回首學研生涯 — 那些我與土木工程的緣分深淺

臺灣大學土木工程學系名譽教授 陳榮河

此次承蒙杜風電子報的邀請,希望我介紹研究所時期的求學生涯,及出國深造、投身研究的動機,和為什麼會選擇大地工程等,希望可以給在學的同學一些參考,個人感到非常的榮幸,所以我就將我在幾個大學的生活點滴及個人所見作一回顧。


出國前 (1976.08)

我出國唸書及走進大地工程這一行或許有些機縁的關係。當時,很多同學在大三暑假都在準備托福TOFEL、GRE考試,服兵役的時候,就在申請國外的研究所,所以服完兵役馬上出國,出國留學好像是大部分同學必然走的下一步。我服役時是預官24期測量官,在步兵師的師部當繪圖官,退伍前一個禮拜,大概是8月上旬,我向參謀長請了休假。當時沒什麼事,就回臺大土木系找在當助教的同學,正好陳清泉老師到他的辦公室找他,告訴我同學說,有一位從美國回來參加國家建設委員會的南卡羅萊納大學 (University of South Carolina) 的土木系系主任朱定一教授想找研究生,申請表就放在亞新公司歐晉德博士那裡,然而我的同學並不打算馬上出國,所以就讓給我去找歐博士洽談。

我去找了歐博士,他告訴我國內正如火如荼地進行十大建設,大地工程是新的學門,會很有發展,而朱教授是大地工程教授,也是鋪面設計的專家,此次回來參加國建會,即是對新機場的建設做一些顧問工作及建議。因朱教授開完會後馬上要回美國,所以希望我盡快跟他見面。於是當晚我就帶一些個人成績單等資料,去臺北火車站館前路上的中國大飯店與他見面,朱教授看完資料後,當場答應回美國馬上幫我辦相關手續,並答應給予TA奬學金。

當時出國都要先參加教育部舉辦的留學生出國講習會,我因剛好有在申請其他學校,所以講習會証書及相關資料都齊全。不久之後,即接到朱教授寄來的相關文件,我馬上拿去辦理美國簽証及出國手續。當時因家父早逝,由兄姐資助機票及結匯款項作為財力證明,拿去辦理簽證時,簽證官問我為什麼結那麼少錢?我不解地回答說,我有獎學金已夠用呀!後來才知道因為當時外匯管制很嚴,所以大部分的人能結多少就盡量結,再賣給銀樓的地下錢莊可以賺取一點匯率的價差。

九月出初美國勞工節前夕,我抵達南卡羅萊納大學 (USC),由臺大土木系學長牟靖華接機並暫住他家。因為學校都在放勞工節假,所以第二天就去參加在大煙山 (Great Smoky Mountain) 的留學生同學會。假期結束後即開學日,從此展開我的留學生涯,那年是1976年,正好是美國建國兩百年。

碩士生期間 (USC, 1976.09 -1977.12)

我出國前並沒有機會跟外國人交談,只有在快退伍時與兩位同學一起找了一位美國來臺玩的華裔學生,約他一起吃中飯用英語聊天,每次每人交了100元臺幣當學費,這樣共三次,然後就出國了。所以初到南卡大學辦住宿手續時,職員所講的南方腔英文完全聽不懂,所幸有舊生陪同及幫忙。上課的時候,都會戰戰兢兢,尤其碰到考試時更是緊張,深怕聽錯考試範圍及日期。所幸選修的一些課,因有在職生選修,所以是在視聽教室錄影,錄影帶就放在教室裡,讓在職生可以在晚上借去看,所以我在上完課後,晚上再去聽錄影帶,聽不懂或不清楚的地方,就將錄影帶倒帶重複聽,一直到聽懂為止.這樣進行大概三個月後,聽力就有很大的進步,沒有太大的問題了。

南卡大學的研究生宿舍是三人一間,每人有自己的臥房,我們的書桌及書架是連著牆壁,放在共同的大廳。我的室友們都很友善,晚上大家一起唸書時,就會聊天話家常,互相介紹彼此的家庭,我覺得這對於剛到國外的留學生,對外國人的生活及文化的了解以及英文會話的練習是很有幫助的一個方法。另外,參加Host Family Program也是融入外國生活的很好機會,我的host family是位牧師Dr. Deneen,他在節日會邀請幾位留學生到他家用餐,有時也參加他的教堂活動。甚至有困難時,他們也會幫忙;例如我申請讀博士班時,要做身體檢查,因我沒有家庭醫生,甚至有些醫生因為越戰剛結束的關係,不願意幫某些外國人做檢查,後來只好請牧師幫忙,介紹一位慈祥的老醫生免費協助完成體檢。南卡大學的臺灣同學雖然只有五、六十位,但是大家都彼此認識,相處非常愉快,是很有人情味的學校。

還有一件有縁事,在1976年的聖誕節,我和幾位同學受朱教授邀請到他家聚餐,因此見到了他的兩個兒子和大兒子的女朋友,大兒子還彈吉他,唱了一首叫“Drifter” 的歌,對初到美國不久的我,聽了特別有感觸。而有緣的是,在幾年前,我一位同學的女兒嫁給了朱教授的孫子。三十幾年後,某年的年底,他們兩家人來臺北跨年時,我又得與他們重逢。

初到南卡羅萊納大學時

博士生期間 (Purdue U., 1978.01 – 1981.08)

我唸碩士班時,選修結構組和大地組的課大約一樣多,所以在申請博士班時,就同時申請結構組和大地組,也拿到卡奈基美隆大學 (Carnegie Melon University) 的結構組奬學金,和普渡大學 (Purdue University) 大地工程组奬學金,因為普渡大學的奬學金較多,所以就在1978年1月到印第安納州普渡大學唸大地工程的博士班。住的地方是同學幫忙找的,和一位臺灣同學住在民宅的地下室,就在學校旁邊,價錢也便宜。地下室只有一個氣窗,窗外就是小巷的路面,而且地下室陰暗、空氣也不好,有點霉味,讓人整天昏昏沉沉的。加上剛去的一月正值冬天最冷時,又常下雪,天空幾乎天天都是灰矇矇的,看不到陽光,影響心情很大。

在地下室住了一年半後,因為結婚而搬到結婚宿舍。宿舍在二樓,只有一個臥房,而客廳、餐廳、廚房並未隔間,但可拉開長長的竹簾隔開廚房,別有一番風味,住起來感覺很舒適。宿舍前後都是整排的窗戶,後𥦬望下去是有一排大樹的停車埸,前𥦬外面則是一座小公園,有鞦韆、也有松鼠在樹上遊戲,故公園取名為Squirrel Park。宿舍的費用包括水電費,所以經濟好的同學夏天就吹冷氣,令人羨慕;我們買不起冷氣機的,就只有吹電風扇了。

與太太攝於普渡大學校園

普渡大學的課相對來講較為緊張,特別是對兩門課的印象很深刻,一門是Prof. Holtz開的Engineering Properties of Soils,除了要讀非常多的文獻外,每個星期還花約20小時做實驗,包括晚上要去實驗室做到深夜才回家。另一門是Prof. Leonards開授的高等基礎工程,他是大地工程界的先驅,上課時大部分時間都是坐著講,幾乎不寫黑板,講的又都是實際案例 (case study),有很多工地上的專有名詞,對沒有在業界做過事的我來說非常吃力。他上課從早上九點開始一開講就沒停,中間不下課,一直講到過了中午,且直到他認為可以告一段落了才下課。期末考只有一題,做一實際案例的完整基礎設計,考試時間六個小時,這是我考過最久的考試。

普渡大學是在印地安納州的一個小鎮叫拉法葉 (Lafayette),當時的人口大約五萬人,校區跟鎮上隔著一條河分成兩邊,校區這一邊幾乎沒什麼商店。臺灣留學生大概有500多人。大地組的老師有七位,只有一位是岩石力學的教授,其他都是土壤力學的教授。碩士生約有20位,而博生有10位,其中臺灣學生就有7位,所以中午大家聚在一起吃便當聊天,常常聊得很久,欲罷不能。學生生活很單純,每天從早到晚就是唸書,星期五晚上才去shopping,星期六則去運動,大都是打籃球,之後順便晚上聚餐再聊天到深夜,星期日早上就睡晚一點,中午過後就到辦公室唸書。我常想起我做的博士論文是「三向度邊坡穩定分析」,因邊坡破壞的滑動體形狀很像湯匙狀,所以常以spoon-shaped來形容,因此,當我苦無靈感,常在吃稀飯的時候,以湯匙舀稀飯想像邊坡的破壞和滑動的形狀,並思考如何來做分析,真所謂日有所思!

南達科他州工礦學院 (1981.09 – 1982.05)

1981年8月底畢業了,畢業前投了很多履歷表到工程顧問公司,回信都是很客氣地說會把我的資料在Active file,但此後就沒有了下文。後來經由我的指導教授Prof. Lovell介紹去南達科他州工礦學院 (South Dakota School of Mines and Technology) 應徵土木系助理教授,因此就這樣走上了教書生涯。當時的薪水是九個月美金$21,600 (匯率1:40)。但南達科他州因為有觀光的收入,所以沒有州稅,只有扣繳聯邦政府稅。

近年來我才知道幾次的經濟大蕭條,有像最近的2008年金融風暴,還有我畢業那年的1981年也是美國很不景氣時候,所以找事很不容易。由於當時資訊不像現在那麼發達,大家在學校只顧唸書,很少去注意學校外面的事,所以經濟上發生什麼大事都不太清楚。

工礦學院在Rapid City,臺灣的留學生約有三、四十位,土木系只有一位結構組的碩士生。大地組的老師除了我以外,還有一位。那邊冬天很冷,我住的地方在學校附近,雖然走路到學校只有幾分鐘,但冬天即使穿了衛生褲,走幾分鐘路都感覺冷氣侵到骨頭裡。Rapid City人口不多,在那裡當教授很受敬重,我剛去那裡到銀行開戶頭,九月天穿個短褲、涼鞋到銀行去,銀行的經理知道我是教授,還特別出來接待。

學校附近有Mt. Rushmore,就是有四個美國總統雕像的地方,開車大概只須20多分鐘就到,沿途有許多溪流。由於冬天很冷,溪流會結冰,很容易釣到魚。有一位機械系的臺灣老師很喜歡去那邊釣魚,但他不喜歡吃魚,每次釣很多魚回來,家裡的冰箱來都不夠放,他太太只好做魚酥存放,或把多餘的魚送我,我喜歡吃魚,對我來說,真是一大福音。南達科他州幅員廣大而空曠,我有一位當系學會會長的學生,斯斯文文且彬彬有禮,常會來跟我聊天,他說上學或出城都是開小飛機,令我印象深刻。

臺大土木系任教初期 (1982.08 – 1986.09)

1982年8月回臺大土木系任職客座副教授,當時回來任教的一共有七位,因為那個時候常有國內相關單位組成求才團,到美國知名大學巡迥介紹國內的就業情況,並爭取畢業生回國任教,名為歸國學人,且於任教頭兩年由國家科學委員會 (現在稱科技部) 給予每個月一萬元的補助津貼,以當時月薪23,000元 (剛好是23K) 來說,國科會的補助對生活上的確有很大的幫助。

剛開始任教什麼課都可能教到,印象最深刻的是我開了一門大一的FORTRAN的課,上課人數超過100人。期末考的時候,有好幾個考試同時在舊體育館舉行,頗像是在大專聯考,場面非常壯觀。還有,我教的土壤力學課,常常教室都坐不下,感覺那個時候同學的學習熱忱非常高昂。

教書教了將近四年後,開始想要學點新的東西,由於個人對地工合成材應用產生興趣,剛好有法國文化科技協會提供科技人員的進修獎學金,選送各類科技人員到法國進修。我因在普渡大學修過法文 (通過第二外語為畢業要求,主要以能看法文的文獻為目標,並不重視會話能力),所以我就選了「工程織物在大地工程上之應用」作為研究課題,並請Prof. Holtz建議進修的大學,再透過國科會申請,並由國科會共同資助,在1987年1月到法國Université de Grenoble I (Grenoble第一大學) 進修半年,與Prof. Gourc從事加勁土壤的研究。去之前先在師大法語中心上三個月的密集法語課,每天上午有3小時的課,下午則在法語中心自行聽錄音帶練習聽講,期間是從1986年的暑假到10月底。

南特大學 (1986.11 – 1986.12)

到法國後,先在法國西岸的南特大學 (Université de Nantes ) 再上兩個月法語,直到年底。然後在1987年的一月到進修機構去。

在南特進修法語的期間剛好碰到法國大罷工,學校都停課,我們的法語課因為與學校沒有關係,所以繼續上課。有一天,幾個學生會的學生來教室,跟上課的老師講了一些話,要我們也停課,老師跟他們交涉了一陣子,說我們是外國人,不是學校的一般上課,不會影響他們的罷課。他們才同意讓我們繼續上課,不過他還是上臺宣揚他們罷課的原因 (抗議提高學費) 才離去。

我們這期進修人員有十幾位,來自學校及各研究單位,進修項目都是法國的強項,像是農業、能源、工程、醫療等。大家在南特的期間一起住在像青年活動中心的地方,每天都同進同出,一起搭公車往返學校和住宿的地方。

1987年的一月初離開南特,準備到進修單位去,我們先住進巴黎的住宿單位。因為大罷工還沒有結束,所以鐵路交通都停擺,我們只有待在住宿的地方,並隨時注意何時罷工結束及交通復工,消息來源只能藉由到處打聽並注意看電視新聞,但是大家的法語聽力又不太靈光,所以有點人心惶惶,感覺有點像在逃難。所幸經由朋友介紹當地華人朋友幫我們注意消息,所以當他知道哪天將恢復交通就通知我們,並開車帶我們去買車票,我們才得以離開巴黎,分別到各自的進修單位去。

法國西岸南特市

Grenoble 第一大學 (1987.01 – 1987. 05)

我是到法國東南部靠近里昂的Grenoble第一大學 (Université de Grenoble I) 的地質及力學综合硏究所,該校現稱傅立葉大學Fourier University (Fourier Transformation就是傅立葉所創,他是法國的數學家及物理學家,曾受拿破崙指派在Grenoble任職,並完成許多重要的學術理論)。該校當時有二、三十位臺灣學生,大部分是學法文的女生,有短期生,也有一些國內的教師到那邊攻讀學位的。

到Grenoble時,是Prof. Gourc到火車站接我,然後安排住進學校的單人房宿舍,有床、書桌、書架、洗臉臺,但沒有冰箱。冬天很冷,外面積雪未退,很多人就把食物放在塑膠袋掛在窗外。衛浴間設於每一樓層,是共用的。要洗衣服時,就將衣物裝在布袋裏,走到校區另一端的洗衣房,人多的時候,要在那邊排隊等侯。房間的清潔及換床單都是由毆巴桑負責,人很親切,見面時都會愉快地打招呼“Bonjour!”吃飯是買飯票到學校的餐廳用餐,價錢便宜,菜式基本上都有一個主菜,如肉或魚、主食如米飯或麵食、蔬菜、甜點或水果,還算不錯。歐洲大學的餐廳好像都是這樣,2011年我到義大利北部距離威尼斯1小時車程的Padua大學去開「土石流災害防治國際會議」,中午用餐就在學校的餐廳,菜單的基本樣式差不多,而且他們的餐廳很大,有臺大舊體育館那麼大,滿滿的都是人,甚至很多人坐在外面的餐桌用餐。

研究生沒課時都會待在研究室,但在早上和下午有一個比較長的休息時間,大家都會出來到走道上的大廳,圍坐在沙發,喝咖啡聊天,時間還蠻久的。法國人中午在餐館吃飯,一般也是待兩個小時,而且吃飯一定會喝點紅酒或白酒。他們也很注重休閑,每個學期都有兩星期的長假,至於暑假更是遠離城市,到他們鄉下的房子去渡一、二個月的假期。

他們基礎工程實驗室的設備很齊全,有鑚探機具,而且可以自行製造或修改實驗器具,這點和普渡大學很像,都可以自行製造或修改儀器設備,而我們若想自行研發器具或設備,就得請廠商製作,有時廠商接單應接不暇,常常耽擱儀器的製作,需要一催再催,沒有用時,甚至須到廠商處,待在那邊拜託他趕工,所以很影響研究的進度和學生畢業的時間,頗令人困擾。

進修期間由Prof. Gourc安排我參加Lyon的法國地工合成材協會年會、參觀國家織品研究中心、里昂的紡織廠、Boudeau的現地參觀、巴黎LCPC (道路橋樑研究中心) 的參訪等,同時,也參訪義大利ENEL結構及水力中心,這些活動讓我大開眼界。由於法國政府單位支持進行這樣的研發工作,這也是法國能在工程上自創先進技術的原因之一吧!此外,也能感受到法國在電信及交通方面的發達,例如,一般公用電話亭都可以打國際長途電話;而他們當時的高速公路收費站已用電子式感應收費,車子直接通過收費站,就像我們現在高速公路的ETC收費系統,而那時是30年前 !

與Prof. Gourc家人攝於他家的庭院

喬治亞理工學院 (1995.08 – 1996.07)

我第二次進修是申請國科會第34屆進修人員補助,並由Georgia Institute of Technology,GIT) 副校長Prof. Chameau的介紹,到土木系作訪問學者,為期一年。研究項目是環境地工技術 (Environmental Geotechnology)。在GIT主要是旁聽一些環境工程與土壤污染防治的課。其它印象比較深的是參觀幾個國際知名的研究單位,像是聯邦公路總署在Washington D. C. 的大地工程研究中心,由張劍潭博士安排參觀;Drexel University 的Prof. Koerner所建立的地工合成材研究院 (Geosynthetics Research Institute, GRI);Lehigh大學方曉陽教授的環境地工實驗室;亞特蘭大的Geosyntecs顧問公司等,讓我又增長了許多見聞,此外也參加了幾個在美國舉辦的相關研討會等。

結語

由於在法國的進修,加上見識到法國地工協會 (FGG) 的運作,而且後來陸續有許多教授學成歸國,他們很多是師承國際上研究地工合成材的先趨,使學界多了許多生力軍,加上業界人士的參與,故從事地工合成材相關領域的人數、研究質量、工程案件的歷練等都已足夠,所以在2000年5月成立了「中華地工材料協會」,我是首任理事長,初始會員約有一百三十人,就專業團體而言,這樣的規模在國際上是少有的。協會成立已十餘年,也漸漸發揮力量,如在工程會及交通部所屬的單位支持下,完成了一些加勁結構物的規範。除此之外,臺灣大學後來也和Grenoble大學簽訂了雙學位研讀學程,雙方的學生可以互訪到對方的學校去修課,甚至攻讀學位,我的一位博士生參加了教育部的千里馬計劃,同時完成了臺大和Grenoble大學的學業,獲得了雙博士學位。

我於1981年8月開始教書生涯,至2017年1月底退休,共計35年6個月,指導的碩、博士生有超過90位,其中包括11位博士畢業生。想起留學生涯以來的這些經歷,雖有些機緣的關係,但最主要是受到了許許多多人的幫助,特別是在關鍵時刻!此外,還獲得美國二所大學的奬學金、法國文化科技協會獎學金、國科會資助等,使我學習、充實、成長,心中實有無限的感激!最後,我想將母系於我退休時送我的匾額公諸於此,內文是陳師清泉教授執筆,以讓大家欣賞陳師的文采:

耀健壯行
山工程精
學大地勁
毓英才明

我試著將其大意説明於下,純屬個人淺見,若有不對的地方,請勿見笑:

「榮河教授榮耀健壯地走過教書生涯;精通河山工程,如土石流及坡地災害的防治;致力於大地工程的教學;並如明師般地作育英才無數。」

母系贈送的退休紀念品

建議

另外,想借此報導也給同學在英文寫作上的一點建議,特別是研究生想要發表英文論文時,常常在寫作時碰到英文文法上的一些困擾,坊間雖有一些文法書籍,但良莠不齊,不知如何選購?據我個人的經驗,以下兩本文法書籍,淺顯易懂,值得參考:

Mark Lester and Larry Beason, 2005, Handbook of English Grammar and Usage, The McGraw-Hill.
Research & Education Association, 2009, Handbook of English- Grammar, Style, and Writing.

近照攝於泰國曼谷市

(文末,引「地工技術」雜誌贈言,總括陳榮河老師的學術成就和對臺灣工程界的貢獻)
陳榮河教授畢業於國立台灣大學土木系,並獲得美國南卡羅萊納州立大學土木系碩士、美國普渡大學土木系博士。畢業後,任教於美國南達科達州工礦學院土木系擔任助理教授。回國後,任職於國立台灣大學土木系,曾任客座教授、副教授,現職為台灣大學土木系教授。亦曾先後赴法國格勒諾伯第一大學地質及力學研究所為訪問學者,研究「工程織物在大地工程上之應用」;及美國喬治亞理工學院土木及環境工程系為訪問教授,研究「環境地工技術」。此外,擔任過大地工程學會秘書長及第三屆理事長、中華地工材料協會第一屆理事長及常務監事、國際地工合成材學會西太平洋分會會長、台灣大學土木系副主任、台灣大學水工所特約研究員、基隆市政府顧問、國科會專案計畫複審委員、考試院典試委員、重要國際研討會咨詢委員、論文審查委員、會議主持人等,如地工合成材國際會議、環境地工及全球永續發展國際會議、土石流國際會議等。並擔任二十多種國內外期刊的論文審查委員,如Geotextiles and Geomembranes、Jouranal of Geotechnical and Environmental Engineering、Geosynthetics International、Natural Hazards、Geophysics等。

陳教授之研究在環境地工方面完成內湖垃圾山及福德坑掩埋場垃圾性質之研究,以及蘇澳特一號道路泥炭土沈陷土層行為長達三年多之觀測。因致力於環境地工方面的研究,於第四屆International Symposium on Environmental Geotechnology and Global Sustainable Development” 獲獎 (Award for Outstanding Contribution to Advances in Environmental Geotechnology)。此外,曾受環保署委託,進行全省垃圾掩埋場復育,及有關垃圾場資料建檔及大地工程方面之建議,以有效管理及經營垃圾場之復育工作。在土石流研究方面,曾單任國家型科技防災計畫「土石流災害防治之研究」大型整合型計畫總主持人,協同研究教授有十多位;結合各學門之專長,以對土石流達到有效性的防治。近年來研究主題為地工合成材之應用及邊坡防治工法等,如蜂巢格網擋土結構、土釘及錨定織物系統應用於陡坡加勁、地工合成材加勁護岸等。

陳教授發表二百六十餘篇著作,所獲得的學術榮譽有中國土木水利學會論文獎、Journal of GeoEngineering優良論文獎、地工技術雜誌創刊十周年論文獎、台彎大學傑出研究期刊獎、國科會優良研究獎、大地工程學術研討會優良論文獎、榮工處優良研究獎等。