杜風70 期 特別報導

想像力教學,讓土木人造奇蹟
國科會想像力計畫記者會

康仕仲

國立臺灣大學土木工程系 副教授

 

觀察現在的土木教育,其實已足夠培養能建造讓樓不塌、橋不倒的專業技師,但如何培養學生能進一步對人類未來做出更巨大的貢獻,這種超越型人才,該如何培養?有時候,我腦袋會思索這些問題!

恰逢呂良正主任對土木系必修課有教學革新的想法,所以從2010年開始,臺大土木系就與國科會想像力計畫合作,將大一必修的「工程概論」課程進行徹底大改造,更名為「土木工程概念設計」。這門課除了改變上課方式之外,更引進獨特的「IDEAL想像力訓練法」,它能讓學生奔馳的想像力釋放出來,建立前瞻性思維,以預備能解決未來問題的能力。經過3年實驗性教學,獲得許多創新的突破與成果。因此,受國科會邀請,於2013年9月11日代表臺大土木系前往國科會想像力計畫記者會,發表課程簡報、並推廣想像力教育。

記者會上,我以學生的結構模型做開場,說明想像力教育的重點。雖然學生作品會有些錯誤,但我不急著去糾正,為要讓學生能從錯誤中學習,這樣他們才會有更深刻的體悟;做中學、手腦並重,也是臺大土木系主張的教育理念。

 

 
圖1  以學生的結構模型來說明土木系手腦並重的教育主張


此外,我也向在場記者們介紹「土木工程概念設計」是以學生為中心、老師作為輔助者角色的上課方式。談到「課堂設計」時,同時展示了學生天馬行空的想法。例如,在水利設施中加入喝水的機器人來達到防洪目的。這時,就有記者提出疑問:「這些會不會只是小孩子玩耍的想法、不太切實際?」我進一步說明:學生提出來的想法也許像卡通一般荒誕,但他們大膽的構想,有些正好與世紀級的專家目前實際正在嘗試的做法不謀而合。例如,在橫跨海溝的橋梁設計中,有學生提出要在水面上建造人工浮島,取代可能會斷裂、倒塌的橋梁。當專家聽完學生的想法之後,語帶驚訝的表示,「浮橋」正是目前橋梁工程界積極嘗試的新型工程技術,這批大一學生還未涉獵到這領域,竟能在想像中看見突破性的工程技法!

這代表「IDEAL想像力訓練法」確實能讓學生勇於突破傳統土木工程嚴肅而刻板的框架。土木工程除了開發不會倒的建築技術、或設計更符合民眾需求的橋梁之外,也需要有設計未來需求的前瞻性思維。如果學生連在學期間都不敢大膽想像、嘗試與犯錯,那未來如何成為能帶領國家前進、替民眾設想未來幾十年需求的工程專家呢?

 

 
圖2  學生示範用「IDEAL想像力訓練法」進行2060年台灣醫院的設計


在記者會後半段,我邀請系上兩位大三學生演示如何用「IDEAL想像力訓練法」進行2060年台灣醫院的設計。學生想像「2060年也許靈魂出竅會成為新的流行病,海平面上升也讓泡水病變得常見」,針對需求,從四個不同角度:外觀、設備、位置、疾病來發揮想像力。而不單單只把思維侷限在「醫院就只是要看病」的單一觀點。他們最後設計出,能讓病患欣賞太空景觀來醫治心靈疾病的未來醫院。

記者們對於學生的表現十分感興趣,紛紛提問。學生也表示,強調想像力的「土木工程概念設計」,確實讓他們在往後的課程中,勇於做更大膽的思考和嘗試。我們系上對大一新生採用這種上課方式,不僅帶給他們特別的學習經驗,也打破傳統學習模式的思維,幫助他們在未來的學習過程中,更大膽的嘗試與求知。

 

 
圖3  會後與記者的交流


我認為學生就像茶壺,除了想辦法往茶壺裡注水,也要想辦法讓茶壺變大。培養學生的想像力,讓他們把思考觸角延伸出去,視野也會不一樣!這絕對是高等教育當前最重要的目標。

在記者會的結尾,我說:「學生就是我們的產品,我願意花多一倍的努力去生產出一批具有開創性思維的學生。」臺灣教育界已積極往「培育創新思維的人才」方向走,這是必須、也是該快步走的路。以土木領域來看,教導出能建造讓房子不塌、橋梁不倒的技師還不夠,還要能創造出風靡世界的世紀建築、或如學生想像的未來醫院,培育出這樣具創新思維、超越型的人才,才能對未來社會做出更巨大的貢獻,也是身為教育者所追求的終極目標。

 

 
圖4  大一學生Design Studio的概念作品-台大校園舞台

 

想像力計畫:http://ideal.caece.net/
土木工程概念設計:http://cds.caece.net/

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