土木工程教育的過去、現在與未來 (2/4)

虞兆中

四、我國早期的現代大學

我國早期的現代大學有京師大學堂、南京高等師範、北洋大學、南洋大學等四校。前二校體制較完整，類科較齊備；後二校則以工科為主。此外，稍後設立的南京河海工程專門學校，亦是一所有名的工程學府。下面是這五所學校的簡單介紹：

京師大學堂
中日戰爭後，光緒24年 (1899年) 12月17日設立於當時的北京，較日本的東京大學 (1877年) 遲了二十二年，分普通與專門二部。庚子之亂時校務一度停頓。光緒28年(1902年) 復校後設大學院及政治、文學、格致、農、工、商、醫等七科。大學院相當於研究院，各科相當於學院，修業三年。又設仕學館與師範館。次年改大學院為通儒院，修業五年。分科增經學科，另加設進士館，屬專科程度。民國元年改為北京大學，後來將商、醫、農、工等四科併入他校，專辦文、理、法三科。

南京高等師範
光緒28年 (1902年) 改文昌書院為三江師範，三年後易名為兩優級師範。辛亥年(1911年)起停辦三年。民國4年改稱南京高等師範，分國文、理化二部及農、工、商、英文等專修科。民國9年在原址籌設東南大學，民國12年高等師範併入東南大學。民國17年更名為中央大學。

校園中有一株六朝松，原來遠在三國東吳定都南京時(229年)即置學官，立五經博士並設國學於此。國學就是國立大學。展恆舉先生在一篇文章中說：洪武14年 (1381年) 明太祖在此地重建國學，永樂20年建校四十二週年時，學生人數達9,972人，校園亦較五百年後的中央大學寬廣。

北洋大學
北緒21年 (1895年) 盛宣懷在任天津海關道時籌設，初名為天津頭等二等學堂，是我國最早的大學。光緒29年(1903年) 改名為北洋大學，設法、工二科。民國6年北京大學的工科併入後專辦工科。民國19年正名為北洋工學院，設土木、機械、採冶等科。

南洋大學
光緒22年(1896年) 盛宣懷在上海創設南洋公學，光緒30年(1904年)改名高等實驗學堂。宣統元年(1909年) 鐵路科 (後改為土木科) 第一屆學生畢業，據溫鼎勳先生考據，這是我國最早土木科畢業生。宣統3年 (1911年) 電機科第一屆畢業，是我國最早的電機科畢業生。同年學校易名為南洋大學，民國元年改稱為上海工業專科學校，民國10年與唐山工業專科學校及北平的鐵路管理與郵電學校合併為交通大學。該校從光緒30年起先後隸屬商部、郵傳部、交通部、鐵路部，民國26年才納入教育部系統。

南京河海工程專門學校
民國3年全國水利局兼總裁張騫所創辦，以培養水利專門人才從事導淮工作為主要任務。民國17年併入中央大學。沈百先和宋希尚二位先生就是該校的首屆畢業生。

五、土木工程教育的過去

任何學術的發展，早期常常是緩慢的。以梁內應力分布的探究例，在17世紀30年代伽利略認為臂梁內僅有拉應力，破壞時橫截面上的應力均布的。到了19世紀，法國的Navier才推導出我們所用的彎曲公式。工程學早期的進就差不多是這個樣子，到第二次世界大戰以後始有較大改變，較新的面貌。因此，我想以第二次世界大戰結束的時間作為工程教育過去與現在的分野。這樣的話，工程教育的過去應包含我早年的教書時期，我的求學時期，前輩淩竹銘先生的求學時期，美國Rensselaer Polytechnic Institute 的創設時期，以至法國橋梁路工學校的建立時期。其間約二百年。

1) 重視技藝操作訓練：

我在民國22年進入中央大學土木工程系。當時一年級的課程中，上學期大投影幾何3學分8小時，鍛工1學分3小時，下學期有機械畫3學分8小時，木工1學分3小時，共計8學分22小時。可見技藝操作訓練分量之重，與目前的圖學2學分6公時比較，相差甚遠。而且投影幾何和機械畫的作業都必須在教做，要求很高。

到了二、三年級，則有多種測量課程：平面測量6學分6小時，實習4學分12小時；大地測量3學分3小時，實習1學分3小時；鐵路測量及土工2學分2小時，實習1學分3小時；共計17學分，其中講演11小時，實習18小時。另在三年級暑期內歷時兩個月的全天作業的校外實習。所以那時大家把標桿或經緯儀看作土木工程的標誌。

在一年級學過機械畫以後，所有課程的習題，試驗或實習報告，以及設計課程中的圖樣等都須一筆不苟的製作，一筆不苟的寫正楷子。新竹交通大學的圖書館內珍藏了淩竹銘先生六十多年前就讀交大時的多項作業，諸位如有機會可以去參觀一下，也就證驗我所言非虛了。

2) 專業課程內容的貧乏：

大部分專業課程的學理分量不多。那時盛行經驗公式和試誤法。我印象中最深刻的是關屋頂上風力的算式，都是經驗公式。不同的地區，不同的團體，便有不同的算式，為數真不少。可惜由於當時沒有負壓力概念，那麼多紅紅綠綠的算式，竟全部是錯的。那時結構學中最被重視的就是畫影響線，把如何在橋梁上配置火車頭的輪子當成了大學問。丁觀海教授四十多年前在密歇根大學研究院讀高等結構學時，據說教授將畫再分格桁架的影響線作教材，而且常為畫一個構桿的影響線，不惜磨掉一節課，還磨得津津有味。

3) 名層次教育的混亂：

當時設土木工程科系的有大學工學院，工業專科學校，以及高級工業職業學校。不僅科系的名稱一樣，課程也差不多，甚至連教科書也有用相同的。Poorman 所著的應用力學，三級學校都用作教本，便是一例。

名層次學校的教育目標不明，都在造就類似的人才。因此，層次低的學，由於學生的條件差，在學的時間又短，反而不容易讀。

凡此種種，以現在的眼光來看，也許可笑。但工程成為有系統的學問究底時間還短，早期的這此現象該是難免的。

六、現階段的土木工程教育

第二次世界大戰後，有兩個顯著現象，不容漠視。一是人口的激增和集中都市。全球人口在1947年是20億，1978年是40億，三十一年間增加一倍。世界銀行預測到2000年時將達59億，聯合國估計那時人口將達65億。至於人口集中都市的現象，根據一調查資料，鄉村人口與都市人口的比例，已開發國家在1950年是1：1，在1970年是1：2；開發中國家在1950年，是5：1，在1970年是1：3。另一現是由於科技的進步，傳播事業的發達和電腦的運用帶來了知識爆炸。這兩個現象使人類間的接觸頻繁，而憑藉的條件優越，因此問題增多且趨於複雜，變化亦快。為適應這情勢，人們求知進修意願興趣大大的提高了。後果是高等教育，工程科技教育都受到衝擊。

1) 高等教育的膨脹：

美國社會學家Martin Trow將大學擴展分成三個階段：就讀大學的在學率，亦即該學齡的在學人口與該學齡總人口之比，在15%以下第一階段，可稱為貴族化時期；在學率在15%到50%為第二階度，可稱為大眾化時期；在學率在50%以上為第三階段，可稱為普遍化時期。戰後各國為達成人們的求知慾望，都積極致力於高等教育的擴充。1973年此項在學率：美國42%，日本32%，法國23%，英國18%，西德16%，都已達到大眾化的階段。而美國在本世紀初僅4%，日本在1960年還祗有10%，擴展的速率相當驚人。現在舉幾個例來看看各國大學學生人數增加的情況：法國在1960年200,000人，1970年增至660,000人；西德在1955年127,000人，1975年增至763,000人，預計到1982年時將達1,400,000人；我國(臺灣地區)在民國39年是5379人，民國67年增至150,184人。

因為學生人數激增，學校亦隨之增設。以法英二國為例：法國在1808年拿破崙一世肇建大學制度，每一大學區設一所大學，包括阿爾及利亞在內，全國共十七所，後增為二十三所。1968年高等教育法案實施後，到目前計有六十四所大學，巴黎大學就由原來一校分成十三所大學。英國的英格蘭和威爾斯在1948年前僅有十二所大學，從1948到1967年間便增加了二十二所。

除了正常大學的添加之外，還有許多初級大學、社區大學等短期大學的設立。就美國和日本的情形來說：美國的初級大學創始於1896年，修業二年。早期偏重於普通教育，提供相當於大學前二年的課程。嗣後課程分成兩種；一種是普通科目，以準備升學為目的，屬於過渡性質；另一種是技能科目，以準備就業為目的，屬於終點性質；同時在很多社區設立了社區大學，擔負成人教育的任務。這些短期大學具有設校普遍，上學方便，成績稍差的學生亦有入學的機會，僅需兩年即可畢業以便早日就業，減輕大學的壓力等好處，所以擴展得很快。1920年時還不及200所，學生16,000人；到了1950年約有600所，學生496,000人；1970年時已超過800所，學生逾1,500,000人。日本的短期大學的發展亦至為驚人，1953年時，短期大學有228所，和當時226所一般大學的數量相當；到1971年時，短期大學增為486所，而大學增為389所，短期大學的校數遠超越了一般大學。

2) 普設技術學校：

技術教育的被重視，可說是現段高等教育特徵之一。原因很清楚，已開發的國家都是工業國，開發中國家也都在向工業化邁進。工業愈發達，所需專業技術人才也愈多。大學雖不斷的增添，容量仍有限，何況大學教育不免偏重於學理方面，與技術的要求不盡相同。所以另闢天地也是理所當然。以西德為例，在每五位工程師中，一位是大學畢業的，四位是技術學校畢業的，而且技術學校畢業生廣受歡迎，供不應求。

各國在技術教育上，大都有多方面的設施，來適應不同背景，不同意願的學生。其中以英國多元技術學院最為突出。這些學院各在一所學校之內容納各種要求、各種程度的學生。所設課程有科技、社會學科、人文學科、文學等，而以選讀科技科目的學生佔最大部分，約全體學生四分之三。課程按學生的修件分學位前課程、學位課程、學位後課程、經驗後課程等類別。在時間的安排上又有全部時間課程、部份時間課程、短時間課程等之分。這顯示一個新的，服務觀念，學校盡量的遷就學生的方便，而不惜增添管理上的不方便。

在此，我簡略的報告一下我國工程技術教育的概況。我國國中以上教育有兩個系統：

職業學校─專科學校─技術學院─技術研究所
高級中學─大學─研究所碩士班─研究所博士班

現有職校184所，其中工職佔123所；專校75所，工專佔32所；技術學院僅有工業技院1所，創立於民國63年，民國68年設研究所開始招收碩士班學生；高中181所，內92校附設職業科；大學26所，內14校設工程學系與研究所，各校合計539系中有118工程學系，185研究所中有30工程方面的研究所。以上學校或研究所的數字都沒有把軍事學校計入。

另有幾項有關我國學生人數的統計資料也值得附帶一提：

(1) 高中與職校的學生人數比：民國56年是6：4，三年後即民國59年為1：1而高中學生稍多，次年即60年仍為1：1而職校學生稍多，又三年後即63年為4：6，67年是3.4：6.4。這一情勢的演變毋寧是正常的。

(2) 專校與大學的學生人數比：民國53年是2：5，四年後即57年度為1：1，此後專校學生便多於大學學生，但多得不多，67年的比例是8：7。看來專科教育還有待大力加強。

(3) 工程科系學生在各級學校中佔的百分比：根據民國67年的資料：工職學生佔職校學生的45%，工專學生佔專校學生的43%，工程學系學生佔大學學生的21%，工程研究所碩士班學生佔所有碩士班學生20.5%，博士班則為14%。

3) 推廣教育的盛行：

為個人求新知求進步的意願日益增高，為各機構改進人力品質的需求日益迫切，推廣教育因而盛行。實施的方法以各級學校添設夜間部或夜校最為普遍。以英國為例，針對各色各樣的要求，英國有十種以上的推廣教育措施，其中夜間學院多達7,687所，佔十分之九的分量。美國加州的Santa Clara大學設有晨間部，每天早上七到九點上課。這二個小時原分屬於個人和他服務機構，換言之，也就是雙方各提出一小時來達成這項對於雙方都有益處的事。因為晨間腦清新，效果很好。

4) 我國土木工程教育的調整：

按各層次學校分別敘述：

(1) 職業學校方面：民國44年實施單位行業訓練，以行業分類作為各職校設科的依據，講授實用的技術。土木方面有土木測量、地籍測量、建築、建築製圖、家具木工、石工等科。民國62年，沙鹿高級工職業學校設輪調式建教合作班，將技能實習課程交由合作工廠負責，現已擴大辦理，並及於在職人員的進修。民國66年，三重高級商業工業職業學校施行階梯式教育，分基礎教育、專業教育、專職教育三階段，第三階段亦即第三年的專職教育，在校外機構以實習方式進行。

(2) 專科學校方面：科的名稱仍沿用土木工程科，教學內容和方式亦仍與大學土木工程學系接近。民國64年教育部辦理工專評鑑。事後探討，建議專校土木科分為營建、結構、路工、水工、衛工等五組。各校照自身修件設一組或數組，加強技術訓練，來發揮專科教育的特色。

(3) 技術學院方面：民國63年創建國立臺灣工業技術學院，內設營建技術系，68年該院成立工業技術研究所，亦包含營建技術部門。我國的職技教育系統因該院的設置而漸趨完善。該院是目前我國最高的技術學府，對於整個技術教育的推進具領導作用。它的設系與課程設計以及招生的報考修件，考試科目和命題內容等對於職校和專校的施教都有影響。

(4) 大學方面：課程有大幅度的調整，重視科學學理成為各課內容一致的趨向。比較顯著的改變有下面的那些：增加土壤力學、預力混凝土、鋼結構塑性設計、環境保護、運輸工程、工程分析等新課程；鋼筋混凝土以強度設計法取代工作應力法，結構學講授矩陣法以配合電腦的應用等課程內容的更動；微分方程改為工程數學，水力學改為流體力學等課程因內容擴大而更名；投影幾何與工程畫(機械畫)合併為圖學並減為2學分，平面測量與大地測量等測量課程合併為測量學並減為6學分，給水工程與污水工程併為衛生工程並減為4學分等課程的減縮；以及熱工學、機動學、電工學等課程的刪除。此外，有些學校將土木工程中的水利工程、環境工程、測量工程分出，加以擴充後各自成立為學系或研究所。但設有博士班的，目前僅仍限於土木工程學研究所。 (請接頁3)

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