牙科自造
Dental Fablab
| 節 | 週四 |
|---|---|
7 15:30–16:20 | 牙科自造 YD304（陽明） 2 節連堂 |
8 16:30–17:20 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
這個課程之中，我們會先分組，並以組為單位，去搜尋現在市面上牙科材料或是硬體相關的問題，分析有哪些可以改善的地方，並評估其改善的可能性，並教授相關的設計與製造技術。以牙科硬體為例，我們首先會教學生去學習CAD的軟體，並利用3D列印機或者是桌上型CNC切割機製造出相關設計原形，必要時利用Arduino等模擬版來協助其電子元件控制。學期中後段會實際模擬其臨床操作，來評估設計是否需要改進。在期末會舉行成果發表會，來展示研發的產品。若是有可能會協助學生申請專利並尋求上市的可能。目前很多工業相關的設計軟體，都以經慢慢地有開放式的免費版本，此外使以往在工業上才有的製造相關硬體工具，也有迷你版本普及到一般的大學或是實驗室。本課程中，我們將利用open source軟體、Arduino電子模擬板或是AI技術來輔助相關的牙科設備或材料設計，並利用3D印表機與桌上型CNC車床或銑床來協助做相關設備的原型製造與模擬臨床驗證。此課程在台灣的牙醫學系中是第一個相關課程，甚至在世界上的牙醫學院中都尚未聽說有相關的課程開設。
基本牙科基礎與臨床知識 本課程「牙科自造 (Dental Fablab)」旨在培養具備工程師靈魂的牙醫學生。在傳統教學中，醫師多為器材的使用者，而非創造者。隨著 Open Source 軟體、AI 技術及微型化製造設備（如 3D 列印與桌上型 CNC）的普及，學生現在有機會針對臨床痛點，親手設計並製造出專屬的解決方案 。我們強調「動手做」的精神，鼓勵學生從失敗中迭代，將天馬行空的創意轉化為可臨床驗證的原型 。 學生需學習之技術 學生將掌握跨領域的硬實力，包括： 1. 數位設計： 熟練 CAD 建模與 AI 輔助設計軟體 。 2. 數位製造： 3D 列印、CNC 車床與銑床的參數設定與操作 。 3. 機電整合： 利用 Arduino 進行電子元件控制，賦予硬體智慧化功能 。 4. 傳統與複合工藝： 包含木工、焊接、以及碳纖維與樹脂複合材料的成型技術等等相關製造技術。 5. 臨床驗證： 模擬實際醫療情境，評估自造器材的實用性與安全性 。 Course Philosophy The "Dental Fablab" course aims to cultivate dental students with an "Engineering Soul." Historically, dentists have been end-users of medical devices rather than creators. With the democratization of open-source software, AI, and miniaturized manufacturing tools like 3D printers and desktop CNC machines, students can now design and build bespoke solutions for clinical pain points. We emphasize the "Maker" spirit—learning through iteration, embracing failure, and transforming abstract ideas into clinically verifiable prototypes. Required Technical Skills Students will acquire a diverse set of interdisciplinary skills, including: 1. Digital Design: Proficiency in CAD modeling and AI-assisted design software. 2. Digital Fabrication: Operational knowledge of 3D printing (SLA/FDM) and desktop CNC turning/milling. 3. Mechatronics: Utilizing Arduino for electronic component control to add smart functionalities to hardware. 4. Manual & Composite Craftsmanship: Skills in woodworking, precision soldering, and carbon fiber/epoxy resin layup techniques…etc. 5. Clinical Validation: Simulating real-world dental scenarios to evaluate the ergonomics and safety of the fabricated devices.
無備註
專案導向之學習方式 Project-based learning
期末評量方式 本課程採 專案導向學習 (PBL) 評分。 • 專案原型 (60%)： 評估產品的創新性、技術完整度及是否解決臨床問題。 • 開發紀錄 (20%)： 要求學生記錄從構思到製造的過程（含 CAD 圖檔與實驗數據）。 • 期末發表 (20%)： 以產品發表會的形式展現，評估其邏輯表達與市場潛力 。 Final Assessment This course utilizes Project-Based Learning (PBL) as the core evaluation metric. • Project Prototype (60%): Evaluated based on innovation, technical execution, and clinical problem-solving capability. • Development Log (20%): Documentation of the design process, including CAD files, iterations, and test data. • Final Presentation (20%): A "Demo Day" style pitch to showcase the product's value and market potential to clinical experts.
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| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程導論與 Fablab 精神： 介紹自造者文化、牙科自造的可能性與全球趨勢 時數：[2026-09-10]林元敏(2.00) |
| 第 2 週 | 臨床問題分析與腦力激盪： 搜尋市售牙科材料/硬體問題，分析改善可行性 時數：[2026-09-17]林元敏(2.00) |
| 第 3 週 | CAD 基礎：數位建模 (I)： 學習開放原始碼軟體（如 Blender 或 Onshape）基礎操作 時數：[2026-09-24]林元敏(2.00) |
| 第 4 週 | CAD 進階：牙科專用設計 (II)： 參數化設計、逆向工程（掃描數據處理）、AI 輔助設計 時數：[2026-10-01]林元敏(2.00) |
| 第 5 週 | 3D 列印技術實作： 光固化 (SLA) 與熔融沉積 (FDM) 機器操作與後處理 時數：[2026-10-08]林元敏(2.00) |
| 第 6 週 | 桌上型 CNC 操作與安全： 減法製造邏輯、切削路徑規劃、金屬或蠟塊切削實作 時數：[2026-10-15]林元敏(2.00) |
| 第 7 週 | 基礎電路與 Arduino 模擬： 電子元件基礎、感測器應用、控制牙科設備自動化 時數：[2026-10-22]林元敏(2.00) |
| 第 8 週 | 精密焊接與金屬加工： 牙科器械維修基礎、微焊接技術、金屬零件接合 時數：[2026-10-29]林元敏(2.00) |
| 第 9 週 | 木工與治具設計： 診間收納系統、臨床操作輔助木質治具製作 時數：[2026-11-05]林元敏(2.00) |
| 第 10 週 | 複合材料應用 (I)： 碳纖維與環氧樹脂纏繞技術、材料強度實驗 時數：[2026-11-12]林元敏(2.00) |
| 第 11 週 | 複合材料應用 (II)： 樹脂翻模、材料表面處理與生物相容性討論 時數：[2026-11-19]林元敏(2.00) |
| 第 12 週 | 期中進度審查與工作坊： 各組展示 V1 原型，由教師與同儕提供改善建議 時數：[2026-11-26]林元敏(2.00) |
| 第 13 週 | 臨床操作模擬評估： 於模擬診間測試設計原型，評估人體工學與效能 時數：[2026-12-03]林元敏(2.00) |
| 第 14 週 | 原型改進與迭代： 根據模擬結果修改 CAD 模型，進行最後一次製造與加工 時數：[2026-12-10]林元敏(2.00) |
| 第 15 週 | 專利申請與市場評估： 學習專利檢索、商業模式畫布、尋求上市可能性 時數：[2026-12-17]林元敏(2.00) |
| 第 16 週 | 期末成果發表會： 產品展示、Demo 演示、邀請臨床專家共同評分 時數：[2026-12-24]林元敏(2.00) |
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