1.3 工程的概念和大学工程教育对知识的基本要求

1.3.1 工程的概念

要懂得工程教育，首先要对工程有一个正确的概念。工程，对于我们并不陌生，比如我国的都江堰、万里长城、京杭大运河、埃及的金字塔、罗马的凯旋门等都是古人留下的伟大工程。20世纪40年代的曼哈顿工程、60年代的阿波罗登月工程，以及90年代的人类基因组计划工程，堪称现代世界三大工程。我国20世纪60—70年代完成的“两弹一星”工程、改革开放后建设的大亚湾核电工程、宝钢二期工程、铁路5次大提速工程，以及当下正在进行的三峡工程、探月工程、南水北调、西气东输、青藏铁路工程等，创造了中国历史发展进程的神话。可以说工程活动塑造了现代文明，并深刻地影响着人类社会生活的各个方面。现代工程构成了现代社会存在和发展的基础，构成了现代社会实践活动的主要形式。

什么是工程？怎样来理解和把握工程？李伯聪教授提出的“科学—技术—工程三元论”已被越来越多的专家、学者所接受。李伯聪把工程定义为“人类改造物质自然界的完整的、全部的实践活动和过程的总和”；而《2020年中国科学和技术发展研究》给出的定义则为“人类为满足自身需求有目的地改造、适应并顺应自然和环境的活动”。我们把工程定义为“有目的、有组织地改造世界的活动”。这一定义中的限制词“有目的”把无意识的自发改变世界的活动排除在外。例如人们污染环境的行动虽然也改变世界，但不能称为工程。而环境工程是有目的地改善环境的活动，所以是工程的一种。其次，定义中的限制词“有组织”则把分散的个体活动排除在外。因此，原始人把野生稻改造为栽培稻不算工程，但“大禹治水”是组织很多人进行的，应是一种早期的工程活动。朱京强调“工程的社会性”，这一社会性与本定义中“有组织活动”应当是同义词。到目前为止，工程都是按照被改造的对象而命名的。世界分为自然界和人类社会，所以工程也可分为自然工程和社会工程，前者不妨称为“硬工程”，后者不妨称为“软工程”。虽然工程的名称起源于硬工程，但把它推广到社会改造也是顺理成章之事。例如当前频繁出现的“希望工程”、“五个一工程”、“知识创新工程”等。按出现的次序，工程也可分为传统工程与现代工程。前者如土木、水利、建筑、机电、能源等，后者如材料工程、环境工程、生物工程、生态工程等。

工程活动是人类利用各种要素的人工造物活动。工程既不是单纯的科学应用，也不是相关技术的简单堆砌和剪贴拼凑，而是科学、技术、经济、管理、社会、文化、环境等众多要素的集成、选择和优化。一切工程都是人去建造的，是为了人而造的。因此，要建立顺应自然、经济和社会规律，遵循社会道德伦理、公正公平准则，坚持以人为本、资源节约、环境友好、循环经济、绿色生产、促进人与自然和人与社会协调可持续发展的工程理念。工程理念深刻地渗透到工程策划、规划、设计、论证和决策等各方面的各环节中，不但直接影响到工程活动的近期结果与效应，而且深刻地影响到工程活动的长远效应与后果。许多工程在正确的工程理念指导下，不仅成功而且青史留名。但也有不少工程由于工程理念的落后甚至错误，酿成失误，甚至殃及后世。例如公元前256年李冰主持修建的都江堰水利枢纽，科学分水灌溉，与生态环境友好协调，造就了“天府之国”。而非洲建造的阿斯旺大坝，使富饶美丽的尼罗河下游变成了盐碱地，甚至荒漠化。造物就要造精品、造名牌，造福于人民。当代工程的规模越来越大，复杂性程度越来越高，与社会、经济、产业、环境的相互关系也越来越紧密，这就要求我们从“自然—科学—技术—工程—产业—经济—社会”知识价值链的综合高度，来全面认识工程的本质和把握工程的定位，在工程的实施和运行全过程中处理好科技、效益、资源、环境等方面的关系，促进国民经济和社会生活的全面、协调、持续发展。

在这里，我们可以把握工程这样几点内涵：首先，工程活动是从制定计划开始的，或者说计划是工程活动的起点；其次，实施（操作）是工程活动最核心的阶段，工程活动的本质是实践、是行动；最后，工程的决策理论和方法在工程的成败和工程哲学中具有特殊的重要意义。它涉及工程的自然要素、科学技术要素、环境要素、社会人文要素和价值要素等一系列要素，是工程伦理研究的核心问题。

工程不同于科学，科学属于知识范畴，工程则属于实践范畴。工程和科学在目的、对象、工作方法、评价标准以及对人才的才能要求、工作特征方面的区别见表1-1。

表1-1 科学和工程的区别

（资料来源：罗福午.大学工程教学16讲.北京：清华大学出版社，2007.）

工程也不等于技术，因为工程除技术外还受到政治、经济、文化、法律、美学等方面的约束。工程是运用科学原理、技术手段，有效地发展对社会有用产品的实践过程。更可以说：“工程是关于科学的开发应用和关于技术的开发应用，在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种有创造力的专业（这个概念是20世纪90年代由美国麻省理工学院提出，这里的专业不是指在学校里学习的专业）”。

综上所述，工程是人类以利用和改造客观世界为目标的实践活动。它有两层基本含义：第一，它是将科学知识和技术成果转化为现实生产力的活动；第二，它是一种有计划、有组织的生产性活动，目的在于向社会提供有用的产品。工程是一种非常具有创造性和综合性的活动，担负着将科技成果转化为生产力，并为人类造福的重要使命。

1.3.2 大学工程教育对知识的基本要求

大学工程教育在知识方面的基本要求要注意以下四点：

（1）要求学生较为系统地掌握本专业所必需的数学、自然科学（物理、化学……）基础理论和技术科学理论知识，具有一定的专业知识、相关的工程技术知识（含材料技术、产品技术和生产技术等方面）和初步的管理和商务知识；对本专业范围内科学技术的新发展、新动向要有所了解。

（2）要求学生学习政治理论和人文社会科学知识的目的在于端正政治方向，提高文化、心理素质，教会学生做人、做事，懂得人生意义，从而建立完善的人格和正确的人生观。要探索建立文化素质教育的课程体系，设置必要的核心课程和广泛的选修课程。工科教师也需要提炼科技课程中的历史、文化、人文内容，使文化素质教育和工程思想教育相融合。

（3）在所有知识中，核心的数学、自然科学、技术科学和人文社会科学基础的理论知识“贵在稳”，专业工程技术和各类其他知识“贵在新”。一方面要看到学生具有扎实的基础理论知识和技能，是学校培养出能够适应时代发展的高质量人才的根本；另一方面也要看到以现代工程和现代社会动向为背景，才有可能进行生动、有效的大学工程教育。

（4）工程教育的教学内容并不是这些各自独立的自然科学知识、技术科学知识、工程技术知识和人文社会科学知识的简单相加，而是强调这些知识必须与工程和社会实践的需要紧密结合，能够反映学生在学习过程中和毕业以后自身发展的必然要求。