【之三】
撰文:光電所碩士班學生許喬為
如果有在追蹤此專欄的同學們就會知道,我們上半年主要是在英國聖安德魯斯大學修課,我的學術研究部分則是在比利時布魯塞爾自由大學進行,因此本篇主要為我在比利時布魯塞爾自由大學研究方面的心得分享,若對於在英國聖安德魯斯大學研究生態有興趣的學弟妹們也可以與光電所取得我的聯絡方式找我詢問。
布魯塞爾自由大學位處比利時首都布魯塞爾,以比利時兩大主要語言分為荷語區的Vrije Universiteit Brussel (VUB)和法語區的Université Libre de Bruxelles
(ULB)。就讀於荷語區的我受惠於荷語母語者普遍流利的英文,在研究期間與教授、同學及學長姐間並無太大的溝通障礙。
比利時以鑽石加工技術聞名於世,從世界各地進口鑽石原料到其著名的安特惠普港城(Antwerp),加工鑽石後再販售至世界各地,其工程實力不容小覷!我很榮幸獲得機會在比利時就讀光電工程學程,雖然在世界大學排名上(VUB碩士學程在QS 2016年172名、工程及醫學領域201名)並不特別出色,但在研究的過程中可以感受到整體上講求邏輯嚴謹、與業界密切結合及追求高效率的學術風氣。
在各光電領域方面,VUB的光電所主要研究光學、矽光子、光電子學、非線性光學等等的應用部分,對於奈米製程著墨較少。比利時也有很多著名的光電公司設廠,如Nikon、Canon、Cisco、IMEC,其他像是以製作光微影奈米製程機台著名的ASML則是設在離布魯塞爾1小時車程的荷蘭一個工業城市,這些公司在我們校內舉辦的就業博覽會都會前來徵才,釋放許多實習機會。
不過臺灣與比利時在光電領域相比之下,臺灣有更多著名的光電公司,擁有光電學程的大學非常多並且廣泛涵蓋光電領域各專業學科,大學內部某些實驗室甚至擁有自己的製程機台,這些其實都是在比利時不常看到的。出了國,才知道臺灣的美好啊!
與各國做文化交流,人人都是國民外交官
而比利時處於歐洲的交通樞紐、心臟地帶,讓來自各國的國際學生爭相前往比利時研究,實驗室內就像是一個小型聯合國,學校與學校間的聯合學程更是屢見不鮮,像是在我們所上的光電學程就有與比利時另一所著名的根特大學的聯合學程、歐洲國家內部的伊拉斯莫斯聯合學程等,光是與同學們交流各國不同的文化就有很大的收穫。
與來自歐洲內各個國家的學生們相處,可以感受到整體而言歐洲的研究思考模式是非常直覺、直線式的,從確定最終目標開始,到分成各種小目標,並定下各階段所需要的步驟、所需要的時間,尤其在遇到問題時,體現出西方的高效率,與東方式平行、迴圈式的思考模式十分不同。
紮實的學術研究訓練、超高效率的論文研究與享受生活的平衡
整體而言這裡的光電所學程主要是第一學年修七至八門課,第二學年約四門課程,普遍都是作業一籮筐、課程進度飛快的硬課,被當率根據我不專業不負責民調約24.78%(4人中就會有1人被當),因此第二年由於修課的緣故,做研究的整體時程大約只有半年。
而對於我們這些EMSP計畫生而言,研究大約是從一月開始直到六月底口試。研究題目是從第一學年末各實驗室教師發想的主題挑選,4.5個月看文獻做研究,最後1.5個月寫論文準備口試,通常論文是格式較為寬鬆的內文60至100頁不等。最後口試普遍採取類似研討會形式,委員6至8位,且可邀請校外人士參與,中間還會穿插一些學術演說。
實驗室機制主要也是博士生帶碩士生,在歐洲,博士生是有薪水、年終、勞保的一份正職工作,所以通常博士生都十分盡責,不會對碩士生不聞不問,有些較為嚴格,例如我所待的實驗室,會要求打卡上班,甚至在Google共編日曆標出全年有空的時段,以免指導教授找不到人。
最後大部分的學生在繁重的修課壓力及無敵緊湊的論文時程下還是都順利畢業了,不得不說沒來這裡之前,我無法想像用半年時間就可以完成從文獻閱讀到論文口試結束的一連串流程,而且大部分的歐洲學生都還邊過著你無法想像的瘋狂社交、旅遊生活呢!
不過值得一提的是在碩士班就讀期間將研究成果投稿國際期刊並不常見,就我所知,這現象不僅出現在比利時,甚至歐洲其他地方也是如此,與臺灣和美國追求發表期刊的風氣大不相同,隱約看得出臺、美碩士班學生普遍相較比利時有較大的企圖心。
東方教育 vs. 西方教育
而在西方社會價值觀崇尚自我、重視邏輯之下,在這裡,學生普遍都需要自動自發,尤其講究與指導者、教授的溝通。遇到問題時,東方的教育教導如何自己解決問題,西方的教育教導如何找對的人解決問題,崇尚東方教育「蠻幹精神」的我也因此了解到「不用怕麻煩人」及「良性溝通」的重要性。
論文:Design Of An Optical Non-Imaging System For An Improved Light Collection In The Current State-Of-The-Art Sorting Machines
最後跟大家分享一下我在這裡研究半年的成果。我是處於比利時兩大著名實驗室的其中之一:Brussels Photonic Group (B Phot),研究主題是在一食品全自動製造設備上的檢測系統設計一個非成像光學系統;此檢測系統是以雷射激發食物內毒素的螢光進行檢測,以判別光譜的方式辨別有無毒素的產生進而達到食物品質的控管。在近五個月的時間我不斷發想新的光學設計、優化、改良系統、再優化…,前前後後共設計出八種不同系統並做優化及光收集效率的模擬,最後在模擬上驗證效率可提升20倍。
這半年的經歷雖然讓我備受挑戰卻相當具有成就感,我在完成論文提交的當下,甚至高興地一個人半夜在房裡唱歌跳舞呢!強烈感受到脫離苦海的感覺,並且算是完成了人生的一個小夢想吧!也祝福各位有著出國留學夢者都能完成夢想,期許看到更多勇於追夢的臺灣勇者們順利完成!【精彩內容,下期待續~】
撰文:光電所碩士班學生程筠婷
出發到歐洲前,會收到由EMSP計畫秘書Bert發出、由各個學校各教授提供的研究主題,由我們各自排好五個志願序後等待通知,所以在我們前往歐洲前就會知道第二學期所在的學校、研究題目、指導教授和博士班學長等資訊。
當初選擇的時候,我主要是以國家、教授與題目為考量,因想藉著這難得的機會到不同國家走走,與頂尖者學習,最後選擇前往比利時根特大學,指導教授為Roel Baets和Dries Van Thourhout,論文題目為Study of silicon waveguide losses through scattering-induced spectral transmission fluctuations,主要在探討奈米級線寬矽波導下光與聲頻段的波之間的交互作用,因前幾年發現其交互作用產生大幅的聲波增益,未來可能發展為“聲雷射”,但目前損耗仍略大於增益,而損耗的來源尚不明確,所以當時我的研究主題以降低損耗為目標著手。
同時這個研究主題是延伸自帶我的博士班學長Raphael,整個實驗與論文撰寫過程主要都是跟他討論,而即時討論結果與下一步該怎麼做,對於短時間完成論文很有幫助。此外,每隔三到四週與兩位指導教授的討論也總是讓我們有新的想法,並適時地評估判斷階段性的結果與研究是否合理、是否該繼續或換個方向前進,每次會議結束也會確認這次的討論是有用的,且訂下下次會議的時間,讓我們有一個明確的時間與目標。
過程中有時候還是會一股腦兒地做實驗,但發現某個地方錯了要重來,或是其實不需要花那麼多時間蒐集類似的資料,不過總在事情發生了才會知道,也才能深刻地思考應對方法,所以在這種情形發生時我會讓自己完全停下,去跑個步,看看不相關的書,把研究暫時放一邊,然後開始審視最近幾個禮拜所做的事與時間運用,整理後把已完成與下一步行動列出來,重新再出發。在多次的調整後,自己也慢慢能判斷哪些是重要、緊急、可能影響到後續走向的,也較能評估自己的狀況,與其他人協調。
在相處上,Roel、Dries和Raphael都給我很彈性的時間與空間,平時閱讀文獻、做實驗,只要自己安排好他們就不太過問,有問題隨時可以當面或用email、What’s App討論,或是介紹對相關領域較有研究的人讓我詢問,也可以有自己的行程與假期。但他們也不是漠不關心,像是有一次Roel發現我使用已久的程式碼似乎有錯,就讓我趕快回去驗證,也請Raphael幫忙debug,不管多晚都要寄信告訴大家狀況;還有一次準備論文答辯預演時,我自己準備的投影片內容不夠有故事性,Roel、Dries、Raphael也一張一張投影片建議我怎麼修改才能讓論文的重點突出且引人入勝。
這次的報告經驗也讓我重新思考,投影片的呈現是因觀眾與用途而異的!EMSP論文答辯只有10到15分鐘,眾多的內容不可能全部表達,有些可能也與大方向主題相關性不大,所以要有故事性進而傳達最重要且讓聽眾聽得懂的訊息,內容是需要取捨的;舉例來說,這次的聽眾大部分是不同領域的同學,若放上全部數據結果(圖1),恐怕讓人昏昏欲睡抓不到重點,因此我們把資訊圖象化,以簡單清楚的方式表達(圖2),反之,若投影片是要用來授課,讓學生可以清楚細節、回家也可自行閱讀,詳細的資料則較適合。
不論是之前修課或這次研究的分享,依環境、個人狀況、條件等等,都會有不同的學習,雖不能完全套用到另一個人身上,但我相信這些都是讓我們具備面對未來各式各樣的情況,可以應變或多方思考的經驗。【精彩內容,下期待續~】
|
圖1、欲表達光損耗光譜隨溫度變化的位移,而此位移可用cross-correlation計算,但公式與光譜太長雜亂,也無法看出相關性。 |
|
圖2、直接計算出cross-correlation,並以位移為橫座標,不同溫度變化為各曲線差別,清楚表達光譜位移與溫度變化的關係。 |