（1）教學目標
本單元針對化學系大四學生設計，旨在深化學生對「奈米化學」中膠體與界面化學領域的專業認知，並連結產業實務應用。在認知層面，目標在於讓學生不僅能定義膠體分散系，更能從熱力學與動力學角度理解乳化作用的穩定機制，並掌握親水親油平衡值（HLB）在配方設計中的關鍵角色。透過探討膠體在半導體製程（如 CMP 研磨液、光阻劑）及民生工業（化妝品配方）的應用，縮短學用落差。在技能層面，結合 PBL（問題導向學習）與生成式 AI 工具，培養學生精準提問、批判性分析 AI 生成數據與專業文獻差異的高階資訊素養。同時，透過精油乳霜的配方實作，訓練學生精確控制油/水相轉相點（Phase
Inversion）、計算乳化劑用量及操作微量添加劑的實驗技術。最終目標是強化即將畢業學生的「做中學」能力，使其具備解決真實化學工程問題、設計穩定膠體產品的專業素養，並養成嚴謹的實驗室安全衛生態度。
（2）教學過程
本課程分為兩週進行，採「理論探究」與「實作驗證」雙軌並行，深度結合化學專業知識。 第四週：PBL 膠體化學現象探究 以「生活與科技中的膠體化學」為核心，學生分組探討膠體系統。有別於通識課程，本週要求化學系學生深入分析高科技材料中的膠體應用，如半導體 CMP 拋光漿料、導電墨水或鋰電池電極漿料等 。活動設計引入生成式 AI 輔助，學生需撰寫專業的
Prompt（提示詞）來查詢相關機制（如布朗運動、廷得耳效應的微觀解釋），並與傳統文獻檢索結果進行交叉比對，找出 AI 在解釋化學機制上的潛在謬誤。最後各組需在 A2 海報上繪製微觀示意圖並進行學術等級的口頭報告 。
第六週：膠體化學實作—功能性乳霜配方設計 進入實驗室進行 20mL 精油乳霜製備。課程首先講授界面化學原理，深入解析界面活性劑的分子結構（親水頭/疏水尾）與 HLB 值對 O/W（水包油）體系穩定性的影響 。學生需運用化學計量概念，精確量取 5mL 葡萄籽油（油相）與 1.5mL
簡易乳化劑 ，並探討酯類油與烴類油在觸感與化學結構上的差異 。接著進行分次加水（15mL）的乳化程序，觀察「轉相」過程中的黏度與外觀變化 。最後，學生需依據安全規範添加 1% 茶樹精油與維生素 E ，並加入抑菌劑以防止微生物滋生，完成從原理到成品的完整配方實作 。
（3）評量方式
針對化學系大四學生的專業要求，評量標準強調理論深度與操作精密度，總成績由以下三部分構成：
PBL 專題報告與 AI 批判分析（40%）： 評量重點在於學生是否能運用化學原理解釋膠體現象（如電雙層理論、空間立體障礙）。針對 AI 應用，不只看生成結果，更評估學生對 AI 產出內容的「除錯」能力，例如是否發現 AI 對特定化學材料特性的描述錯誤。此外，海報內容需涵蓋高科技產業應用（如量子點、光阻液）的深度探討 ，展現大四學生的產業視野。
實驗操作與成品分析（40%）： 評量學生在乳霜製作過程中的專業技術，包括微量移液的精準度、乳化終點的判斷（是否均勻無油水分離）、以及對配方比例（HLB 概念）的掌握度
。成品評分標準包含乳液的穩定性（離心或靜置後是否分層）、質地均勻度與塗抹觸感。同時，嚴格考核實驗日誌（Lab Note）的記錄詳實度與數據分析能力。專業態度與實驗安全（20%）： 作為準化學專業人員，嚴格評量其實驗室安全規範遵守情形（如精油與抑菌劑的安全添加量控制 ）。同時評估其在小組討論中的領導力、溝通協調能力，以及對實驗廢棄物處理的環保意識，確保具備進入業界或研究所的專業素養。
（4）學生學習成效
經過兩週密集的探究與實作，這 31 位化學系大四學生展現了符合畢業生標準的專業成長。
專業知識深化：
學生能將過往物理化學學到的「表面張力」、「膠體穩定性」等抽象理論，具體連結到「乳化劑 HLB 值選擇」與「微胞形成」的實務應用。他們能清晰闡述高科技產業（如台積電 CMP 製程）中膠體化學的關鍵地位，證明課程有效擴展了學生的職涯視野 。 實務操作能力：
在 AI 輔助學習方面，學生展現了優異的批判性思考能力，能識別生成式 AI 在處理專業化學數據時的局限性。在實驗技術上，全班皆能精準控制油水比例與乳化速率，成功製備出質地穩定的 O/W 型乳液，並能解釋不同油脂結構（如三酸甘油酯 vs. 礦物油）對配方物性的影響
，顯示具備初級配方工程師的能力。 問題解決與態度：
透過 PBL 模式，學生從被動接收轉為主動探究，展現了極佳的團隊合作與科學溝通技巧。問卷顯示，學生對於能親手將化學知識轉化為具體產品（保養品）感到高度成就感，並表示更能理解化學系在生技化妝品及半導體材料領域的廣泛出路。