調查全美排名前五大的公私立大學土木類課程概況,分析有關大學部與研究所課程 比重與內容。以研究方向及領域分類。總類別有18 項,為人文素養類、物理類、繪圖 類、化學類、材料類、電腦輔助工程類、數學類、土木建築工程概論類、力學類、測量 類、營管類、結構類、水利類、大地類、環工類(包括防災)、交通類、語文類、機電類。
大學部課程區分標準仍以課程開設名稱為判斷依據(如結構設計),第二再以授課內容為 第二標準(授課內容),仍無法分類再以開課名稱與授課內容比較判別。研究所課程內容 判斷標準以該專業領域所開設之課程為主要依據,再者以課程名稱與授課內容比較判 別。課程計算比例以該類課程數除以全部課程數。
其中大學部把土木類專業領域分為結構、大地、水利、測量、營管、電腦輔助、環 工、交通、材料等機電十類來討論,研究所則因各專業分工較細之領域,在總類別中,
將材料、機電等語言納為其他類,故分為九類,以了解其他各校對於未來土木研究研究 趨勢與授課的內容方向。因各校開課名稱或授課內容定義上略有差異,若分類判別有所 模糊之處,應無太大影響。如表2.7 所示,系所名稱多以改制為土木與環境工程,顯示 出對環境領域之重視。國內系所除了結構、大地、相關營建管理等領域師資與國外相似 外,差異較大之處為環境、運輸等領域的增設。
五所大學系所名稱為:
1.柏克萊大學:土木與環境工程學系 2.伊利諾大學:土木與環境工程學系 3.奧斯汀大學:土木與建築環境工程學系 4.MIT 大學:土木與環境工程學系
5.普渡大學:土木工程學系
表2.7 美國五所大學重點發展領域
校名
重點領域 柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
結構工程 ● ● ● ●
結構工程、機械與材料 ●
大地工程 ● ● ● ● ●
測量空間資訊 ●
營建管理 ●
營建工程與管理 ●
營建工程與專案管理 ●
工程與專案管理 ●
營建材料 ● ●
資訊科技 ● ●
材料工程 ●
運輸工程 ● ● ● ● ●
環境工程 ● ●
水資源工程 ●
環境工程與科學 ●
環境與水利工程 ●
環境與水資源工程 ●
土木系統 ●
建築工程 ●
一、課程調查
1.如圖 2.21 所示,結構類在五所大學中所佔比例也較高。最高為伊利諾大學 21.7%,
其次是奧斯汀的21.1%,第三為柏克萊的 18.8%。
美國前五所大學院校 結構類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.21 大學部結構類學科比重統計
2.如圖 2.22 所示,水利類比重以普渡大學 10.7%為最高,其次是 MIT 的 8.6%,伊 利諾則是0%。原因可能為伊利諾大學在相關水利領域中,環境工程與科學以及環 境水利工程課程關連性較高,可能分類時歸類到某一類而致。
美國前五所大學院校 水利類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.22 大學部水利類學科比重統計
3.如圖 2.23 所示。大地類中以伊利諾的 13.6%為最高,其次是柏克萊的 11.6%,最 低為奧斯汀的5.8%。
美國前五所大學院校 大地類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.23 大學部大地類學科比重統計
4.如圖 2.24 所示,測量類中以普渡大學的 7.1%為最高,其餘大學皆偏低,原因可 能是幾所大學中課程開設方向在測量類中較少所致,且無相關測量專業領域組別。
美國前五所大學院校 測量類佔課程比重
0 2 4 6 10 8 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.24 大學部測量類學科比重統計
5.如圖 2.25 所示,營管類以柏克萊大學與普渡大學佔較高,分別為 17%與 15.5%,
其餘三所皆在9.5%上下。
美國前五所大學院校 營管類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.25 大學部營管類類學科比重統計
6.如圖 2.26 所示,電腦輔助以 MIT 9.4%為最高,其次為奧斯汀大學的 5.8%,最後 為柏克萊的4.5%。
美國前五所大學院校 電腦輔助類佔課程比重
0 2 4 6 10 8 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.26 大學部電腦輔助類學科比重統計
7.如圖 2.27 所示,環工類以伊利諾大學的 33.7%為最高,其餘三所較平均大約在 15-18%左右。原因可能是該校有兩專業領域:環境工程與科學、環境與水利工程,
皆偏向環境類,故較高之原因。
美國前五所大學院校 環工類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.27 大學部環工類學科比重統計
8.如圖 2.28 所示,交通類以 MIT 的 18.8%為最高,其次是柏克萊的 15.2%與普渡大 學的9.5%。此五所中皆設有運輸領域學程。
美國前五所大學院校 交通類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.28 大學部交通類學科比重統計
9.如圖 2.29 所示,機電類在各校中,除了奧斯汀大學有開設之外,其餘皆無相關課 程之學科師資。
美國前五所大學院校 機電類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.29 大學部機電類學科比重統計
10.如圖 2.30 所示,材料類以普渡大學 6%為最高,其次為伊利諾 4.8%,最低為 MIT 的1.6%。原因可能是 MIT 沒有像其他大學有相關材料領域或師資,所以比例較低。
美國前五所大學院校 材料類佔課程比重
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.30 大學部材料類學科比重統計
二、大學研究所課程內容
整理有關研究所課程類別與開設情形,分類以相關基礎與進階學科為主。如同大學 部整理方式,學科包括相關基礎與進階學科。土木類專業分為結構、大地、水利、測量、
營管、電腦輔助、環工、交通、材料等機電類,研究所屬於各專業分工較細之領域,在 總類別中,將材料、機電等語言納為其他類,藉此了解其國外大學對於未來土木研究研 究趨勢與授課的內容方向。
1.如圖 2.31 所示,美國大學結構類比重在全類別中的比例亦高,由伊利諾的 11.1%
到MIT 的 22.1%不等,顯示國外大學課程部分大多也是力學導向為主。
美國前五所大學院校 結構類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.31 研究所結構類學科比重統計
2.如圖 2.32 所示,水利類以奧斯汀大學 14.8%最高,普渡大學 13%居次,伊利諾 10.6%
居末。柏克萊與MIT 大學皆為 0%,柏克萊大學原因可能是無開設相關學科與師資,
伊利諾則可能是判定時分類到環境與水利領域。
美國前五所大學院校 水利類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.32 研究所水利類學科比重統計
3. 如圖 2.33 所示,大地類以 MIT 大學 15.6%最高,柏克萊 12.7%居次,其餘約在 6
~9%左右。
美國前五所大學院校 大地類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.33 研究所大地類學科比重統計
4. 如圖 2.34 所示,測量類以普渡大學為 11.7%最高,其餘 0%。原因可能是普渡在 五所大學中有測量領域學程與師資,其餘在各領域中未見學程開設。
美國前五所大學院校 測量類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.34 研究所測量類學科比重統計
5. 如圖 2.35 所示,營管類以普渡與奧斯汀大學最高,約為 13%左右,其次是柏克 萊大學9.5%居末。MIT 大學佔的比率 0%,原因可能是沒有相關管理之師資。
美國前五所大學院校 營管類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.35 研究所營管類學科比重統計
6. 如圖 2.36 所示,電腦輔助類以伊利諾 15.3%最高,MIT 的 2.6%居次,其餘皆 0%。
主要原因可能是兩所大學設有資訊科技學程,故比例特高。
美國前五所大學院校 電腦輔助類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.36 研究所電腦輔助類學科比重統計
7. 如圖 2.37 所示,環工類各校比例均不低,以柏克萊大學 45.6%最高,伊利諾 34%
居次,最低為普渡的13%。顯示出各校對環境領域重視的比例都很高。
美國前五所大學院校 環工類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.37 研究所環工類學科比重統計
8. 如圖 2.38 所示,交通類以 MIT 大學 42.9%最高,其次是奧斯汀 21.5%,普渡居 第三18.2%。
美國前五所大學院校 交通類佔課程比重
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.38 研究所交通類學科比重統計
9. 如圖 2.39 所示,材料類以伊利諾大學的 8.1%最高,柏克萊 5.7%次,普渡的 3.9%
第三。奧斯汀與MIT 皆為 0%。原因可能是上述三所大學中,均有相關材料領域與 師資,唯獨這兩所沒有。
美國前五所大學院校 其他類(材料、機電、語言)佔課程比重
02 46 108 1214 1618 2022 2426 2830 3234 3638 4042 4446 4850
柏克萊 伊利諾 奧斯汀 MIT 普渡
學校
%
圖 2.39 研究所其他類學科比重統計
二、各校土木系所革新作法
目前世界各國教育機構也面臨世界潮流的改變,營建產業不景氣與與國際競爭之情 況,面對二十一世紀的挑戰,在科技進步快速發展情況下,土木工程技術也有了長足的 進步。而人民生活改變與環境社會變遷將面臨工程性質轉變、工程技術轉型與工程價值 升級。土木工程教育面臨了新的挑戰,對於趨勢改變須有所變革。為了培育符合新時代 背景的土木工程師,土木工程學系各學門之間獨立之後,互相交流往來越來越少,在學 科上應朝向整合性綜合發展,除了以往的力學和數學,目前的資訊學和管理學,更應該 有美學、生態學、法律、財務、人文、政經等學科以及溝通技巧、外語等技能的學習和 訓練。以下整理國外大學院校之發展方向等變革。
(一)亞洲大學
目前部分亞洲大學也體認到,對於面臨大環境與國際化趨勢在營建產業中的影響,
不景氣導致學生就讀土木科系的意願降低,著手開始針對授課課程、教學目標等來改 革。以下為日本區幾所大學對於當前所所面臨了之營建產業不景氣導而致學生就讀土木 科系的意願降低、景氣低迷、學生程度降低與學習態度不佳等因素,針對部分的教學來 進行探討。
1.東北學院
土木工程學系針對以入學測驗結果進行所謂補救教學。發現甄試學生能力與考試入 學在程度有較低情況,所以對於甄試學生老師將會針對數學、物理、化學作補救教 學。另外,在入學後進行全體數學、英語與理科進行測驗,並以程度分班,這部分 國內幾乎較少見。(陳慧慈 2004 工程教育之未來論文集)
雖然課程沒有重大變革,但是:
1.1 加強提升學生學習動力與基本學科能力;
(1)設置實習課程、英語教學並以小班制度教學,一位老師教導 10 位學生,藉以提 升語言與觀察力。
(2)以學生 40 人數為一班,複習高中數學微積分與線性等理論基礎。實施改革之後,
主要目標是希望達到師生交流目的且退學率亦降低。
2.京都大學
京都大學於1996 年將土木工學科、交通工學、衛生工學科以及衛生學科整合成地 球工程學科,於一、二年級列為必修課程,每年招生200 人,大三以選修方式讓學生選 擇土木工程學程、環境工程學程與資源工程學程。為了避免學生在選修制度上對於所選 學科因為成績不佳等因素,只能選讀土木工程學程,有關結構力學等學程沒有修習,所 以對於制度做兩大變更:
(1)挑選大一與大二必修專業課程,指出對所有地球工程學科學生必修之課程。
(2)大三與大四學生依時代變化需求,以開設新課程、一方面統整或刪除舊有課程目 的希望提升基礎科目學習效率。
另外為了對地球工程學科有更深體認,一年級必修地球工程總論,採取5~6 名學生 小型討論方式,透過少數人討論以及邀請業界專家參訪,所謂開放實驗室等教學活動。
京都大學將土木工學科、交通工學、衛生工學科以及衛生學科做整合,表示對於環境保 護日亦重視情況下所反映出現象,亦即系統性教學概念。國內近年來天災不斷,對於國
京都大學將土木工學科、交通工學、衛生工學科以及衛生學科做整合,表示對於環境保 護日亦重視情況下所反映出現象,亦即系統性教學概念。國內近年來天災不斷,對於國