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風工程     ASCE7-02(95、103)
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鋼結構     LRFD2-1993(87、96、99)  ASD13-1989(87、96、99)

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鋼結構     鋼構造設計便覽2018

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上次更新:20201220
美國工程規範、日本工程規範、中國工程規範及電腦應用技術
結構可靠度通用原則    ISO2394-1973, ISO2394-1986, ISO2394-1986(1988a), ISO2394-1998
結構載重         ASCE7-1970, ASCE7-1976, ASCE7-1982, ASCE7-1988, ASCE7-1993, ASCE7-2002, ASCE7-2010, ASCE7-2016
地震工程         UBC-1970, UBC-1976, UBC-1982, UBC-1988, UBC-1994, IBC-2000, IBC-2006
鋼結構          AISC ASD-1969, AISC ASD-1978, AISC ASD-1989, AISC LRFD-1986, AISC LRFD-1993, AISC LRFD-1999, ANSI/AISC 360-2005, ANSI/AISC 360-2010, ANSI/AISC 360-2016
鋼筋混凝土        ACI318-1971, ACI318-1977, ACI318-1983, ACI318-1989, ACI318-1995, ACI318-2005M
基礎構造         建築基礎構造設計指針-1988
結構可靠度(建築結構)  GB50068-2001, GB50068-2018
結構可靠度(工程結構)  GB50153-1992, GB50153-2008
結構載重         GB50009-2001(2006a), GB50009-2012, GB50009-2019
地震工程         GB50011-2001, GB50011-2010, GB50011-2010(2016a)
鋼結構          GBJ17-1988, GB50017-2003, GB50017-2017
鋼筋混凝土        GB50010-2002, GB50010-2010(2015a)
地基基礎         GB50007-2002
有限元素分析軟體     SAP90, ABAQUS, ANSYS, SAP2000, STAAD.Pro, ETABS, PKPM
水利分析軟體       HEC-RAS, SWMM
數學軟體         Mathematica, SageMath, Maxima
統計軟體         R
數值軟體         MATLAB, Octave
繪圖軟體         AutoCAD, SolidWorks, AutoCAD Civil3D, SketchUp
專案軟體         GanttProject, MS-Project
結構化程式語言      ANSI C, C99, C11
物件導向程式語言     C++98, Java
FORTRAN系統    FORTRAN77, FORTRAN95
VB系統         QuickBasic, Visual Basic, Visual Basic.NET, AutoCAD VBA, MS-Word VBA, MS-EXCEL VBA
組合語言         MASM
網頁語言         HTML4, HTML5, VBScript, JavaScript

上次更新:20220416
社會實踐
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戶  名: 黃慶民

2014年6月11日 星期三

技職生的偏差觀念源於教育制度

  臺灣的高職學校念3年(18歲畢業),美國的大學院校念3年(21歲畢業),中國大陸的專科學校念2年(20歲畢業),在此基礎上比較專業技術能力,臺灣的高職生確實非常厲害。中國大陸不同於臺灣有高職生,其初中在畢業後要全部升學到高中,並在畢業後統一經由中國高考決定學校。一級註冊結構工程師的考試學歷,在中國大陸是以本科為基本學歷(學士學位),而美國結構技師是以學士學位為主要學歷。美國相當少有大學是念4年的情形,因為畢業僅需100學分念3年就夠了。

  臺灣已經有高職生閱覽過中美考題,但是臺灣的高職生畢竟是臺灣人,生在臺灣比較的基礎是臺灣人,而不是在跟大陸人或美國人做較量。我的專科學校要念5年,我的二技學校要念2年,我的研究所要念2年,共有9年的專業技術學習時間,相當於中國大陸的本科4年加直博5年。所以,我當然要改成以數學博士為目標,而不是繼續以土木工程作為我的學位。我的數學博士學位是碩士班導師給的方向,而且二技導師找工程數學教授指導我做計劃,也是和數學建立起相互關連性的重要性指標。

  美國學士學位要100學分(3年制),中國大陸本科要160學分(4年制),臺灣四年制大學要140學分(4年制),臺灣二年制大學要72學分(2年制),臺灣專科學校要230學分(5年制),臺灣的高中、職學校要114學分(3年制)。臺灣的研究所以上的教育,在不考慮聽講式的講習課程下,碩士班多數是24學分(2年制)、36學分(3年制)及42學分(3年制),博士班多數是18學分(5年制)、24學分(5年制)。

  美國採用的3年制大學教育,常有學生以二年半的時間念完,所以1學期20學分成為兩岸常數。中國大陸比較少有課程不及格,而臺灣幾乎都有課程不及格,所以畢業學分採7學期的學分制度。事實上,臺灣以前的畢業學分是160學分,僅是後來考慮不及格以降低1學期的學分量。在課程設計上,我採1學期17~24學分,將視不及格率高低來衡量1學期的學分量。美國要是採65學分的2年制,僅懂「靜力學+材料力學+結構學+鋼筋混凝土」,其工作能力必須設限在有限的工程結構。

勞動部技術士(2014)在二、三級聯考土木類加分職類:
基本技能  職類:建築製圖應用、測量
建築設計  職類:建築物室內設計
混凝土結構 職類:鋼筋、模板、混凝土、泥水、營建防水
鋼結構   職類:手工電銲、金屬帷幕牆
大地工程  職類:地錨
農業土木  職類:農田灌溉排水
建築景觀  職類:造園景觀
建築塗裝  職類:建築塗裝
水電配管  職類:自來水配管、工業用管配管
下水道   職類:下水道用戶排水設施配管、下水道設施操作維護
施工機械  職類:堆高機、挖土機、挖掘機、鏟裝機、裝載機、固定式起重機、移動式起重機、人字臂起重桿

土木工程三級課程(72學分制/4門通識課/16門實習課)
  一、微積分(I)  二、微積分(II) 三、工程數學(I) 四、鋼筋混凝土
    普通物理(I)   材料力學      結構學       鋼結構
    物理實驗      材料實驗      結構實驗      基礎工程
    土木工程概論    動力學       土壤力學      施工法(I)
    測量學(I)    測量學(II)   土壤力學實驗    施工實習(I)
    測量實習(I)   測量實習(II)  測量實習(III) 測量實習(IV)
    工場實習(I)   工場實習(II)  工場實習(III) 工場實習(IV)
    靜力學       建築技術規則    營建管理      工程地質
    計算機程式     電腦繪圖      建築設計      施工圖
    圖學(I)     圖學(II)    土木材料      路工材料檢驗
    通識課程1     通識課程2     通識課程3     通識課程4

土木工程二級課程(72學分制/4門通識課/2門實習課)
  一、流體力學    二、水文學     三、地震工程    四、結構動力學
    流體力學實驗    結構矩陣分析    岩石力學      建築結構設計
    運輸工程概論    軌道工程      坡地開發工程    建築結構補強
    施工法(II)   施工機械      預力混凝土     數值分析
    施工實習(II)  政府採購法     土木材料品質管制  契約與規範
    工程數學(II)  民法        營建法規      工程規劃與控制
    國文        通識課程2     通識課程3     通識課程4
    英文
    通識課程1

土木工程一級課程(結構工程/國立臺灣大學土木工程學系36學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、碩士生講習、碩士生英語、有限元素分析、彈性力學、土壤動力學、高等微積分
  二、碩士生講習、高樓結構設計、結構隔震和減震設計、結構塑性設計、基礎設計與施工
  三、碩士生講習、混凝土橋設計、鋼橋設計、選修課程1、選修課程2
  四、碩士生講習、水工結構設計、鋪面設計、選修課程3、選修課程4
  五、碩士生講習
  六、碩士生講習

土木工程一級課程(防災減災工程/臺灣/國立臺灣大學土木工程學系36學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、碩士生講習、碩士生英語、有限元素分析、彈性力學、土壤動力學、高等微積分
  二、碩士生講習、結構系統、結構穩定學、風工程、渠道水力學
  三、碩士生講習、地理資訊系統、交通工程規劃、選修課程1、選修課程2
  四、碩士生講習、防災減災工程、結構可靠度、選修課程3、選修課程4
  五、碩士生講習
  六、碩士生講習

土木工程一級課程(工程力學/臺灣/國立臺灣大學土木工程學系36學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、碩士生講習、碩士生英語、有限元素分析、彈性力學、土壤動力學、高等微積分
  二、碩士生講習、結構系統、結構穩定學、薄板力學、渠道水力學
  三、碩士生講習、塑性力學、計算水力學、選修課程1、選修課程2
  四、碩士生講習、計算力學、計算流體力學、選修課程3、選修課程4
  五、碩士生講習
  六、碩士生講習

土木工程一級課程(電腦輔助工程/國立臺灣大學土木工程學系36學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、碩士生講習、碩士生英語、工程軟體、資料結構、演算法、數位影像處理
  二、碩士生講習、網路資料庫程式設計、平行和分散式計算、系統程式設計、硬體控制程式設計
  三、碩士生講習、函式庫、設計模式、選修課程1、選修課程2
  四、碩士生講習、編譯器、UML和系統規劃、選修課程3、選修課程4
  五、碩士生講習
  六、碩士生講習

土木工程博士課程(結構工程/國立臺灣大學土木工程學系18學分制/2門選修課/1門外語課)
  一、博士生講習、博士生英語、工程數學(III)、概率論與數理統計
  二、博士生講習、工程數學(IV)、混凝土結構行為學
  三、博士生講習、工程數學(V)、選修課程1
  四、博士生講習、鋼結構行為學、選修課程2
  五、博士生講習
  六、博士生講習
  七、博士生講習
  八、博士生講習
  九、博士生講習
  十、博士生講習

土木工程博士課程(防災減災工程/臺灣/國立臺灣大學土木工程學系18學分制/2門選修課/1門外語課)
  一、博士生講習、博士生英語、結構系統崩塌模式、概率論與數理統計
  二、博士生講習、地工行為與基礎災害、水文水理模式分析
  三、博士生講習、運輸系統分析、選修課程1
  四、博士生講習、施工災害分析、選修課程2
  五、博士生講習
  六、博士生講習
  七、博士生講習
  八、博士生講習
  九、博士生講習
  十、博士生講習

土木工程博士課程(工程力學/臺灣/國立臺灣大學土木工程學系18學分制/2門選修課/1門外語課)
  一、博士生講習、博士生英語、工程數學(III)、概率論與數理統計
  二、博士生講習、工程數學(IV)、高等材料力學
  三、博士生講習、工程數學(V)、選修課程1
  四、博士生講習、高等有限元素分析、選修課程2
  五、博士生講習
  六、博士生講習
  七、博士生講習
  八、博士生講習
  九、博士生講習
  十、博士生講習

土木工程博士課程(電腦輔助工程/國立臺灣大學土木工程學系18學分制/2門選修課/1門外語課)
  一、博士生講習、博士生英語、計算力學、資訊檢索與擷取
  二、博士生講習、BIM技術、工程視覺化
  三、博士生講習、交通模擬技術、選修課程1
  四、博士生講習、營建自動化、選修課程2
  五、博士生講習
  六、博士生講習
  七、博士生講習
  八、博士生講習
  九、博士生講習
  十、博士生講習

  以工程數學III和IV的教學內容來說,對於結構工程組和工程力學組的碩士班課程,應該可以說幾乎不構成任何的影響才是。我將其排定在博士課程,考慮的是博士期間或日後的研究,有可能涉及到不屬於當前土木研究範圍的數學。也就是說,工程數學III和IV不是當前的土木數學,而是預備用於博士期間或日後研究可能遭遇的數學範圍。換言之,當前的土木涉及的數學範圍,僅止於工程數學I和II的教學範圍,但在向量、拉普拉斯及傅立葉方面,都是近乎無用途的數學教學範圍。

  我在我列出的全部學科中,確實找不到涉及工程數學III和IV的範圍,並在涉及工程數學I和II的數學範圍時,並不涵蓋到向量、拉普拉斯及傅立葉的部份,僅快速傅立葉轉換用於結構動力和地震工程。然而,以快速傅立葉轉換來說,其掛上「傅立葉」卻不是傅立葉,得歸類為1種微積分的計算方法。除此之外,土木的數學並不擴及我指的範圍以外,但不能否定研究要用工程數學III和IV。在工程數學V方面,就是工程數學被刪減的內容,或者要額外加強的工程數學範圍。

  以上,是我個人對於學歷制度的課程規劃,其中的電腦輔助工程一級課程以電腦技術為主,以便於養成足夠的技術能力從事研究或工作,並作為攻讀博士學位必須的基本技能。也就是說,原本設置電腦輔助工程的意義,在於培養土木背景的資訊人才,以發展工程軟體或工程資訊技術。臺灣的教授得參閱中國大陸的課程,來斟酌臺灣是否增加相關的課程設置。中國大陸的課程設置方向,完全不同於臺灣對土木認知的觀念。我認為,有許多課程得引進臺灣,作為新的臺灣土木專業課程。

清華大學土木工程系直博生課程/2學分:博士生英語/20學分:1門數學課、6門專業課/(清華大學土木工程系)
  數 學 課(≧4學分)
    應用隨機過程(4學分)      基礎泛函分析(4學分)      高等數值分析(4學分)
  專業基礎課(≧10學分)
    彈塑性力學(3學分)       結構動力學(3學分)       鋼筋混凝土原理(3學分)
    鋼結構穩定理論及應用(2學分)  土力學理論及數值方法(2學分)  交通經濟學(3學分)
    交通流理論與應用(3學分)    交通規劃理論(3學分)      水泥基材料化學與物理(4學分)
    水泥基複合材料斷裂力學(3學分) 工程結構耐久性與評估(2學分)  面向對象設計方法(2學分)
  專 業 課(≧4學分)
    能量原理(2學分)        鋼筋混凝土有限元(3學分)    鋼結構的斷裂與疲勞分析(2學分)
    殼體和空間結構計算(2學分)   抗震工程概論(2學分)      結構抗震與減震原理(2學分)
    有限元線法(2學分)       鋼─混凝土組合結構(3學分)   建築工程防火理論和方法(2學分)
    大跨及高層結構體系(2學分)   災害學(2學分)         土木與建築工程CAE(2學分)
    城市歷史與理論(2學分)     環境學(2學分)
  跨二級學科(或跨一級學科)的課程(≧ 2 學分,可在專業基礎課中選)

清華大學土木工程系普博生課程/2學分:博士生英語/7學分:1門數學課、1門專業課/(清華大學土木工程系)
  數 學 課(≧4學分)
    應用隨機過程(4學分)      基礎泛函分析(4學分)      高等數值分析(4學分)
  專業基礎課(≧3學分)
    彈塑性力學(3學分)       結構動力學(3學分)       鋼筋混凝土原理(3學分)
    鋼結構穩定理論及應用(2學分)  土力學理論及數值方法(2學分)  交通經濟學(3學分)
    交通流理論與應用(3學分)    交通規劃理論(3學分)      水泥基材料化學與物理(4學分)
    水泥基複合材料斷裂力學(3學分) 工程結構耐久性與評估(2學分)  面向對象設計方法(2學分)
    能量原理(2學分)        鋼筋混凝土有限元(3學分)    鋼結構的斷裂與疲勞分析(2學分)
    殼體和空間結構計算(2學分)   抗震工程概論(2學分)      結構抗震與減震原理(2學分)
    有限元線法(2學分)       鋼─混凝土組合結構(3學分)   建築工程防火理論和方法(2學分)
    大跨及高層結構體系(2學分)   災害學(2學分)         土木與建築工程CAE(2學分)
    城市歷史與理論(2學分)     環境學(2學分)

  臺灣土木界有施工機械的發展需求,我有打算創造不曾存在的專業─「施工機械組」,並以臺大土木和機械的課程為藍本做課程規劃,詳見以下的機械工程一級課程(施工機械)。簡單的說,就是在土木專業大一學生的基本程度之上,著重於土木施工相關的專業知識的教育。在此4門課程的教學方面,都要專班開課以別於土木專業學生。其次,就是涉及施工機械的機械系課程,並特別重視涉及車輛類機械的專業課,因為土木施工機械都是履帶式或膠輪式車輛。

機械工程一級課程(施工機械/國立臺灣大學機械工程學系48學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、碩士生講習、碩士生英語、施工機械(I)、有限元素分析、彈性力學、工程材料選擇與運用
  二、碩士生講習、施工法(I)施工機械(II)、電腦輔助設計、選修課程1
  三、碩士生講習、施工法(II)、機構設計、電腦輔助製造、選修課程2
  四、碩士生講習、車輛工程學、系統化機構設計、機械元件設計、選修課程3
  五、碩士生講習、流體機械、控制系統、汽機車引擎、選修課程4
  六、碩士生講習

機械工程博士課程(施工機械/國立臺灣大學機械工程學系24學分制/4門選修課/1門外語課)
  一、博士生講習、博士生英語、高等材料力學、彈性穩定學
  二、博士生講習、高等有限元素分析、訊號與系統
  三、博士生講習、高等機動學、機器動力學
  四、博士生講習、燃燒學、燃氣輪機
  五、博士生講習、選修課程1、選修課程2
  六、博士生講習、選修課程3、選修課程4
  七、博士生講習
  八、博士生講習
  九、博士生講習
  十、博士生講習


土木工程的邏輯:學過的施工法會用到什麼施工機械?
機械工程的邏輯:學過的施工機械會用在什麼施工法?

Reference
  1. 清華大學土木工程系(2011)土木工程系2011博士培養方案,http://ce.civil.tsinghua.edu.cn/publish/ce/6497/6497/5.pdf
  2. 勞動部(2014)103年度全國技術士技能檢定-職類查詢,http://skill.tcte.edu.tw/skill_query.php