國
立
交
通
大
學
土木工程學系
碩士論文
土木系所未來發展策略之研擬─
以國立交通大學土木系為例
Strategic Planning for the Development of Department of Civil
Engineering of NCTU
研 究 生:陳威榤
指導教授:曾仁杰 單信瑜
土木系所未來發展策略之研擬─以國立交通大學土木系為例
Strategic Planning for the Development of Department of Civil
Engineering of NCTU
研 究 生:陳威榤 Student:Wei-Chieh Chen
指導教授:曾仁杰 單信瑜 Advisor:Dr. Ren-Jye Dzeng
Dr. Hsin-Yu Shan
國 立 交 通 大 學
土木工程學系
碩 士 論 文
A Thesis
Submitted to Department of Civil Engineering College of Engineering
National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master
In
Civil Engineering July 2007
Hsinchu, Taiwan, Republic of China
中華民國九十六年七月
土木系所未來發展策略之研擬─以國立交通大學土木系為例
研 究 生:陳威榤 指導教授:曾仁杰 教授
單信瑜 教授
國立交通大學土木工程學系(研究所)碩士班
摘要
營建產業目前處於加入 WTO 及全球化轉型之過程面臨需求變遷、供給變遷、規 制變遷、營運管理變遷等四大挑戰。尤其近年來內需市場之嚴重退縮,以及產業產能 與專業人力之過剩閑置,己擴大形成為衍生性經濟社會問題與國家競爭力維繫問題。 人才為政策執行基礎,各大學之土木、建築相關教育課程,勢需配合國家發展政策及 產業需要進行調整,以維持土木、營建專業人才培育之有效性。本研究以交通大學土 木系為例,建構一套土木系所發展方向之分析模式。首先了解國際名校及國內其他研 究型大學之特色及革新作法,再廣泛調查本系畢業校友之就職現況,分析校友之出路, 配合深入訪談國內各主要大學土木系所主任及資深教授、營建企業主管及政府部門主 管之想法,瞭解目前學術界、實務界及政府單位對於土木系發展之想法、需求及建議 策略,配合統計分析技術,提出土木系轉型策略之建議。 關鍵詞:營建業、土木、策略Strategic Planning for the Development of Department of Civil
Engineering of NCTU
Student:Wei-Chieh Chen Advisor:Dr. Ren-Jye Dzeng
Dr. Hsin-Yu Shan
Department of Civil Engineering National Chiao Tung University
Abstract
The Contraction Industry to face challenge changes of demand, supply, laws and operation management while it pass through the procession of joint into WTO and Globalization. In particular recently internal demand recession, potency of industry and manpower decline of specialized field, it becomes one problem between Social Economy and Country Competitiveness. The foundation of policy execute are workers. A lot of relational education lesson of Civil and Architectural Engineering Department have to regulate the development of national policy and industry requirement, in order to keep in the level of specialized field education about Civil and Architectural. The strategic planning is for the development of Department of Civil Engineering of NCTU to construct the analysis model. We have to do the analysis step by step. First, we need to comprehend the characteristic and innovation method. Second, to survey and assess in order to obtain the data about
employment of alumni. Third, to cooperate statistics method to interview about chair of department, corporate executives and government department, in order to know the demand of academia, business and government for department Civil Engineering recently. Final the research proposed to suggestion of strategic planning for Department of Civil Engineering of NCTU.
誌 謝
相較於多數人,我覺得在求學過程中我一直都很幸運,每當徬徨無助、不知所措的 時候,總是能夠遇到貴人在適時的給我指引與幫助,幫我度過一個又一個的關卡。回憶 起兩年緊湊的研究所生涯,是我最為滿載而歸的一程!此論文可順利付梓成冊,首先要 感謝莫過於指導老師 曾仁杰教授與單信瑜教授的悉心教導,在學術研究與生活處事 上,啟迪學生良多,獲益匪淺,此均承蒙恩師不辭辛勞給予許多珍貴的指引與啟發,此 刻內心充滿無限的感激與謝意。此外衷心感謝口試委員鄭奕孟教授、楊智斌教授等人對 研究內容惠予許多剴切指正與寶貴建議,使學生論文更臻完善。 在研究所的學習過程中,最寶貴的記憶無疑是這趟旅程的所有伙伴,在此感謝世旭 學長、重堯學長、燕青學長、怡心學姐以及珮茹同學、文彬同學等在兩年研究生涯之扶 持與陪伴照顧,還有我的高中同學阿諾、帥哥、孫、阿霖、芒果、米粉等人陪我度過那 段人生低潮的時刻而繼續鼓勵我,最後感謝學弟妹汎儀、姜辰、煥雲、聖賢、志仁等人 的協助。有你們的陪伴,增添了許多歡樂的色彩,謝謝您們陪我一同經歷分享,我將永 懷這段最美好的回憶! 最後,謹以此論文獻給我最摯愛的父母親與家人,感謝你們無悔的付出與鼓勵,陪 我度過這段日子,給予我無限的包容與體諒,讓我於求學期間感受無微不至的關懷,得 以在良好的環境中成長茁壯,在此獻上最崇高的敬意。 陳威榤 謹誌 九十六年七月目錄
摘要...I Abstract ... II 誌 謝... III 目錄...IV 圖目錄...VI 表目錄...IX 第 1 章 緒論... 1 1.1 研究動機... 1 1.2 研究問題... 2 1.3 研究目的... 3 1.4 研究架構及流程... 3 第 2 章 文獻回顧... 6 2.1 工程教育... 6 2.2 國內外大學土木系發展現況... 13 2.3 國內大學土木系所調查... 13 2.4 國外大學土木系所調查... 34 第 3 章 研究架構及方法... 66 3.1 研究流程... 66 3.2 研究方法... 66 3.3 問卷調查... 69 3.4 問卷設計... 70 3.5 系所訪談... 71 第 4 章 產業人力需求... 73 第 5 章 問卷結果分析... 84 5.1 業界調查... 84 5.2 交大土木系校友調查... 99 5.3 綜合比較... 112 5.4 問卷後續分析... 117 5.5 相關研究比較... 121 5.6 訪談整理... 124 第 6 章 土木系發展策略... 127 6.1 交大土木系現況... 127 6.2 SWOT... 131 6.3 策略訂定... 133 6.4 相關研究比較... 140 第 7 章 結論與建議... 150參考文獻... 153 附錄一... 1 附錄二... 8
-圖目錄
圖 1.1 89~95 學年度交通大學土木系轉系學生比率 ... 2 圖 1.2 研究流程 ... 5 圖 2.1 表示核心學科、一般學科與必備之學科相關性 ... 9 圖 2.1 土木類相關學系魚骨圖 ... 14 圖 2.2 大學部結構類學科比重統計 ... 16 國 2.3 大學部水利類學科比重統計 ... 16 國 2.4 大學部大地類學科比重統計 ... 17 國 2.5 大學部測量類學科比重統計 ... 17 國 2.6 大學部營管類學科比重統計 ... 18 圖 2.7 大學部電腦輔助類學科比重統計 ... 18 圖 2.8 大學部環工類學科比重統計 ... 19 圖 2.9 大學部交通類學科比重統計 ... 19 圖 2.10 大學部機電類學科比重統計 ... 20 圖 2.11 大學部材料類學科比重統計 ... 20 圖 2.12 研究所結構類學科比重統計 ... 21 圖 2.13 研究所水利類學科比重統計 ... 22 圖 2.14 研究所大地類學科比重統計 ... 22 圖 2.15 研究所測量類學科比重統計 ... 23 圖 2.16 研究所營管類學科比重統計 ... 23 圖 2.17 研究所電腦輔助類學科比重統計 ... 24 圖 2.18 研究所環工類學科比重統計 ... 24 圖 2.19 研究所交通類學科比重統計 ... 25 圖 2.20 研究所其他類學科比重統計 ... 25 圖 2.21 大學部結構類學科比重統計 ... 36 圖 2.22 大學部水利類學科比重統計 ... 36 圖 2.23 大學部大地類學科比重統計 ... 37 圖 2.24 大學部測量類學科比重統計 ... 37 圖 2.25 大學部營管類類學科比重統計 ... 38 圖 2.26 大學部電腦輔助類學科比重統計 ... 38 圖 2.27 大學部環工類學科比重統計 ... 39 圖 2.28 大學部交通類學科比重統計 ... 39 圖 2.29 大學部機電類學科比重統計 ... 40 圖 2.30 大學部材料類學科比重統計 ... 40 圖 2.31 研究所結構類學科比重統計 ... 41 圖 2.32 研究所水利類學科比重統計 ... 42 圖 2.33 研究所大地類學科比重統計 ... 42圖 2.34 研究所測量類學科比重統計 ... 43 圖 2.35 研究所營管類學科比重統計 ... 43 圖 2.36 研究所電腦輔助類學科比重統計 ... 44 圖 2.37 研究所環工類學科比重統計 ... 44 圖 2.38 研究所交通類學科比重統計 ... 45 圖 2.39 研究所其他類學科比重統計 ... 45 圖 3.1 研究流程 ... 66 圖 3.2 集群分析示意圖 ... 68 圖 3.3 歐式距離計算 ... 68 圖 3.4 集群化分析之樹形圖 ... 68 圖 3.5 調查計畫流程 ... 69 圖 4.1 大學校數/研究所數/學系數/學科數趨勢圖 ... 76 圖 4.2 高等教育學生在學人數統計表 ... 77 圖 4.3 土木、建築、營建分科系畢業人數 ... 78 圖 4.4 台灣地區民國 90-120 人口及人口變動推估 ... 79 圖 4.5 台灣區營造業生產毛額/國內生產毛額歷年成長折線圖 ... 80 圖 4.6 民國 86~95 年政府單位各科高普考及格人數 ... 82 圖 4.7 民國 86~95 政府單位土木、建築普考/高考三等及格人數 ... 83 圖 4.8 1983~2002 年間雇員進出入率比較 ... 83 圖 5.1 受訪者基本資料 ... 86 圖 5.2 業界人才需求意向 ... 88 圖 5.3 業界人才需求意向 ... 89 圖 5.4 業界人才需求意向 ... 90 圖 5.5 業界人才專業、學歷意向 ... 91 圖 5.6 業界大陸發展意向 ... 92 圖 5.7 業界課程意向 ... 94 圖 5.8 業界課程意向 ... 95 圖 5.9 業界課程意向 ... 96 圖 5.10 業界課程意向 ... 97 圖 5.11 業界課程意向 ... 98 圖 5.12 受訪者基本資料 ... 101 圖 5.13 校友人才需求意向 ... 103 圖 5.14 校友人才需求意向 ... 104 圖 5.15 校友人才需求意向 ... 105 圖 5.16 校友人才專業、學歷意向 ... 106 圖 5.17 校友課程意向 ... 107 圖 5.18 校友課程意向 ... 108 圖 5.19 校友課程意向 ... 109
圖 5.20 校友課程意向 ... 110 圖 5.21 校友課程意向 ... 111 圖 6.1 1999~2005 土木系錄取人數統計與比例 ... 134 圖 6.2 交大土木系大學部課程比重 ... 135 圖 6.3 交大土木系研究所課程比重 ... 135 圖 6.4 策略示意圖 ... 143
表目錄
表 2.1 土木整體課程合併議題 ______________________________________________________________ 9 表 2.2 議題涵蓋範圍 _____________________________________________________________________ 10 表 2.3 營建管理課程所佔比例 _____________________________________________________________ 12 表 2.4 國內 12 所大學專業課程類別數與比重 ________________________________________________ 15 表 2.5 各校重點發展領域 _________________________________________________________________ 32 表 2.6 各校課程必選修數、所佔學分與畢業門檻 _____________________________________________ 33 表 2.7 美國五所大學重點發展領域 _________________________________________________________ 35 表 4.1 87~95 年度大學校數/研究所數/學系數/學科數統計 ______________________________________ 76 表 4.2 87-94 年土木、建築、營建分科系畢業人數 ____________________________________________ 78 表 4.3 營造業生毛額/國內生產毛額比率表 __________________________________________________ 81 表 4.4 民國 86~95/8 營造業受雇員工人數增加率 _____________________________________________ 81 表 4.5 民國 86~95 高普考及格人數統計表 ___________________________________________________ 82 表 5.1 業界受訪者集群分類 _______________________________________________________________ 87 表 5.2 校友受訪者集群分類 ______________________________________________________________ 102 表 6.1 本系所教師年齡 __________________________________________________________________ 127 表 6.2 各校師資、學生數、師生、研究生比例 ______________________________________________ 128 表 6.3 2001~2003 各校相關期刊研討會等論文、計畫與金額統計(系所為單位) ___________________ 129 表 6.4 1991~2006 年度各校教師論文、研討會、計畫與計畫金額 ______________________________ 130 表 6.5 1991~2006 年度各校教師論文、研討會、計畫與計畫金額平均 __________________________ 130 表 6.6 土木系所沿革 ____________________________________________________________________ 133 表 6.7 SWOT 分析表 ____________________________________________________________________ 136 表 6.8 策略分析結果 ____________________________________________________________________ 137 表 6.9 台大跨領域研究重點 ______________________________________________________________ 148 附錄一 問卷表 _________________________________________________________________________ 2 附錄二 訪談問卷表 _____________________________________________________________________ 9 附錄二 各校土木工程科系訪談結果記錄表 ________________________________________________ 11 表 A.1 專業人才需求議題訪談結果 ______________________________________________________ 11 表 A.1 專業人才需求議題訪談結果(續) ___________________________________________________ 11 表 A.1 專業人才需求議題訪談結果(續) ___________________________________________________ 12 表 A.2 課程現況議題訪談結果 __________________________________________________________ 13 表 A.2 課程現況議題訪談結果(續) _______________________________________________________ 14 表 A.2 課程現況議題訪談結果(續) _______________________________________________________ 15-第1章 緒論
1.1 研究動機
營建產業目前面臨WTO 以及全球化轉型過程,需求、供給規格制度等營運管理改 變等因素,產業市場嚴重萎縮,人力過剩,使得營造業逐漸成為夕陽工業。營建產業以 其產值,一直有『經濟發展火車頭』之稱。近三年來由於與景氣遲緩復甦,產業結構改 變,勞動型態變動,以及政局的不穩定,國內營建產業持續低迷,加上公共工程預算縮 減,中南部高空屋率,營建業面臨開工率低、資金週轉不易的問題,使的營建業的人力 資源管理成為一大挑戰。民國70-80 年國內建築投資業迅速發展,造成餘屋過量,近年 股市疲軟,房市低迷,使得許多營建業者淡出或轉向公共工程市場。營造業屬內需產業, 加上我國準備加入WTO,政府積極修改法令,屆時外國的營造與建設公司可在台灣成 立分公司,承攬國內的工程,經營土地開發與建築投資,甚至以統包(turnkey)或 BOT 的 方式介入工程源頭,勢必對我本土營造廠產生重大衝擊。因此未來營建發展必然朝向大 型化、專業化。故應朝整合規劃與設計能力的培養、大學部課程加強施工管理及施工性 等教育以因應衝擊。國內民間廠商在資本、規模都較小,技術能力不足;小型廠商租、 借牌嚴重,大型營造廠本身不具有研發新工法的能力,許多大型建設公司也會租用營造 廠執照,自行發小包以節省成本。鑒於營建產業目前處於加入WTO 及全球化轉型之過 程,面臨需求變遷、供給變遷、規制變遷、營運管理變遷等四大挑戰與內需市場之嚴重 退縮,以及產業產能與專業人力之過剩閑置,己擴大形成為衍生性經濟社會問題與國家 競爭力維繫問題(營建署 2001 營建電子化白皮書)。 然儘管目前國內營建市場景氣持續低迷,其產值仍佔GDP 3~5%(國民經濟動向統 計季報 2001),因此政府目前仍積極輔導協助民間再造廠商資源能力組合,期望透過 產業經營體制之轉型,提升整體產業競爭力與國家競爭力。然所有政策之執行基礎皆 為人才,各大學之土木、建築相關教育課程,勢需配合國家發展政策及產業發展需要 進行調整,評核現有課程之適當性,增加國家未來發展需要之相關課程,以維持土木、 營建專業人才培育之有效性。唯目前因營建業之長期不景氣,造成人力需求銳減,且 營建業目前大學畢業生之待遇,相較其他明星產業(如電子業)明顯較低,降低學生就 讀土木相關科系之意願,導致各大學之土木、建築科系招收分數逐年下滑,學生素質 逐漸低落。部份大學院校土木系已面臨招生困難及招生不足窘境,且即便已招收足額 之學生,然土木系學生之轉系比率仍然偏高,已影響國家土木、營建人才培育之規劃,不利國家未來工程建設之發展。因此各校之土木、營建相關科系,多已開始著手進行 院系轉型之規劃,調整土木相關系科之授課方向,針對特定領域規劃相關學程如工程 資訊、環境工程學程等,提升講授課程之多樣性,並增加學生修課之選擇性,再配合 更名、合併或減少招生人數等措施維持學生素質。 國立交通大學土木系,自民國67 年奉准成立後,一直提供政府、產業高素質之土 木專業人才,本系之畢業生在產官學各界皆扮演產業中間之角色,然目前因受營建產 業大環境之影響,亦遭遇招收分數逐年下滑、學生轉系比率偏高之問題,因此為維持 本系之競爭力,重新思考本系定位,並配合國家未來發展之需要規劃本系之發展策略, 應屬刻不容緩之任務。
1.2 研究問題
營建產業目前處於WTO 及全球化轉型過程,面臨需求變遷、供給變遷、規制變遷、 營運管理變遷等四大挑戰,加上近年需市場萎縮以及產業產能與專業人力之過剩等問 題,然而政策執行皆以人才為基礎,各大學之土木、建築相關教育課程,勢需配合國家 發展政策及產業發展需要來進行調整,對於人才培訓機構方面,評核現有課程之適當 性,增加國家未來發展需要之相關課程,以維持土木、營建專業人才培育之有效性。 交通大學土木系目前有29 位老師(含教授 16 名,副教授 11 名,助理教授 2 名),大 學部學生370 名,碩士班生 190,博士班 90 名。自 92 年度起大學部招收名額降為每班 各40 人,轉系率如圖 1.1。 80-95 土木系轉出外系人數比率 8.9 15.3 21.0 13.7 18.5 9.7 12.9 0 5 10 15 20 25 89 90 91 92 93 94 95 年度 % 圖 1.1 89~95 學年度交通大學土木系轉系學生比率因國內營建市場景氣普遍低迷,土木不景氣就業不易、光電產業市場相對過於熱 絡、學生缺乏引導及信心、或師生關係不夠緊密等因素,導致轉系率偏高。由圖1.1 可 知,目前本系自91 年度起,平均每 5 位學生,將有 1 位學生轉系(轉系多朝電子資訊相 關科系)。尤其 91 學年度轉系人數最多,高達 26 人,且佔該年度大一新生招收人數近 30%。相較於本校其他科系之轉系比例偏高,且本統計資料僅包含轉系成功之資料,實 際申請轉系人數應該更高。造成此種情況之原因,除本系部分同學因志向未定外,亦可 能因本系目前之發展方向,無法提升學生之學習興趣,可能影響真正有意朝向土木工程 發展學生之學習品質。如何降低轉系比率以及提升學生素質與提升競爭力,實應調整本 系土木相關課程規劃及發展方向,並針對特定領域規劃相關學程(如工程資訊、環境工 程學程),提升講授課程內容之多樣性,配合國家發展政策及產業發展需要進行調整, 評核現有課程之適當性,增加國家未來發展需要之相關課程,以維持土木、營建專業人 才培育之有效性,故對於人才培訓機構做適度課程調整以及未來發展等思考實為重要。
1.3 研究目的
因應全球環境變遷、國內營建市場縮減、景氣低迷與就業率降低等因素,提升學生 素質與本系競爭力,在資源充分使用情況下,改善教學課程等系所未來發展策略。本研 究目的為提出土木系未來發展方向策略之建議。1.4 研究架構及流程
本章節主要描述研究的各個階段與調查內容,首先對產業、系所等需求調查,針對 各校土木系的課程、營建市場改變以及市場需求與人力等文獻整理探討,將資料收集探 討需求缺口方向後。根據各項缺口透過國內外經營相關文獻的改革建議、市場需求與各 校土木系之作法歸納整理,針對需求缺口以SWOT 分析技術提出交通大學土木系策略 之建議。研究流程如圖1.2,各階段說明如下: 一、需求缺口階段 1.各校土木系所課程:首先透過國內各校系所網頁蒐集課程資訊,以便了解各校目 前開課程情形與狀況。 2.營建市場改變相關文獻:回顧過去營建業市場結構變化、需求與供給等問題,以及對於全球化轉型過程中的相關因應方向。 3.土木市場需求調查:蒐集對於土木市場人力資源供需等相關調查,了解目前人力 資源狀況。 二、需求缺口因應策略: 1.國外系所經營文獻或策略:透過國外相關土木系所資料的蒐集,了解國外的策略、 作法或革新之處。 2.土木市場缺口:對於土木市場的人力、課程的意向與看法。透過問卷與訪談方式 獲取分析資訊。 3.各校土木系改革作法:針對國內外土木系現階段所做的措施、策略等作法,歸納 整理探討。 4.本系 SWOT 分析:針對本系所 S(優勢)、W(劣勢)、O(機會)與 T(威脅)等內、外部 資訊,作整體分析評估。針對目標訂定而研擬出策略目標發展途徑。 三、策略討論與建議 針對需求缺口研擬出因應策略,作為日後交通大學土木系所未來發展策略與建議。
圖 1.2 研究流程 需求缺口 因應 策略 營建市場 改變文獻 土木市場 需求調查 土木市場 需求缺口 各校土木系 改革做法 市場需求缺口之因應策略 1. 課程調整 2. 師資調整 3. 管理策略調整 土木系未來發展 策略建議與討論 本系SWOT 分析 結論與建議 需求缺口 調查 各校土木 系課程 國內外系所經營 相關文獻或網頁 本系調整 策略 討論與建 議
第2章 文獻回顧
2.1 工程教育
本章的主旨,是藉由回顧過去國內外探討有關工程教育相關改革、近年營建產業現 況與困境、教育與人力發展之文獻,歸納分析以作為本研究發展的理論基礎。 一、土木工程教育定義 (1)美國土木工程師協會(1852)對於土木工程的定義為:實際應用科學與知識經驗於 設計、生產或完成營建計畫中的各部分、機械與材料,而帶給人類用途或價值藝術。 (2)英國土木工程協會(The Institution of Civil Engineers,簡稱 ICE,1825)對於土木工 程定義為:導引大自然之中的龐大能源(the great source of power in Nature)為人類所 用或帶給人類福祉的藝術。ICE (1978)對定義的檢討為:導引大自然的龐大能源于 保護地球上的眾生及人類和平且永續生存的藝術。兩會的定義都認定土木工程是一 種藝術。(洪如江 2005) 二、土木工程教育發展及問題 近年來由於人口都市化,都市基礎建設等需求,環保意識的提升,能源及資源逐漸 匱乏。近年對於自然環境、能源與資源保護,對於未來的土木工程教育,變的更加重視 學理之數、理、化及生物之基礎紮實,並朝向「生態、安全、優質和管理之土木」的新 境界發展之趨勢。如何改變只重視土木規劃、設計之教育,而訓練一具整合能力健全的 土木工程人員之基礎教育,值得深思。 台灣處於地震頻繁之地區,大部分的人口將近80%居住在都市,追求的是安全健 康、便利舒適的生活環境,未來的土木應朝創造精緻、舒適的都市環境,以提升生活環 境品質之優質建設為依歸。面對數十年的公共建設,以及未來的建設,如何加強其營運 管理,以發揮各設施的效能和延長使用壽命,將是未來土木教育補強的方向,如捷運系 統、焚化廠、污水廠、機場、港灣等的營運極其複雜,所需要的學識,包括電機、自動 化、機械設施及管理等學識,如何改變傳統只重視土木規劃、設計之教育,而訓練一具 整合能力健全的土木工程人員之基礎教育,也有賴加以思考。(歐陽嶠暉 2000)現階段的土木工程教育,分析之有下列問題; 1.土木工程學系,各學門各自獨立,少有往來。 2.學門欠缺整合,教學內容保守,且多見樹不見林。 3.土木工程教育由於細分,格局窄小化及矮化。 4.土木工程教育偏於技術分析,缺乏設計及整合的內涵。 5.教學內容欠缺美感概念及環境與文化之融合。 6.課程內容與社會階段性相脫節。(歐陽嶠暉 1995) 三、土木工程發展過程 所謂土木工程應包括水利工程、環境工程與建築工程(洪如江 2005)。而廣義的土木 工程包括土木、水利、建築、都市計畫、測量及環境工程等領域。國內土木工程教育早 期培育人才投入基本工程建設,其過程可以年代看出其階段性及對文明的貢獻: 1.農業土木階段;民國四、五十年代,土木及水利工程師投入於水利、灌溉等重要 建設,包括石門、曾文、達見等水庫建設,以及橫貫公路等,提升農業生產,豐足 民食,為後來的經濟發展奠定良好的經濟基礎。 2.經濟土木階段;民國六、七十年代,土木學門各類工程師,投入於十大建設、十 四項建設,包括國際機場、港口、高速公路、鐵路電氣化、大型工廠、工業區開發 等,皆為配合工業生產及貨暢其流的重大建設階段,使我國經濟迅速起飛,其功不 可沒。 3.都市土木階段;民國八十年代以後,為改善都市交通,提升都市生活及居住品質, 土木工程師配合時代之文化進步,投入於捷運、地下鐵路、高層建築、都市更新、 垃圾焚化廠、污水下水道建設等,以全方位提升國民生活居住環境品質,其階段性 成果自待持續,以期完成。近年由於土木工程建設形態及層次急速變化,再加上人 口都市集中化,使得都市土木工程困難度增加,社會的多元化,社會結構與價值體 系丕變,工程師的工作已經不再是單純的技術性工作,而是必須注意到社會多元性 需要與衝擊,以創造安全健康之舒適的生活環境。(歐陽嶠暉 1995)
四、土木工程教育之改革策略 藉由回顧過去相關學者對於工程教育的看法、國外之工程教育方向、教育機構的革 新做法與調整等,以了解工程教育未來方向。工程教育課程來看,Taraman 和 Ellis (1989) 調查美國39 所大學中,有將近 70%的學校有機電課程整合,顯然機電整合的教育將成 為大學教育的主流。國內學者任天文 (2000)整理 86 年教育部大專院校人才培育研究計 劃期末報告,指出政府應有長期工程計畫概念,土木類專業人才的需求量才會穩定,緩 和目前供過於求的情形;為因應加入WTO 之國際競爭力,應鼓勵學生加強『外文』與 『法學』基礎,以利工作需求與溝通。未來發展影響,Clough (2004)提到資訊科技對於 未來土木教育之影響與因應。面對未來全球化衝擊,中國經濟強權崛起等因素,工程教 育應做好因應措施。 Grigg 等人 (2004)則提出工程教育一種新的議題思考方向。課程合併以大一至大二 上學期為改革之樣本。結合土木基礎課程並說明合併之經驗。透過學生、老師、業界與 教育系統反應回饋的方式針對課程學習、改革面臨之挑戰和未來改善方式作建議。提出 土木基礎課程與其他授課科目之相關性。方富民 (2005)則認為現階段教育方面應強調: 工程領導者之培育(Leadership)、解決問題之技能(Problem solving skills)、社會及文化之 接合、永續發展、生活品質(Quality of life)之提升、跨領域與多領域(Interdiscipline and Multidiscipline)、整合性(Integration)、資訊與通訊科技(ICT)、終身學習(Life-long learning)。
圖 2.1 表示核心學科、一般學科與必備之學科相關性 如MIT 大學改善上學期之課程,包括加入更多設計在技術性課程上。田納西大學 提出三種選修科目,從現有課程中改善學生在實驗經驗上合作、團隊工作與領導能力角 色。另外美國國家科學基金會也著手大學課程之整合計畫,包括大一至大二專案設計。 表2.1 土木整體課程合併議題 課程 概況描述與目前議題 大一秋季 CE108 土木理論 I 議題:土木專業、 土木問題構思、 一般電腦運算網路使用、 基礎測 量、 土木工程學生之需求 大一春季 CE109 土木理論 II 議題:問題解答與設計導向、 電腦運算、 專案團隊、電腦製圖軟體 程式應用、報告寫作 、資訊來源 、大學評價與個人學習效率 大二秋季 CE208 土木分析 I 議題:理論與評量工具利用、公共工程基礎原理、成本估計、生命週 期觀念 大二春季 CE209 土木分析 II 議題:工程材料行為、統計工具、品質管理、實驗過程與設備 大三秋季 CE308 土木綜合 I 議題:土木工程系統、模擬與最佳化技術、風險分析、 敏感分析、專 案管理 大三春季 CE309 土木綜合 II 議題:土木基礎工程系統、統計與風險分析、 大四秋季 CE408 土木設計 I 議題:土木工程系統設計、專案組織與管理、專案設計、公司管理、 企業趨勢 大四春季 CE409 土木設計 II 議題:團隊土木工程專案設計、工程企業管理觀念、工程倫理 校外機構對於工程教育推動之成效影響,Lyon (2000)提到 ASCE 對於工程教育新的 政策發展趨勢、ABET 的教育評鑑制度之推行,整理出各大學課程模型,包括課程修改、
實習課程革新或新課程模式(六年制)等建議。Meyer & Jacobs (2000)提到以喬治亞大學為 研究案例,提出大學課程革新方法、課程調整模型與建議方向。對於整體課程結果之建 議有: Non-engineering Requirement 微積分I 微積分II 微積分III 一般化學I 一般化學II 物理I 物理II 人文社會科學 說寫能力 體育 Civil Engineering Core Curriculum Freshman Principles Sophomore Analysis Junior Synthesis Senior Design Engineering Requirements 統計 動力學 材力 流力 污染控制 結構分析 大地工程 鋼結構設計 電機工程 基礎水文學 混泥土設計 電子科技
1.對於全球化、社會環境等衝擊,學生應具有廣闊的知識並朝永續發展。 2.應用所學基礎知識,解決實務上之問題,活用工具理論。 3.應有判斷、解決、評估能力。 4.設計能力、分析模擬於土木多樣化的學科中。 5.專業倫理道德培養,終生學習。 其中提到課程最大改變為加入土木工程系統(Civil system)觀點。包括基礎工程、永 續發展、研發、工程經濟等觀點於工程決策,議題涵蓋如下表2.2。 表2.2 議題涵蓋範圍 涵蓋議題 內容 永續性 專案執行、環境影響、工程師角色 基礎建設系統概念 主要與有關系統構成要素以及系統與環境之關聯程度、生命週期觀點 社會內涵對於專案執行 判斷基礎建設必須或需求、環境影響、風險評估與環境傷害減輕 系統分析方法 基礎建設系統量化評估、網路、績效與成本函數、生產力議題等 系統最佳化 多目標評估、方案目的與目標以及限制、資源分配 經濟評估工具 損益分析、專案決策與管理之不確定因素、永續觀點與經濟發展結合 專案發展與設計 工程議題與專案管理方法、系統監控 Pauschke 和 Ingraffea (1996)提到國外大學工程教育目前透過以下的方式來進行革 新: 1.美國國家科學基金會在 1990 開始調查對於工程教育課程提供系統性的課程革新 建議。 2.美國工程教育協會在 1993 年的教育期刊提出有關的建議。 3.透過業界協助大學在實驗方面經驗與有關技術上交流。 4.課程增加實際企業專案案例與設計能力。 5.全國對於環境議題重視與土木形象的提升。 6.互動式教學與多媒體軟體工具。 7.課程中增加業界人員經驗導入教學。 8.不同專業領域之培養,如跨領域。 並藉由調查76 個大學(包括 6 個美國以外大學)並以文獻回顧歸納設計之問卷項目整
理相關課程改革做法依據包括: 1.大學整體課程─新的/舊有課程修正。 2.新的輔修課程。 3.新生課程(新的/修正)。 4.二年級生以上之課程設計。 5.實驗課程─新的/舊有課程修正。 6.實務技術教學(如) 。 7.電腦教學軟體提升。 8.教學與學習方法檢討(校內與校外學習) 。 9.績效評估。 歸納整理出目前新的土木工程教育革新方向之議題,以提供工程教育之革新。包括: 1.大學學分時數減少問題。 2.環境保護意識高漲,環境之重視。 3.多元學科的規劃與設計,整合概念。 4.增加相關技術交流機會。 5.多媒體教學工具(如軟體模擬與網際網路教學) 。 6.新的或創新的課程,提供設計與分析的經驗學習。 7.綜合以往各自分門的學科,合併或增加交流。 8.提升學生學習興趣方法評估。 Tender 和 Fellow (1996)也提到以普渡大學營建工程與管理組與企業之合作關係為 範例。針對營建工程組討論企業與學校間合作之重要議題與有效率的合作關係,以得知 哪些因素會影響企業與學校合作良好與否並加以評估。課程設計調查印第安那州300 家 公司,主要目的希望知道哪些為領導階層所需之工程與管理教育內涵,第二目的是希望
專業領域中提供一致性教育課程與普通基礎課程(如建築、電子與機械工程)。企業目的 希望畢業之學生具有工程與管理技術能力。課程方面注重報告、寫作與團隊間合作,設 計以實際專案為案例,使學生以工程師角色對規劃,評估、投標與管理等工作有所熟悉。 1994 年課程變革包括: 1.加入心理學與組織學課程選修。 2.傳統人力管理課程增加電腦輔助軟體工具應用。課程評鑑採以 ABET(美國工程教 育認證)為評鑑準則,包括對於(1)學生(2)教育目標。 3.教育成效與評估。(1)產學配合部分(2)教師(3)設備(4)學校支援與經費(5)各科系設 立基準(依學程名稱分類)為認證標準。 表2.3 營建管理課程所佔比例 Course(1) 1976(2) 1995(3)
Basic math and science 25% 25%
Engineering science 16% 21%
General education courses 16% 19%
Industry management 12% 11%
Construction engineering 10% 10%
Technology elective 21% 14%
Internships(no credit hours) 0% 0%
整理出有關企業與學校間合作會影響之因素包括: 1.組織任務、規定與義務;透過策略研擬達成目標。 2.學校組織機構。 3.企業諮詢委員會。 並透過業界組織可以瞭解業界需求,藉著業界經驗、觀點與資源可以對於課程規劃 有更多幫助與價值提升,包括: 1.整體性的課程。 2.實習課程內涵。 3.師資資源分配。 4.聘請實務者教學。
系所改革上,Felder (1994)提到美國知名大學的土木工程科系均提升對於環境工程 的重視,排名前二十名者大多數土木工程系已經改名為『土木與環境工程系』,顯見其 對於此兩範疇並重與整合之用意。
2.2 國內外大學土木系發展現況
目前國內研究型大學土木教育課程規劃方向大致上雷同,但希望透過調查國內公私 立研究型大學土木系所(含科技大學)大學部及研究所之課程內容、特色與研究方向,瞭 解目前國內各校之辦學特性、課程規劃等資料,分析目前國內土木領域課程規劃方向。 課程調查包括國內土木類相關系所共12 所大學部與研究部課程,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主要以課 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,最後以開課名稱 與授課內容比較判別。研究所課程內容判斷標準則以該專業領域所開設之課程為主要依 據,再以課程名稱與授課內容比較判別。 其中將10 大專業類別:分別為結構、大地、水利、測量、營管、電腦輔助、環工、 交通、材料等機電類等分開討論,藉以瞭解專業課程內容與方向。2.3 國內大學土木系所調查
如圖2.1 魚骨圖所示,國內相關土木類系所名稱仍以土木系居多,少數系所名稱改 制與環境與防災相關系所。可能與近年來對於土木環境議題的重視與逐漸關注人類居住 環境品質以及永續維護的重要有關。圖 2.1 土木類相關學系魚骨圖 一、課程調查 調查國內公私立大學土木類課程概況,分析目前大學所課程與開設情形。學科包括 相關基礎與進階學科為主。包括大學部與研究所,土木類專業領域中分成十大類;結構、 大地、水利、測量、營管、電腦輔助、環工、交通、材料等機電類,藉此了解各校對於 目前或未來土木研究趨勢與授課內容。 其中特別說明;若以各類課程數計算在總課程數之比例,可能因某些科目學分數比 重不同,某類學科開設較多,但所佔學分數可能只有1 或 2 學分,雖然學科數變多但相 對學分數降低,但這種情況應該並不多見,所以以各類學科數除以總課程數造成對於分 析的影響應該不大。 營建科技與空間資訊系 致遠管理學院 聯合大學 高雄大學 義守大學 嘉義大學 中華大學 中央大學 台北科大 屏東科大 台灣大學 成功大學 交通大學 暨南大學 中興大學 逢甲大學 淡江大學 宜蘭大學 中原大學 土木工程系 高雄應大 台灣科大 中華大學 高雄科大 朝陽科大 營建工程系 雲林科大 土木與工程資訊系 土木與水資源工程系 土木與生態工程系 土木與防災工程系 土木與環境工程系 土木類
1.大學部課程內容 整體來說如表所示,各校專業課程比重以全部課程數來看,仍以結構類學科在總課 程類別中所佔比例最高,顯示主要仍以力學導向教學為主。最低由中華大學的10% 到台灣科大的23%不等。其次為大地類與營管類,比重較低分別為電腦輔助、環工 與交通類,最低是材料與機電類。 表2.4 國內 12 所大學專業課程類別數與比重 類別 校名 結構 類 水利 類 大地 類 測量 類 營管 類 電腦 輔助 環工 類 交通 類 機電 類 材料 類 比例 20.6% 6.4% 12.7% 6.3% 7.9% 3.2% 1.6% 0% 0% 3.3% 交通 科數 13 4 8 4 5 2 1 0 0 2 比例 17.3% 8.2% 13.6% 2.7% 10% 5.5% 5.5% 8.2% 0% 1.8% 台灣 科數 19 9 15 3 11 6 6 9 0 2 比例 18.2% 2.6% 18.2% 1.3% 13% 7.8% 2.6% 9.1% 1.3% 2.6% 成功 科數 14 2 14 1 10 6 2 7 1 2 比例 17.9% 10.7% 10.7% 16.1% 10.7% 3.6% 3.6% 0% 0% 1.8% 中興 科數 10 6 6 9 6 2 2 0 0 1 比例 19.4% 9.7% 11.3% 8.1% 14.5% 4.8% 6.5% 4.8% 0% 3.2% 中央 科數 12 6 7 5 9 3 4 3 0 2 比例 14.8% 9.9% 11.1% 2.5% 13.6% 7.4% 11.1% 3.7% 0% 2.5% 中原 科數 12 8 9 2 11 6 9 3 0 2 比例 11.7% 5.2% 6.5% 3.9% 22.1% 9.1% 3.9% 5.2% 0% 2.6% 淡江 科數 9 4 5 3 17 7 3 4 0 2 比例 10.3% 10.3% 10.3% 5.1% 7.7% 12.8% 10.3% 0% 0% 2.6% 中華 科數 4 4 4 2 3 5 4 0 0 1 比例 23.7% 1.3% 11.8% 5.3% 21.1% 7.9% 1.3% 5.3% 3.9% 3.9% 台科 科數 18 1 9 4 16 6 1 4 3 3 比例 19% 12% 14% 4% 8% 4% 10% 4% 0% 1% 北科 科數 19 12 14 4 8 4 10 4 0 1 比例 18.8% 2.5% 10% 2.5% 25% 2.5% 3.8% 1.3% 3.8% 2.5% 雄科 科數 15 2 8 2 20 2 3 1 3 2 比例 18.7% 1.9% 15% 3.7% 16.8% 4.7% 2.8% 1.9% 2.8% 1.9% 朝陽 科數 20 2 16 4 18 5 3 2 3 2
(1)如圖 2.2 所示,結構類在各校全部課程類別中,所佔的比例都較高。以台灣科大 最高,為23.6%。其次是交通大學、中央大學與台北科大,最低為中華大學 10.3%。 國內12所大學院校 結構類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.2 大學部結構類學科比重統計 (2)如圖 2.3 所示水利類為台北科大為 12%最高。其次為中興大學與中華大學。台北 科大課程導向與授課方向以主要針對環境、防災等減災課程為主,因此可能是比重 較高之原因。最低為台科大1.3%。 國內12所大學院校 水利類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 國 2.3 大學部水利類學科比重統計
(3)如圖 2.4 所示大地類以成功大學為最高,為 18.2%。其次為朝陽科大與台北科大。 最低是淡江大學6.5%。 國內12所大學院校 大地類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 國 2.4 大學部大地類學科比重統計 (4)如圖 2.5 所示,測量類以中興大學 16.1%最高。原因可能是相關師資較多故此類 比重特高。其他大學相形之下均呈現偏低。最低是成功大學1.3%。 國內12所大學院校 測量類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 國 2.5 大學部測量類學科比重統計
(5)如圖 2.6 所示,管理類比重以高雄第一科大為最高佔 25%。其次為淡江大學 22.1%、台灣科大與朝陽科大。分析其原因可能系所課程方向與教學目標有關,且 名稱多以相關營建管理領域為主。 國內12所大學院校 營管類佔課程比重 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 國 2.6 大學部營管類學科比重統計 (6)如圖 2.7 所示,電腦輔助類課程中,以中華大學 12.8%最高。台科大與淡江大學 其次。中華大學可能因系所改名使授課與方向著重於工程資訊等電腦應用。 國內12所大學院校 電腦輔助類佔課程比重 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.7 大學部電腦輔助類學科比重統計
(7)如圖 2.8 所示,環工類以中原大學為最高佔 11.1%。其次是中華大學 10.3%、台 北科大10%。三所大學較高原因可能是該校都有開設環境工程領域相關組別,如中 原大學環境工程組(設於外系所)、中央大學環工所等,與其他大學比較下較突出。 國內12所大學院校 環工類佔課程比重 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.8 大學部環工類學科比重統計 (8)如圖 2.9 所示,交通類以成大 9.1%為最高,台大 8.3%居次,成大設有交通工程 專業領域學程,可能是較最高原因。交通大學與中華大學比例為0%。交通大學可 能因校內已設有運輸系所有關。中華大學可能與系所改名有關。 國內12所大學院校 交通類佔課程比重 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.9 大學部交通類學科比重統計
(9)如圖 2.10 所示,機電類為所有大學各科類別中比重最低之項目。最高為台灣科 大的3.9%,其次為高雄第一科大的 3.8%,朝陽科大第三為 2.8%。其餘幾乎為 0%。 國內12所大學院校 機電類佔課程比重 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.10 大學部機電類學科比重統計 (10)如圖 2.11 所示,材料類中以台灣科大 3.9%為最高,其次以交通大學 3.3%居次, 後為中央大學的3.2%居第三。最低為台北科大的 1%。 國內12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 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 中華 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.11 大學部材料類學科比重統計
二、研究所課程內容 調查國內11 所有關研究所課程類別與開設情形。分類以相關學科基礎與進階為標 準。如同大學部整理方式,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。但因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,藉此了解其他各校對於未來土木研究研究趨勢與授課的內 容方向。其中因當時中華大學研究所課程資訊納入該校課務組有閱取權限之問題,資料 未能即時取得,故研究所課程不納入討論。比例計算方式以該類課程數除以全部課程數。 1.如圖 2.12 所示,結構類在各校土木類中仍佔較高之比例。以高雄第一科大 47.9% 為最高,其次是成大的45.1%,朝陽科大的 45.6%。最低為北科大的 27.6%。 國內11所大學院校 結構類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.12 研究所結構類學科比重統計 2.如圖 2.13 所示,水利類以中原大學的 29.7%為最高,中興大學 24.5%其次,第三 為交通大學的18.8%。其餘皆為 0%。0%者可能該校未有相關課程之師資或組別有 關。
國內11所大學院校 水利類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.13 研究所水利類學科比重統計 3.如圖 2.14 所示,大地類以淡江大學 32%為最高,高雄第一科大與朝陽皆約佔 26%, 最低為中原大學13.5%。 國內11所大學院校 大地類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.14 研究所大地類學科比重統計
4.如圖 2.15 所示,測量類以交通大學的 15.6%為最高,其次為中央與中興大學的 12.9%,其他各校比重皆偏低甚至為 0%。可能與相關師資有關。 國內11所大學院校 測量類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.15 研究所測量類學科比重統計 5.如圖 2.16 所示,營管以台灣科大與高雄科地一科大為最高,分別是 26.3%與 26%。 其次是朝陽科大的19.3%,淡江大學為最低。其中淡江大學比例最低之原因為該校 專業領域中雖分成工程設施與營建企業兩組,但實際課程未見有開設相關之課程。 國內11所大學院校 營管類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.16 研究所營管類學科比重統計
6.如圖 2.17 所示,電腦輔助類以淡江大學比例最高,佔該校土木類課程比重的 12%, 其次為台灣科大的6.6%,中原大學 5.4%。最低為交通大學的 1.6%。 國內11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 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.17 研究所電腦輔助類學科比重統計 7.如圖 2.18 所示,環工類為各大學研究所專業課程比重中,比例最低的一類。以台 北科大的13.2%最高,其次為朝陽科大的 1.8%,其餘皆為 0%。其中台北科大課程 授課多以相關環境與防災為主軸,且設有專業領域師資,故為最高之原因。 國內11所大學院校 環工類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.18 研究所環工類學科比重統計
8.如圖 2.19 所示,交通類以台大 20.4%為最高,其次是淡大的 20%,第三為中央大 學的19.2%。最低為交通大學的 0%,可能與該校已經有運輸領域有關。 國內11所大學院校 交通類佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.19 研究所交通類學科比重統計 9.如圖 2.20 所示,其他類包括材料、機電與語言。以台灣科大的 18.4%為最高,其 中為材料學科佔大多數。其次是台北科大的11.8%,以防災為主。其餘比例皆不高。 國內11所大學院校 其他類(材料、機電、語言)佔課程比重 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 交大 台大 成大 中興 中央 中原 淡江 台科 北科 雄科 朝陽 學校 % 圖 2.20 研究所其他類學科比重統計
三、系所發展 透過各校系所網頁蒐集目前國內各校土木系所的特色、目標或作法。整理各校土木 系所特色如下: (一)各校系所特色 1.交通大學 (1)成為台灣土木工程科技與新世代土木工程師的孕育者。 (2)從事土木工程領域的技術創新與跨領域整合;培育具備寬闊視野與國際化特質、 並擁有紮實能力的土木工程師與研究人員。(交通大學 2007) 2.台灣大學 (1)致力於創造優質永續之生活環境,強調高科技與傳統的結合,力學與美學的平 衡,人與自然的融合。 (2).課程著重全方位視野,涵蓋環境、建築、大地、結構、水利、交通、測量、營 建、電腦輔助等工程,培養優秀土木工程領導人才並厚植堅實的研究基礎。 (台灣大學 2006) 3.成功大學 (1)五十年以上悠久的歷史,歷屆系友任職國內外學術界及工程界均有相當優秀之表 現。 (2)與本校土木學群中相關學系(測量系、水利系、環工系、交管系等)在教學及研究 上有良好的互動關係。 (3)學術分組師資健全,學術領域均有相當肯定之良好表現,教學研究外,也積極參 與業界建教合作工作。(成功大學 2002) 4.中興大學 (1)師資充足、課程豐富,教學設備及學習研究空間環境優良。 (2)培養高級土木工程人才;提供中部地區公私立機構內高級人員之進修或訓練之機 會;
(3)成立工程諮詢中心。(中興大學 2006) 5.中央大學 (1)完整堅強的師資陣容,強調理論與實務並重。 (2)最活潑而深具 21 世紀前瞻性土木工程相關教育的課程安排。 (3)完善優良的學習及研究環境。 (4)最具制度化的行政教育管理制度。 (5)明確而多變化的研究發展方向。 (6)熱烈生動的國內外學術界交流活動。 (7)成功地移轉新知及技術於工程界。(中央大學 2006) 6.中原大學 (1)著重理論、設計、工程實務及管理方面之教學,首先開設全國大學土木系中少有 的營建管理學程,以培育營建業的中間幹部。 (2)研究發展重點為:工程材料、結構工程、大地工程、運輸工程、水利工程。 (3)與國外知名大學及研究單位結盟,建立交流管道,提升學生國際視野,並提供參 訪或進修之機會。 (4)在國內土木工程相關學系中率先通過「工程及科技教育」認證。(中原大學 2006) 6.淡江大學 1.因應社會發展潮流,特分為[工程設施組]及[營建企業組],在教學方面更趨多元, 培養更具土木專業能力的學生,或具財經、法律、資訊相關企業能力之營運人才。 (淡江大學 2007) 7.中華大學 (1)特色在大學部方面,區分為「工程科技與資訊組」及「環境資源與防災組」,前 者整合成熟的工程科技,培養知識科技應用之土木工程人才,著重電腦科技於工程 規劃、設計、施工、監檢測及營運維護上。如虛擬實境在工程規劃設計應用、基礎
設施之監檢測系統、人工智慧用於工程設施維護管理、工程資訊資料庫之管理與應 用等。 (2)後者則強調工程與環境科技,培養學生成為具有資訊、生態、景觀、環境資源、 與防災技術之博學工程人才,以因應未來國家改善環境品質、追求永續發展之需 求。且針對入學學生之特質,強化各領域軟體應用及工程實務訓練,使畢業學生可 以立即投入職場為教育目標。 (3)針對具升學意願之應屆畢業生,輔導參加國內外研究所入學考試。整合本系專任 師資之專長,在連續三年獲國科會資助完成「私校研發能量提昇計畫」後,成立結 構監檢測中心、工程資訊中心及環境檢測中心,並主動與鄰近之清大、交大及工研 院合作爭取研究計畫;目前每年除約10 件國科會計畫案外,執行之產學合作案超 過30 件,執行之金額已接近一千萬元。本系學生因參與這些研究計畫案,具有充 份的學習機會及研究資源,亦獲得國內工程界之肯定。(中華大學 2007) 8.台灣科大 強調理論與實際結合及跨領域之科技整合;期能以研究成果改善國內營建產業環 境、改進營建工程技術、提高營建生產力及提昇營建工程品質,並進而促進國際科 技交流,提高在國內營建科技地位。(台灣科技大學 2005) 9.台北科大 (1)強調理論與實務併重,與工程業界密切聯繫,增進教學效果。 (2)配合科技資訊之發展,進行土木工程電腦化及自動化之務實教學,以培育具有專 精技能之土木技術人才。 (3)研究災害原理,並研發各種災害防災及災後復建技術。 (4)以安全為基礎,生態為導向,以永續為目標之近自然工法(生態工法)。 (台北科大 2006) 10.高雄第一科大 (1)工程、診斷、監測及維護整合技術。 (2)地震災害防制工程技術。
(3)先進材料及施工技術。(高雄第一科大 2005) 11.朝陽科大 (1)培養高級營建工程施工技術及管理人才為目的,在學習安排上著重實務及學理並 重。 (2)成立全國唯一的「營建操作實驗室」,並且以該實驗操作為核心,實施具有因材 施教精神之課程分流制度,依學生程度與性向指導學生往設計、管理、施工暨數理 等四個方向發展。(朝陽科技大學 2007) (二)系所目標或方向 1.交通大學 (1)跨領域整合: 結合本校電子資訊、管理、生化科技、社會人文等院系所的研究 與 教學資源,在教學與研究兩方面,進行跨領域的整合。 (2)國際化: 透過本校對於學生強化英語能力的措施,以及提高課程之英語教 學、 招募國際學生、進行國際合作研究等方式,提高本系國際化的程度。 (3)結合高科技: 在課程與研究方面,結合高科技的應用,拓展並精進本系師生的 技 術與研究能力。 (4)永續性: 在培育學生時,重視人文與環境素養,以期本系的畢業生都不只 是『土 木工程師』而能成為『永續工程師』。隨著時代之進步與科技之發展,土木工程系 須引入其它領域之新科技,及配合新興行業擴展土木工程之領域。未來本系將朝下 列主題發展:(一)高科技技術於土木工程之應用。(二)高科技廠房之振(震)害防治研 究。(三)高效能計算之研究。(四)耐震實驗新技術之研究。(五)空間定位科技之研究。 2.台灣大學 加強建教合作經驗,繼續推動與校外機構長期合作關係,爭取長期經費援助,使研 究教學成果能持續發揮最大效果。更藉由各研究領域之拓展,以及創造能力之提 昇,大步向世界一流之目標邁進。 3.成功大學 推動成立成大土木文教基金會,陸續推展校友活動,作為本系在產業與學界發展之
後盾。 4.中興大學 培養高級土木工程人才;提供中部地區公私立機構內高級人員之進修或訓練之機 會;成立工程諮詢中心。 5.中央大學 (1)建立優良學習及研究環境,加強國際交流,協助學生加入工程界。 (2)未來發展重點如橋樑檢測及評估、土木結構物非破壞性檢測、智慧型車輛導引系 統、模糊數學在土木工程上之應用、大地離心機之模擬試驗、影像分析、數值分析 等主題。 (3)結合土木、電機、機械、資訊、電子、衛星量測等科技領域之整合。 6.中原大學 加強資訊科技應用之教學,並在「工程及科技教育」認證相關作業中持續追求教學 卓越。 7.淡江大學 推動學生深造,或可進入工程顧問公司就業,擔任工程師、設計人員等職或進入施 工現場,將理論與實務合,營建企業組同學,更可以其具有商業及管理學識,在土 木工程界更具優勢。 8.中華大學 (1)結合工程與產業界,在課程方面積極規劃開設更多整合性課程,並加強與產業界 結合,使畢業生具有直接投入職場的優勢。 (2)在學生輔導方面,則針對學生特性,加強專業課程所需之基本課程訓練,並要求 畢業學生之實務電腦軟體應用和外語能力。 9.台灣科大 因應營建產業之變遷,本系目前也積極朝向資訊科技應用、生態及防災工程、及永 續工程等方向發展。
10.台北科大 (1)著重於結構、大地、營建、管理、生態與防災資訊、水資源等方向發展,期能培 養專業技術人才,以改進國內土木工程環境,提昇生產力及工程品質,進而以教學 研究成果,促進國內、外學術交流、提昇我國科技地位。 (2)配合資訊時代之趨勢,積極推動電腦在土木工程上的應用,期能將各類土木工程 的評估、分析、設計及營建管理電腦化,另將配合工程界,結合教學、研究、技術 服務等方向,使技職教育體系落實於國家工程之長期發展。 11.高雄第一科大 (1)專業師資聘用注重教學及實務經驗背景,順應國際土木營建之潮流及國家需求。 (2)設備上積極增購各種自動化試驗儀器及設備,期使教學達到電腦化教學及電腦網 路連線之目標。 (3)教學方面,繼續輔導學生充分應用軟硬體設備,全力發展電腦教學,理論與實際 並重,每一學科之教學重點將強調實務經驗之傳授,並儘量配合工程實際案例教 學,以培育土木技術之優良工程人員。 (3)培育廿一世紀土木技術全方位人才,辦理教師研究群及國科會研究案,提昇教師 研究能力。訂定中長期產官學合作夥伴及目標以提供高高屏地區防災救災諮詢。建 構高科技土木監測技術,支援防災救災中心。積極爭取產官學大、中型研究計劃及 人才培訓,建立區域性特色及權威。 12.朝陽科大 (1)發展非破壞檢測的相關儀器與分析軟體等,針對結構體老化或筍壞程度進行評粗 及補救。
(2)研究所部分,與澳洲雪梨大學(The University of Sydney)已訂有雙碩士學位學程協 議,在校期間可至雪梨大學選讀土木工程學系碩士學程。當碩士生符合相關資格與 修完雙碩士學程者,可同時獲得本校及雪梨大學兩校碩士文憑。 (三)課程修習標準 如表2.5 所示,為相關土木類各校重點發展研究領域,領域內容包括只要與土木類 相關皆納入。表所示為各校課程中之修習標準學分數以及畢業門檻作一彙整,以了解各 校修習標準與學分狀況。
表2.5 各校重點發展領域 校名 重點領域 台 大 交 大 中 央 成 功 中 興 暨 南 中 原 逢 甲 淡 江 中 華 台 科 北 科 雄 科 朝 陽 高 科 高 應 結構工程 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 大地工程 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 水利(水資源) ● ● ● ● ● ● 測量(空間) ● ● ● ● ● 營建管理 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 資訊科技(CAE) ● ● ● ● 材料工程 ● ● ● ● ● 交通運輸 ● ● ● ● ● ● 環境工程 ● ● ● 建築與機電 ● 生態科技防災 ● ● 環境污染防制 ● 綠色工程 ● 系統工程管理 ● 環境資源防災 ● 工程資訊科技 ● 工程設施 ● 營建企業 ● 大地與防災科技 ● 材料與防災應用 ● 結構與防災工程 ● 管理資訊應用 ● 課程選課大致分為三種形式:必修、選修、擇修。擇修是指有若干課程中須選讀其 中一科或數科;一般美國大學土木工程學生於大三、大四即開始分組,分組的用意在於 因為土木工程範圍過於廣泛無法將所有專業課程排入其內;如環工、交通、大地、營建 工程及管理組等,各有其不同必修課程。並顧及學生學習興趣和未來就業專業能力考 量,這些必修課程判定可能依分組類別而不同,此種一般亦都歸為擇修。由表2.6 所示 取樣大學中,大學土木工程系所開設課程數平均值為97 個,其中以台灣大學、中央大 學、台北科技大學開設課程較多,提供學生選課專業類型機會較優;一般國內大學修業 學分數大約需要141 學分左右可畢業。必修課程為限制學生選讀課程,平均必修課程數 為37 科,平均必修學分數為 102 學分。以台灣大學、中興大學、中央大學、台灣科大、 台北科大以及朝陽科大對學生選課限制程度較小。
表2.6 各校課程必選修數、所佔學分與畢業門檻 型式 校名 總課程數 必修課程數 選修課程數 畢業學分數 80 31 49 交通大學 所佔學分數 67 81 137 121 50 71 台灣大學 所佔學分數 121 195 141 87 35 52 成功大學 所佔學分數 107 136 137 89 27 62 中興大學 所佔學分數 83 162 140 144 46 98 中央大學 所佔學分數 91 112 136 89 38 51 中原大學 所佔學分數 117 164 140 80 32 48 淡江大學 所佔學分數 106/111 128 143/145 70 33 37 中華大學 所佔學分數 103 119 128 93 31 62 台灣科大 所佔學分數 110 161 136 118 50 68 台北科大 所佔學分數 113 174 143 98 48 50 高雄第一科大 所佔學分數 116 130 138 91 23 68 朝陽科大 所佔學分數 82 184 134 平均課程數 97 37 60 平均學分數 102 146
2.4 國外大學土木系所調查
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 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 2.24 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 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 2.26 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