為深化國際教育與科學實作能力，私立薇閣中學日前邀請美國亞利桑那州立大學（Arizona State University, ASU）教授團隊跨海前來，舉辦為期五天的「跨領域科技實作營隊」。本次課程全程由美方教授以全英文授課，引導學生探索先進工程領域，並於營隊最後一天舉辦全英文專題成果發表會，呈現學生在跨域科際整合與英語溝通上的學習心得。

↑圖說：在營隊最後一天，ASU的教學團對與薇閣中學工作團隊於歡送晚宴合影。（圖片來源：薇閣中學提供）

本次由 6 位美方教授親臨授課，專業涵蓋生物電子、生物感測、柔性電子、大面積感測陣列、人工智慧、機器人、半導體、工程設計與製造系統；其中包括長期投入即時生物感測、低成本診斷與柔性神經介面的 Jennifer Blain Christen 教授，以及深耕柔性電子、感測與奈米製程領域的幾位教授等，直接把美國研究型大學的工程教育、實驗方法與跨域創新文化，帶進臺灣的中學校園。

↑圖說：美方教授於實驗室向小組學員講授工程學宏觀目標與物理公式，將美國研究型大學的教學文化帶入中學校園。（圖片來源：薇閣中學提供）

為落實實務教學，校方依照課程規格，提前完成實驗器材的跨境輸入與在臺採購，並以各組都能實際操作為配置原則，從零件、量測工具、電腦設備到耗材，確保每一項準備都讓學生親手完成觀察、測量、製作與驗證，而不是只看見成果卻錯過科學與工程最重要的過程。此外，這場營隊同時也是一次全校性的教學協作。校內資訊教師與自然科教師投入大量時間協助備課、設備整合、跟課與觀課，讓外籍教授的教學經驗能被校內教師吸收、轉化；各組另安排由薇閣畢業校友返校擔任小助教，協助語言溝通與操作提醒，展現出薇閣教育「曾經受過幫助的人，成長之後願意回來成為下一代力量」的世代傳承。

↑圖說：電子電路的操作對普通高中較為陌生，分組後如果進度和能力有些微差異，教授與小助教會親自示範，帶領大家體驗實作時遇到狀況要如何除錯。（圖片來源：薇閣中學提供）

薇閣學子深入六大科技主題 暢談實作歷程與技術挑戰

在美方教授團隊的引導與豐富的實驗裝備支援下，薇閣學子將五天來吸收的跨域理論轉化為具體的工程作品。學生們不僅順利完成各項軟硬體整合，更在面對設備異常與訊號干擾等技術挑戰時，展現出反覆測試與問題排除的科學研究韌性：

生物電子學與神經工程組

學生王薏雯回憶，起初面對全英語專業課程與神經元、動作電位、運算放大器等專業術語時仍略顯羞澀與緊張，必須搭配翻譯軟體；但隨著一次次提問、操作、失敗與修正，逐漸跨過「不敢開口」的門檻，後期已能主動向教授說明想法、檢驗假設，並自然用英文表達想法與進行電學計算。在「肌電控制迷宮」實作中，小組面對馬達故障與模型異常震動，從排除電池電量問題開始，反覆微調程式參數，最終成功實現用肌肉訊號控制迷宮平台。

同組學生江一禾則分享，課程從了解義肢原理與神經訊號傳遞等理論開始，在實作「肌電控制迷宮與手臂裝置」時，運用手臂上的 EMG 肌肉貼片感應生理電訊號，並透過微控制器寫入程式控制馬達運作。面對硬體連線異常與伺服馬達抖動等狀況，團隊投入許多精力檢測硬體與修改程式。江一禾指出，親身經歷實驗校正與團隊分工，是這次活動中最難得的收穫。

3D 生物列印與生醫工程組

學生蕭宜慈表示，本次營隊打破了她對 3D 列印僅限於製作模型或日常用品的印象，了解其與生醫工程結合修復受損組織的潛力。小組學習生物墨水的細胞存活率分析，並親手製作簡易注射器擠出系統，體驗到將理論轉換為實體裝置的過程。

學生李岳霖則補充，在調配「生物墨水」時，團隊經歷了水凝膠黏稠度過稀導致形狀塌陷，或過濃造成噴頭堵塞等狀況，體會到實驗所需精準度。而在製作含鐵粉的海藻酸鈉磁鐵微球實驗中，針對鐵粉攪拌不均問題，小組反覆調整攪拌速度與滴管角度，順利滴入氯化鈣觸發交聯反應，成功做出能隨外加磁場移動的磁性微球，並延伸聯想到未來標靶藥物精準輸送的技術原理。

↑圖說：學生於生醫實驗室精準操作精密天平、滴管與玻璃燒杯，進行水凝膠及磁性微球交聯反應的調配。（圖片來源：薇閣中學提供）

智慧感測與邊緣 AI 應用組：

學生許景焜在 FlexMaker 課程中親手使用切割機裁剪導電材料組裝電路，並測量拉伸與彎曲時的電阻訊號變化。團隊將自製的柔性感測器安裝於 3D 列印心臟模型上，測試隨模型運動產生訊號的情形。許景焜表示，工程開發需要反覆驗證與修正，親眼看到感測訊號產生的那一刻，讓自己更加確定未來朝向 STEM 與生物醫學工程領域發展的方向。

電力與能源科技運用組：

學生錢定葦分享，營隊透過實驗讓靜電與電磁學概念具象化，包括使用驗電器觀察電荷作用，以及利用鐵粉容器觀察磁力線的立體分布。實作環節中，小組組裝了簡易馬達與搖動發電機，並透過渦電流管實驗觀察磁鐵在銅管中因電磁感應而減速下降的現象。面對實驗結果與預期不同時，組員共同分析原因並重新調整步驟，親手驗證了安培定律與法拉第定律。

↑圖說：學員們圍繞實驗桌討論與檢測簡易馬達線路及渦電流裝置，共同分析電磁感應數據。（圖片來源：薇閣中學提供）

機械手臂控制與運用組：

學生李庭葳與組員製作「視覺導引機器人分揀系統」，整合雙機械手臂、輸送帶與 AI 攝影機。實作期間曾遇到供電不足導致系統不同步、環境光線變化影響顏色判斷等問題。團隊將輸送帶改為獨立供電、微調程式延遲，並運用「辨識信心值」優化 AI 視覺效果順利完成。李庭葳表示，一步步排除故障並解決問題的過程比單純完成作品更有收穫，讓她體會到自動化系統需要多項設備的精準協調。

同組學生吳思錡則分享，小組在三天內從無到有打造出結合光敏電阻、搖桿與機器人障礙賽的三關卡遊戲專題。不同於以往被動接收指令，這次教授給予極大的自主摸索空間，面對生疏的程式撰寫與硬體接線，團隊學習運用 AI 生成基礎架構並透過自身經驗反覆微調校驗。吳思錡表示，過程雖歷經許多挫折與技術考驗，卻也深刻培養了解決問題、邏輯思考與團隊協作能力；而面對全英文溝通與專業術語的考驗，教授展現極大耐心一步步引導表達，讓她不僅看見自身在語言上的提升空間，更堅定了未來在科技領域深耕的興趣與信心。

半導體晶片與機器人車應用組：

學生陳奕嘉的小組製作「視覺導引機器人分類系統」，結合兩隻機械手臂、輸送帶與攝影機，運用卷積神經網路（CNN）讓 AI 進行顏色辨識與自動分揀。面對吸盤吸力落差與連線不穩等問題，團隊反覆紀錄軸向路徑並調整座標，最終讓系統穩定運作。陳奕嘉指出，實際操作後才發現結合程式、AI 視覺辨識與硬體控制的複雜度，也看見人工智慧與硬體結合解決實際問題的可能。

全英文成果發表展現學習結晶 規劃赴美移地學習深化國際布局

到了課程後段，教室裡不再只是教授傳授答案，而是師生共同拆解問題、比較方法、完成設計的工程現場。營隊最後一天的成果發表會上，學生全程以英文向 ASU 教授及同儕說明專題作品。各組輪流登台，以簡報介紹課程概念、實作步驟、一路克服難關的經驗，以及作品的應用特色，將五天來的學習成果完整呈現，獲得美方教授團隊高度肯定。

突破實作與雙語雙重關卡 薇閣學子展現跨域整合與跨文化適應力

校內隨課指導的資訊教師蘇培修老師指出，本次課程對學生而言是一場從「技術操作」到「語言表達」的深刻洗禮。雖然學生具備基礎的機器人概念，但面對規模更大、元件更複雜的硬體系統與焊接實務時，仍面臨不小考驗；同時，即便早已熟知電位差與勢能等物理概念，要即時轉換為專業英文術語表達，更是一大挑戰。

然而，正是在這種「跨領域」的硬體故障排除與「跨文化」的全英文教學情境中，學生藉由美方教授的引導與國際班學長姊的協同翻譯，逐漸打破語言隔閡。小組成員在4至5人的團隊中，從過去被動接收指令，轉變為自主定義問題、跨學科討論並共同創作專題。這不僅讓學生從另一個語言視角重新理解工程科學，更展現出新世代面對未知挑戰時的跨域韌性與國際視野。

而另一位物理教室陳信良老師亦對這次營隊頗有觸動，他分享，美方教授即使面對學校安排的參訪與晚宴，依然堅定地將課堂教學放在首位。最令人敬佩的是，教授能運用生活中唾手可得的平凡素材，精心設計出極具啟發性的實驗，將原本生硬艱深、主宰現代物理學的「馬克思威方程式」（Maxwell's Equations）講述得如此生動且饒富哲理；而每一項實驗在搬上講檯前，教授必定親自反覆操作校驗，這份對科學的虔敬與實證精神，給予了學生最動人的無形身教。

看著課堂中專註探索的學子，陳老師感性表示，當前台美於亞利桑那州擴建半導體產業，無數優秀的臺灣工程師正打包行囊前往北美落地生根，此情此景，正如兩百年前橫渡太平洋、築起北美鐵路的華人先輩，承載著跨越時空與緯度的拓荒使命。學校舉辦這次跨國科技營隊，絕非僅是學科知識的傳遞，更是為孩子搭起一座翻轉視野、連結世界的橋樑。陳老師深深期許，今日在課堂裡播下的這顆微小種子，數十年後必定會在浩瀚的世界舞台上鬱鬱蔥蔥，茁壯為一片遮蔭時代的巨木森林。

美方學者盛讚薇閣學子 展現卓越跨域韌性與國際視野

美方授課教授代表 Paniz Hazaveh 觀察指出，這項課程同時融合了全英語溝通、程式設計與工程實務，對高中生而言充滿考驗；但薇閣學子的表現令人印象深刻，不僅迅速適應全英語情境，主動向教授提問與討論，更在面對程式故障或焊接等技術瓶頸時，展現出不輕言放棄的科學測試韌性。Paniz Hazaveh 教授特別感謝薇閣校方的積極促成與教師團隊的全程陪伴，並肯定薇閣中學營造了兼具國際視野、專業引導與關懷支持的優質學習環境，讓學生得以在跨國合作中勇敢探索、發揮創意與團隊精神。

校方指出，臺灣在醫療、健保、生物科學、半導體與精密製造等領域都累積了世界級優勢；下一階段的競爭力，將不只來自把既有專業做得更熟練，更在於能否把不同領域重新連接。這也是此次營隊希望種下的核心觀念：學生不只是準備進入某一個科系，而是要學習跨過學科邊界，成為能定義問題、整合資源並提出新解法的人。

薇閣長年以優異升學成果受到肯定，但升學成績並不是教育的終點。學校推動本次合作，正是希望在維持優良學習傳統的同時，帶領學生邁向更寬廣的國際舞臺。高中是基礎科學的扎根階段，除了培養良好的學術能力，學校也期盼透過豐富的科學探究歷程，讓在工程、資訊、設計或研究等不同領域展現潛力的學生，都能獲得充沛的培育資源與發揮空間。

↑圖說：利用生物材料製成器官模型。（圖片來源：薇閣中學提供）

↑圖說：利用人體肌肉收縮時所傳出的電訊號使馬達轉動，進而使迷宮盤可以調整旋轉角度、模仿人體關節之裝置達成收縮。（圖片來源：薇閣中學提供）

營隊溫馨幕後彩蛋：文化衝擊下的手寫卡片 融化美方學者

除了充實的科技實作與成果發表，營隊閉幕時還出現了令人動容的溫馨花絮。美方教授團隊成員 Ying-Chen (Daphne) Chen（陳盈臻）在課程最後一天，意外收到薇閣學生們偷偷準備、寫滿密密麻麻心得與感謝文字的卡片。陳盈臻教授表示非常驚訝與感動，她分享道，在美國的教育文化中鮮少有學生送手寫卡片的習慣，這份來自臺灣高中生純粹且真摯的情感，不只跨越了語言與文化的藩籬，更成為本次台美學術交流中最珍貴、也最溫暖的一彩蛋。

在閉幕式時，學校表達歡迎 ASU 團隊明年繼續來臺，並進一步研議帶領學生前往亞利桑那州鳳凰城都會區及 ASU 校園，透過實驗室參訪、在地課程與產業生態觀察，深化雙方合作。這不僅是一次夏令營，更是學校國際化、跨域化與創新教育長期布局的起點。

本文由《品觀點》授權提供