwan Simulation Studies of Plasma Heating and Nonlinear Evolutions of Electrostatic and Electromagnetic Instabilities in a Field-Aligned

43 年度 / 日期姓名學籍參加會議名稱論文題目 96 梁隆鑫博士生 IEEE GARS (SCI) 96/04 莊博硯碩士生 96/07 何宜穎博士生 96/07 蕭棟元博士生 96/07 李源瑋博士生 96/07 王傳盛博士生 96/07 張子瑩博士生 王傳盛 謝旻秀 李倩敏 楊承益 蔡玉嫈 Counter-Streaming Plasma Multisource Data Fusion for Landslide Classification Using Generalized Positive Boolean Functions 歐洲地球科學年會 ( 奧地 A Study of Dawn-Dusk Asymmetry of the 利維也納 ) Magnetopause Shape Seismo-anomalies of ground-and 第 24 屆國際大地測量學與 space-based observations during M=5.0 地球理聯合研討會 earthquakes in Taiwan Initial results of coherent beacon 亞洲暨大洋洲地球科學會 radio receiving systems of transit (AOGS) 第四屆年會 satellites for low-latitude scintillation near Taiwan Extension of Advanced Integral International Equation Model for Calculations of Geoscience and Remote Fully Polarimetric Sensing Symposium, 2007 Scattering Coefficient from Rough Surface International The Impact of Surface Meteorological Geoscience and Remote Measurements on GPS Height Sensing Symposium, 2007 Determination International Study of Spatial Soil Moisture Changes Geoscience and Remote of Tibetan Plateau Using Microwave Sensing Symposium, 2007 Satellite Data 博士生 2007 AGU Fall Meeting 碩士生 2007 年美國地球物理秋季年會 碩士生 2007 年美國地球物理秋季年會 碩士生 碩士生 Tropospheric path delay corrections for vertical positioning precision by using GPS A Study Relationships between Two-Category Parallel Fast Flows and Nightside turoral Power Motions of Energetic Electrons and Ions in the Vicinity of Europe Near-Real-Time Estimating of International Symposium Precipitable Water from Short Baseline on Remote Sensing 2007 GPS Observation First International Euquatorial Waves Observed with Workshop on Frontiers FORMOSAT 3 GPS Occultation

44 年度 / 日期姓名學籍參加會議名稱論文題目 方慈瑋 李奕德 博士生 碩士生 of Atmospheric Physics and Technology 第 12 屆國際赤道高層大氣 研討會 亞太區地球科學協會 2008 年度會議 (AOGS2008) 吳剛宏碩士生 AOGS 5th Annual General Meeting Model simulation of Iongitudinal structure in the equatorial ionosphere Ionospheric Typhoon Signature Observed by the Doppler Sounding System in Taiwan Investigation of ionospheric E layer using FORMOSTAT-3/COSMIC data 夏希璞 碩士生 AOGS 5th Annual General A Study on Topside Ionosphere by using Meeting COSMIC Ionosphere data 3 教師申請和獲得研究計畫獎( 補 ) 助情形本所教師積極從事研究, 主動爭取研究計畫, 除了國科會 國家實驗研究院 太空中心等單位外, 中山科學院 教育部 中央氣象局等甚至國外研究單位 The Air Force Office of Scientific Research 皆是本所教師爭取計畫補助的單位, 在這次教育部的 發展國際一流大學及頂尖研究中心 計畫中, 本所亦未缺席 本校為鼓助教師爭取計畫, 在教學時數上有抵扣辦法 : 教師主持研究計畫得抵減授課時數, 每計畫案每學期得抵減一小時 本所雖然沒有明訂具體鼓勵教師爭取計畫的辦法, 但本所教師爭取計畫除了自我的專業投入外, 也是責任, 故全所教師莫不全力以赴, 由近幾年本所計畫執行的件數即可窺知本所教師的努力, 以 年的計畫每年每人平均件數是 2.4 件 本所教師 學年度獲得研究計畫獎 ( 補 ) 助情形, 詳見附件 B 4 教師參與整合性研究計畫之情形與研究成果 本所計畫除一般計畫外, 另有整合型計畫, 其研究主題是本所重點研究主 題, 亦是本所團隊研究的表現, 整合型計畫內容如下 :

45 年度主持人計畫名稱執行期限經費來源 說明 ( 參與的子計畫件數 ) 94 劉兆漢雷達探測大氣與太空環境之研究 - 總計畫 ~ 亞太電離層赤道異常區之研究 ~ 94 劉正彥 ASIA-PEAR(II)- 總計畫與子計畫一 : 赤道異常區電離層電子濃度三維結構 福衛三號科學團隊計畫 - COSMIC 電離層 ~ 朱延祥研究整合計畫 福爾摩沙衛星三號科學團隊計畫 -- 電離 ~ 朱延祥層研究整合型研究計畫總計畫 台灣太空研究團隊參與西蜜斯衛星任務 ~ 許志浤之國際合作計畫 - 總計畫 台俄微衛星 (ESEMS) 太空氣象科學儀器之 ~ 葉惠卿研製與應用計畫 - 總計畫 國科會 4 國科會 3 太空中心 5 太空中心 5 太空中心 3 太空中心 2 以下依研究主題, 將整合型計畫研究成果簡述如下 : (1) 雷達探測大氣與太空環境之研究 A 利用中壢特高頻雷達, 對電離層散塊 E 層與 F 域電子密度不規則體之三維結構與漂移現象進行研究, 首次確認電離層場列 (Field-aligned) 不規則體雷達回波會受到波束加寬效應 (Beam Broadening Effect) 的影響 B 順利完成動態電離層探測儀(Dynasonde) 的架設, 並開發完成雷達回波訊號的接收與自動判讀軟體, 可應用於電離層底部各參數的自動觀測, 背景高頻 (High Frequency) 電波訊號的監測, 以及福衛三號電離層資料的驗證 C 分析印度 Gadanki MST 雷達 中壢 VHF 雷達與日本 FAR 雷達對於電離層 E 層之觀測資料, 並將中壢 VHF 雷達和日本 FAR 雷達之觀測結果與中壢以及 Yamagawa 電離層探測儀的資料做一比對, 以尋找不同地區 E 層回波的特性 D 完成中壢 52MHz 特高頻雷達系統的更新與觀測功能的強化, 除原有的大氣與電離層各項參數的觀測功能外, 現並具有同相雷達影像 (Coherent Radar

46 Imaging) 的觀測能力 預計自明 ( 民國 98) 年起, 將在氣象局設立剖風儀 (Wind Profiler) 觀測網的大型計畫中, 扮演關鍵積極的角色 (2) 亞太電離層赤道異常區之研究 ASIA-PEAR: 本計畫結合中華衛星一號 全球定位系統網 地面電離層探測鏈 和電離層斷層掃描網, 觀測亞太電離層赤道異常區, 故能掌握低緯度電離層大規模之電漿結構和動力過程, 亦能獲知電漿泡和不規則體隨日 季 緯度 和太陽活動之變化和分佈 藉由模式與觀測結果之比對, 將可獲知大規模動力機制, 以及電漿泡和不規則體形成和發展之物理條件 本計畫一年半以來相關成果已有六篇文章發表 ( 大多為 JGR), 三年之整合成果預期至少將有十餘篇著名 SCI 期刊論文發表 (3) 探空火箭探測電離層計畫 : 由中大太空所所主導的探空火箭探測電離層的系列計畫, 獲得了精彩的研究成果 在民國 92 年 12 月所發射的探空火箭三號 利用 TMA 科學酬載與自行設計的三維高解析度定位系統, 完成我國首次電離層 90 到 150 公里內的中性風 (Neutral Wind) 與中性亂流的量測實驗 結果發現, 在約 105 公里高度處, 電離層中性風速可達 154 m/s, 其伴隨的垂直風切可高達為 66 (m/s)/km, 造成此異常高的中性風速與風切, 發現係由一個大尺度慣性重力波 (Inertio-Gravity Wave) 向上傳播所造成的 另外計算顯示本實驗所觀測到的中性亂流結構的產生機制, 應該是重力波所激發的對流不穩定, 而非風切所引起的動力不穩定 本研究結果已發表於國際期刊 Journal of Geophysical Research 之中 在民國 93 年 12 月所發射的探空火箭四號, 則成功的在台灣地區首次觀測到電離層氣輝 (Airglow) 現象 而於民國 95 年元月所發射的探空火箭五號, 則首次以離子探測器 (ion Trap) 量測到台灣上空 公里間的電離層電漿密度與不規則體現象 配合地面同相散射雷達的干涉法觀測實驗, 顯示此不規則體係以層狀結構的

47 方式出現在 105 公里高度附近 至於後續的探空火箭七號, 已預定在民國 98 年 3-4 月間發射 (4) 台俄微衛星 (ESEMS) 太空氣象科學儀器之研製與應用計畫 : 台俄微衛星 (ESEMS) 提供了在學校師生及研究學者最佳的實驗平台以建立設計 製作太空酬載儀器的自主能力 我們中央大學的四位同仁結合各自在太空科學與光機電工程的訓練與專長提出一套含三種儀器的科學酬載實驗計畫以便探討在地球電離層的太空氣象特徵及因地震所引發的干擾現象 這套儀器是由一熱電子能譜儀 (EES) 磁致電阻型磁力計(MRM) 電子溫度儀(ETP) 及共同使用之數位信號處理系統 (DSP) 組成 各項組成份之設計均已在計畫執行之第一年內完成 至 2007 七月已完成 DSP MRM 及 ETP 的飛行模組, 而 EES 的飛行體也在趕製中 預計中大酬載的整套飛行模組必需在 2007 年 8-9 月間完成校正, 並通過各項環境測試 九月底將其運送俄國, 與微衛星 (ESEMS) 本體系統及其他俄國酬載整合 ESEMS 微衛星將袋裝於俄國另顆大衛星上於 2008 年夏秋在俄國發射 (5) 西蜜斯衛星成果 : 在第一年的西密斯計畫執行中, 我們已完成網頁伺服器 資料伺服器和模擬伺服器的硬體採購與系統建置, 也完成臺灣西蜜斯大眾教育中英文網頁建置, 並且已為子計畫一建構研究成果網頁 ; 科學研究方面, 目前有 3 篇論文已被接受發表 5 篇論文已投稿至國際知名期刊 17 篇會議論文摘要會 ; 電腦模擬程式方面, 已完成低雜訊 高解析度的三維磁流體與三維雙流體模擬碼之研建 5 教師研究與專業表現與社會經濟文化與科技發展之相關性本所教師專長涵蓋日地環境, 甚至行星際太空之理論研究與實驗觀測 本所教師也積極參與國家及國際合作大型計畫 部分教師朝著太空天氣預報或電離層地震前兆研究發展, 以期減低自然災害對經濟和社會活動的影響, 部分教師致力

48 於太空科學研究和衛星酬載, 促進國內外的科技發展 本所教師在工作之餘亦致力於科學推廣教育, 如暑假舉辦教師 / 高中 / 小學太空營, 至各級學校進行通俗演講, 及設立大眾科學教育網頁 培訓科普師資等, 其內容分述如下 : (1) 校外之科普演講 : 日期 主講者 地點 演講題目 李羅權教授 國立暨南國際大學 太空 天文與生命的起源 李羅權教授 長庚大學機械工程系所 太空 天文與生命的起源 李羅權教授 國立彰化高中 太空的凝視 - 從田尾到太空之路 李羅權教授清雲科技大學邁向永續清雲系列演講 太空的凝視 李羅權教授 亞洲大學法鼓人文講座 太空的凝視 李羅權教授 California Institute of Space Journey : from Pasadena to Technology( 加州理工學院 ) Taiwan 趙吉光助理教授 大阪市立大學電機系 中華衛星一號的應用與影響 李羅權教授 長庚技術學院人文講座 太空的凝視 李羅權教授 政治大學 - 公共行政與企業管理教育中心 大學分類後之責任與資源分配 李羅權教授 高雄大學 通識教育改革之落實 - 以中央大學為例 劉正彥教授 石門國中 奇妙的太空之旅 劉正彥教授 台中自然科學博物館 地震波和海嘯會傳到太空中嗎? 劉正彥教授 台中一中 太空環境 (2) 教師 / 高中 / 小學太空營 : 本所自創所以來, 固定於暑假期間承辦中小學教師及學生之太空科學營, 在國科會大力補助下, 以自然科教師為種子, 將太空科學播種至中小學校園, 且曾直接舉辦以國 高中生為對象之太空營隊, 深獲同學好評 本所目前之博 / 碩士生有多人曾是當時的學員, 在參加太空營後立志以太空為學習對象 亦曾有過參加教師太空營之高中教師申請攻讀本所碩士 2002 年國家太空中心與本所合辦 全國中學生 DIY 太空營 則是將此活動推廣至全國, 至今仍令許多人難忘

49 目前本所每年暑假期間仍舉辦小學生太空營, 並不定期接受全國高 國中的要求, 為其舉辦營隊活動 本所教師亦不定期受邀至各中小學演講, 拓展中小學師生之太空視野 本所教師也積極參與每年暑假由中央大學地球科學院所主辦的高中地球科學營, 將太空科學知識, 傳遞給來自全國各地的高中學生 (3) 大眾科學教育網頁 : 隨著網路教學的蓬勃發展, 本所在國科會的補助下, 成立虛擬的太空教室 ( 網頁 : 利用網路的力量無遠弗屆的提供最新太空科技知識, 並發行電子報及太空信箱回答每顆對太空好奇的心靈 本所其他教師亦在其專業領域以科普的面貌呈現, 如台灣西蜜斯衛星任務中英文網頁, 社會大眾可從此網頁吸收一些太空科學知識, 網址 (4) 推廣科普教育 : 今年度在國科會科普教育推廣計畫之下, 與桃園縣教育局 荒野保護協會合辦 社區衛星生活地圖親子研習營, 以桃園縣內 12 個國小親子為對象推廣太空教育 在此同時並與縣內國小及桃園縣新移民學習中心簽訂教學策略聯盟, 加強縣內小學太空教學方面不足 (5) 培訓科普師資 : 本所與教育部高中地球科學資源中心合作, 不定期至各地重點高中對種子教師進行教學及教材教具觀摩學習, 讓高中地科教師更深入了解地科中的太空教學 (6) 太空教學展示室 : 在教育部 發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫 的經費挹注下, 本所成立太空教學展示室, 未來將接受各方參觀, 對社會服務投入更深切的努力 (7) 南亞地區太空科學基礎人才培訓計畫本所教師亦參與國際合作研究計畫 日地系統氣候及天氣觀測計畫 : 第二屆束南亞地區太空科學基礎人才培訓計畫 其成員來自不同國家 此計畫由蘇信一

50 教授主持 此計畫可提昇我國在國際太空科學的地位, 是在為我們的國家, 進行 一種科技外交工作 6 教師提供社會專業服務之成效本所多位教師擔任國內外知名期刊編輯 ( 如 TAO,EPS,JGR), 或擔任國際學術學會委員 ( 如 CAWSES,IUPAP,URSI 等 ), 享有國際知名度, 對國際學術交流之提倡, 不遺餘力 本所教師主持舉辦研討會, 提高台灣學術研究聲譽 學年度舉辦研討會如表列 : 學年度日期主辦人會議名稱經費來源與會人數 蘇信一 2005 年太空科學成果發表研討會 國科會 40 朱延祥中壢雷達站 30MHz 雙態雷達啟用典禮 國科會 48 第一屆東南亞太空科學 太空天氣 培訓研 蘇信一討會 國科會 21 劉正彥 2006 地震前兆國際研討會 教育部 朱延祥探空火箭五號科學資料研討會國科會 潘貞杰 國際大氣雷達學校 研習會教育部 38 蘇信一 第二屆東南亞太空科學 太空天氣 培訓國科會 31 研討會 國科會朱延祥 第七屆海峽兩岸太空/ 空間科學研討會 中大 90 註冊費 郝玲妮磁尾動力大學迷你講習營 大學研發衛星 2007 年會 - 近地太空環境探測 劉正彥之推廣教育 國科會 61 潘貞杰雷達人才培訓 : 國際大氣雷達學校 國科會 蘇信一第三屆東南亞太空科學 太空天氣 培訓研國科會 26

51 學年度日期主辦人會議名稱經費來源與會人數 討會 7 教師指導研究生的情形本所專任及從聘教師均負起指導研究生之責, 每位教師指導的學生人數沒有明確受限 原則上依個別教師的意願, 以及其研究計畫資源的質 量 與時限需求而接受學生 本所教師指導學生人數通常約為 2 至 10 名不等 本所大部分教師除機動性的個別學生指導外, 也通行每週定期的團隊討論會議, 以督勵所指導的研究生的研究進展, 解決難題, 並鼓勵同學間的互惠合作 大部分教師與學生互動良好, 除學術指導外, 也常能關心學生品德修養及生活情緒 本所教師一方面極力為學生爭取經費資助學生出國研習或鼓勵學生將研究成果發表於國際會議上, 以培養學生國際觀並與來自世界各地的科學家互動, 交換研究心得 另一方面, 也透過邀請國際知名學者來訪, 擴大學生的研究視野 本所過去三年, 曾聘請二位客座教授來台研究並指導本所研究生 兩位客座教授訪問期間與研究專長如下 : 姓名國籍學歷專長及研究領域 小山孝一郎 ( ) D. Narayana Rao ( ) 電子溫度和濃度太空酬載製作 高等電離層日本日本東京大學博士物理 地震電離層前兆研究印度 S. V. University 博士大氣科學, 雷達探測大氣 本所過去三年也曾邀請多位國際重要學者來訪問, 進行學術交流, 並舉辦專題演講, 以拓展研究生的視野 : 學年度 姓名 服務單位 來台日期 94 鴨川仁助理教授 Tokyo Gakugei Univ ~ 吳京生教授 美國馬里蘭大學退休教授 ~ Prof. Abraham Solar-Terrestrial Environment Lab ~

52 學年度姓名服務單位來台日期 Chian-Long Chian (Stelab), Nagoya Univ., Japan 95 Prof. Tony Lui 95 Applied Physics Laboratory, The Johns Hopkins Univ., USA ~ Prof. Yoshiharu Omura Research Insitute for Sustainable 大村善治 Humanosphere, Kyoto Univ., Japan ~ Dr.J.Rottger 95 Prof.Yamamoto 95 Dr. P. B. Rao Max-Planck Institute 研究員, Germany ~ Research Institute for Sustainable Humanosphere (RISH), Kyoto Univ., ~ Japan National Atmospheric Research Lab., ~ Department of Space 95 鴨川仁助理教授 Tokyo Gakugei Univ ~ Applied Physics Laboratory, The 95 Porf. Anthony T. Tony Johns Hopkins University, USA ~ Prof. George Parks ~ Dr. Lev Zelenyi ~ Dr. Alfred Y. Wong Department of Physics and Astronomy, UCLA, USA ~ 吳京生教授美國馬里蘭大學榮譽退休教授 ~ Research Institute for Sustainable Prof. Yoshiharu Omura 96 Humanosphere, Kyoto University, ~ ( 大村善治 ) Japan 96 Porf. Anthony T. Lui 96 Prof. Jörg Büchner Applied Physics Laboratory, The ~ Johns Hopkins University, USA Max-Planck Institute for solar ~ system Reascher, Germany 8 碩博士班招生情形本所博 / 碩士班研究生主要招收自理 工 資訊系所畢業的學生, 但也有少數特例 每年招收研究生人數碩士班 25 人, 博士班 6-9 人,93-95 學年度研究生人數如下 :

53 人數 學年度 94 學年度 95 學年度 96 學年度 碩士班研究生人數 博士班研究生人數 研究生的研究與專業表現之成果與出版狀況研究所碩士班的養成教育在於學習研究方法, 有系統地整理研究資料及正確地表達研究內容 博士班的訓練除了具備上述的能力外, 進而引導其獨立做研究及發表論文 故本所對碩博士班畢業生的要求條件不同, 博士班研究生的畢業的條件除了修畢學分數及通過資格考外, 另須至少發表一篇第一作者與博士論文研究有關之 SCI 期刊論文, 以確保其獨力研究內容的品質 本所博士班研究生 年發表在期刊論文 ( 不含研討會發表論文 ) 篇數 : 篇數 年度 94 年度 95 年度 96 年度 論文篇數 國外研究生為增進本所研究生的國際研究視野, 本所與日本九州大學 千葉大學有學術合作, 二校研究生可互訪, 另與大陸研究地震學術單位進行研究交流 姓名國籍學籍來台期間就讀學校來台研修目的 西橋政秀日本博士 ~ 劉程艷大陸碩士 ~ 日本千葉大學 北京工業大學 地震電離層全電子含量異常研究設立次聲波和地震脈衝聯合觀測網以偵測台灣地區地震電磁前兆

54 11 其他研究人員 長如下 : 本所參與的各項研究計畫,94-96 學年度計畫下聘有博士後研究, 其研究專 姓名 國籍 到職日 / 離職日 Alex 俄羅斯 / Demitriev 邱行偉中華民國 / 林承忠中華民國 / 迄今賴淑華中華民國 / 迄今 I.S.Reddy 印度 / / Brahmanandam 印度迄今王伯洲中華民國 / 迄今野和田基晴日本 / 迄今 柿並義宏日本 / 迄今 學歷 專長及研究領域 俄國國立莫斯 地球輻射帶 磁層物理 電 科大學 離層物理 太陽輻射 國立中央大學 太空物理 數值模擬 衛星 博士 酬載 國立中央大學 太空電漿物理 太空中的震 博士 波與不連續面 國立中央大學 數值模擬 電漿物理 磁 博士 層物理 印度 Sir Venkateswara 雷達探測大氣 大氣科學 大學博士 印度 Andhra 大低層大氣科學 低層與高層 學博士大氣電漿藕合 重力波特性 國立中央大學太空物理 數值模擬博士日本東海大學磁氣圈物理學 Ph. D, Hokkaido University, Japan 1) ionospheric perturbations related to earthquakes 2) interaction of planetary ionosphere with the solar wind 3) coupling of thermosphere, ionosphere and magnetosphere 4) outreach 陳瑋陞 中華民國 / 迄今 國立中央大學博士 電離層不規則體理論 全球定位系統 電離層探測儀 郭政靈 中華民國 / 迄今 國立成功大學博士 電漿物理 數值模擬及高空大氣放電現象研究

55 姓名 國籍 到職日 / 離職日 K.Rajesh 印度 / 迄今 楊磊中國大陸 / 迄今 學歷國立中央大學博士大陸紫金山天文台博士 專長及研究領域電離層物理空間和太陽等離子體物理 動力學阿爾文波及其波 - 粒相互作用研究 ( 二 ) 特色 本所教師結合理論與實驗專長組成各種團隊, 是國家第一期太空計畫 ( 三衛星 五火箭計畫 ) 的主要參與者, 同時也積極參與國際合作的 THEMIS 衛星計畫 在電離層研究方面, 我們利用衛星資料以及地面雷達觀測資料, 探究電離層動力現象 電漿不規則體的三維結構與產生機制 以及電離層電漿與中性大氣的耦合作用 我們希望建立各式統計實驗模式, 配合理論模式, 發展對太空環境變化之監視與預測 在磁層研究上, 利用 THEMIS 星群資料, 研究磁暴與磁副暴現象, 以及磁尾動力過程和電離層物理耦合的過程 近幾年, 本所教師積極參與大型國家及國際合作計畫, 一部份教師朝著太空天氣預報或電離層地震前兆研究發展, 以期減低自然災害對經濟和社會活動的影響 亦有一部份教師, 致力於研製探空火箭與雷達的元件與衛星酬載, 促進國內外的科技及基礎科學發展 在教育部 發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫 的資助下, 本所已增添幾項有延展性研究設備, 大大提升了本所研究資源, 並開創了新的研究主題 這些設備及其研究項目分述如下 : 1 太空酬載實驗室: 提供儀器之設計 研發和測試 累積參與探空衛星及火箭計畫所得之經驗, 本所同仁已自主研製太空儀器, 以應將來國家衛星或國際合作衛星太空酬載之需求 也因此建立國內第一座太空電漿模擬艙, 以利教學及自製儀器之測試與校正 此太空電漿模擬艙的設置已於今年中完成 此模擬艙為全國唯一可模擬太空

56 電漿環境之設備 我們所製作的探空或是衛星電漿酬載, 皆可在此環境下進行校正與測試, 對未來發展自主的探空與衛星酬載, 將極有助益 2 高速計算實驗室電腦系統: 我們的高速計算實驗室中的電腦系統, 主要為共用記憶體的平行運算電腦系統 特色為記憶體與硬碟的容量都大, 運算速度與 I/O 傳輸速度的瓶頸問題, 也比叢集平行運算電腦所遇到的相同問題容易解決 因此是研發低雜訊 高精確度之數值模擬碼的理想環境 我們所研發出來的高解析度數值模擬架構, 既可用於電漿動力數值模擬碼的研發, 也可用於電漿流體數值模擬碼的研發 我們的模擬結果, 因為雜訊低, 所以很容易分析顯現出重要的物理機制, 對了解各種電漿物理過程的非線性發展歷程, 有很大的幫助 此高速計算電腦系統, 也將協助我們發展多尺度及跨尺度的數值模擬碼, 以幫助我們了解太陽 太陽風 以及磁層與電離層中, 各種暫態現象的耦合發展過程 3 電離層/ 大氣層地面觀測網之擴充 : 高頻都卜勒系統, 增加一個頻率, 以利電離層現象的頻譜分析 引進全空影像系統, 以觀測大氣動態結構 建立移動式特高頻雷達, 機動性配合衛星 探空火箭實驗及以雷達干射法, 研究電離層動力過程及不規則體結構 建立低緯電離層掃瞄網, 利用電離層斷層掃瞄技術, 以及多點衛星資料 ( 含福三星系 ), 反演電離層三維結構的時空變化情形 這方面的研究成果, 我們是亞洲的佼佼者 利用密集電離層探測儀, 高頻雷達, 地磁計及地面 GPS 接收機所組成觀測網, 研究發生於電離層的種種擾動現象, 特別是與地震前兆所引發的擾動現象 本所在電離層地震前兆研究方面的貢獻, 居世界領導地位 ( 三 ) 問題與困難 1 教師教學事務繁重, 研究時間有限 太空所的論文發表總量相當不錯, 平均 每年每位教師發表約 2 篇 SCI 論文 唯教師過去四年半 ( 月 ) 論

57 文發表分佈頗為不均, 最高達 36 篇, 最低則僅有 2 篇 雖然也有一些教師論文發表較不出色, 但是在教學方面表現相當優秀, 其研究能力及潛力應無疑義, 建議鼓勵這些教師之論文發表 2 針對論文品質並無相關資訊, 論文引用次數應可被涵蓋在統計數值內 也許可以其他方法來標示論文的品質, 值得探討 3 缺少專職系統工程師( 或技術員 ) 以維護 / 管理實驗室或電離層電腦斷層掃瞄接收網 太空中心支援計畫經費視其預算編列而浮動性大, 以致聘請高階技術人員困難 太空所目前僅有一位助理研究員, 負責實驗室管理與運轉, 技術人員人力顯然不足 建議校方考慮多利用五年五百億的經費, 提供專案研究教師職位, 吸收年輕學者參與已有的團隊, 如此除了可以培養人才之外, 也可壯大團隊的力量 4 目前設有 12 個實驗室, 部分實驗室已具國際水準 唯部份同質性較高之實驗室, 可考慮整併, 既可充分利用空間, 亦可增進互動交流, 同時應訂定相關管理辦法, 使其順利運轉 5 太空所的研究領域已由偏重理論 數值模擬及資料處理, 擴展到包含酬載研製 雷達元件設計等與太空工程相關領域 在這方面太空所與國內外相關單位交流需更加強 6 所主辦國際會議經費大致來自國科會或國內其他相關單位, 國外資助甚少 7 研究生與教師出國參加研討會的經費有限 8 學生交流只局限在國外的少數幾個研究單位 9 碩士生和計畫專任助理流動性大, 不利計畫執行 ( 四 ) 改善策略 1 太空所教師專長廣為分佈於理論 數值模擬 實驗與資料分析等, 論文 發表之難易與速率自是不一 將鼓勵論文發表較少教師減低教課課數,

58 以便努力於論文發表 2 太空所之論文大部份發表於 Impact factor 極高之期刊 ( 如 JGR, GRL, POP, AG, APG, JASTP 等 ) 應有品質保證 目前我們是依校務 ( 院 ) 格式準備自評資料, 將來我們將提供論文引用次數及近數年的演化記錄, 以提供論文品質的量化指標 3 將嘗試整併同質性實驗室, 訂定實驗室管理辦法, 向校方爭取五年五百億經費支援之專案技術人員協助實驗管理與維護 4 太空所的實驗室過去均由個別老師主導, 指定助理或研究生協助管理實驗室 我們新成立的實驗室將擴大服務, 並鼓勵個別實驗室互相支援 交流 合作, 以強化研究的完整性 5 除加強與既有學術交流單位的研究合作外, 將積極爭取與歐 美 日 加各國新的學術研究交流單位 參與中大跨院 / 系 / 所科學與工程整合型研究計畫 延續並加強同仁與中研院, 中科院, 太空中心等國內研究機構交流, 建立合作計畫 ( 特別是大型的整合型計畫 ) 6 積極爭取國際資源以主辦國際會議, 如大學微衛星國際會議等 7 增加申請經費與管道, 以補助學生出國及國際來訪學者 年期間, 博 ( 碩 ) 生出席國際研討會發表論文集為 13 (6) 人次, 將進一步善用校內 ( 如結餘款 ) 及校外 ( 國科會 ) 資源, 鼓勵研究生出席國際研討會發表論文, 對學生的國際化有相當助益 8 尋找更多學生交流單位, 擴充學生學習的研究領域 ( 五 ) 小結 本所教師積極從事研究, 主動爭取任何可能的計畫, 本所教師爭取計畫對自我專業的投入以及要求不容忽視 本所教師專長廣為分佈於理論 數值模擬 實驗與資料分析等, 除投身致力於個人的研究外, 並主持各項研究主題實驗室, 獲得相當的研究成果 此外本所教師結合理論與實驗專長組成團隊積極參與大型國

59 家級計畫 領域整合型計劃以及國際合作計畫, 善用本所研究資源, 開創新的研究主題, 皆獲得優秀的研究成果 本所教師亦舉辦主持各項研究主題研討會, 與國內外學者分享展現研究成果, 並提升學術研究聲譽 本所的博士後研究員, 協肋教師們執行計畫以及發表論文上, 皆有良好的表現 在與國際接觸方面, 除了參與國際合作計畫 主持研討會外, 並邀請客座教授常駐指導以及國際學者來台短期訪問, 亦與國外大學進行學術合作 本所研究生除了受到所上教師指導外, 並參與各研究團隊的討論會以及所上的書報討論課程分享研究心得 本所教師亦極力尋求經費資助學生出國研習或鼓勵學生將研究成果發表於國際會議或知名期刊上, 與國際學者互動並交換研究心得, 擴展學生的國際觀 本所教師在投身研究工作之餘亦致力於科學教育的推廣, 除至各級學校進行科普演講外, 並參與國科會科普教育推廣計畫, 舉辦太空科學營隊, 協助培訓科普師資, 建構大眾科學教育網頁 在未來, 太空科學研究所將繼續鼓勵教師發表論文, 促進各研究實驗室間的合作, 積極爭取參與各項大型國家級計畫 領域整合型計劃以及國際合作計畫, 並積極爭取國際資源, 擴展學術交流 本校每五年評鑑教師, 本所同仁依地科所訂定之 國立中央大學地球科學學院教師評量辦法 統一接受評量

60 五 畢業生表現 ( 一 ) 現況描述 1 畢業生專業能力符合系所教育目標之程度本所成立的宗旨在於培養太空科學專門人才, 學域的訓練跨理 工及資訊學院, 故畢業生不論在就業及升學上皆可跨越上述領域 此外有不少本所博士班畢業生留駐教育機構, 傳承太空科學教育以培育更多新一代年青學子, 截至目前為止, 本所共培育了 40 位博士及 320 位碩士人才, 主要活躍於學界及電腦科技業界 本所成立之宗旨明確, 在教學課程的規劃上依此方向, 故培訓博 / 碩研究生專業能力一以貫之, 只是博士班生及碩士班生的養成有深淺的不同 為確保研究生的專業品質, 本所針對博碩士生設有課程及畢業條件規範 在修課上, 本所要求碩士班生通過本所核心課程, 確保其基本的學科能力, 而碩士班非本所領域的博士班生亦必須選修本所核心課程 在畢業條件上, 對碩士班的要求較為寬鬆, 只要通過修課條件及修畢最低畢業學分數, 學位論文內容達一定的標準 ( 由指導教授認定 ), 即可提學位論文口試 而博士班生除了修課外, 首先必須通過資格考, 方可成為博士候選人, 而畢業條件則是必須發表至少一篇第一作者 SCI 期刊論文, 確保其獨立研究的能力, 加上學位論文, 即具備畢業的資格 就本所博碩士班畢業生就業狀況窥之, 符合了本所的教育目標 2 畢業生升學及就業之情況本所成立博士班及碩士班, 截至目為止 (96 學年度 ) 畢業人數 : 博士班 40 人, 碩士班 320 人, 就博 碩士班研究生畢業後依升學與就業的表現分述之 全所畢業生整體就業統計圖如下 :

61 去除因個人因素導致與本所失聯之人數後, 約有 20% 的畢業生在國內外取得博士學位後任職於國內外各大學, 任教科系又多以物理 電機及通識中心為主, 亦有從事博士後研究再度深化自身所學, 並謀取更高職務者 這類畢業生以學術接班人的角色薪火相傳, 活躍於學界 另有 20% 的畢業生目前仍在服役或是繼續

62 在國內外大學修讀博士, 本所亦密切追蹤及連繫, 以期第一時間掌握其職場動向 5% 的畢業生從事研究助理工作, 此類學生從事國科會或國家太空中心之專任研究計畫助理, 一方面貢獻所學, 一方面申請進入博士班就讀 成為高 / 中 / 小學教師之本所畢業生約佔 9%, 這些人刻正從事科學紮根的工作, 有部分在職生亦屬此類工作分項 7% 的畢業生進入氣象局 農委會或國家太空中心等公務機關, 此類學生大都有遙測大氣或衛星遙測之專長, 得以將所學貢獻公職 佔全部畢業生最大比例之就業市場屬於從事電腦科技業, 佔總數之 37%, 因本所學生均具有電腦資訊分析與處理之能力, 再依研究方向之不同, 在 太空電漿組 之學生深具數值模擬之能力, 而 電離層雷達組 之畢業生利用電磁波探測大氣及太空, 遙測科學組 則有影像處理及微波通訊之專長, 故相當容易於科技業界中找到合適之工作, 與傳統電機工系所之畢業生相較, 本所學生彌補了工程科系所未重視的 傳播介質 ( 如大氣雲雨及太空中之電漿 ) 此一重要的區塊 整體而言, 因本所之理論課程多佐以實際探測之儀器 ( 如特高頻雷達 電離層雷達 太空電漿模擬艙 遙測衛星. 等 ) 供學生動手實驗, 並實際進行資料分析與處理, 故能學有專精, 為學界及業界所樂用 不論博士班或碩士班畢業生, 其就業大部份能學用合一 3 畢業生對學校所學與自我工作表現和市場競爭力之關聯的滿意度畢業生多以學術界及電腦科技業界為主要職場 畢業生之專業能力符合系所設立目標之期望, 在升學與就業方面均有良好表現, 因而對畢業生對系所具有良好之滿意度 4 系所蒐集畢業生與相關機構或人員之意見, 作為持續品質改善之參考的做法本所每隔一段時間會以電話或問卷進行畢業生現職調查, 另外本所對部份常與系所連絡的畢業生非正式地口頭探詢工作的狀況及對系所的建議, 以協助本所教師了解研究生就業狀況及職場, 作為教師規劃課程時的參考

63 本所已進行定期邀請畢業生回所演講, 未來將規劃舉辦邀請畢業生職場甘 苦談的小型座談會, 以協助在校研究生及早培養就業的能力 5 系所建立聯繫管道, 追蹤畢業生生涯發展之情形本所已成立中大太空校友會, 並在本所網站成立畢業所友園地 其內容包含有校友最新消息 校友近況 精采活動照片區 校友登錄 就業狀況, 相關工作訊息等 在應屆畢業生離校前廣為宣傳並登記連絡方式, 並將相關就業資訊在不影響個人隱私之前提下, 公布於網站 ( 二 ) 特色 從事研究與教學工作之畢業校友, 多與本所維持良好且持續之合作關係, 亦 會主動地參加本所主辦之各式學術活動 ( 三 ) 問題與困難 1 畢業生就業市場為侷限, 大致學術界及電腦科技業界為主要職場, 本所亦較疏於就業輔導 2 先前缺乏 所友會 畢業生組織, 以至早期畢業生較多失聯, 無法進行追蹤 3 畢業生與本所互動並不積極 ( 四 ) 改善策略 畢業生面臨的問題以就業最為迫切 ; 雖然本所畢業生大都能學以致用, 但隨著社會環境的變遷及就業市場之演化, 本所將朝以下幾點改進 : 1 積極參與學務處舉辦之各式就業博覽會, 加強履歷撰寫及面試技巧等能力, 並將本所歷年畢業生就業統計分析做為應屆畢業生之參考 2 在本所網站成立畢業所友園地, 在應屆畢業生離校前廣為宣傳並登記連絡方

64 式, 並將相關就業資訊在不影響個人隱私之前提下, 公布於網站 3 配合校慶活動舉辦畢業生聯誼, 增進彼此感情並分享就業情報 未來本所舉辦之專題演講將大量邀請畢業生返校演講, 除了使在校生了解就業市場, 儲備自我職場能量之外, 將強化畢業生與本所之互動 ( 五 ) 小結 本所培訓的領域屬於理 工及資訊, 畢業生的就業狀況亦是多數在科技業或教學研究單位工作 碩士班畢業生雖受短暫的兩年太空科學教育, 但大部份的學生演練過研究太空現象所必備的統計分析 數值模擬及電腦程式設計等技巧 這雖不能直接與業界特定專長需求相同, 但卻是大部份系統工程或軟體工程師所必備的職場工具 近年來, 本所在研究生的訓練上, 除理論的教授外, 也逐漸加強學生在技術研發及動手做實驗等方面的培養, 幫助研究生兼備理論與實驗 另外, 我們將加強與國內外研究單位和廠商人員的交流與互動, 宣導太空科學的應用價值 同時本所每年建立畢業生資料庫, 每隔一段時間會以電話或問卷進行畢業生現職調查, 另外本所對部份常與系所連絡的畢業生非正式地口頭探詢工作的狀況及對系所的建議, 以協助本所教師了解研究生就業狀況及職場, 作為教師規劃課程時的參考 本所已進行定期邀請畢業生回所演講, 未來將規劃舉辦邀請畢業生職場甘苦談的小型座談會, 以協助在校研究生及早培養就業的能力 本所設立宗旨在為國培育高等太空科學人才, 依目前畢業生就業分佈而言, 約有一半以上之畢業生在學術界及政府相關部門從事太空科技之研發相關工作, 無疑是國家太空發展主要生力軍 其餘畢業生則大都投入電腦 資料之科技公司服務, 以其過去所學, 為高科技公司所採用, 其中不乏以太空科技彌補傳統電機及機械方面不足的例子 綜觀本所畢業生之就業表現, 與本所設立宗旨及目標頗為吻合

65 畢業生在離校前要求上網填寫基本通訊資料, 由本所電腦室專案助理負責處 理, 並定期更新畢業生就業情報 另外亦邀請畢業生返校進行專題演講, 以加強 聯繫

66 參 其他 本所所務運作, 一般行政由所長及所辦公室統籌外, 凡牽涉到教師聘任 學生事務及須經全體教師決定者, 依性質交由不同的委員會開會決議, 各項組織略述如下 一 所務規劃單位 本所所務的規劃由所長及各項委員會負責統籌, 經所務會議通過後執行 本所現有各項組織及章程 : 所長推選辦法 所務會議組織章程 教師評審委員會 各委員會之組成及運作要點等, 讓所行政業務運作順暢 現就各項組織規章 所組織 教師 學生等, 及系所資源分述於后, 條文見附件 二 單位組織架構與運作制度 本所組織設有所長一人, 各項委員會及所辦公室統籌整個行政的運作 分別 就所長 委員會及所辦公室的職掌略述如下 ( 一 ) 所長的產生與職掌 本所設有所長一人, 依據 所長推選辦辦法 推選候選人, 經由院 校遴選 一人為所長, 任期三年 其職掌對內綜理所務, 對外代表本所 ( 二 ) 所務會議組織的組成與職掌依據 : 本所所務會議組織章程 成員 : 本會議之應出席成員為本所之主從聘專任教師 ( 含研究人員 專案教師 專案研究人員及專業技術人員 ) 有必要時, 得由所長邀請相關人員列席 運作 : 本會議由所長召開並擔任主席, 若所長因事不能出席, 可指定本所主聘專任教師一人擔任臨時主席 出席人數為應出席者半數以上 ( 含 ), 始得開

67 會 每學期至少開會一次 若所長因故未能召開所務會議, 得由應出席成員經三分之一以上 ( 含 ) 連署, 請所長召開 若所長仍未能召開所務會議, 經前述連署程序後, 得推舉應出席成員之一為主席, 完成所務會議之召開 審議事項 : 包括所務發展, 計畫之確認與所經費預算之分配, 教務及學生事務之討論與決定, 各種組織章程 辦法 細則之訂定以及其他相關事項之討論與決議, 所長交議事項 ( 三 ) 教師評審委員會的組成與職掌依據 : 本所教師評審委員會設置辦法 成員 : 本會以所長為主任委員,並擔任召集人, 全體專任主聘 ( 不含從聘與客座 ) 教師為委員, 本所從聘教師為本會當然列席人員 運作 : 開會時由所長擔任主席 所長因事不能出席時, 由在場委員互推主席, 主持會議 職掌 : 本會職掌有關本所專任教師 ( 含研究人員 專案教師 專案研究人員及專業技術人員 ) 之聘任 ( 含初聘 續聘 長期聘任 ) 升等 解聘 停聘 不續聘 資遣原因認定 資格審查 改聘 合聘 國科會客座 加薪級 借調 延長服務 休假研究 離校研究進修 獎勵學術研究 兼任教師申請教師資格審查 兼任教師升等改聘及其他依法令應審 ( 評 ) 議事項 ( 四 ) 其他委員會的產生與職掌本所依據實際所務運作, 設有學生事務委員會 學術研究委員會 電腦管理委員會 課程委員會等 4 個委員會, 以協助所長運作所務 其產生與職掌 : 1 學生事務委員會組成 : 由本所 3~5 位教師組成本委員會, 所長為當然委員 職掌 :(1) 處理研究生有關學業 學習 生活及其它輔導問題 (2) 協調並處理研究生招生 休學及退學問題