高中工程/工程史
如今,世界上大部分人口生活在人工環境中。我們大多數人被技術裝置所包圍,這些裝置極大地影響著我們生活的方式。我們住在房屋中,這些房屋的結構、電氣、管道和通訊系統都是由工程師設計的。我們乘坐汽車、卡車、火車和飛機旅行;我們使用電視、電腦、電話和手機彼此溝通。工程師在所有這些裝置的開發中發揮了關鍵作用。
不難想象沒有這些進步的生活;事實上,世界上一些最貧窮的人今天生活在沒有我們視為理所當然的利益中,例如清潔水和有效的衛生系統、充足的食物和電子便利設施。工程史的大部分都是針對此類問題的,我們既是他們解決方案的受益者,也是工程解決方案創造的不可預見的新問題的繼承者。
工程師的工作極大地影響了我們當今社會的本質,以及幾個世紀以來文明的程序。工程師通常被視為純粹的技術人員,他們只關心開發新裝置或結構。然而,這與事實相去甚遠。縱觀歷史,工程師都在自己的社會中工作,並受到社會約束;工程工作的成敗通常與技術問題無關,而更多地與非技術問題有關,包括經濟、社會習俗和運氣。
大多數現代工程定義都強調應用科學和數學知識來開發有用的物體、產品、結構等。雖然這無疑是現代工程師的特點,但工程實踐歷史上已經超出了使用科學和數學,還包括使事物正常執行所需的獨創性。過去許多工程壯舉之所以更加令人印象深刻,是因為它們是在沒有完全理解重要科學原理的情況下實現的。因此,例如,中世紀的大教堂建築師可以被視為工程師,儘管他們對結構中的力和載荷的科學理解有限。即使在當今知識快速發展的時代,許多現代工程實踐也涉及解決不一定根植於數學或科學的問題。
"工程師"這個詞的歷史可以讓我們瞭解工程師過去是什麼樣子。該詞的最初含義是指建造軍事引擎的人;軍事引擎是指彈射器以及防禦工事、道路和橋樑等。這種含義擴充套件到指發明或設計的人。工程師作為計劃和執行公共工程的人的意義是在 17 世紀初確立的。
在本章中,我們只介紹了與工程相關的歷史事件的一小部分。縱觀歷史,社會一直受到工程師創造的技術進步的影響,工程師及其技術都受到他們所處社會的巨大影響。因此,完整的工程史需要完整的社會史,這顯然超出了本章的範圍。此外,本章主要關注西方世界的工程,包括羅馬帝國、歐洲和後來的北美。
在完成本章後,您應該能夠做到以下幾點
- 舉例說明工程師如何在應用數學、科學和技術解決社會問題時運用創造力和判斷力。
- 解釋為什麼複雜的工程問題通常由在更廣泛的社會結構中工作的團隊解決。
- 解釋工程進步如何提供新的 人類能力,而這些能力反過來又會提高工程能力。
- 舉例說明工程如何為社會提供預期和期望的結果,以及意外和不期望的結果。
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