工程與科學之謎

2021-09-29 12:13:28 字數 2695 閱讀 8618

科學不僅僅是關於自然的事實、概念及有用思想的集合,而且是對自然的系統探索和研究。科學是探索、了解自然並揭示可靠自然知識的方法。科學具有挖掘和發現可靠知識的屬性性工程是應用於實際的、科學的、符合數學法則、重視經驗、需要判斷力和常識的藝術。工程**於人類社會發展的需要,從人類試圖使用工具改善其生活和生存環境時,對工程及其技術的需求也隨之產生。工程是造福人類產品的手段。科學不僅僅是關於自然的事實、概念及有用思想的集合,而且是對自然的系統探索和研究。科學是探索、了解自然並揭示可靠自然知識的方法。科學具有挖掘和發現可靠知識的屬性幾乎所有圍繞人類周圍的物體都是工程師努力工作的結果。工程師不僅在把產品推向市場的過程中起著關鍵作用,還是一些非常具有挑戰性的人類探索活動的核心參與者。例如,我國的"神舟系列「專案,這是我國迄今為止最偉大的工程成就之一。

2.2工程與科學的關係

科學通過分析自然界,掌握自然規律,而工程則綜合應用這些科學規律解決自然界面臨的問題。簡而言之,科學是分析、發現,工程是綜合、創造。

人類**於自然。在人類發展歷史上,面向人類實際需求的工程技術常常在時間上超前於相應的理論探索。當代科學及技術的革命,極大地推動了工程及其產品的發展,而這些實現人類夢想的工程及其產品,反過來又為科學和技術的發展提供了新手段。例如牛頓的萬有引力,宇宙飛船的誕生。

工程與科學又不總是同行、並行發展的。當前的工程學教育強調數學、科學、和經濟學。直到18世紀初才建立了現代工程學的科學基礎。工程師會從科學理論中受益,但有時需要在理論與實際聯絡之前提出解決方案。
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2.3研究與開會

研究與開發簡稱(r&d),國際經濟合作與發展組織將其定義為「系統基礎的增加人文化及知識並將這些知識進行新的應用的工作。」基於研究與開發工作的性質,r&d工作又可分為基礎研究、技術開發及產品開發。基礎究旨在發現自然界的規律,屬於長期的研究工作,具有預期不確定性、研究期限不確定性的特點。技術開發旨在將基礎研究所獲得的成果或知識應用於產品或工藝上。產片開發旨在滿足客戶需求,應用基礎研究及技術開發的成果,通過縝密組織研究與開發,在規定的時間內,完成預期的產品開發任務。市場調研時獲得客戶需求資訊的有效方法。隨著競爭的不斷加劇,研究開發對當代企業極其重要。

2.4思維方式

科學思維在理論和實踐上是一致的,他是給人們帶來可靠知識的方法。

2.4.1科學思維和辯證思維

辯證思維是乙個人通過科學的思維獲得問題的答案或解決問題的思維方式。辯證思維是人們在學校及大學學到的最重要的技能。

2.4.1.1科學思維和辯證思維的三個核心要素

科學思維基於三個核心要素:基於或採用實驗的證據、進行邏輯推理以及對現有知識的質疑態度(包括自我質疑、避免過早下結論、不固執己見)。這三個要素是科學思維的根基,沒有這些要素就不是科學思維。

1.實驗主義:永遠基於實驗證據

2.邏輯推理

3.質疑主義:永遠採取質疑的態度

2.4.1.2解決問題的實用科學方法

1.確定研究主題

2.調研

3.提出解決方案

4.驗證

5.判斷

6.得出結論

2.4.2橫向思維

橫向思維通常可以催生全新的想法或改變整個參照系統。縱向思維則是通過直接面對的方式克服困難或障礙,而橫向思維則考慮通過完全不同的方式繞過困難或障礙。橫向思維是解決技術難題或進行管理創新、產品創新的最基本的思維方式。橫向思維從職業的角度就是指跳出本專業、本行業的範圍,擺脫習慣性思維,通常會提出非常規的解決方案,他主要有以下幾種表現形式:

1)側視其他方向,將注意力從所從事或關注的領域,引向其他更廣闊的領域。

2) 將其他領域已成熟的、較好的技術方法、原理等直接移植到所從事或關注的領域或將其他領域問題的解決方案加以利用。

3) 從其他領域事物的特徵、屬性、機理中得到啟發,改變原來的思維模式,並獲得新的想法。

橫向思維是工程創新中的重要源泉之一。

2.4.3工程思維

從思維的角度,人類大致可以分為三種型別:有條理思維者、無條理思維者和創造性思維者。聯想與擴散思維是其主要的儲存特徵。當工程師試**決問題時,會同時在有意識和下意識兩個層面付出努力。

2.4.4工程師思考方式

1.簡單問題

評價準則和約束性質上都是相似的。解決簡單問題的思路是基於知識的推理。

2.復合問題

復合問題的評價具有不相似的性質。

採用如下策略可以幫助解決復合問題:

策略一 捨棄不能測量的準則或標準。

策略二 基於現實情況,表述準則或標準的相對值,然後嘗試將復合問題轉換成簡單問題。

策略三 將問題分解為可以單獨解決的簡單問題。

復合問題有兩種決策途徑,第一種決策是將抽象的條例應用於特定案例,第二種決策則是 按照先前類似的案例來處理當前案例。不同途徑的行動需要測量好比較時,可以採用抽象的準則。

2.4.5工程與其他學科的聯絡與區別

從工程思維與交流的角度看,工程對科學與數學的依賴純屬偶然,而非不可或缺。下表列出了包括工程在內的三種思維方式。

工程與科學等的區別

領域 | 目錄 | 方法 |成功的證據

科學 |解釋–|-觀察、假說及實驗-|假設或設想應該是可被重複檢驗的

人文學 |解釋 |收集、評判及綜合 |解釋是連貫並具有啟發性的

工程 |求解 | 定義、設計及驗證 |通過分析成模擬,確定方案是最優的

2.4.6 工程中的科學問題

在涉及人類需求的工程產品開發過程中,難免遇到一些技術難題或瓶頸問題。這些技術難題或瓶頸問題往往又需要解決一些相關的基礎科學問題,面向這些基礎科學問題的探索,稱之為應用基礎研究。最通俗的案例就是工程產品中的摩擦學問題。

工程與科學

什麼是科學 科學不僅僅是關於自然的事實 概念及有用思想的集會 而且是對自然的系統探索和研究。科學是探索 了解自然並揭示可靠自然知 的方法。所謂可靠的知識,就是可重複驗證的 真實的 可以信賴的知識。科學具有發掘和發現可靠知識的屬性。什麼是工程 大英百科全書將工程定義為 應用科學原理將自然資源,以優化的...

工程與科學

從乙個人小時候到現在,我們已經學到了許多的科學知識,在了解科學之前,我覺得我們有必要回顧一下,什麼是科學?科學不僅僅是關於自然的事實 概念以及有用思想的集合,而且是對自然的系統探索和研究。科學是探索 了解自然並揭示可靠自然知識的方法。而所謂的可靠知識,就是可重複驗證的,真實的 可以信賴的知識。科學具...

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通過閱讀了解到工程是創造造福人類產品的手段。幾乎所有圍繞在人類周圍的物體都是工程師努力工作的結果。如 人們發現現在所坐的椅子就是一哥典型的工程產品。人類源於自然。隨著人類社會的進步,人類產生了越來越多的認識自然甚至改造自然的需求,從而誕生了滿足這些需求的科學 技術 工程及最終的產品。科學與工程的關係...