課程助教 土木四 吳文元、吳文嵃
本學期的Keystone A課程是搭配系上新工程教育計畫第三次開授，試圖結合運輸工程和工程統計的授課內容，並搭配電腦工具或Arduino，進行運輸工程與工程統計的實踐，本學期之課程包括三大主題：
- 交通工程：採用電腦模擬或Arduino，實作經典的車流模式。
- 大眾運輸規劃：利用最佳化方法與工具，研擬與評估校園公車之路線設計方案。
- 運輸需求預測：利用問卷訪問或交通調查，分析旅行者行為與建構校園公車的需求預測模式。
課程概述
本學期的課程在理論講述的部分以英文為主，而實作互動過程則以鼓勵同學使用英文方式進行。課程的主題為對於臺大校園內以及週邊的交通需求進行評估，並設計適合的運輸系統，並且搭配交通工程中跟車模式的實作模擬。
課程中主要由朱致遠老師以及許聿廷老師帶領同學對於運輸工程以及工程統計學中的所學進行更深入的探討，並且加入兩位課程助教的協助帶領同學模擬跟車模型的實作，以及問卷的蒐集和統計。
本課程分為三部分，學期初介紹課程主題，並且老師同學運輸工程中交通流量分析的基礎，再引導同學對學期的方案計畫做初步發想；期中則帶領同學利用Arduino製作自走車，模擬交通工程中的跟車模式；最後則讓同學做問卷調查以加強整體方案計畫的架構。
課程進行
本學期初由於受到疫情影響，校方建議以遠距方式連線上課，因此本課程在前3週採用Google Meet進行線上同步上課。
在前幾週主要由朱致遠老師對本學期的課程主題、上課內容、授課方式以及評分標準就說明，並且教導同學使用最佳化計算軟體AMPL。在朱老師介紹設計大眾運輸系統的基本概念後 (包括交通網絡的建制以及需求和供給量之間的關係和班距設計等等)，即是各組同學對於本學期的計畫目標的站點及路線進行初步探討。
課程的過程中安排了若干次同學們對於各自計畫方案的簡報。包括 (1) 校園大眾運輸系統的設計、(2) 需求預測計畫；也在一次次的簡報過程中，兩位老師和助教提出關於方案設計、規劃以至於簡報呈現上的各種建議，希望協助同學能在期末設計出更為完整並切合課程主題的運輸方案。
在學期的中段進入自走車的組裝與設計。先是朱致遠老師對於交通工程中的跟車理論作基礎介紹，後由兩位助教介紹同學本課程中用來模擬的Arduino自走車各項零件原理以及操作方式 (包括coding以及組裝)。 
自走車組裝
同學必須完成Arduino自走車的組裝和程式撰寫，並且說明本部分跟車模擬的主要由舒適度 (量測加速度) 和速度 (行車時間) 作為評分依據，進一步引導同學依此目標進行設計改良。助教除了協助各組同學進行Arduino自走車的程式設計與性能測試，同時也設計Arduino自走車競賽時所用的賽道和競賽規則。競賽路線長度為五米直線跑道，以助教所設計的Arduino自走車模擬跟車理論中的前車，各組須完成三次路線並依據前車的加減速、急煞等行為作出反應。完成賽道後根據各組完成路線後所得到之舒適度、速度數據進行評分與排名。
在土研一樓大廳進行自走車測試
在校園大眾運輸系統設計的第二部分，聿廷老師帶領同學認識交通規劃中的四步驟交通需求模型與運具選擇模式 (羅吉特模式)，帶同學設計校內通勤偏好選擇的問卷，並介紹、帶同學們操作估計羅吉特模式的軟體R Studio以及其一擴充程式Apollo的執行方法，並以此進行旅行者在不同收費、經濟條件與環境條件等狀況下對於交通運具的選擇，以便各組對於其所獲得的問卷回應結果進行分析。
關於問卷的設計，除了許老師有提供一部分公版的題目，各組還須加入自己設計的問題；亦即各組有各自一份問卷，各自發放、回收，最後再全班彙整為一整份問卷進行分析，進而建立羅吉特模式中各種考量運具的效用函式 (主要包含走路、騎自己的腳踏車、Youbike或是搭乘同學們所提出的校園公車)，藉以對於所提出計畫的可行性和需求面的相關問題進行分析、討論。
最後的期末報告主軸為 (1) 各組所規劃的校園公車路線進行總回顧、(2)各組如何利用問卷結果建立效用函數與可信度、(3) 公車路線根據問卷結果建立的效用函數進行可行性分析。各組同學的報告雖然未能夠皆完整包含上述三項要求，但是在問卷結果和可行性分析上都相當之詳盡，能夠在報告上表現出工程師專業的風範，可說成功達到課程目標。在期末簡報完畢後，老師與助教們另外共同將各領域上表現最為傑出的組別進行頒獎以鼓勵認真投入課程的同學們，為此課程畫下句點。
期末頒獎
助教群心得與回饋
吳文元：
由於疫情影響，原先計畫於學期初進行的跟車模式模擬因為無法遠距進行所以改到期中，整體的課程安排也受到些微影響，不過同學還是成功完成了自走車的設計以及期末校園大眾運輸的規劃。
本學期修課的外籍生數量不多，也只有一位學生是不精通中文的，所以除了老師在授課時，其餘大多數進行討論和報告時都是以中文為主，對該名外籍生可能是較大的負擔，我認為這是可以進行改善的。
在期中進行arduino自走車的跟車模擬時，各組都花相當多課外時間在進行測試，在這過程中，除了觀察到小組內的分工合作外，有趣的是也發現到在組和組之間也有交流和互相協助，非常契合實作課程中強調的團隊合作。
在設計校園大眾運輸的部分我認為比較可惜的是由於設計介紹和需求分析的部分為了配合arduino自走車實體課程需求，所以沒辦法連貫的進行，同學在期末報告時需回想期初時的設計會有些隔閡。此外，我觀察到老師授課時，雖然同學對於課程內容不太常提出問題，然而在後續實際將課程所學納入方案設計時，往往能發現上課時沒想到的難處從而引發提問，雖然老師和助教們都非常願意為同學解惑，但可能有些同學太過害羞不敢發問，我認為鼓勵同學課堂的發言和提問也是可以再加強的部分。
吳文嵃：
本次課程最為有趣的地方在於觀察到同學不受到既有限制時所發揮的想像力與創造力。例如在規畫校園公車的構想時，便有同學計畫在學校內建設輕軌代替公車與自行車；又或是進行Arduino自走車實驗時有同學為了解決自走車行走方向會受到後輪晃動影響時直接改以膠帶固定減少影響的做法等等。這樣各種不同的思想互相碰撞時所產生出的結果實在是相當的吸引人。除此之外，在課程中也能夠發現同學的合作並不限於小組之內，在整個學期的課程之中時不時都能夠注意到不同組別之間互相合作、交換資訊與意見的狀況，可說具有相當廣泛的團隊合作意識。而綜觀課程進行過程，同學發問最為頻繁的時間點大多是在於Arduino自走車實驗進行的過程當中。我個人對於此一現象的解讀為與此課程中的其他部分進行比較，最大的差別應該在於「實作」，當能夠明確看見做出修改與明確對應結果時，同學更能夠在這樣的過程當中深入理解與發現問題之所在。
回顧這學期的課程，也能夠注意到一些可以改進的事項。影響最為明顯的應該屬於語言問題，由於本次課程僅有一名外籍生選修，但同學簡報或是與老師提問時往往都是以中文進行，造成他在課程參與上可能有相當的困難。下次面對同樣的情形時可能需要考慮如何解決語言隔閡的問題。另外則是課程編排上的議題，由於課程前三週因應疫情必須採取線上課程，而導致Arduino自走車實驗必須安插在校園公車規劃與旅行者分析之間。這樣的安排造成了課程上相當的不連貫，結束跟車模擬時驗後同學必須耗費額外的時間去回憶與準備近一個月前所規劃的校園公車路線簡報，如果能夠盡量保持課程連貫性應該能使得同學有更好的學習較果。