各位卡友們大家好,我是文軒,
之前看過高雄師範大學國文學系的語璇同學分享國文系在學什麼之後,
就想說也來分享一下電機系在學什麼。然後之前又看了一些電機系的同學發文分享說似乎很多人都對電機系有所誤解,
以為唸電機系的會修馬桶、修電器、修電腦等等的,所以我就想說跟大家分享一下電機系在學什麼。
((學校真的沒有教我們怎麼修電器跟修電腦啊啊啊啊 =口=

我大學時期是就讀中央大學的電機系,
這些必修課程是從歷屆成績單裡面挖出來的ˊ_>ˋ
而且這些必修也已經離我3年多了,
有些科目大概都已經還給老師了(?
有講錯的地方麻煩多多包涵及指正 ^_^
若是其他學校的電機系同學有不一樣的必修課程也可以提出來交流一下歐 :D

以下是我大學時期跟電機系相關的必修課程:
I. 微積分
II. 計算機概論
III. 數位系統導論 + 數位邏輯實驗
IV. 普通物理 + 普通物理實驗
V. 工程數學-線性代數
VI. 工程數學-微分方程
VII. 工程數學-複變函數
VIII.電路學
IX. 電子學
X. 電磁學
Appendix.電機系出路

OK~! 本文開始

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I.微積分
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常常聽到很多在講微積分微積分,其實這是兩個東西,分別是微分跟積分,
微分跟積分互為反運算,比如一個多項式A,若是A微分之後變成B,
那麼B積分之後就會變回A(這是簡單的舉例,因為常數項會有問題)

x^n微分之後會變成nx^(n-1)
x^n積分之後則變成[1/(n+1)]x^(n+1)
(x^n表示x的n次方)

一條多項式,比如 y = 4x^5 + 3x^4 + x^3 + 6x^2 + 2x + 3,
將不同的x值帶進去就會的到不同的y值,把這些y值連起來就會得到一條曲線。
若是我們對多項式進行微分的話,可以得到其線上的某點的斜率;
若是我們對多項式進行積分的話,可以得到曲線下某範圍的面積。

當然微積分要學的不只這些((不然我也不用修兩個學期 = =
還有一些奇奇怪怪的現象要討論,
比如從上面的積分運算中可以知道x^n積分之後變成[1/(n+1)]x^(n+1)
那麼......如果n是-1時會怎麼樣???
x^(-1)也就是1/x,積分之後分母會變成0耶!!!!
分母是0的話值是無限大耶!! 豪恐怖啊!!!!
怎麼辦=口=!? 所以1/x的積分我們定義成"ln x"
也就是所謂的自然對數。

像常見的圓面積公式、球體公式、錐體是柱體體積的1/3.....等等這些
都是用微積分證明出來的,所以其實微積分是有很多東西要學的,
比如說函數收不收斂、泰勒展開式....等等的,這些我就不細講了。((其實是已經還老師了...Orz


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II. 計算機概論 + 計算機概論實習
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基本上這一門課就是教你學C語言學寫程式,
在我那一屆學的是C,不過聽說後來的學弟是學C++

C語言是什麼東西???
像平常我們人跟人在溝通有英語、客家語、台語、國語、台灣國語(?
為了傳達同一種資訊,我們可以用不同的語言來達成。
同樣的,為了達到同一個目標及效果,
我們也可以透過不同的語言來完成,
C語言便是眾多程式語言中的其中一個,
其他的比如java、matlab、javascript、android等等
當然視情況看你想達到的目標及效果為何,需要選擇適當的程式語言。

C有時候會用在嵌入是系統(硬體)中,
C++則是主要用於撰寫軟體中。
C++算是C所衍伸出來更為強大語言,
因此比較龐大比較複雜的軟體通常都會用C++寫,
而硬體部分因為有些電路行為不一定能夠實現C++所描述的動作,
所以硬體部分會用到的語言才會是C而不是C++


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III. 數位系統導論 + 數位邏輯實驗
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數位、數位化,想必這是很多人常常聽到的名詞,
為什麼資料需要數位化?? 因為這樣一來資料在傳輸過程中比較不會出錯。
什麼是數位化?? 就是將資料藉過一些採樣步驟變成一連串0跟1的組合。
為什麼是0跟1的組合?? 因為電腦就是由一大堆電晶體所組成的,
在電晶體還沒發明以前所使用的是真空管。
不管是電晶體或是真空管,通電的狀態叫做1,沒通電的狀態叫做0。
這就是為什麼電機系的學生需要看懂2進位數字的原因,
因為電腦只看得懂0跟1。

這門課就是在教我們如何利用0跟1來組合出我們所需要的功能。
一開始這門課會介紹一些常見的邏輯閘,比如說AND、OR、NAND、NOR

從圖中可以看到大部分的邏輯閘都有2個輸入端,
1個輸入端有2種選擇;0跟1,所以2個輸入端一種有4種組合:00、01、10、11

有了這些0跟1還有這些邏輯閘可以做什麼???

比如我們想要實現一個 2bits加法器 的話,
2bit加法器表示加數及被加數都有兩個輸入端,
因此加數的範圍為 00(0)、01(1)、10(2)、11(3)
被加數的範圍同加數 00(0)、01(1)、10(2)、11(3)

從加數跟被加數的範圍中可以知道,結果最小會是0、最大則是6、
因此我們的輸出結果必須使用3個bit來表示:
000(0)、001(1)、010(2)、011(3)、100(4)、101(5)、110(6)、111(7) ((7用不到

所以我們的加法器會是這個樣子:

那麼框框內需要哪些邏輯閘? 邏輯閘間該怎麼連線?
這就是這門課會教的另一種東西,叫做"卡諾圖"
藉由卡諾圖畫簡之後就可以知道這個加法器需要由下列這些邏輯閘組合而成

這樣一來一個簡單的加法器就成功實現了!

這是一簡單的例子,
其他比如計數器、狀態機、暫存器等等,
都可以透過這些學問分析出如何實現它,
這些就是這門課在學的東西。

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IV.普通物理 + 普通物理實驗
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其實這門課簡單來講就是高中物理的加深版及英文版,
有時候會用到一些微積分的計算技巧,
比如說算重心的時候會要你積一些奇奇怪怪圖形的面積
另外就是這門課在考試方面有時反而是考你看不看得懂英文題目XD

這門課會跟後面會講到的電子、電路、及電磁學有點關係,
算是為後面那"三電"先建立一些基礎知識。
比如說會講到一些半導體的物理現象,這跟電子學有關係;
講到電路上一些常見的電阻、電感、電容的物理現象,這跟電路學有關;
或是講到一些電場磁場的現象及作用,這就跟後面的電磁學有關。

這門課我就這樣帶過啦~ XD

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今天就先講到這邊,
光是思考怎麼寫及修改文章就花好幾個小時了0.0
看大家的反應我再修正後續的講法,
再者,後面6個可謂電機系有名的幾個魔王呀XD
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V.工程數學-線性代數
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VI.工程數學-微分方程
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VII.工程數學-複變函數
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VIII.電路學
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IX.電子學
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X.電磁學
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今天剛好整天有空在(ㄕㄨㄚˇ)家(ㄓㄞˊ)
所以才有這篇文章,
後續幾天過年期間跟家人都有活動,
所以下個part的時間就不一定了XD

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Appendix.電機系出路
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既然10樓及14樓的卡友們有問到,
那我就提前講這一塊。

就中央電機的分類,
電機分成以下4個組:
1.固態組 2.電子組 3.生醫控制組 4.電波組 以及別校可能會有的電力組

1.固態組
這組其實就是比較常聽到關於製程方面的組別,
這個組主要要求的是半導體物理這方面的背景知識,
常常聽到人家在講說幾奈米幾奈米製程,
就跟這個組有很大的關係。

(小知識:所謂的幾奈米製程就是指電晶體的Source跟Drain之間通道的最小寬度,
所以所謂的20奈米製程指的就是在這個製程下的電晶體,其Source跟Drain之間通道的最小寬度可達到20奈米)

這方面比較常聽到的公司就是台積電(TSMC)、聯電(UMC)
而且近期台積電在跟三星拼製程,爭取蘋果手機的訂單,
夜鷹計畫急需各位電機系製程方面的人才啊~!!! ((好像離題了0.0

2.電子組
這一組就是比較常聽到的IC設計及自動化,
這一組對於程式的能力要求較高,
不管是軟體的C C++或是硬體設計的Verilog、VHDL
都很注重。

這個領域裡面比較常聽到的公司有聯發科(MediaTek)(晨星被併入聯發科了)、瑞昱(RealTek),及聯詠(NovaTek)

3.生醫控制組
這一組是走跟控制方面比較有關係的,常用的是matlab,
因此也有用到程式的概念。
比較常聽到的是一些機械手臂、機器人、或是生醫儀器方面的領域。

4.電波組
電波組跟通訊系大概就有比較大的相關性了,
比較吃重的是電磁學方面的背景知識。

5.電力組
這個組可能要麻煩這個領域的卡友們支援了,中央電機沒這個組0.0

因為我是走IC設計的,所以對生醫控制、電波及電力這三組就比較不熟了,
煩請大家多多包涵0.0
歡迎這兩組的卡友們分享及補充:D


To Be Continued

-W.H.H

熱門回應

我看了覺得好迷惘我看了什麼........

胖達
Post images

Kurt的愛好者
大推 這真的不推不行
以前高中讀電機科
我爸都調侃我 你連電燈泡都不會裝?(當然現在我會換.......)
國中時真的很低能 以為電機方面很好玩 可以設計線上遊戲之類的
結果 媽的 都在學原PO裡面那些東西......
最最最靠北的是(我相信電機的學生都心有戚戚焉) 國中時對女生沒很大興趣
不知道選科系的重要 結果一選錯科 到大學畢業前千古恨!!
靠北 我自從國中畢業 我就不知道跟女生同班的感覺是什麼了
我已經對女生這個生物 停留的記憶在國中.....
看到其他男女平均的系 天天聯誼出去玩
我們就在家窩在那打程式 窩到都酸掉了

Kurt的愛好者

共 57 則回應

我也要來認真發一篇文章了XDDDDDDD
關於自己的系!! XD
專業推
這系列好適合給迷惘的高中生參考呢
推 !
我看了覺得好迷惘我看了什麼........

胖達
超棒的!

哈哈感覺走入了一個未知的世界
好神奇 不知道有沒有可能有一系列的呢:D
學弟是c++沒錯喔哈哈
電機真的完全跟大家想像的是不一樣的呢
電子跟電機其實還是不同的~
想聽專業大大電機的了解 發現大學電機學的就是一堆理論
跟研究所是否差很多呢?
我們系上有很多課跟你們重疊
像是微積分、普物、線代這些基本的
還有計概、程式語言這些當然也會有

但是我們也有邏輯設計的必修
然後也有電子電路學
可是問題是我們是資工系啊~~~
為什麼我們要修這些勒~莫名其喵

清大菸酒貓
想請問原po
1、電機系未來的出入
2、不會寫程式的電機系畢業生未來的出入
用心! 同系所推一個!
好復雜哈哈哈哈由衷感到敬佩=^)

我家閃光也是成大電機大一甲噢 ( ͡ʘ ͜ʖ ͡ʘ)
每次去找他玩時看他打程式看微積分的書都一頭霧水很想睡然後就把頭撇開哈哈他就會失笑揉揉我頭髮(沒辦法一類的我XD)
但會吵他設計小遊戲給我玩:^)

好學長推推(讚
希望他下學期也能歐趴XD~
希望我七月成大轉學考也趴XD
大推 這真的不推不行
以前高中讀電機科
我爸都調侃我 你連電燈泡都不會裝?(當然現在我會換.......)
國中時真的很低能 以為電機方面很好玩 可以設計線上遊戲之類的
結果 媽的 都在學原PO裡面那些東西......
最最最靠北的是(我相信電機的學生都心有戚戚焉) 國中時對女生沒很大興趣
不知道選科系的重要 結果一選錯科 到大學畢業前千古恨!!
靠北 我自從國中畢業 我就不知道跟女生同班的感覺是什麼了
我已經對女生這個生物 停留的記憶在國中.....
看到其他男女平均的系 天天聯誼出去玩
我們就在家窩在那打程式 窩到都酸掉了

Kurt的愛好者
用心推推
想問出路+1(電機系出來會爆肝?)
Post images

Kurt的愛好者
B13 原來這世界還有女生噢
我也好想發篇物理系的喔!!不過應該不會有人想看就是了(畫圈圈)
B9 我們也要學DS啊~~~
覺得莫名其妙咩T_T
是嗎~可是我覺得 DS 很重要耶XD
可能是因為以後要寫一些嵌入式系統需要吧~

清大菸酒貓
太用心了!推!
也感謝語璇學姐的用心開先鋒!

-虱目魚格格
B1
打這種文章還可以順便複習一下自己以前學了什麼 = =+

B2
是呀,讓高中生提前知道每個科系在做什麼,而不是盲目的遵從學校性向測驗的結果= =

B4
可能是我打得還不夠"親民"吧?? 讓你看不懂XD

B5
應該跟你想像中的電機差很多吧? 哈哈

B6
那就得靠別科系的卡友們一起響應囉~!

B7
好好學呀~ C語言有學好,其他語言就會比較好上手

B8
其實研究所就是更專業的領域了,
接觸的是更為實際的一些論文及商用tool,
培養進入這個專業領域職場的基本能力。

B9
其實必修部分跟你們雷同很正常,
因為電機系的領域很廣,
所以必修修完之後你就要選擇自己想走的領域,
去修那些領域的專業科目。

B10
出路這部分我統一修文介紹
不會寫程式的話其實可以考慮走製程或是通訊這方面的領域,
這兩個領域對於寫程式的能力要求比較低。

B11
你好呀~! 找到廉價勞工同伴了QQ

B12
會設計小遊戲給你玩那表示你家閃光程式能力應該不錯喔~!!
寫程式其實蠻耗腦力的,所以你家閃光有設計出小遊戲給你玩時記得好好感謝他~!

祝福你轉學考順利上成大啦!

B13
真的心有戚戚焉,
而且國中畢業後我就讀高中男校,
真的是在這種環境待了好久好久了 唉~

其實我也是被高中的性向測驗誤導 才念電機的,
進大學之後才發現其實我有興趣的應該是機械系= =

不過既然都進來唸了,就只能好好努力囉XD

B14
電機系其實出路很廣啦~
我在修文中統一補充 =ˇ=

B16
好像有這回事耶XD

B17
可以呀~ 我也以為打這些文章沒人想看
不過感覺卡友們都挺捧場的 呵呵~

B18
DS是Digital System嗎?
對IC設計來說,這的確是挺重要的課程

B20
謝謝妳啦~
認識別的科系在學什麼真的挺好玩的 :D
法律系數學不好但還是淚推這篇QQ
阿原來我們學過這些東西((抓頭
大學電機系累積的基礎還挺多挺重要的說
雖然不是每一樣都記得清清楚楚或能熟用
但只要原理基礎有了 之後進階的就很容易疊上去
但真的相當難學啊 尤其是創新
而且有些不說明原理心就會癢癢的
畢竟電機系就是應用系
應用物理 應用數學 應用英文 應用........等等

--20--
原來學的差不多呀! (內容應該有差!
我是B11
因為是本系直升研究所,所以來補充成大電機的分類好了
以研究所來分的話,共有電機所、微電所、電通所、奈米學程

電機所(甲、乙、丙、丁、戊組)
電機甲:材料組--->製程材料相關
電機乙:控制組--->馬達、機器人控制相關
電機丙:電力組--->電力的系統、應用相關
電機丁:VLSI/CAD組--->類比、數位IC設計相關
電機戊:儀器系統晶片組--->生醫與其應用相關

微電所
奈米製程、晶圓相關

電通所(甲、乙、丙、丁組)
電通甲:電腦與網路組--->資訊、軟體相關
電通乙:電腦與通訊組--->信號處理、傳輸相關
電通丙、電通丁:電波組--->天線、電磁波相關

奈米學程
跟微電所相似

以上講的並非"絕對",主要還是看指導教授是在做些甚麼的,組別有些只是參考
簡單概述的原因是因為詳述起來應該就可以打成另外一篇了XD
想請問
1.目前原PO學的IC設計 基本上目前就是在撰寫verilog或VHDL,之後燒近像FPGA之類的板子 去做實作嗎? 實作部分大多都是與code有關??
2.想請問微算機與介面 這門課是偏電機領域的嗎? 也是撰寫code 像8051跟arduino的控制
想請問這方面在未來的應用是甚麼
謝謝原PO熱心
B22
喔? 難道我的文章對你數學有幫助嗎?XD

B23
我也是歷屆成績挖出來才想起我有修過這些東西 哈哈

B24
是呀~ 你講到重點了!

B25
理工科的必修我想應該都相距不遠,
主要的差別大概是在後面專業領域的選修吧

B26
感謝你的補充,
我是電機丁(VLSI/CAD)組的研究生 :D

B27
1.對,其實IC設計主要的實作大概就是下板子。但是就專業角度而言,下板子也只能驗證你的Function對不對,並不能確定你的電路跑在較高速的時脈下是否依舊能夠正常運作,因為FPGA板的工作時脈一定比量身訂作的晶片慢。

2.在我大學時期系上有這門課(不過我沒修),所以我想這應該也是電機領域的課。應用方面大概就是控制單晶片上面的一些電子元件。(第二點是我問我弟的XD)
難得遇見IC設計的同行XD

電機一開始是電動機跟發電機這類
後來有半導體之後再分出電子來
後來在晶片上做出計算機後再分出資工的

所以大家學的有一部分會很相近XD
一直對電機系有蠻深的好奇~
今天看下來只看懂C++之前的敘述而已XD

比較好奇準備研究所和現在論文的部分...難度很高嗎?