在我念研究所時,就曾聽到有學長說:「社會科學類的碩、博士要念比較久。」我後來發現果真如此,也讀到有碩士學位分流的相關文章,不免想想臺灣的教授對於研究生的要求標準。事實上,臺灣的教授指導研究生的方式有天壤之別,有教授是「我要你怎麼做你就怎麼做」,也有「你打算怎麼做我會看著你做」。我想,不論是哪一種指導方式,都不能一概而論的論定好壞,而是應該回歸教育部對於研究生的要求標準。碩、博士學位授予標準之主要差異,最大的差異點在於博士學位要求創造,然而現在即使是歐美博士學位都已經不要求創造,懂得知道如何改別人的東西就已經達到標準。臺灣以投稿國際期刊論文計點方式,作為博士學位的畢業要求標準,此乃是相較於碩士學位最大不同之處,因為碩士學位並無投稿期刊論文之要求。在學士學位階段,其實教育部有規定學校要設置學士論文或實務專題,因而在進入研究所前應該就已經具備撰寫具備撰寫論文之基本能力。有很多人想知道我的學校研究經驗,而不僅僅是我的個人喜好研究成果,我也就扼要的介紹一下我的經驗。
在專科三年級下學期,根據慣例要求做專科的實務專題研究(非學分),我找了一位教土壤力學的教授,想多了解一些大地工程的專業知識。與此同時,另有三位同班同學也找這位教授,碰巧教授表示他想投一個國科會計劃,需要多一點人力來做這個實驗性質的研究,於是四個人和當時二技部的一位學長就組成了一個團隊。在國科會計劃通過後,指導教授要求設計一個實驗儀器,於是大家就根據要做的滲流實驗做設計,印象中和指導教授共同討論過兩次後,才將設計圖定稿發包去製造壓克力水槽。之後,由於研究的目標是高雄旗津海岸公園的砂,所以學長就開車載整個團隊一起去旗津海岸公園挖砂。接著,在篩砂和篩分析後,根據孔隙比計算出相對密度要求,逐層夯壓砂土於實驗水槽中做滲流實驗,繪出滲流實驗的相對密度和掏砂曲線。最後,就是根據現場的相對密度和砂土組成,從繪製的曲線內插得知掏空砂土的相對關係。整個團隊寫了幾點結論,獲得指導教授的認同,這是我的第一個從事研究的專題計劃。
在進入二技後,每位學生都要找實務專題指導教授,而且實務專題是一門有學分要打分數不上課的課程。我起先找的是教工程數學的教授,因為他說這門課若想要學東西的話,可以去找裡面那位教鋼結構的教授,並表示他最近很忙只會打個形式上的分數。於是,我去找了他說的那位教鋼結構的教授,他答應說要收我作實務專題的研究工作。過一陣子,我同另外二位找他指導的同學,跟他約好時間選定實務專題研究主題,總共有三個寫好的題目一人選一題。由於另外二位讓我先選,於是我選了鋼骨鋼筋混凝土(SRC)的程式開發研究。起先,指導教授給了我幾個關鍵字,並且要求我去圖書館進小門右轉那區研究報告中找資料,後來則是建議我有空也可上三樓的書櫃找資料。此外,指導教授亦提供一本他指導的碩士論文,有相當豐富的圖文內容在解釋結構設計和土木施工之間的問題。基本上,指導教授和學生是有固定的討論時間,而且是學、碩、博士生全部都一起在同一個會議室討論。若是我有任何不清楚的地方,會個別去找指導教授討論問題。我對於臺灣鋼結構規範有比較大的貢獻,主要是找出二套規範(ASD & LSD)的十幾個錯誤,也就是在內政部營建署發布前的未修訂版。臺灣的鋼結構規範不是完全翻譯美國的版本,因為我讀過美國鋼結構手冊原文書,並有比較過臺美版本的差異性。
我根據SRC的塑性中性軸計算和數值分析,以及找到很多日本原文翻譯的真實結構計算書,並且以程式計算過確認計算數據的正確性。我讀過美國二套鋼結構規範全文,以及閱讀許多臺灣學者對日文期刊論文的譯稿。但是,根據指導教授要求「精簡」論文的原則,所以幾乎刪除所有的「過程性資料」,僅提交十頁實務專題論文和一千多行程式碼。我以此實務專題研究獲得論文競賽第一名,並且在臺科大畢業典禮時獲得校長頒獎。我在臺科大期間,有協助一位指導教授指導的博士生做實驗,其實驗項目是一個以H型鋼組成的八角型結構。學長在八角型結構的每一個構件上,都在X和Y軸向貼上單軸應變規,並且拉了幾十條線到量測機器上讀取數據。我對於這個實驗的印象相當深刻,算是學習到理論和真實的差異性。我在臺科大剛畢業時,指導教授希望我能夠協助碩士班的一位學長,因為他的碩士論文研究有好幾萬筆的資料需要程式運算。基本上,學長的問題是機器設備量測讀取到的資料,需要透過程式運算以獲得可使用的資訊,但是資料量有好幾萬筆相當龐大。我花三天的時間寫了一個五百行程式碼左右的Parser,然後先以Excel切割量測數據後再轉文字檔,之後以Parser讀取Tab為資料間隔的方式獲得內存資料。然後,經過需求的數學計算過程,再轉文字檔貼到Excel做統計繪圖。學長在碩士學位口試後,向我表示他要是沒有這支程式,他絕對沒辦法畢的了業。
我在要畢業前,得知自己錄取臺大土木電輔組,相當高興地前往告知指導教授。他表示他要標一個交通部計劃,有打算寫一個提供地震設計數據的程式,想詢問我是否有興趣參與這個計劃。我想,我即便是在臺大念書,要往返臺大和臺科大很容易,也就答應他要參與這個計劃。在畢業之初,臺科大允許剛畢業的校友暫住學校宿舍,我在搬往臺大宿舍前的某一天,以全天二十四小時的時間寫了一千五百行程式碼,並且達到了另一位擔任協同計劃主持人的肯定。在未來一年內,都是在這個版本的基礎上修修改改,而且該交通部計劃有提供研究助理的津貼給我,對於我研究所頭一年的生活費相當有幫助。在臺科大畢業那年的暑假,就必須到臺大的研究所組上報到和選指導教授。我的興趣向來就是和爆炸和破壞有關,碰巧組上有一位教授是走破壞力學路線,促使我找他擔任指導教授要從事此一研究方向。在研究構想上,本來是要用數位相機對於物體照相,並且以影像識別方式得出裂紋邊緣(Edge Detection),之後再透過FRAC2D計算裂紋成長行為。基本上,指導教授給我的這個碩士論文研究方向,專心去做只需要花三、四個月的時間在寫程式,如果是用MATLAB轉C Source Code,最快應該在一個月內就可以寫出程式碼。但是,我第一學期真正花時間的地方,是在研究這個名為FRAC2D的Cornell Univ.發展出來的程式。由於指導教授來自於這個FRAC2D團隊,所以他在回臺灣時順便給帶了過來。我在這個FRAC2D的基礎上,反覆修改其C語言原始碼,並且發現了逆向計算的可能性,也為我發展出「Bravery」奠定了基礎。
在第一學期結束時,指導教授打電話跟我提到一位國外客座教授,說他想要收一位臺灣學生跟他做半年的研究,合作主題是Tensile Membrane Structure,而我很快就答應他要跟這位教授做研究。起先,經由指導教授的介紹認識這位教授,後來有一位結構組的博士班學長,偶爾會在討論場合協助英語翻譯。我發現英語是我的主要溝通障礙,而且問題是出在發音不準確會讓人聽不懂,於是我重新學習K.K.音標和單字發音。一開始,我講英語還需要預先想好臺詞,後來幾乎都是想講什麼就講什麼,溝通障礙就此消失了。四個月後,我讀完了該位客座教授的書籍著作和他要求閱讀的十幾篇英文文獻,並且完成了他預定要我達成的目標,寫出了一個構築在AutoCAD上的計算力學程式,而且他認為我學的相當的快速。當時,中國土木水利學會要在臺科大辦一場學生論文競賽,即便我相當想參加這場比賽以獲得名次,但是我被我的指導教授以拖延方式拖過報名期限,我也就無從參加這場土木計算機學生論文競賽。其實,我的指導教授指導的另一位女同學,雖然她的研究尚未達一定進度,但是也已經達到可以參加的水準,不過她也沒有參加這場學生論文競賽。學生論文競賽結果如我預期,是由組上另一位教授指導的學生獲得第一名。後來,指導教授希望我能夠延續這四個月的成果,但是我非常不爽他沒有讓我參加學生論文競賽,所以我打算另外找新題目來做我的碩士論文研究。
在我和指導教授討論過後,我打算做有限元素法(Finite Element Method)前處理的幾何計算,其實這是指導教授在課堂上提到的一項他研究過的主題。以比較專業的用語來稱呼,應該將其稱之為網格生成(Mesh Generation),這個字是取me和sh二字的合併,說起來是和學生論文競賽有關。六月下旬,永康市公所電話通知國防部要徵調補充兵,我跟指導教授表示要當35天的補充兵,他表示同意並且借給我一本Computational Geometry。在入伍第二天上午,排長表示役期根據國防部法令修改為12天,我打電話回臺大跟指導教授表示我的役期已經修改,他則表示這樣不會影響到暑假的研究。我在入伍後,有空會翻一下這本書,短暫的役期結束後旋即返回臺大繼續我的碩士論文研究。我一開始是用Advancing Front在實作,但是我發現這個方法需要很多判斷式,否則就會在程式內出現無窮迴圈的情形。於是,我跟指導教授表示我要換成Delaunay,他表示Delaunay實作比較沒有困難度,應該可以把重心擺在解決Refinement。其實,我在臺科大四年級上學期時,就已經實作出不需要考慮Refinement的3D Delaunay,所以要實作2D Delaunay對我來說並沒有困難性。但是,在Meshing Research Corner上閱讀過相當龐大的論文後,我發現能提的方法幾乎都已經被前人提出,而且這個問題仍然是一個未被解決的問題。最終,我在碩士論文上提出的2D Refinement方法,僅限於解2D凸殼(Convex)形式的邊界條件,並且提出一個Effective Region的概念,以及對於3D Delaunay的Sliver問題做了一些探討。
在研究所修課方面,我認為研究所應該以研究為主,而且是完全不需要修課。當然,以這種模式來培養碩、博士的學校,似乎並不存在於現階段的教育體制之中。不過,以臺灣對於學分的要求來說,我認為並沒有學分數量過多的情形。至於學校的課程規劃會沒時間寫論文,我認為碩士一年級時就可以開始寫,例如:Introduction、Paper Review。其中,讀越多文獻Paper Review就可以寫越多,而且Paper Review是從事研究最花時間的一部份。每個研究領域內的大頭人物要抓對,別讓人看了論文的Reference,會感到論文好像做偏了。以Reference找Reference是基本技巧,要是懂得運用的技巧越多越熟練,其實做研究並不是很困難的一件事。事實上,教育部有規定大學要設置學士論文或實務專題,研究所有要求設置專案研究課程,其實這些都是在培養撰寫論文的基本能力。我認為,教育部並沒有盡到應盡的責任,確實達到各階段訓練應該達成之目標。在碩士分流方面,我認為是個可行的方案,但不是讓沒有工作經驗的人念實務型碩士,因為臺灣對於「實務」的觀念是指已經有經驗。法國模式說起來是一種實習訓練,而不是對於已經具備實務能力的人強化其能力。但是,我認為法國的實習訓練模式,可以運用在臺灣大二、大三的學生,以二次暑假共六個月的時間到業界實習,以培養並強化其專業的基本水準。
Reference
在專科三年級下學期,根據慣例要求做專科的實務專題研究(非學分),我找了一位教土壤力學的教授,想多了解一些大地工程的專業知識。與此同時,另有三位同班同學也找這位教授,碰巧教授表示他想投一個國科會計劃,需要多一點人力來做這個實驗性質的研究,於是四個人和當時二技部的一位學長就組成了一個團隊。在國科會計劃通過後,指導教授要求設計一個實驗儀器,於是大家就根據要做的滲流實驗做設計,印象中和指導教授共同討論過兩次後,才將設計圖定稿發包去製造壓克力水槽。之後,由於研究的目標是高雄旗津海岸公園的砂,所以學長就開車載整個團隊一起去旗津海岸公園挖砂。接著,在篩砂和篩分析後,根據孔隙比計算出相對密度要求,逐層夯壓砂土於實驗水槽中做滲流實驗,繪出滲流實驗的相對密度和掏砂曲線。最後,就是根據現場的相對密度和砂土組成,從繪製的曲線內插得知掏空砂土的相對關係。整個團隊寫了幾點結論,獲得指導教授的認同,這是我的第一個從事研究的專題計劃。
在進入二技後,每位學生都要找實務專題指導教授,而且實務專題是一門有學分要打分數不上課的課程。我起先找的是教工程數學的教授,因為他說這門課若想要學東西的話,可以去找裡面那位教鋼結構的教授,並表示他最近很忙只會打個形式上的分數。於是,我去找了他說的那位教鋼結構的教授,他答應說要收我作實務專題的研究工作。過一陣子,我同另外二位找他指導的同學,跟他約好時間選定實務專題研究主題,總共有三個寫好的題目一人選一題。由於另外二位讓我先選,於是我選了鋼骨鋼筋混凝土(SRC)的程式開發研究。起先,指導教授給了我幾個關鍵字,並且要求我去圖書館進小門右轉那區研究報告中找資料,後來則是建議我有空也可上三樓的書櫃找資料。此外,指導教授亦提供一本他指導的碩士論文,有相當豐富的圖文內容在解釋結構設計和土木施工之間的問題。基本上,指導教授和學生是有固定的討論時間,而且是學、碩、博士生全部都一起在同一個會議室討論。若是我有任何不清楚的地方,會個別去找指導教授討論問題。我對於臺灣鋼結構規範有比較大的貢獻,主要是找出二套規範(ASD & LSD)的十幾個錯誤,也就是在內政部營建署發布前的未修訂版。臺灣的鋼結構規範不是完全翻譯美國的版本,因為我讀過美國鋼結構手冊原文書,並有比較過臺美版本的差異性。
我根據SRC的塑性中性軸計算和數值分析,以及找到很多日本原文翻譯的真實結構計算書,並且以程式計算過確認計算數據的正確性。我讀過美國二套鋼結構規範全文,以及閱讀許多臺灣學者對日文期刊論文的譯稿。但是,根據指導教授要求「精簡」論文的原則,所以幾乎刪除所有的「過程性資料」,僅提交十頁實務專題論文和一千多行程式碼。我以此實務專題研究獲得論文競賽第一名,並且在臺科大畢業典禮時獲得校長頒獎。我在臺科大期間,有協助一位指導教授指導的博士生做實驗,其實驗項目是一個以H型鋼組成的八角型結構。學長在八角型結構的每一個構件上,都在X和Y軸向貼上單軸應變規,並且拉了幾十條線到量測機器上讀取數據。我對於這個實驗的印象相當深刻,算是學習到理論和真實的差異性。我在臺科大剛畢業時,指導教授希望我能夠協助碩士班的一位學長,因為他的碩士論文研究有好幾萬筆的資料需要程式運算。基本上,學長的問題是機器設備量測讀取到的資料,需要透過程式運算以獲得可使用的資訊,但是資料量有好幾萬筆相當龐大。我花三天的時間寫了一個五百行程式碼左右的Parser,然後先以Excel切割量測數據後再轉文字檔,之後以Parser讀取Tab為資料間隔的方式獲得內存資料。然後,經過需求的數學計算過程,再轉文字檔貼到Excel做統計繪圖。學長在碩士學位口試後,向我表示他要是沒有這支程式,他絕對沒辦法畢的了業。
我在要畢業前,得知自己錄取臺大土木電輔組,相當高興地前往告知指導教授。他表示他要標一個交通部計劃,有打算寫一個提供地震設計數據的程式,想詢問我是否有興趣參與這個計劃。我想,我即便是在臺大念書,要往返臺大和臺科大很容易,也就答應他要參與這個計劃。在畢業之初,臺科大允許剛畢業的校友暫住學校宿舍,我在搬往臺大宿舍前的某一天,以全天二十四小時的時間寫了一千五百行程式碼,並且達到了另一位擔任協同計劃主持人的肯定。在未來一年內,都是在這個版本的基礎上修修改改,而且該交通部計劃有提供研究助理的津貼給我,對於我研究所頭一年的生活費相當有幫助。在臺科大畢業那年的暑假,就必須到臺大的研究所組上報到和選指導教授。我的興趣向來就是和爆炸和破壞有關,碰巧組上有一位教授是走破壞力學路線,促使我找他擔任指導教授要從事此一研究方向。在研究構想上,本來是要用數位相機對於物體照相,並且以影像識別方式得出裂紋邊緣(Edge Detection),之後再透過FRAC2D計算裂紋成長行為。基本上,指導教授給我的這個碩士論文研究方向,專心去做只需要花三、四個月的時間在寫程式,如果是用MATLAB轉C Source Code,最快應該在一個月內就可以寫出程式碼。但是,我第一學期真正花時間的地方,是在研究這個名為FRAC2D的Cornell Univ.發展出來的程式。由於指導教授來自於這個FRAC2D團隊,所以他在回臺灣時順便給帶了過來。我在這個FRAC2D的基礎上,反覆修改其C語言原始碼,並且發現了逆向計算的可能性,也為我發展出「Bravery」奠定了基礎。
在第一學期結束時,指導教授打電話跟我提到一位國外客座教授,說他想要收一位臺灣學生跟他做半年的研究,合作主題是Tensile Membrane Structure,而我很快就答應他要跟這位教授做研究。起先,經由指導教授的介紹認識這位教授,後來有一位結構組的博士班學長,偶爾會在討論場合協助英語翻譯。我發現英語是我的主要溝通障礙,而且問題是出在發音不準確會讓人聽不懂,於是我重新學習K.K.音標和單字發音。一開始,我講英語還需要預先想好臺詞,後來幾乎都是想講什麼就講什麼,溝通障礙就此消失了。四個月後,我讀完了該位客座教授的書籍著作和他要求閱讀的十幾篇英文文獻,並且完成了他預定要我達成的目標,寫出了一個構築在AutoCAD上的計算力學程式,而且他認為我學的相當的快速。當時,中國土木水利學會要在臺科大辦一場學生論文競賽,即便我相當想參加這場比賽以獲得名次,但是我被我的指導教授以拖延方式拖過報名期限,我也就無從參加這場土木計算機學生論文競賽。其實,我的指導教授指導的另一位女同學,雖然她的研究尚未達一定進度,但是也已經達到可以參加的水準,不過她也沒有參加這場學生論文競賽。學生論文競賽結果如我預期,是由組上另一位教授指導的學生獲得第一名。後來,指導教授希望我能夠延續這四個月的成果,但是我非常不爽他沒有讓我參加學生論文競賽,所以我打算另外找新題目來做我的碩士論文研究。
在我和指導教授討論過後,我打算做有限元素法(Finite Element Method)前處理的幾何計算,其實這是指導教授在課堂上提到的一項他研究過的主題。以比較專業的用語來稱呼,應該將其稱之為網格生成(Mesh Generation),這個字是取me和sh二字的合併,說起來是和學生論文競賽有關。六月下旬,永康市公所電話通知國防部要徵調補充兵,我跟指導教授表示要當35天的補充兵,他表示同意並且借給我一本Computational Geometry。在入伍第二天上午,排長表示役期根據國防部法令修改為12天,我打電話回臺大跟指導教授表示我的役期已經修改,他則表示這樣不會影響到暑假的研究。我在入伍後,有空會翻一下這本書,短暫的役期結束後旋即返回臺大繼續我的碩士論文研究。我一開始是用Advancing Front在實作,但是我發現這個方法需要很多判斷式,否則就會在程式內出現無窮迴圈的情形。於是,我跟指導教授表示我要換成Delaunay,他表示Delaunay實作比較沒有困難度,應該可以把重心擺在解決Refinement。其實,我在臺科大四年級上學期時,就已經實作出不需要考慮Refinement的3D Delaunay,所以要實作2D Delaunay對我來說並沒有困難性。但是,在Meshing Research Corner上閱讀過相當龐大的論文後,我發現能提的方法幾乎都已經被前人提出,而且這個問題仍然是一個未被解決的問題。最終,我在碩士論文上提出的2D Refinement方法,僅限於解2D凸殼(Convex)形式的邊界條件,並且提出一個Effective Region的概念,以及對於3D Delaunay的Sliver問題做了一些探討。
在研究所修課方面,我認為研究所應該以研究為主,而且是完全不需要修課。當然,以這種模式來培養碩、博士的學校,似乎並不存在於現階段的教育體制之中。不過,以臺灣對於學分的要求來說,我認為並沒有學分數量過多的情形。至於學校的課程規劃會沒時間寫論文,我認為碩士一年級時就可以開始寫,例如:Introduction、Paper Review。其中,讀越多文獻Paper Review就可以寫越多,而且Paper Review是從事研究最花時間的一部份。每個研究領域內的大頭人物要抓對,別讓人看了論文的Reference,會感到論文好像做偏了。以Reference找Reference是基本技巧,要是懂得運用的技巧越多越熟練,其實做研究並不是很困難的一件事。事實上,教育部有規定大學要設置學士論文或實務專題,研究所有要求設置專案研究課程,其實這些都是在培養撰寫論文的基本能力。我認為,教育部並沒有盡到應盡的責任,確實達到各階段訓練應該達成之目標。在碩士分流方面,我認為是個可行的方案,但不是讓沒有工作經驗的人念實務型碩士,因為臺灣對於「實務」的觀念是指已經有經驗。法國模式說起來是一種實習訓練,而不是對於已經具備實務能力的人強化其能力。但是,我認為法國的實習訓練模式,可以運用在臺灣大二、大三的學生,以二次暑假共六個月的時間到業界實習,以培養並強化其專業的基本水準。
Reference
- 劉君雅(2012.1011)碩士分流:法國經驗談,想想臺灣,http://www.thinkingtaiwan.com/public/articles/view/185