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邁向國際一流大學

__成大土木之契機

吳致平

成大土木系特聘教授兼系主任

民國九十四年三月十二日

前言

成大土木系創立於民國三十二年,其前身係省立台南高等工業學校土木科,民國三十五年隨本校升格為台灣省立工學院,本系正式成立,爾後於民國四十八年增設碩士班、民國六十年增設博士班。歷屆畢業系友認真投入國家公共工程建設,一齊見證台灣本土經濟之起飛,多年來在台灣社會中贏得信任,享有聲譽,本系亦持續扮演著為國家培育優秀公共工程人才之搖籃。

本系自創立以來,歷經台灣社會經濟環境之改變與成長,為因應國家公共工程建設之需要,系內早期學術分組中之水利工程、衛生工程、測量工程三組,均已相繼獨立成系。融合原有之結構工程、交通工程二組和先後陸續增設之大地工程、結構材料、工程管理組,形成現有五個學術分組之規模,師資員額亦陸續成長,至今共計三十三位專任教師。

教育部「五年五百億」二所重點大學、十三個研究中心,邁向國際一流大學之規劃,提供本系審慎思考未來發展之良機,亦提供本系學術研究向上躍升之契機。本系在工學院以「研究成果的提升」為中心思考方向,設定以五年的時間為一周期時程,企思提升本系學術論文的質、量表現,以達到工學院各系所邁向國際一流水準之目標。

就本系SCI論文產出量之現況而言,本系每年發表SCI論文約三十篇,仍有大幅成長之空間,系未來SCI論文產出量,應以工學院各系所五年內成長40% 或以上之初期目標為依據。依此標準估算,五年後本系應達到SCI論文數為42(/)以上為目標。本系亦研擬系未來五年學術重點研究規劃,期盼匯集學術資源與研究能量於規劃之重點研究上,除可形成系之學術研究特色外,亦有助於系SCI論文量之提升。

至於學術論文質的表現,則須由根本紮實做起,不易立竿見影。本系擬以改善現有之學習環境與教學水平著手,針對現有教學環境與課程架構,研擬五年之教學改進計畫,並在學術研究重點規劃之領域中延聘適當之講座教授、助理教授,期盼在優質之教學環境中,培養優質之研究人才,醞釀優質學術研究成果。在學術論文質與量的提升情況下,以求確實符合提高本系成為國際一流大學系所應具備的競爭力。

現況分析

國際一流大學之定義

上海交通大學設定一套「世界大學學術排行榜」之評比標準[1],其中評比之項目考慮有校友獲諾貝爾獎、教師獲諾貝爾獎、論文高度被引用教師人數、Nature and Science 發表篇數、SCI/SSCI發表篇數、前五項得分/正職研究人員數,其間之評比權數依序為10%20%20%20%20%10%。其評比之項目考量與權數之分配,各界大眾或有意見,然對甄選結果之世界頂尖前二十所大學,甚至前百所大學卻無太大之爭議。成大工學院根據該評比標準,綜合分析結論,擬以五年之時間週期,大幅提升院內各系SCI論文發表量,作為成大工學院內各系向上推擠、前進世界前百所大學之初期目標。本系將按工學院之規劃,研擬本系未來五年學術重點發展計畫,以提升系之SCI論文量為目的;研擬本系教學改進計畫,以提升系之學術能力和學術論文質的改善為依歸。

本系及國內外相關學校土木系之學術現況分析

表一明列本校(NCKU, 排名401-500)與台灣大學(NTU, 排名151-200)、東京大學(Tokyo, 排名14, 亞洲第一)、名古屋大學(Nagoya, 排名97, 亞洲第五)等亞洲知名大學土木系近三年來SCI論文發表量與該系教師人數之比較。表二則明列本系各學術分組相關資料之比較。

表一 本校與台大、東京大學、名古屋大學土木系SCI論文篇數(教師數)之比較

Tokyo

(東京大土木)

Nagoya

(名古屋大土木)

NTU

(台大土木)

NCKU

(成大土木)

2002

56(26)

12(20)

59(54)

35(31)

2003

37(26)

14(20)

51(54)

29(31)

2004

46(26)

13(20)

66(54)

29(33)

AV

1.78

0.65

1.08

0.94

:AV表示近三年之單位教師平均每年發表SCI論文量

由表一之資料顯示,成大土木系近三年之單位教師每年發表SCI論文量(AV)0.94 (i.e., [(35+29+29)/(3x33)]) 相較於台大土木系之 1.09,差距不大,如能於預期中穩定成長,五年內與台大土木系良性競爭,超越台大土木系之機會頗大。此外,本系SCI論文量AV0.94相較於世界排名14東京大土木系之AV1.78則相去甚遠,與世界排名97名古屋大土木系之AV0.65則略高。東京大土木系和名古屋大土木系同為亞洲知名大學,其間之懸殊差異當係二校國際化程度之差異造成。未來本系在國際化工作之推動應有更積極之思維。

表二 本系各學術分組SCI論文篇數(教師數)之比較

結構工程組

(12)

大地工程組

(6)

交通工程組

(4)

結構材料組

(9)

工程管理組

(2)

2002

19

8

3

4

1

2003

19

1

3

4

2

2004

14

4

3

6

2

AV

1.44

0.72

0.75

0.52

0.83

由表二之資料顯示,各學術分組之AV值比例為,結構工程:大地工程:交通工程:結構材料:工程管理= 1.44: 0.72: 0.75: 0.52: 0.83其中結構材料組近二年新增三位新近教師,其以往之學術著作並未計入,其AV值之估算偏低,有失真之實。上述資料顯示,除結構工程組尚稱合乎一般水平之外,其餘四組有較大幅之改善空間。

系嚴謹審閱參考資料庫[2]中搜集之資料,顯示各學術分組AV值之貢獻度來自於僅半數之教師,且各組均有集中於特定少數教師之身上,長此以往,如無適當之機制予以改善,則系SCI 論文產量將呈現飽和,成長趨緩,這是本系應審慎面對之問題。

本系之現況及SWOT分析

成大土木系歷史悠久,創立至今已屆六十餘載,其間為台灣本土培育了近六千名土木工程專業人才,在台灣各個角落默默耕耘,為國家近數十年來的各項公共工程建設及經濟發展,貢獻卓越。此外,畢業系友赴國外大學深造,在國際學術界、工程界表現優異者,屢見不鮮。

本系大學部不分組,研究所則依研究專長領域,計分為五個學術分組 (甲、結構工程組,乙、大地工程組,丙、交通工程組,丁、結構材料組,戊、工程管理組),專任師資計三十三名,尚有六名待聘名額。在已聘之三十三名專任教師中,擁有博士學位者計有三十一名,碩士學位者二名。其研究專長屬於結構工程者有十二名,大地工程者有六名,交通工程者有四名,結構材料者有九名,工程管理者二名。如按教師年齡區分則30~35歲者三名,36~40歲者二名,41~45歲者八名,46~50歲者十一名,51~55歲者六名,56~60歲者三名,師資年齡近似呈正規化分布。

近三年來本系獲國科會特約研究員榮譽之教師二位,傑出研究獎榮譽三位(每年一位),獲校頒講座教授榮譽之教師ㄧ位、特聘教授榮譽六位(每年二位),目前執行之大型計畫(經費超過100萬台幣)共五項,執行國科會專題研究計劃之教師共二十三位,執行計畫共二十八項,每年發表SCI 論文約三十篇,研究成果尚可,惟猶待努力,大幅提升。

本系規劃有三大教學實驗室(土壤力學、結構材料、瀝青材料實驗室)、一公用實驗室,提供各學術分組研究領域相關大學部課程之實驗與實習,亦規劃有結構材料試驗室,由系負責營運、管理,提供政府各公共工程單位和民間財團法人之各式檢測服務。此外,教師個人之特色實驗室計有岩石力學、海域大地、土壤動力、加勁土壤、精密營建、輕質營建材料實驗室,提供教師之個人學術實驗與產學合作用途。

本系教師在重視學術研究之傳統學風下,除教學、研究外,亦接受政府單位、公民營機構等委辦之建教合作計畫、服務性試驗與工程案例之鑑定,從事社會之服務工作。

誠如工學院規劃書中所言,「國際間對於大學的評價,一概是以學術成就為指標」。工學院之既定目標以提升各系年度發表SCI學術論文之量與質為五年內最優先達成之目標。目前本系每年發表SCI論文量約30篇,欲達「國際一流」之標準,則無論在學術論文量與質的表現,均仍有很大的努力空間。以下為就本系成為國際一流大學工學院系所,具備之強勢(strength)、弱點(weakness)、機會(opportunity)與威脅(threat)進行分析[SWOT分析]

強勢(strength)-S

1. 歷史悠久,學風純樸,相較國內其他大學而言,學生之上進心尚佳。

2. 土木學群相關系所涵蓋領域深廣,容易尋得學術研究之資源與支援。

3. 研究計畫件數及金額合乎土木學門科系之水平。

4. SCI學術論文量之績效合乎土木學門科系之水平。

5. 系館空間計算之(空間/學生數)比例高於國內其他大學土木科系之平均值。

6. 畢業生眾多,表現優秀,社會評價高。

弱點(weakness)-W

1. 師生比偏低(低於1:20),教學負擔相較國際一流大學稍重。

2. 英文教學課程數目太少(目前僅三科)。

3. 研究品質(前瞻性、原創性)不突出,缺乏國際知名教師和論文高度被引用之教師。

4. 國際交流合作及學術活動不夠熱絡。

5. 缺乏土木相關領域之國際知名學者駐系。

6. 缺乏鞭策致力學術研究之適當退場機制

機會(opportunity)-O:

1. 本校土木學群系所眾多,規劃獨特,規模遠大於一般國際一流大學土木系所,有利於土木研究領域跨系所合作之群體研究進行。

2. 教育部以本校為國家重點大學之ㄧ,規劃經費補助,旨在提升本校為國際一流大學。本系將在資源集中運用下,獲得學術向上躍升之契機。

3. 國家地震工程中心擬在本校籌設南部第二實驗場,該規劃如能落實成立,將為本系提供就近使用土木工程系統動態量測實驗用貴重儀器之機會。

4. 歷屆畢業系友遍佈國家各項公共工程權責單位,易促成產學合作機會。

威脅(threat)-T:

1. 維持現今架構,若無學術重點研究之規劃,與貴重實驗儀器進駐,將無致力學術研究之強力誘因。

2. 校提供教學、研究環境所需之行政支援軟硬體、技術設備維護人員與國際一流大學相差甚大。

3. SCI論文產出量偏重不到半數教師之貢獻,且有集中化之趨勢,現況似呈現飽和,成長趨緩。

由上述SWOT分析可看出,本系欲提升做為國際一流大學系所,有待努力。主要弱點為在大學教育普及化之潮流下,學術資源稀釋,以現有分配之制式經費,系所致力於維護現有之教學、學術研究用設備已力有未逮,更遑論規劃貴重學術研究用實驗儀器之採購,開創學術領先之研究領域。持平保泰已屬不易,又何來向上躍升。SCI論文產出量偏重不到半數教師之貢獻,且有集中化之趨勢,現況似呈現飽和,成長趨緩。若無適當之誘因與鞭策機制,導引至多數老師均有貢獻;或擬定重點學術研究,聘請國際知名講座教授研究團隊注入新的衝擊,則距院、校國際一流水準之目標將屬緣木求魚。然而在教育部「五年五百億」二所重點大學、十三研究中心之政策規劃下,本校以過去默默耕耘之學術研究成果,獲選為重點大學之ㄧ,為本校各系所帶來突破現行架構新的契機。因此,如何在此關鍵時刻,強化本系之學術實力,達成院校之目標,永續發展,實為一極其重要之課題。

目標設定

按成大工學院分析2004年世界排名151-200的學校之得分,綜合分析比較,顯示若其他項目之得分不高時,在客觀條件差異不大時,SCI篇數得分則將係各校主要努力之目標。而當亞洲各大學之客觀環境相似,SCI論文量為其提升校際排名之主要努力目標時,該校之國際化程度對其致力於SCI論文量的提升工作則將具關鍵性之影響。本系設定五年內SCI 論文發表量成長40%為初期目標,配合系之國際化工作推動,企盼在五年內能縮短與亞洲國家中具國際聲譽大學土木系間之差距。

關於SCI 論文明確目標

目前本系每年SCI論文量約30篇,而五年後設定目標為42篇,則每一年的成長率估計為2~3。在此成長基準下,五年內各年的論文篇數的變化,如表三所示。是故本系學術論文明確目標為每年成長7%,五年共成長40%,達到平均每位教師每年發表1.27SCI論文。相較於現況,有SCI論文產能之教師,平均每位教師每年多寫一篇,此係具體且可望達成之目標。

表三 本系未來五年內SCI論文量之目標

時間點

目前

一年後

二年後

三年後

四年後

五年後

基數

1

1.07

1.145

1.225

1.311

1.402

論文篇數

29

31

34

37

39

42

關於學術論文明確目標

在提升本系學術論文「質」的目標上,本系將擬定課程改進計畫,補強現有課程架構中較弱勢的部份,提高現有教學、研究所需之相關軟硬體設備規格,營造一優質之教學、研究環境,長期紮根。

除此之外,系將配合院之規劃,在系擬定之未來五年學術重點研究領域中,延攬國外具國際高度聲譽(或相當資歷)的學者至本系任教,擔任駐系chair professor藉以吸引傑出英語系國家或東歐地區等外籍研究人才,來系擔博士後研究員,促進學術交流。

具體做法

學術論文質和量的提升

本系按工學院追求「國際一流」之企圖心,遵循工學院專注於「國際學術期刊論文質和量」的評比與改進之重點,擬定具體做法,將資源投入其中,以求達到超越台大土木系、縮短世界前百所大學土木系之差距。以下說明本系「提升學術論文質和量」所設定的策略。

執行策略

提升學術論文之策略

如表一所示,本系教師SCI論文量約每年三十篇,多數學術分組平均每位教師之年度發表量不及一篇,且SCI論文發表量有集中於某些特定教師之趨勢,應有大幅改善之空間。畢竟任教於研究型大學系所,致力於學術研究係教師於教學之外最重要之基本工作,而學術論文之發表係其學術研究工作之最終成果紀錄,教師有義務畢其教職生涯盡力經營提升。提高學術論文產量絕不能依賴少數教師,系有必要以適當之誘因,將SCI論文量之貢獻引導至大多數教師之參與上,為全面提升系內教師發表論文的風氣而努力。為此,本系將以五年為一時間週期,致力於提升SCI論文發表量,預計五年後,平均每位教師每年發表1~2SCI論文,使本系每年發表之SCI論文總篇數達42篇,達成工學院五年內成長40%之目標。

欲達成此目標,本系擬定「未來五年之學術重點研究發展計畫」以為因應,用以凝聚系內教師對本系未來5~10年學術發展方向的共識,並訂定論文產出量預計成長目標。為能提高SCI論文發表量,本系亦將鼓勵學術表現優異之教師聘任外籍(英語系國家尤佳)博士後研究員,除可在其指導下開創既深又廣的研究領域,亦可收國際學術交流之實效。在系擬定之學術重點研究領域,系亦擬遴選聘請具國際學術聲望之講座教授駐系研究再者,系將加強行之多年之鼓勵博士班學生參加國際會議做法,除可加強拓展學生參與國際性學術會議之經驗外,亦可啟發學生追求學術研究卓越之效。經本系資源委員會匯整系內教師意見,擬規劃「土木工程系統模擬與高性能工程材料之研究發展」為本系未來五年之學術重點研究發展計畫,計畫書即日起開始進行規劃,預計在教育部專案開始執行三個月內完成,四年半內按計畫書內容執行完畢,並進行最終評鑑檢討。

提升學術論文的策略

提升學術論文品質的根本關鍵在於系是否擁有治學嚴謹、致力學術研究並享有國際學術聲望之資深教師駐系,作為師生效法學習之典範;是否有培育優秀研究人才之教學環境;是否有引領學習風潮之傳統優質學風。此工作須長期紮根,難以立竿見影。為此,系必須思考如何改進現有之教學軟硬體環境,補強現有之教學課程架構,遴聘學養豐富之教學研究人員,強化提升師資水準。

教學改進及培育人才

本系自民國三十二年創立以來,系早期規劃之水利工程、衛生工程、測量工程三學術分組為因應國家建設發展過程中各階段任務使然,均已獨立成系。融合原有之結構工程、交通工程和先後陸續增設之大地工程、結構材料、工程管理組,形成本系現有五個學術分組之規模。在全國大專院校中形成泛土木學群的獨特規畫,自然而然的水利工程、衛生工程、測量工程各組之課程亦逐漸淡出於系主流課程架構之中。在歷次課程設計沿革中逐漸形成以力學特色為主之課程設計,該課程設計確實造就不少昔日畢業系友在以力學為基礎之學術研究領域和實務分析設計上傲人之成就。然而隨著力學研究領域的偏成熟化和計算工具的進步,優秀人才亦開始均勻分佈於泛土木學群中之各研究領域,系之課程架構或有討論調整之空間。系遂於九十二年底透過各組組務會議、系課程委員會和系務會議反覆進行討論,全案已於九十三年三月十二日之系務會議中定案,正式於九十三學年度開始實施。新的課程架構中較重要的改變有(a)増加運輸工程學、工程計劃管理和環境工程學於系必修必選課程中,兼顧泛土木學群中之各學術領域至少有一門以上之基礎課程納入系必修必選課程架構中,此多元化的課程設計,將有助於本系大學部生增加土木專業學習之廣度;(b)在大一上、大一下之課程中重點式加強了計算機概論與計算機應用的課程,未來本系大學部生在土木工程相關理工計算能力及踏入資訊工程相關進階課程的基本學識能力上應有大幅之提升,在因應未來以資訊導向之科研發展上將具較佳之利基;(c)在各學術分組中選定結構動力學、工程統計、作業研究、高樓設計、結構實驗、土壤強度與變形等課程,採大四、碩一和碩專合開之方式授課,建立大四與碩士班共同之銜接課程。

除此之外,為因應現今高素質的工程學術研究要求,系將大幅進行教學實驗課程檢討、教學實驗儀器與電腦設備之汰舊換新、教學實驗室之空間整治規劃,以建立一窗几明亮、規劃管理合乎國際一流大學水準之教學實驗室與電腦教室,提供基礎科學理論與實驗的印證,為培育學生學術研究與實驗實作的潛力做紮根的工作。另外,系將配合工學院之規畫,推動放寬外系選修課程學分的限制,讓學生有更多的自由選修外系課程。本系教學改進計畫預定於教育部專案開始實施後之一年內完成細部規劃,二年半內執行完畢。

強化師資及院內教師養成發展

在師資方面,本系將在未來學術重點研究發展領域中,積極延攬具國際學術聲望之傑出研究人才回系任教,擔任chair professor藉以開創具前瞻性之研究主題,有效提升研究成果與學術水準,同時激勵並協助系內教師之研究。系將配合工學院之既定規劃,推動定期邀請國際學術論文高度被引用之學者至本系作短期訪問或長期講學

審慎檢視近三年系教師發表之SCI論文被引用次數(未見高於10),其被引用次數偏低。為改善此現象,系將鼓勵系教師投稿該領域具高impact factor之國際學術期刊,同時亦建議教師在學術研究能力成熟時,多撰寫研究領域之回顧性文章,以提高系教師在國際學術論壇上之曝光率,提升系在國際學術領域之知名度。

無可諱言,部分系內教師已多年未在學術研究工作上著力,欲鼓勵其重回學術研究工作之常軌上,以提高系SCI 論文量,恐非易事,系應鼓勵其在提高課程之教學品質、充實教學內涵上著力,讓其發揮個人專業素養,在協助提高系SCI論文「質」的工作上努力。部分已完成升等程序之教師,其學術研究量能已漸消退,系宜藉本系學術重點研究之擬定,協助其投入新研究團隊之重點領域,找到新的著力點,或借重其過往之學術研究成果,依其個人性向喜好,鼓勵其轉往產學、建教合作等實務應用領域,為提升系之社會服務工作努力。部分助理教授、副教授教師仍在尋求升等階段,是系在提高SCI論文量之工作上,最具可塑性及發展潛力,系應盡量理解其學術研究工作之需求,適時提供適當之提攜與關注,待其學術研究能力成熟時,在系SCI 論文「量」的提升上會是一大助力。至於學術研究能力成熟之教師,應鼓勵其維持學術優勢,貢獻其研究經驗與心得,指導、提攜後進教師。所謂山不在高,有仙則名,水不在深,有龍則靈。一個系所是否能在國際學術論壇上引起注意,關鍵在於該系所是否擁有具國際學術聲譽之教師,系上各學術分組之發展是否能步上軌道,關鍵在學術分組是否擁有學術研究能力成熟之教師,系上各學術分組成立之時間、規模有別,然該準則放諸各組均同。該方向將是系在未來發展上用以檢視自身之重要準則。

結語

五年後本系學術表現重要指標

基於本文所陳列之策略,本系於五年後之學術表現重要指標預期為:

(a) SCI論文:每年成長7%,五年成長40%,達42/年,亦即平均每年每位教師發表之SCI論文量為1.27

(b) Top 20% Journal papers15/年。

(c) 聘請外籍(英語系國家尤佳)研究人才來系擔博士後研究員:10/5年。

(d) 具國際學術知名度之chair professors 3/5年(五年內共三位,每位一年;或五年內共一位,為期三年)。

(e) 傑出學者來訪:短期訪問6/5年;長期講學3/5年。

(f) SCI期刊編輯(或副編輯) 1~2位。

在此五年階段任務達成後,本系將具備一流大學工學院系所之堅實基礎,屆時之延續工作,將以推動系所跨領域研究團隊,鼓勵本系教師參加國際重要學術會議,赴國外學術機構短期訪問,合作研究共同撰寫論文,進而與國際土木領域學術團隊合作,拓展學術資源,為本系永續發展奠定深厚的根基。

空間改善

本系長期以來在土木工程系統動態實驗設備和貴重儀器方面需求甚殷,如能藉此機會將原有之結構材料實驗室門面往前推進7.5(參附錄A [3]),增建約30之實驗場,安置L型反力牆、強力地板,配合動力實驗貴儀之進駐,則將可開創出為數可觀之土木工程系統動態反應研究相關主題,扭轉成大土木系因國家地震中心設置於台大,造成本系實驗場地和貴儀設備欠缺之劣勢,因此該實驗室之增建對本系之未來發展將具關鍵性之影響,也是本系將盡全力向院、校爭取之目標。

期望

一所國際一流大學系所吸引人之處,在於該系、院是否擁有享譽國際學術研究領域之教師、是否擁有規劃完善大規模之研究型實驗室、是否擁有高品質之教學環境。在教育部專案之規劃下,本系將有在現況規模下,學術研究再次向上躍升的契機,本系將善用此學術資源,依照系擬訂之「學術重點研究發展計畫」和「教學改進計畫」,致力於有形與無形之建設。最後謹以清華大學校長 徐遐生[4]在「如何建立一流大學?」專文中所言:「當公認的一流大學希望你的大學部畢業生成為他們的研究生,你的研究生成為他們的博士後研究員,你的博士後研究員和教授成為他們的教授時,你就知道這個大學已經達到一流的水準」,和全系師生、歷屆系友、行政同仁與關心本系發展的每個人,共同勉勵。

誌謝

本文係依據作者新近完成之「邁向國際一流大學」成大土木系規劃書整理而來,發表於九十四年成大土木文教基金會募款餐會,提供關心本系未來發展之歷屆學長姊、學弟妹參考。同時亦向成大土木文教基金會歷屆董事長(詹仁道、陳廉泉、蘇懇憲、李儒林)、現任董事長(蔡國華)、長期擔任系基金會義工職務(徐德修)、秘書(蔡麗枝)與各屆董事們表達虔誠的敬意,因為有你們的熱誠付出,系文教基金會才得以茁壯、成長,持續的為在成大土木大家庭中進進出出的學長姊、學弟妹們提供服務。一份內心的感謝亦藉此文向45級學長 鐘文義和其昔日學生 尤雪娥校長表達。因為有您們的慨贈與奔走,「領導人才獎學金」得以順利成立,嘉惠在校學弟妹,其精神亦將融入本系之優質人文素養中。

參考文獻

1. 上海交大「世界大學學術排行」評比標準,http://ed.sjtu.edu.cn/rank/2004/2004

Main.htm

2. Web of Science __ Science Citation Index Expanded 科學引用文獻索引資料庫

3. 黃錦旗,成大土木系結構材料實驗室增建空間平面圖初稿。

4. 徐遐生,「如何建立一流大學?」。

附錄A 結構材料實驗室增建空間平面圖

 
 
 
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