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NIWeek直擊–透過系統化設計 加速探索創新
CTimes王岫晨 報導
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實做,是一切科學的基礎。針對教學市場,NI多年來均不斷強調實做的重要性。而今年的NIWeek 2017,NI特別強調的是透過系統化設計,來加速探索創新。為了能夠成就這樣的理念,NI認為,必須要透過核心理論、子系統以及複雜系統等三個方向,才能夠把教學與工業,完整的聯繫起來。

NI認為,必須透過核心理念、子系統以及複雜系統等三方向,才能讓教學與工業完整聯繫。圖為NI學術市場總監Andy Bell。
NI認為,必須透過核心理念、子系統以及複雜系統等三方向,才能讓教學與工業完整聯繫。圖為NI學術市場總監Andy Bell。

目前,由於系統複雜度不斷的提升,但傳統的教學方式,卻難以跟上系統複雜化的速度,更不具備解決複雜系統的能力。NI提出了一個方式,來解決這個迫切需要解決的工程問題,並實現產學研的結合。第一步就是理論的課程學習,包括電路、控制、處理、導論、感測等學科;第二步則是子系統,透過子系統來建構基礎,並在這樣的基礎上,順利過度到第三步驟的更複雜系統層面。

過去,雖然NI已經不斷強調產學研,並致力於產銷融合,但卻遲遲尚未提出可行的整體系統方案。這次,NI透過核心理論的確立,再以子系統來消化這些理論,並實際運用到真實場合上,而基於這些子系統,再來學習搭建出更複雜的系統架構。這樣的方式,就可以有效連結理論的學習,與產業的應用。從核心概念,到子系統與複雜系統,便可串起這樣的系統化設計思維。

例如目前中國清華大學的趙明國老師,便是透過NI的平台,完成機電學科的完整教學設計。從工程導論,到專業學習,到系統實踐,再到複雜的系統設計,一步一步透過NI的平台,來達到這樣的目的,並證實這樣的方式是可行的。趙老師在其教學計劃中,含括了理論、子系統到複雜系統的學習。有了理論,更有了子系統的支撐,再透過複雜系統的實際運用,來提高學習效率。

 

透過實做 加速實現系統開發速度

在工程教育中,都不斷強調實做的重要性,透過實做,才能真正鍛鍊學生應用的能力。然而目前在大學課程中,實做的課程十分欠缺,而傳統實驗室更是難以支撐如此多實做教學的應用。現階段有兩種方法可以解決這樣的困境,一是透過遠程實驗室的方式,也就是透過遠程實驗室來與實驗對象進行互動,學生只要透過網路,就可以在宿舍裡面,直接與被控制的實驗對象進行連結。

至於第二種解決方式,就是透過口袋實驗室。學生人手一個口袋實驗室,就可以自行設計一些實驗。一方面把老師教的理論,透過口袋實驗室來進行理論驗證,另一方面的高級應用,則是學生可自己進行設計的工作。NI透過遠程實驗室與口袋實驗室等兩種方式,來解決實做過程中,實驗的時間與空間不足的問題。

目前NI也主推其口袋實驗室理念的三款主力產品,一是數據採集為主的myDAQ,一是嵌入式應用的myRIO,另一則是專注於電路設計的Analog Discovery Tool。

NI的思考就是,給使用者一個工具,然後不需要再讓使用者花時間去學習這樣的工具使用方式,工具也可以很智能化,讓使用者透過這樣的工具來實現自己的想法。事實上,NI的創辦人James Truchard曾經說過,NI正在做的事情,就很像是給你一隻iPhone,每個人則可以做出自己的APP,這樣的APP設計可以變得很簡單,而所有APP的區別點,不在於APP的使用,而是在於APP所能夠實現的應用。

此外,在軟體方面,由於NI越來越強調系統化設計的重要性,隨著產品越來越精進,產品底層架構其實已經非常成熟,NI也開發成模組化的商品。這是因為透過從客戶的角度出發,他們感興趣的是如何快速完成作品設計,而NI開發出基於配置的模組化軟體,學生不需要再執著於底層架構的開發,只要透過模組就可以快速完成作品。這與NI的院校理念是相契合的,NI的想法,一直都是透過系統化設計,來加速學生的探索創新。而這些模組化商品,是真真實實可以加速學生在科研的開發速度。

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