Saturday, November 22, 2008

我國大學工學院教育之檢討

http://solomon.ipv6.club.tw/Memo/Article/engineering_sense.doc

一、我國大學工學院教育之檢討總報告
李家同教授(暨南大學資工系)、萬其超教授(清華大學化工系教授)、
宋震國教授(清華大學動力機械系教授)、吳誠文教授(清華大學電機系教授)

(一)前言
師範大學教育評鑑與發展研究中心彭森明教授十分關心我國的工學院教育,主要的問題在於我國的大學工程教育究竟有沒有符合我國社會的需要?彭森明教授邀請了李家同教授(暨南大學資工系)、萬其超教授(清華大學化工系教授)、宋震國教授(清華大學動力機械系教授)及吳誠文教授(清華大學電機系教授)。對這個問題作一研究。
萬其超教授負責化工教育,宋震國教授負責機械教育,吳誠文教授負責電機教育。三位教授都曾和各大學教授以及工業界人士討論。(討論經過及結論,請見附件。)本文綜合三位教授的報告而寫成。

(二)工學院教育的目的
工學院教育的首要目標是要產生好的工程師,所謂好工程師當然是指對國家社會有正面貢獻的工程師。
工程師的首要能力是要能維持工廠的運轉,以保持生產力。也應能改進生產的流程。
但是,我國的工程師顯然應該不能僅僅為滿足這種要求,我國的工程師還應該能有將一個工程理論付諸實現的能力。舉例來說,飛機的原理並不難懂,但是惟有好的工程師能將這個原理成為事實。盤尼西林的化學式也早已公諸於世,但只有好的工程師能製造出盤尼西林。同理,很多通訊工程師都知道通訊的原理,但惟有好的工程師才有能力製造出通訊系統。
好工程師的養成,並非易事,職場的訓練極為重要。但是大學的工學院教育也極為重要。如果大學的工程教育偏離了產生優秀工程師的目標,優秀工程師自然也就很難產生了。

(三)好工程師的必要素養
好工程師的必要素養乃是對於工程的實務工作有一定的瞭解,而不是只對工程科學的理論部份有所瞭解。
以學英文為例,我們當然應該學好英文的文法,如此我們不會犯錯,但是要寫出像樣的英文,我們必須熟悉英文句子的形式,而不能完全依賴文法,因為英文句子有一些是習慣用法,合乎文法不一定合乎習慣,完全不合乎習慣的英文句子仍然不是正確的英文句子。
寫英文作文寫得好,一定要對英文很有感覺,也就是說我們一定知道在某種情況之下,我們該怎麼寫。用錯了動詞或者形容詞都會使英文不像英文。
英文好,我們一定對英文有感覺,好的工程師也一定會對工程技術有感覺。舉例來說,好的機械工程師一定會有很多機械工程的常識,如材料加工,常見產品的生產技術等等。化工工程師也必須對各種化學工程中的核心技術有相當的熟悉,電機工程師更是如此,他必須對於電機系統設計的各種參數設定有相當的瞭解。

(四)我國工程教育的嚴重缺點
我國工程教育的嚴重缺點是忽略了實務理解力(Engineering Sense)的重要性,而過份地強調了工程教育的理論部份。這種教育的結果是我們產生了大批只懂理論,而不懂實務的工學院畢業生。
舉例來說,我國很多工學院學生都學過自動控制的課程,但是絕大多數同學只知道自動控制的理論部份,也就是所謂的Laplace Transform,遺憾的是這些學生雖然學會了Laplace Transform,卻仍然不會控制任何系統,既使最簡單的系統,大多數同學都不知從何著手。
再以通訊系統為例,通訊系統有不少的理論基礎,同學們常常在大學裡學會了不少這種理論,但是極少同學知道如何設計線路來實現這些理論。

(五)我國工學院教育缺點形成的原因
我國工學院學生缺乏工程理解力的原因。可以歸納如下:
(1) 我國大學教授幾乎全部面臨發表學術性論文的壓力,因此多半喜歡教得比較理論,因為學術性論文多半與理論有關。教理論也往往可以幫助教授發表論文。這是我國工學院工程教育日漸理論化的主因。
(2) 我國的大學教授往往缺乏實務經驗,而且在我國受大學養成教育時,也未能養成對工程實務的理解力。有些教授根本不瞭解這種理解力的重要性。舉例來說,有些教授會誤以為自動控制就是Laplace Transform,絲毫不知道自動控制技術相當複雜,而且這些技術環環相扣,任何一個環節出了問題,會全盤皆然。舉例來說,一個線路中的電容器用錯了,整個線路都沒有用,只是教授們很少瞭解這一點。
(3) 大多數教授喜歡教所謂高階的觀念,而不喜歡教所謂的低階技術,因此對大多數教授而言,任何系統都是由幾個方塊圖(Block Diagram)所組成,他們可以將每個方塊圖的功能都講得很清楚,但是如何實現每一個方塊圖,他們向來不予理會,這種情形也與我國的士大夫階級的想法有關。
(4) 我國的技職體系的學校正在往〝大學化〞的方向走去,過去的工專多半已變成了科技大學,科技大學的教學也向一般的大學看齊。教科書越來越難,也越來越理論化。不僅如此,過去技職體系的學生畢業以後,就會進入職場工作,當然也會對實務有興趣。現在,很多技職體系的學生想升入研究所,因此紛紛不願意碰實務。
(5) 現在,我國的技職體系教授都有博士學位,唸博士學位當然只講理論。雖然在技職體系的學校任教,所教的仍限於他們當年所學的,這種情形使技職體系學校的教育也是越來越理論化。
(6) 雖然有很多教授知道低階工程教育的重要性,但是他們在升等和評鑑的壓力之下,無法花時間研究工程教育的低階部份,我國升等制度和評鑑制度都只注重發表所謂的SCI論文,要發表論文就必須投下大量時間在研究上,教授們實在無法在實務上投入時間了。

(六)建議
我國工程教育如果一直沒有改變,勢必使我們的工學院畢業生和工程實務有很大的差距,對我國工業水準的提昇,有很大的負面影響。反過來說,如果我們大學裡所培養的學生都對工程技術有相當程度的理解力,他們當然可以較快地就可以對我們的工業界有很好的貢獻。
美國很多著名大學的畢業生在畢業後,沒有多久就會創業,考其原因,實在是因為他們在大學時代,就已經對工業界有相當的瞭解。進入職場以後,可以駕輕就熟地展開他的事業。
我們對國家的建議如下:
(1) 政府應該對目前我國工程教育的缺點有所瞭解,而且也應該大規模地向各大學工學院教授宣揚工程理解力(Engineering Sense)的重要性。在任何一門課程中,工學院教授必須使學生對該學門的實務有一定的瞭解,不能只使學生僅僅懂得這學門的理論部份。
(2) 政府必須修改目前的教授升等方式,也應該修改政府的評鑑方式。教授固然應有研究結果,但發表SCI論文也應適可而止。無論如何,大學教授的主要任務仍應是教學,而工學院教授不能將全副時間及精力投入研究有關的工作,如有必要,仍應使自己對工程實務有所瞭解。
(3) 政府絕對不能再將技職體系的學校和大學混為一談。過去我國的工業教育也許過份重視實做,而忽略理論,但目前的技職體系學校逐漸和大學無所區別,乃是錯誤的趨勢必須加以遏止。
(4) 政府應補助各大學,使工學院有良好的設備及經費,使同學能有實務經驗。也應該儘量使每一門課都有相關的實做練習。不能使同學對課程只有理論上瞭解。
(5) 政府應該評鑑各校工學院學生的實做能力。
(6) 各大學工學院都應開設實務介紹課程,如電機系,就可以開設有關手機製作介紹的課程,這種課程最好與工業界合作。其他各系也一定可以開這類與工業界合作的實務介紹課程。