土木工程教育的過去、現在與未來 (1/4)

虞兆中

往昔的所謂工程大都是土木工程，由於科技的逐漸孳長分工，目前的所謂土木工程僅為眾多工程中的一類。近來在科系整合的聲浪中，大家又強調了各類學術間的通連關係和相互影響。今天所談論的雖以「土木工程教育的過去現在與未來」為題，卻難以從整個教育或工程教育發展情況和趨勢的探討中分離出來。所以部分內容不免是有關於一般教育或工程教育的，祗是限於個人的見聞與學識，偏失之處一定不少，務請各位不吝賜教。

一、 我國古代工程知識的成長

1. 我國古代土木工程的成就：
日本人伊東忠太原在所著的「中國建築史」一書中曾說，中國書籍多誇大的記事。或許國人的寫作在外國人看來難免有自我吹噓之嫌。英人李約瑟氏所著「中國之科學與文明」一書內的論述，應該較具客觀性，較易為人們接受。該書第四卷第三冊「土木工程」篇的引言第一句話就說「世界的古老諸國中，在土木工程方面的成就，論規模，講技術沒有任何國家能超越中國。」的確，我國古代在土木工程方面成就是輝煌的。由下列四個例子可見一斑:

(1) 北平城的都市規畫與建築:登梅山俯覽北平城，北起鐘樓南抵永定門長達八公里的主軸，歷歷在目。這世界最大規模的主軸設計，經由元、明、清三代的經營，論建築群的氣勢和都市計畫的完美，其莊嚴宏偉，氣象萬千，變化玄妙而引人入勝，在世界國的都市中十分突出。

(2) 趙州的安濟橋:俗稱趙州橋，隋代李春所建，是一淺拱結構，跨長三十七公尺半，而拱高尚不及跨長的五分之一。它的造型之美，施工的因難，以現代工程技術的觀點來衡量，仍不失為一項土木工程傑作。反觀歐洲，到十四世紀方有類似的橋梁結構，落後我國數百年。

(3) 四川的都江堰工程:秦太守李冰所建，兼具防洪與灌溉之利，惠及成都平原十餘縣約三百萬畝耕地，使成都平原有穀倉的美稱。後人依據他所遺留的「深淘灘，淺作堰」六字碑編成治水三字經，共二十句六十字，且遵守不渝，使這偉大的工程歷二千餘年功效至今不衰。抗戰期間，國民政府遷都重慶，被其餘澤，供應糧食，對於勝利的獲致有不可磨滅的貢獻。

(4) 秦漢時期的道路工程:大家都知道羅馬人善於造路，殊不知我國的道路工程也有輝煌的過去。根據李約瑟的記述，秦漢是我國歷史上道路工程的顛峰時期。保守的估計，秦漢時期中國境內所造的幹道長達三萬六千公里，約為羅馬帝國所築道路的三分之二。那是因當時中國水上運輸發達而無需太多的道路的緣故。我國當時道路的規畫和品質則不輸羅馬帝國。秦漢和羅馬帝國時代相當，兩大帝國的道路工程都在這三世紀同趨沒落。

緬懷先賢，景仰不已，尤其在當時的教育背景下(下面要談到)，工程前輩有這些作為和成就更是令人欽敬。

2. 我國古代的高等教育：
禮記樂記篇中說「家有塾，黨有庠，術有序，國有學。」塾又稱學塾，相當於小學；每黨五百戶，所設學校稱庠，相當於國民中學；每術二千五百戶，所設學校為序，相當於高中；國家設國學或太學，相當於今日的大學。可見我國的教育早就有相當完整的體制。

至於高等教育，胡美琦先生在他所著「中國教育史」中，將其演變分為八個時期，我把它稍加簡化合併成下列五個時期:

(1) 貴族教育時期:從西周到孔子約六百年。教育內容為禮、樂、射、御、書、數。往往少數英武俊秀的平民子弟亦能分享這種教育機會。

(2) 私學講學時期:由孔子至秦約三百年。孔子開私家講學的先河，教育因而趨於平民化，士的階層與起，當時有所謂布衣卿相。更掀起學術思想的高潮，百家爭鳴，是我國學術史上最為燦爛的時期。

(3) 國家教育時期:秦漢時期約四百年，國家教育興盛，其中最有名的是漢武帝崇尚儒學，興太學，立五經博士。五經指詩、書、禮、易、春秋。博士原為官名，始於戰國時期。於武帝前，博士是掌通古今的學術性官職；武帝後則專指講授五經的教授，即國立大學(太學)的教授，與今日的博士不同。

(4) 門第與寺院教育時期:魏、晉、南北朝、隋、唐、五代約七百年的期間，由於上層政治不安定，士族門第形成特殊階級。教育內容分兩部分；處世循道家思想，治家則遵儒家傳統。又由於佛教的與盛，尤其是禪宗的崛起，而產生了寺院教育，山林講學。

(5) 書院講學時期:宋以後直至清末千餘年間，書院講學擔負教育的重要使命。宋代設有白鹿、石鼓、應天、嶽麓等四大書院。元代更盛，在各路、州、府都有書院，明清尤多，且有私家設立的。

3. 我國古代工程知能的培養：
古代的讀書人認為工程乃匠人技工之事，講器而非論道，不登大雅之堂。因此，我國古代的教育學府中，無論那一個時期，那一階層，都不講授工學。工程知識的培養，就全仗師徒傳授和觀摩、思考、閱讀等方式的自我進修了。

由於土木工程和人類活動的關係密切，有關的記述散見於各種寫作，例如，「爾雅」中有專講宮室施工的一章；讀「紅樓夢」亦可窺見當時豪門府第屋宇庭國的概貌。這些資料汗牛充棟。因為作者們大都不是專家，著眼的角度不同，不免偏失，甚至虛構誇大，真正可作參閱的資料有限。像宋朝李誡所著「營造法式」，明朝宋應星所著「天工開物」等工程專著，實在是鳳毛麟角了。

水利工程是唯一的例外，水的治理對於人民生命財產的影響太大，一直備受重視。夏禹且因治水有功，得民心而做了皇帝。所以治水雖仍沒有列入教育系統，卻被認為是一種經世之學。以文獻而論，史記有「河渠書」，漢書有「溝洫志」歷代正史都有專篇記述水利工程。水利文獻中很有一些連貫的研究性作品。例如：漢朝桑欽著「水經」，北魏酈道元加注而成「水經注」，其後清朝趙一清又加闡釋而成「水經注釋」，層層深入；宋朝沈立著「河防通議」，過了三百年，元朝有一位從中東的瞻思將其內容增補，沿用河防通議的原名另寫成一書，前輩後輩作接續的努力。其他像明代潘季訓的「河防一覽」，清代靳輔的「治河方略」和傅澤洪的「行水金鑑」等，亦都是經典之作。

徐世大生先在所著「中國水利學史」中曾說：「後世無專習水工者，殆以水官已有專設，從事水利事業者得以吏為師也。至不世之治水能人，多憑其天資卓見，立功當世，雖或著書立說，能與以規則而不能與人巧，此四千餘年來之憾事也。然即此留遺之區區，整理而歸納之，亦不失為今日水利工程學中金科玉律矣」。先賢的成果得來不易，值得我們珍惜。


二、 西洋高等教育的發展

1. 希臘羅馬的學術活動：
以大思想家蘇格拉底、柏拉圖、亞里士多德為中心的演講討論，具有濃厚的學術和教育意味。柏拉圖和亞里士多德且先後設立學苑(Academy)和書院(Lyceum)來培養教師。其後有聲譽卓著的亞歷山軸學府，常被稱為歷史上最早的大學，實際上是一個由政府支持的師生團體，它設有藏書逾七十萬冊的圖書館。他們研究討論的範圍有：文學包括文法、邏輯、和修辭，數學包括算術、天文、和幾何，以及音樂、法學、神學、醫院等六方面，而沒有工學。

2. 早期的歐洲大學：
由於希臘、羅馬時期公共講學風氣的延續，加以中世紀教會維持了一些學術活動，早期歐洲的大學從同好結合的團體，不經籌劃，無意間逐漸形成。所以很難確定它們成立的時間，最早的有十二世紀法國的巴黎大學，以研究神學為主；意大利的波隆納大學，以研究法學為主；意大利的沙利諾大學，以研究醫學為主。稍後有英國的牛津大學。劍橋大學又遲了一點，到十三世紀成立。德國早期的大學有1348年成立的布拉克大學，布拉克現為捷克首都，當時屬德國；以及1392年成立的漢德堡大學。其他如莫斯科大學創於1755年，柏林大學創於1810年，更遲了三四百年。

早期歐洲大學的教育方式可分為兩部分：一是讀課，當時印刷不發達，書籍缺乏，所以採讀課方式。由學校規定讀課的速度，不能太快，太快了學生跟不上；也不能太慢，太慢了則有偷工減料，拖延課程進度，賺取學費之嫌。並有額外讀課，由高年級同學主持，為低年級同學補習。二是辯論。那時教師稱為師傅(Master)，類似我國漢朝的五經博士。

3. 早期的美國大學：
美國的第一所大學是1636年成立的哈佛大學，初為培養教師而設，規模很小，開始時僅有一位教師，1642年有學生二十名，1660年有學生六十名 。第二所是College of William and Mary, 1693年創立於維吉尼亞州。它因創建榮譽制度，考試自律不要人監考，和選課制度，學生可依自己的意願選讀課程，而聞名教育界。此校目前仍沿用舊名，已改為州立大學。第三所是耶魯大學，創於1701年。此後普林斯登大學設於1746年，哥倫比亞大學設於1754年，布朗大學設於1746年。這些都是私立大學。最早的州立大學是1817年 設置的密歇根大學，第二所是1819年設置的維吉尼亞大學。

早期的歐美大學仍都沒有工程方面的課程。


三、 早期的土木工程教育與學術團體

1. 早期的土木工程師學會：
十八世紀的英是一個富有活力，欣欣向榮，科技居領導地方的國家，積極致力於工程建設而獲有多方面的成就，執業的人數亦很可觀。為謀技術的切磋改進，大家對於學術性的活動深感興趣，於是在1771年John Smeaton等人創設了Society of Civil Engineers。他們首先採用了Civil Engineer 這名詞，原意為民事工程人員，以別於軍事人程人員(Military Engineer)，而作為一種行業的名稱。早期Civil Engineer 執業的範圍很廣，包含了一切工程業務。當時英國工程界人才輩出。如建造運河的James Brindley，建造倫敦橋的John Rennie，建造道路大名鼎鼎的Thomas Telford，都是這團體的成員。至於John Smeaton 本人則以製造機具而著名。他們的環境和我國早期的工程師相同，全靠自修而有所作為，真是不容易。現在這個學會已改為Smeatonian Society。

1818年英國又有一群年青人組成了另一個Institution of Civil Engineers，亦即英國土木工程師學會。並邀請前輩Thomas Telford 擔任首屆會長。1828 年該學會中會章中給民事 (土木) 工程下了這樣的定義：“Civil engineering is the art of directing the great sources of power in nature for the use and convenience of man”。意思是說，民事 (土木)工程是使自然界的廣大能源為人類所用，給予人類便利的技能。這定義確是高明，在今天看來，仍然對整個工程界具有勉勵鼓舞的深遠意義。

此後，歐洲其他國家如瑞士在1837年，荷蘭在1847年，法國和奧地利在1848年亦相繼有了類似的團體。美國先在1848 年成立了波士敦土木工程師學會，四年後亦就是在1852年美國土木工程學會誕生。

上述這些學會對於工程，尤其是土木工程科技的推進都有所貢獻。

2. 早期的土木工程教育：
法國在1716年設立了橋梁路工團，1747年設立了橋梁路工學校，這是全世界最早的工程學校。該校教師著有材料力學、水力學和機械方面的書籍。1794年又在巴黎創設多元工藝學校，隨後1799年德國也在柏林成立了營建學校。

至於工程教育納入大學系統則又遲了二十餘年。以當時十分重視技術的英國來說，直到1826年倫敦的University College開設Machanical Philosophy一課，工程學理的探進入大學之門。又十年後倫敦的King’s College 開始教土木工程。1840年格拉斯哥大學設置了第一個土木工程與力學講座。

美國在1824年Rensselaer Polytechnic Institute創立，便開始講授土木工程。隨後哈佛大學和耶魯大學設置了Scientific School，對於應用科學加以注意。1861年麻省理工學院成立。1862年林肯總統簽署Morrill 法案，由聯邦政府以公地贈予州政府，協助各州籌設以培養工農人材為主的所謂Land Grant College，以應國家建設的需要。如今這些學院大多已擴充為大學。從此工程教育成為大學教育的重要部門。 (請接頁2)

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