及早和業界現實過招:「專案實務課程」的設計與效益(下)

撰文|謝宇程
(圖片來源|台大土木系團隊提供)

前一篇文章中描述了,台大土木系近年推動【土木工程設計實務】這門課程,讓學生從設計到施工,實際參與一個具體的工程案件。其中,有七名大學部學生,以將近三年時間,設計和參與建造了一座跨越神木溪的木橋。

在這場長達三年的教學活動中,其實學生、教師、學校都投入許多成本與資源。這門課帶給學生多少學習效益呢?從和學生的訪談中,我看到這個學習歷程有以下的成果:

連結各科目知能,綜合判斷與應用

修課同學告訴我,一般的課程,就算有期末專案,也大多是把情境的條件都給定,只要同學們專注思考這個科目相關的面向上。

「在我們遇到真實工程情境,才會發現各課程中教的東西,我們第一次遇到實際狀況時,都不知道該如何運用、第一步該如何下手,而且我們發現自己並不清楚各個專業科目之間的關連。」修課同學說:「為了要把這座橋的各方面都能妥善規劃,我們和好多老師請教過 — 大地工程、流體力學、結構力學…而且要自己設計實驗,測試我們的想法。在這個專案中,我們發現學過的科目在現實中都是彼此相關的。而且每一個方面的限制、條件,都需要自己找尋、定義。」

謝沛宸同學告訴我,土木系中常用這樣的比喻說明:「一般課程是已經有題目的考卷,學生的目標是正確求出解答;而CAPSTONE課程則是發下空白的考卷,學生必須自己出題再自己回答出正確答案──而且這張考卷還必須符合目標的方針。自己出題的過程往往對於學生是震撼教育,因為一切的條件都必須自行設定,但這個過程才能讓學生理解所學知識該如何運用、設計該如何下手。」

卡艾瑋教授說:「大學的課程,是把專業知識切成許多塊,分開來教學生。但明顯地,並不是每塊都教過、學過,學生自己就能拼成完整、能互相連結的整體。其實,光是把知識拼起來就是很困難,而在大學中,其實很缺乏訓練『拼湊知識』的機會。大部分學生,畢業時只有一大堆知識與能力拼圖,卻沒有拼在一起,不知道彼此之間的關係,很可惜。在『專案實務課程』提供了一個機會,可以學習與操作每個部分與整體的關係。」

了解業界常態,鍛鍊重要的技能

「當我們只是把課本上知識記憶下來,但卻沒有在實際場域學習運用,其實就算學再難的知識,和高中的學習模式也差不多。但『銀杏橋專案』這門課能讓我們學到很多課本外的東西,接觸到業界常態,並且練習依據實況調整變化。」同學們說。

例如,課本上寫,需要做鑽探以了解地質條件,但是當如果沒有條件和經費,那要怎麼辦?現場要做什麼樣的評估,是合適的,夠保守夠安全?這些都是課本上可能沒寫,但是要依現實情況、業界人士的經驗來操作的。

即使設計圖已經畫好完成,在參與施工的現場,都有很多需要判斷與學習的。例如,施工的實況,與設計圖上可能會有些許落差。同學們要學習判斷:當施工有些環節不完全按照設計圖,需要強烈爭取重新施作嗎?或者是可以接受的變更?

其實,這些都是工程師需要累積的經驗,有時施工單位沒有完全照圖施作是可以的、合理的。但有些是影響到安全或功能,工程師就需要嚴守把關。但「可接受與不可接受的邊界」要怎麼畫?這並沒有簡單的答案與原則,都需要雙方的溝通和互信。類似這樣子的經驗,在一般課程教學中不易發生,只能透選「專案實務課程」達到。

「一般的大學教授獲聘教書,不是因為實務經驗,而是因為學術研究。我們在課堂中很難教學生很到位的業界經驗。需要這樣的專案實務課程,以及經驗豐富的冨田建築師,才能把業界的技能帶給學生。」卡艾瑋教授說。

熟悉專業實況,培養習慣與直覺

在神木溪木橋專案中,同學們發現專業的許多面向,不只是知識和能力,更是經驗累積的習慣、直覺、做事態度。

例如,在設計過程中,許多次要同學們提出自己找的案例、發展出的構想。而在討論過程中,很可能會被批評,有時候完全不被採納,多數的時候,結論都會是融合好幾個人的構想,不是任何人原本的期待,但會是大多數人共識最高的方案。「發散構想出不同的見解後,需要再次刪除收斂,這樣的循環會發生無數次。一開始,當我的想法被批評,或是被拒絕,都會覺得挫折;但後來愈來愈習慣,能用健康的態度看待,更能夠互相支持與打氣。」同學說。

在設計的過程中,同學們也學到很多課本上學不到,但卻是工程上的「常識」──例如欄杆的高度是110公分、步道坡度以5%為宜……這些數值有的在規範中已有明訂,有的則是工程師的經驗值,但無論如何這些工程常識鮮少有教師或課本會特別向學生提及。

尤其,那一次「變更設計」,更是給了同學們一次震撼教育。其實說到底,他們都做的都是對的,都是「照規範的」,偏偏那樣強度的材料是很難用國產柳杉做出來的,就算可以,恐怕成本也高得嚇人。

同學們告訴我:「內政部的規範有提醒:在設計階段就要確認,所選用的器材與原料能否取得,以免施工後需大幅變更設計 — 但難處在於,有這麼多的材料與工具,我們真的是無法預先得知,哪一種在台灣買不到;甚至,以為買到了,性質卻不一樣!」

明明照書做,最後還是「錯誤」;這時候,不能找誰抗辯,只能自己解決問題 — 這就是專業的真實處境。

最有「大學感」的一門課

參與的同學們現在已經大學畢業了;問他們這門課最大的價值是什麼?他們說:「重點並不在於工作上很直接、很量化的幫助。很可能不會帶來更多的薪水,或是更容易考取執照。」

對他們來說,在這一門課之中,可以學到在專業上一生受用的直覺、態度、習慣、技能。也許,在職場工作兩三年他們也學得到這些,但他們總之是比別人早了一些。

最重要的是,因為台大土木系的整體設計架構,從大一的「奠基石課程」(Cornerstone Course)【土木工程概念設計】、【土木工程基本實作】,讓他們從一開始,就能把所學的課程,與土木專業做了堅強的連結;到大三大四的「房頂石課程」(Capstone Course),再把各科目互相連貫,形成一個有機的整體。

而且,這門課讓同學們在現實之中,不斷構想各種的可能性,沒有任何預設的標準答案,靠自己的能力去互相說服,在實作中驗證:這個過程,是讓他們收獲最多的,也是讓他們感到和高中最不同,最像是大學該有的一門課。

 

本文感謝卡艾瑋老師、黃尹男老師、謝沛宸、劉彥含、簡晨軒、莊政翔等同學接受訪問。

 

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