工程观与工程方法论课件

1、第第5 5章章 工程工程观观和工程方法和工程方法论论 2 本章要点本章要点 突破传统科学、技术二元论，建立科学、技术、工程、产突破传统科学、技术二元论，建立科学、技术、工程、产 业四元论。在业四元论。在“四元一体四元一体”的关系下，把工程作为相对独立的的关系下，把工程作为相对独立的 一元突显出来，对其进行哲学反思，形成崭新的工程观。本章一元突显出来，对其进行哲学反思，形成崭新的工程观。本章 以工程发展的历史为基础，通过对工程与科学、技术、生产之以工程发展的历史为基础，通过对工程与科学、技术、生产之 间划界的分析，来界定工程概念的内涵。间划界的分析，来界定工程概念的内涵。 工程系统方法论主要以工

2、程系统方法论主要以系统观系统观统领工程预测方法、工程统领工程预测方法、工程 设计设计方法、工程方法、工程实施实施方法和工程方法和工程评估评估方法。工程的方法。工程的综合集成方综合集成方 法论法论，是从事物的宏观现象出发，以形象思维与逻辑思维、定，是从事物的宏观现象出发，以形象思维与逻辑思维、定 性与定量结合，人机互动的新方法来应对工程问题，主要介绍性与定量结合，人机互动的新方法来应对工程问题，主要介绍 从定性到定量的综合集成方法和从定性到定量综合集成研讨厅从定性到定量的综合集成方法和从定性到定量综合集成研讨厅 体系的方法。体系的方法。 3 目目录录 第四节第四节 工程方法论（系统方法、集成方法

3、）工程方法论（系统方法、集成方法） 4 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 一部人类社会的发展史，在很大程度上就是一部工程创新与发展的一部人类社会的发展史，在很大程度上就是一部工程创新与发展的 历史。了解工程发展的历史梗概，是我们形成工程观的基础。历史。了解工程发展的历史梗概，是我们形成工程观的基础。 一、工程与工程观的历史演变一、工程与工程观的历史演变 5 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 1 1、工程的历史发展、工程的历史发展 （1 1）古代时期（文明开始）古代时期（文明开始1818世纪工业革命之前）世纪工业革命之前） 军事工程军事工程 土木工程土木工程 水利工程

4、水利工程 交通工程交通工程 6 7 8 9 10 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 （2 2）近代时期（）近代时期（1818世纪下半叶至世纪下半叶至2020世纪初）世纪初） 1818世纪中叶到世纪中叶到1919世纪上半叶，蒸汽机开始广泛使用，其它生产机械不断发明和世纪上半叶，蒸汽机开始广泛使用，其它生产机械不断发明和 应用，随着大企业开始出现，应用，随着大企业开始出现，机械工程得到发展。机械工程得到发展。 1765 1765年年 J.J.瓦特制作了一台试验性的有分离凝汽器的小型蒸汽机；瓦特制作了一台试验性的有分离凝汽器的小型蒸汽机； 17761776年年 瓦特与瓦特与M.M.博尔

5、顿合作制造的两台蒸汽机开始运转；博尔顿合作制造的两台蒸汽机开始运转； 1783 1783年年 威尔金森工厂最早使用瓦特蒸汽机驱动蒸汽锤；威尔金森工厂最早使用瓦特蒸汽机驱动蒸汽锤； 1785 1785年年 纺织厂开始采用蒸汽机做动力，随后织布厂、磨粉厂、铁工厂等大量纺织厂开始采用蒸汽机做动力，随后织布厂、磨粉厂、铁工厂等大量 应用了蒸汽机；应用了蒸汽机； 1800 1800年年 英国已拥有了英国已拥有了321321台蒸汽机；台蒸汽机； 同期，生产机械也在蓬勃发展，主要表现为一系列纺纱机同期，生产机械也在蓬勃发展，主要表现为一系列纺纱机 、织布机、机床等的发明和应用上；机械工程理论也取得、织布机、

6、机床等的发明和应用上；机械工程理论也取得 了突破，主要表现为热力学和机构学的创立等方面；了突破，主要表现为热力学和机构学的创立等方面； 18471847年，在英国伯明翰成立了机械工程师学会，标志着机械工程年，在英国伯明翰成立了机械工程师学会，标志着机械工程 作为工程的一个独立领域得到正式承认。作为工程的一个独立领域得到正式承认。 11 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 1919世纪中叶到世纪中叶到2020世纪初，在第二次技术革命中，世纪初，在第二次技术革命中，电气工程电气工程逐渐形成逐渐形成 与发展，人类社会由此进入发电、配电与用电的电气化时代。与发展，人类社会由此进入发电、配电

7、与用电的电气化时代。 18821882年，爱迪生电器照明公司在伦敦建造了第一座发电站，安装了年，爱迪生电器照明公司在伦敦建造了第一座发电站，安装了 爱迪生于爱迪生于18801880年研制的年研制的110110伏自激直流发电机伏自激直流发电机“巨汉巨汉”号；号； 18821882年年9 9月月4 4日，爱迪生在纽约珍珠街建立的日，爱迪生在纽约珍珠街建立的“中央发电站中央发电站”也投入也投入 运行，该电站装有运行，该电站装有6 6台台“巨汉巨汉”号发电机，对号发电机，对80008000只白炽灯供电。只白炽灯供电。 18871887年，伦敦电力供应有限公司成立，开始实施在德特福建立一个年，伦敦电力供

8、应有限公司成立，开始实施在德特福建立一个 大型发电厂的计划，目的是为了给伦敦的大部分地区供电。虽然直大型发电厂的计划，目的是为了给伦敦的大部分地区供电。虽然直 到到18911891年，这个电站还没有正常运行起来，但年，这个电站还没有正常运行起来，但它无疑是后来大型的它无疑是后来大型的 现代中央电站的先驱。现代中央电站的先驱。 12 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 与电气工程发展的同时，随着化学产品大规模生产的发展需要，与电气工程发展的同时，随着化学产品大规模生产的发展需要， 化学工程化学工程也逐渐形成。无机化工已初具规模，有机化学工业也迅也逐渐形成。无机化工已初具规模，有机化学

9、工业也迅 速发展：速发展： 18571857年英国人年英国人W.W.珀金建立起生产苯胺紫染料的工厂；珀金建立起生产苯胺紫染料的工厂； 18881888年美国麻省理工学院设立以年美国麻省理工学院设立以“化学工程化学工程”命名的四年制大学命名的四年制大学 课程，开始了培养化学工程师的尝试。课程，开始了培养化学工程师的尝试。 13 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 在这个时期，传统的工程领域也取得大的进展。在土木工程在这个时期，传统的工程领域也取得大的进展。在土木工程 方面，钢材的引入：方面，钢材的引入： 18511851年英国伦敦建成水晶宫，采用铸铁梁柱，玻璃覆盖；年英国伦敦建成水晶

10、宫，采用铸铁梁柱，玻璃覆盖； 18671867年法国人年法国人J.J.莫尼埃主持建造成第一座长莫尼埃主持建造成第一座长1616米的钢筋混凝米的钢筋混凝 土桥。土桥。 14 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 施工方法也开始了机械化和电气化的进程：施工方法也开始了机械化和电气化的进程： 蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧石、压路、起重等蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧石、压路、起重等 作业。作业。 内燃机和电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运输、内燃机和电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运输、 材料加工、现场施工用的专用机械。材料加工、现场施工用的专用机械。 15 第一

11、第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 主要成果是完成了一系列大的工程：主要成果是完成了一系列大的工程： 18691869年苏伊士运河通航；年苏伊士运河通航； 19141914年巴拿马运河凿成；年巴拿马运河凿成； 18631863年英国伦敦建成了世界第一条地下铁路；年英国伦敦建成了世界第一条地下铁路； 18691869年美国建成横贯北美大陆的铁路；年美国建成横贯北美大陆的铁路； 18901890年英国福斯湾建成两孔主跨达年英国福斯湾建成两孔主跨达521521米的悬臂式桁架梁桥。米的悬臂式桁架梁桥。 16 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 （3 3）现代时期（）现代时期（202

12、0世纪上半叶至今）世纪上半叶至今） 无线电工程无线电工程 原子能工程原子能工程 计算机工程计算机工程 高分子材料工程高分子材料工程 生物工程生物工程 航空航天工程航空航天工程 海洋工程海洋工程 环境工程环境工程 。 2020世纪世纪5050年代以来，人类社会的工程实践又发生了新的飞跃。随着科学技年代以来，人类社会的工程实践又发生了新的飞跃。随着科学技 术日新月异的发展，人类社会的工程活动愈加频繁，规模愈加宏大，如三峡工术日新月异的发展，人类社会的工程活动愈加频繁，规模愈加宏大，如三峡工 程、青藏铁路工程等。程、青藏铁路工程等。 17 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 从工程活动的

13、对象看，现代工程活动呈现如下特点：从工程活动的对象看，现代工程活动呈现如下特点： 其一、从地面扩大到天空，产生了开发利用宇宙空间的航天工程其一、从地面扩大到天空，产生了开发利用宇宙空间的航天工程 、航空工程。、航空工程。 19571957年前苏联发射成功第一颗人造地球卫星年前苏联发射成功第一颗人造地球卫星“斯普尼克斯普尼克1 1号号”； 19611961年前苏联试飞成功第一艘载人飞船（年前苏联试飞成功第一艘载人飞船（“东方号东方号”）；）； 19691969年美国的阿波罗计划实现了人类登月；年美国的阿波罗计划实现了人类登月； 19811981年美国的年美国的“哥伦比亚哥伦比亚”号航天飞机试飞成

14、功；号航天飞机试飞成功； 19971997年美国年美国“火星探路者火星探路者”航天器在火星着陆；航天器在火星着陆； 19981998年阿尔法国际航天站计划启动；年阿尔法国际航天站计划启动； 20032003、20052005年、年、20082008年中国分别成功发射载人太空船神州年中国分别成功发射载人太空船神州5 5号、神号、神 州州6 6号、神州号、神州7 7号，首次实现了中国人的太空漫步。号，首次实现了中国人的太空漫步。 18 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 其二，从陆地扩大到海洋，出现了开发利用海洋生物、矿物、能其二，从陆地扩大到海洋，出现了开发利用海洋生物、矿物、能 源

15、和动力的海洋工程。源和动力的海洋工程。 如如2020世纪世纪7070年代海洋经济掀起的所谓蓝色革命，利用浅海水域年代海洋经济掀起的所谓蓝色革命，利用浅海水域 和滩涂发展海水养殖和栽培业等。和滩涂发展海水养殖和栽培业等。 其三，从无机自然界扩展到生命自然界，出现了开发利用生命物其三，从无机自然界扩展到生命自然界，出现了开发利用生命物 质的生物工程质的生物工程。 19731973年年P.P.博耶和博耶和S.S.科恩建立重组科恩建立重组DNADNA技术；技术； 19901990年正式启动人类基因组计划；年正式启动人类基因组计划； 19971997年利用已分化细胞核克隆哺乳动物年利用已分化细胞核克隆哺

16、乳动物绵羊；绵羊； 20022002年人类基因微阵列（基因芯片）上市。年人类基因微阵列（基因芯片）上市。 19 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 其四，科技研究本身成为了工程的对象，出现了大科技工程。其四，科技研究本身成为了工程的对象，出现了大科技工程。 19611961年、年、19631963年温伯格、普赖斯先后提出年温伯格、普赖斯先后提出“大科学大科学”概念概念 ，一方面，工程活动为科学、技术的研究建造了人工物的基础，一方面，工程活动为科学、技术的研究建造了人工物的基础， 另一方面，科学、技术的研究活动采用工程化的方式来组织进行另一方面，科学、技术的研究活动采用工程化的方式来

17、组织进行 。当代大科技工程在生物、信息、气候、航天、高能物理等许多。当代大科技工程在生物、信息、气候、航天、高能物理等许多 领域蓬勃发展。领域蓬勃发展。 其五，科学、技术、工程已嵌入到其五，科学、技术、工程已嵌入到“科学科学技术技术工程工程 产业产业经济经济社会社会环境环境”的的“链条链条”和和“网络网络”之中，之中， 形成了牵一发动全身的整体过程，必须要从这样的整体过程来理形成了牵一发动全身的整体过程，必须要从这样的整体过程来理 解现代工程的特点。解现代工程的特点。 20 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 21 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 2.2.工程观的变

18、迁工程观的变迁 科学、技术二元论科学、技术二元论 科学、技术、工程、产业四元论科学、技术、工程、产业四元论 22 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 科学活动科学活动 发现为核心的人类活动发现为核心的人类活动 技术活动技术活动 发明为核心的人类活动发明为核心的人类活动 工程活动工程活动 建造为核心的人类活动建造为核心的人类活动 产业活动产业活动 建造社会化为核心的人类活动建造社会化为核心的人类活动 23 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 24 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 二、工程的本质二、工程的本质 1 1、工程的划界、工程的划界 （1 1）工程与

19、科学的划界）工程与科学的划界 科学活动是以发现自然规律为核心的理论认识活动科学活动是以发现自然规律为核心的理论认识活动，其活动其活动 的最终目标是建构的最终目标是建构关于自然的具有普遍性与必然性的关于自然的具有普遍性与必然性的理论知识体理论知识体 系。系。 工程活动则是以建造人工物为核心的、工程活动则是以建造人工物为核心的、改造自然的物质性实改造自然的物质性实 践活动，践活动，其活动的最终目标则是建造其活动的最终目标则是建造满足人类生存与发展需要的满足人类生存与发展需要的 人工物。人工物。 25 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 任何现代工程活动都要应用一定的科学知识，但只有当普

20、适任何现代工程活动都要应用一定的科学知识，但只有当普适 性的科学知识转化为适应工程特点的工程科学知识之时，它才能性的科学知识转化为适应工程特点的工程科学知识之时，它才能 真正成为工程知识的重要组成部分。真正成为工程知识的重要组成部分。 当工程活动遇到科学认识的困境，而现有的科学知识又无法当工程活动遇到科学认识的困境，而现有的科学知识又无法 满足需要时，工程活动往往又会导致基础科学的研究。这样一来满足需要时，工程活动往往又会导致基础科学的研究。这样一来 ，一方面会创造出新的科学知识，另一方面则相应建构出解决工，一方面会创造出新的科学知识，另一方面则相应建构出解决工 程困境的新的工程科学知识。程困

21、境的新的工程科学知识。 对于工程活动来说，新的工程科学知识的建构，其根本的目的对于工程活动来说，新的工程科学知识的建构，其根本的目的 并不在于这些知识本身的创造，而是利用这些知识达到建造出人并不在于这些知识本身的创造，而是利用这些知识达到建造出人 工物的最终目标。工物的最终目标。 26 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 （2 2）工程与技术的划界）工程与技术的划界 技术活动是为了实现人类的某种目的，导向实践的、技术活动是为了实现人类的某种目的，导向实践的、“应当怎应当怎 样造物样造物”方法与手段的发明创造活动，但并不是直接的造物实践方法与手段的发明创造活动，但并不是直接的造物实践

22、 活动本身，活动本身，也即工程活动本身。也即工程活动本身。 工程工程不能仅仅归结于某种单一技术的纯粹应用，工程往往需要不能仅仅归结于某种单一技术的纯粹应用，工程往往需要 综合集成多种多样的技术，同时还必须集成科学、经济、管理、综合集成多种多样的技术，同时还必须集成科学、经济、管理、 政治、文化、社会、环境等非技术的复杂因素政治、文化、社会、环境等非技术的复杂因素，工程活动才能现，工程活动才能现 实地开展。实地开展。 27 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 技术知识是工程知识最重要的组成部分，但它并不能涵盖全部技术知识是工程知识最重要的组成部分，但它并不能涵盖全部 的工程知识的工程

23、知识，必须与科学知识、人文社会科学知识、情境性知识，必须与科学知识、人文社会科学知识、情境性知识 等一起服务于建造人工物的工程实践。等一起服务于建造人工物的工程实践。 一般来说，工程活动所建造的人工物，总是嵌入在某个特殊的一般来说，工程活动所建造的人工物，总是嵌入在某个特殊的 自然和社会的环境之中来改造环境服务于人类社会的，因而，自然和社会的环境之中来改造环境服务于人类社会的，因而，工工 程建造活动的过程及其结果一般具有因此而带来的特殊性、唯一程建造活动的过程及其结果一般具有因此而带来的特殊性、唯一 性、不可复制性、无法转移性。性、不可复制性、无法转移性。 而技术作为改造自然实践活动的方式方法

24、和各种手段的发明活而技术作为改造自然实践活动的方式方法和各种手段的发明活 动及其成果，却具有一定的通用性、普适性、可复制性、可转移动及其成果，却具有一定的通用性、普适性、可复制性、可转移 与传播性。与传播性。 28 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 （3 3）工程与生产的划界）工程与生产的划界 关于生产的定义：关于生产的定义： 我们可以把生产更具体地界定为：为了满足人类的各种需要我们可以把生产更具体地界定为：为了满足人类的各种需要 ，在一定的现实技术和经济核算的基础上，有计划地按照严格的，在一定的现实技术和经济核算的基础上，有计划地按照严格的 规范和固定操作规程，批量、重复、确定

25、地创造定型的物质产品规范和固定操作规程，批量、重复、确定地创造定型的物质产品 的实践活动。的实践活动。 29 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 与生产活动相比较，现实工程活动的特点可概括为：与生产活动相比较，现实工程活动的特点可概括为： 现实的工程活动现实的工程活动总是意向着某个特定的欲求建造的人工物对象总是意向着某个特定的欲求建造的人工物对象 的。的。 这种特定的人工物这种特定的人工物总是嵌入在特殊的自然环境与社会环境之中总是嵌入在特殊的自然环境与社会环境之中 的，这些特殊的自然、社会因素不是工程的外部环境约束条件，的，这些特殊的自然、社会因素不是工程的外部环境约束条件， 而是

26、工程活动的内在要素，因此，工程活动必然具有明显的空间而是工程活动的内在要素，因此，工程活动必然具有明显的空间 场域性。场域性。工程的名称一般都冠予某某地名就是明证，而生产活动工程的名称一般都冠予某某地名就是明证，而生产活动 的产品往往冠予品牌名。的产品往往冠予品牌名。 30 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 工程活动也具有很强的计划性，从目标的选择、项目的确定，工程活动也具有很强的计划性，从目标的选择、项目的确定， 从设计、实施到人工物的建成与使用，整个工程活动的推进过程从设计、实施到人工物的建成与使用，整个工程活动的推进过程 都要受到计划的约束，但是，这种计划并不是一成不变的，

27、往往都要受到计划的约束，但是，这种计划并不是一成不变的，往往 是计划赶不上变化；整个工程活动充满着不确定性。只有根据具是计划赶不上变化；整个工程活动充满着不确定性。只有根据具 体情境的不断变化做出反应、调整与创新，才能确保把工程推向体情境的不断变化做出反应、调整与创新，才能确保把工程推向 成功。成功。 工程活动的场域性、情境性、创新性、不确定性，使其过程、工程活动的场域性、情境性、创新性、不确定性，使其过程、 结果及影响难以预期，从而加大了工程的风险。从自然、社会、结果及影响难以预期，从而加大了工程的风险。从自然、社会、 经济、政治、文化、伦理等多层次、多角度，对其事前事后的工经济、政治、文化

28、、伦理等多层次、多角度，对其事前事后的工 程风险进行价值评估与控制，是工程活动不可缺少的内在组成部程风险进行价值评估与控制，是工程活动不可缺少的内在组成部 分。分。 31 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 工程与生产之间的联系：工程与生产之间的联系： 一般来说，生产活动往往以工程活动为前提、为基础。所谓先一般来说，生产活动往往以工程活动为前提、为基础。所谓先 搞工程建设，后投入生产。比如：先搞电视机厂的工程建设，建搞工程建设，后投入生产。比如：先搞电视机厂的工程建设，建 成后才能大批量生产电视机。成后才能大批量生产电视机。 工程的建造活动必然要使用多种多样的生产活动产出的产品，工

29、程的建造活动必然要使用多种多样的生产活动产出的产品， 否则，工程活动根本无法进行。否则，工程活动根本无法进行。 32 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 根据以上对工程与科学、技术、生产之间划界的分析，我们根据以上对工程与科学、技术、生产之间划界的分析，我们 可以将工程更具体地界定为：可以将工程更具体地界定为： 为了满足人类社会的各种需要，在综合集成科学、技术、社为了满足人类社会的各种需要，在综合集成科学、技术、社 会、人文等理论性知识及情境性知识经验的基础上，在经济核算会、人文等理论性知识及情境性知识经验的基础上，在经济核算 的约束下，调动各种资源，在特定的自然环境和社会情境中，

30、通的约束下，调动各种资源，在特定的自然环境和社会情境中，通 过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构行动，有计划过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构行动，有计划 、有组织地建造某一特定人工物的社会实践过程及其成果。、有组织地建造某一特定人工物的社会实践过程及其成果。 33 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 根据以上对工程与科学、技术、生产之间划界的分析，我们根据以上对工程与科学、技术、生产之间划界的分析，我们 可以将工程更具体地界定为：可以将工程更具体地界定为： 为了满足人类社会的各种需要，在综合集成科学、技术、社为了满足人类社会的各种需要，在综合集成科学、技术、社

31、会、人文等理论性知识及情境性知识经验的基础上，在经济核算会、人文等理论性知识及情境性知识经验的基础上，在经济核算 的约束下，调动各种资源，在特定的自然环境和社会情境中，通的约束下，调动各种资源，在特定的自然环境和社会情境中，通 过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构行动，有计划过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构行动，有计划 、有组织地建造某一特定人工物的社会实践过程及其成果。、有组织地建造某一特定人工物的社会实践过程及其成果。 34 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 科学科学技术技术工程工程 任务和目的任务和目的认识自然认识自然 是什么是什么 为什么为什么 改造自

32、然改造自然 做什么做什么 怎么做怎么做 建构人工自然建构人工自然 过程和方法过程和方法经验到理论经验到理论 理论与经验理论与经验 逻辑与试验逻辑与试验 理论到实践理论到实践 设计设计 试验试验 实践的系统化和组织化实践的系统化和组织化 综合方法综合方法 系统科学系统科学 成果性质和评价标准成果性质和评价标准理论知识理论知识 真伪判别真伪判别 实践方法和物化载体实践方法和物化载体 好坏判别好坏判别 环境与社会变化环境与社会变化 预期与协调预期与协调 研究取向和价值观念研究取向和价值观念精神实现精神实现 价值中立价值中立 物质价值物质价值 工具价值工具价值 综合价值综合价值 价值权衡价值权衡 研究

33、规范研究规范普遍、公有、无私、创造、普遍、公有、无私、创造、 怀疑怀疑 功利目的、保密、专利（知功利目的、保密、专利（知 识变为权利）识变为权利） 团结、协作团结、协作 35 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 2 2、工程的实践本质、工程的实践本质 上述对工程概念的界定体现了马克思主义实践哲学的基本精上述对工程概念的界定体现了马克思主义实践哲学的基本精 神，可以从六个方面突出神，可以从六个方面突出工程的实践本质：工程的实践本质： 满足人类社会的各种需要是开展工程活动的根本目的，它满足人类社会的各种需要是开展工程活动的根本目的，它体现体现 出实践活动的有意识性与目的性；出实践活动的

34、有意识性与目的性； 科学、技术、社会、人文、情境等多种知识经验在工程活动中科学、技术、社会、人文、情境等多种知识经验在工程活动中 的综合集成与创造，的综合集成与创造，反映了实践活动的探索性、创造性，反映了反映了实践活动的探索性、创造性，反映了 理论与实践相统一的原则；理论与实践相统一的原则； 36 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 工程活动过程中的场域性、情境性、创新性、不确定性和风险工程活动过程中的场域性、情境性、创新性、不确定性和风险 性，更是生动地性，更是生动地体现了实践的空间性、时间性、鲜活性、探索性体现了实践的空间性、时间性、鲜活性、探索性 与创造性；与创造性； 整个工

35、程活动的有计划、有阶段、有组织性，深刻地整个工程活动的有计划、有阶段、有组织性，深刻地反映了实反映了实 践活动的有意识性、组织性与社会性；践活动的有意识性、组织性与社会性； 工程活动的成果工程活动的成果某一特定人工物的建造，则某一特定人工物的建造，则体现了生产实体现了生产实 践活动改造自然的物质性与社会性。践活动改造自然的物质性与社会性。 37 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 作为特定的物质生产，工程的本质也在于它是人类社会存在与作为特定的物质生产，工程的本质也在于它是人类社会存在与 发展的基础，是人类生存的基本方式之一。发展的基础，是人类生存的基本方式之一。 它不仅在改造自然

36、的意义上改变着人与自然的关系，改变着人它不仅在改造自然的意义上改变着人与自然的关系，改变着人 类生存的自然环境，而且也深刻地影响甚至改变着人与人之间复类生存的自然环境，而且也深刻地影响甚至改变着人与人之间复 杂的社会关系，影响社会的经济、政治、文化活动，进而可能导杂的社会关系，影响社会的经济、政治、文化活动，进而可能导 致社会组织、制度安排、仍至于社会结构的变迁，从而改变着人致社会组织、制度安排、仍至于社会结构的变迁，从而改变着人 类生存的社会环境及人类的生活方式。可以说，工程作为直接的类生存的社会环境及人类的生活方式。可以说，工程作为直接的 生产力，打开了人的本质力量，实现着人作为人的自由存

37、在。生产力，打开了人的本质力量，实现着人作为人的自由存在。 38 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 三、工程活动的特征三、工程活动的特征 我们可以从六个方面来说明工程活动的特征：我们可以从六个方面来说明工程活动的特征： 1 1、工程决策的综合性与创新性、工程决策的综合性与创新性 工程决策的过程就是不同的利益相关者之间所进行的合作、工程决策的过程就是不同的利益相关者之间所进行的合作、 搏弈、协商、竞争的过程。搏弈、协商、竞争的过程。 决决策者必须对各种因素及其冲突与矛盾进行分别体认、综合策者必须对各种因素及其冲突与矛盾进行分别体认、综合 考量，才能做到整体协调、整体筹划、综合决策。

38、正如考量，才能做到整体协调、整体筹划、综合决策。正如AA西蒙所西蒙所 说：说：“工程与工程与综合综合有关，科学与分析有关。有关，科学与分析有关。综合即是创综合即是创 造。造。” 39 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 2 2、工程活动的系统性与协调性、工程活动的系统性与协调性 所谓系统，就是将多种相互作用的人、机因素结合在一起所谓系统，就是将多种相互作用的人、机因素结合在一起 ，通过对人力、材料、信息和能源的调配与控制，以实现某一理，通过对人力、材料、信息和能源的调配与控制，以实现某一理 想的目标。想的目标。” 这几乎就是工程本身的定义。这几乎就是工程本身的定义。 除了工程活动内

39、部的系统协调，还必须与其环境中的其它系除了工程活动内部的系统协调，还必须与其环境中的其它系 统相协调，工程的结构和功能要与生态的、社会的、经济的、政统相协调，工程的结构和功能要与生态的、社会的、经济的、政 治的、文化的等系统的结构与功能相协调。以系统协调的项目管治的、文化的等系统的结构与功能相协调。以系统协调的项目管 理方式进行工程管理，才能保证工程的成功。由此，我们必须树理方式进行工程管理，才能保证工程的成功。由此，我们必须树 立工程的系统协调观。立工程的系统协调观。 40 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 3 3、工程知识的集成性与优化性、工程知识的集成性与优化性 工程知识仅

40、集成工程知识仅集成“自然科学自然科学”、“技术科学技术科学”和和“人文社会人文社会 科学科学”这三大类知识还不够，还必须集成相关的已有经验，尤为这三大类知识还不够，还必须集成相关的已有经验，尤为 重要的是，必须集成在当下具体工程现实发生中，依赖特殊场域重要的是，必须集成在当下具体工程现实发生中，依赖特殊场域 、情境而产生的境域性知识与经验。、情境而产生的境域性知识与经验。 集成并不是上述四类知识的简单堆砌，而是把它们有机地结集成并不是上述四类知识的简单堆砌，而是把它们有机地结 合并转化为与当下工程现实境域相符合的，可行、可操作的知识合并转化为与当下工程现实境域相符合的，可行、可操作的知识 、方

41、法、程序、规则、规范、指南。、方法、程序、规则、规范、指南。 41 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 4 4、工程活动的场域性与情境性、工程活动的场域性与情境性 工程行动欲建造的人工物系统总是嵌入在特定的自然环境与社工程行动欲建造的人工物系统总是嵌入在特定的自然环境与社 会环境之中的，工程活动必然具有明显的空间场域性。会环境之中的，工程活动必然具有明显的空间场域性。 同一类型的工程，会因为实施地域的不同，具有不同的场域性同一类型的工程，会因为实施地域的不同，具有不同的场域性 ，导致同类工程之间存在较大差别，工程的唯一性、不可重复性，导致同类工程之间存在较大差别，工程的唯一性、不可

42、重复性 正是与此相关。正是与此相关。 由于情境事件的不可避免的随机发生，最终建造完成的人工物由于情境事件的不可避免的随机发生，最终建造完成的人工物 可能会与预期的工程目标存在较大的偏差，甚至可能导致工程目可能会与预期的工程目标存在较大的偏差，甚至可能导致工程目 标不能实现。当然，情境事件也可能有利于工程目标的实现，如标不能实现。当然，情境事件也可能有利于工程目标的实现，如 果善于抓住时机，审时度势，可以利用它们来服务于工程行动。果善于抓住时机，审时度势，可以利用它们来服务于工程行动。 42 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 5 5、工程活动的不确定性与风险性、工程活动的不确定性与

43、风险性 可从五个方面说明工程活动的不确定性和风险性：可从五个方面说明工程活动的不确定性和风险性： (1)(1)工程中的各种要素本身存在不确定性；工程中的各种要素本身存在不确定性； (2)(2)不确定的要素相互作用构成的工程整体往往具有更大的不确定不确定的要素相互作用构成的工程整体往往具有更大的不确定 性；性； (3)(3)由于工程主体认识、实践能力的有限性；由于工程主体认识、实践能力的有限性； (4)(4)由于工程行动过程的场域性与情境性，不确定的情境事件不可由于工程行动过程的场域性与情境性，不确定的情境事件不可 避免地随机发生，造成工程行动的不确定性，也可能带来风险；避免地随机发生，造成工程

44、行动的不确定性，也可能带来风险； (5)(5) 已完成的工程在其运行中，也存在不可预见的不确定，可能已完成的工程在其运行中，也存在不可预见的不确定，可能 使整个工程人工物给其嵌入的特定自然环境、社会环境带来灾难使整个工程人工物给其嵌入的特定自然环境、社会环境带来灾难 性的风险，危及周围人群的生存。性的风险，危及周围人群的生存。 43 第一第一节节 工程的本工程的本质质和特征和特征 6 6、工程结果的双刃性与评价的多维性、工程结果的双刃性与评价的多维性 必须强调工程主体的伦理责任，必须对整个工程进行价值估必须强调工程主体的伦理责任，必须对整个工程进行价值估 价，从工程项目的决策、设计、实施的过程

45、到工程的结果及其长价，从工程项目的决策、设计、实施的过程到工程的结果及其长 期的运行，都要进行全面的价值评价。期的运行，都要进行全面的价值评价。 由于现代工程活动彻底地改变了现代社会的面貌，深刻地影由于现代工程活动彻底地改变了现代社会的面貌，深刻地影 响着人类社会生活的方方面面，因此，对工程活动的价值评估必响着人类社会生活的方方面面，因此，对工程活动的价值评估必 然是多维的、多层次的，它包括经济的、政治的、军事的、生态然是多维的、多层次的，它包括经济的、政治的、军事的、生态 的、环境的、文化的、科学技术的、人文的、审美的等众多维度的、环境的、文化的、科学技术的、人文的、审美的等众多维度 的价值

46、评价。的价值评价。 不仅要从工程活动的外部进行价值评价，而且要把价值评价转不仅要从工程活动的外部进行价值评价，而且要把价值评价转 化为工程活动内部的行为机制，这已逐步成为现代工程活动重要化为工程活动内部的行为机制，这已逐步成为现代工程活动重要 的内在特征。由此，我们必须树立工程的生态观与伦理观。的内在特征。由此，我们必须树立工程的生态观与伦理观。 4444 目目录录 第四节第四节 工程方法论（系统方法、集成方法）工程方法论（系统方法、集成方法） 45 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的结构和类型 一、工程活动的结构一、工程活动的结构 46 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的

47、结构和类型 1 1、工程的行动结构、工程的行动结构 47 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的结构和类型 2 2、工程的场域与情境条件结构、工程的场域与情境条件结构 48 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的结构和类型 3 3、工程的环境结构、工程的环境结构 49 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的结构和类型 二、工程活动的类型二、工程活动的类型 50 第二节第二节 工程活动的结构和类型工程活动的结构和类型 按其它方法分类：按其它方法分类： 根据工程活动的对象：依此把工程分为：获取、变换和加工物根据工程活动的对象：依此把工程分为：获取、变换和加工物 料的工程；获取、变

48、换和加工能量的工程；获取、变换和加工信料的工程；获取、变换和加工能量的工程；获取、变换和加工信 息的工程息的工程 按照工程方法论：正向工程、反向工程、横向工程和重新工程按照工程方法论：正向工程、反向工程、横向工程和重新工程 按照工程规模：大型工程、中型工程和较小型工程按照工程规模：大型工程、中型工程和较小型工程 按照复杂性：极其复杂工程、中等复杂工程和简单工程按照复杂性：极其复杂工程、中等复杂工程和简单工程 按创新性：完全创新工程、部分创新工程和较少创新工程按创新性：完全创新工程、部分创新工程和较少创新工程 按风险性：高风险工程、中风险工程和低风险工程按风险性：高风险工程、中风险工程和低风险工

49、程 5151 目目录录 第四节第四节 工程方法论（系统方法、集成方法）工程方法论（系统方法、集成方法） 52 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 一、工程活动的过程一、工程活动的过程 工程的行动结构在其场域与情境条件及自然与社会环境中动态运行的过程，工程的行动结构在其场域与情境条件及自然与社会环境中动态运行的过程， 它展开为计划、设计、实施和运行。它展开为计划、设计、实施和运行。 53 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 1 1、工程的计划、工程的计划 54 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 2 2、工程的设计、工程的设计 工程设计

50、随着时间的展开分为三个阶段：初步工程设计随着时间的展开分为三个阶段：初步( (方案方案) )设计、技设计、技 术设计和施工设计。术设计和施工设计。 55 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 工程设计具有这样的时间结工程设计具有这样的时间结 构，即以想象的方式把未来构，即以想象的方式把未来 才能建造完成的人工物置于才能建造完成的人工物置于 当下的想象之中，并将其具当下的想象之中，并将其具 体化，以此为出发点，在现体化，以此为出发点，在现 有知识经验和当下场域与情有知识经验和当下场域与情 境条件下，去展开设计的过境条件下，去展开设计的过 程。程。 56 第三节第三节 工程活动的

51、过程和发展工程活动的过程和发展 工程决策者的思路与意图、设工程决策者的思路与意图、设 计主体的知识经验、场域与情计主体的知识经验、场域与情 境条件及环境等等的随机变化境条件及环境等等的随机变化 ，同样会造成工程设计过程的，同样会造成工程设计过程的 不确定性。实际工程活动中设不确定性。实际工程活动中设 计变更、反复设计、甚至重新计变更、反复设计、甚至重新 设计都是经常发生的事情。设计都是经常发生的事情。 57 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 3 3、工程的实施、工程的实施 不可预期的现场情境事件会在实施过程的境域中随机发生，不可预期的现场情境事件会在实施过程的境域中随机发

52、生， 从而影响实施行动按计划的顺利进行，必须相应地调整、修订施从而影响实施行动按计划的顺利进行，必须相应地调整、修订施 工组织设计的计划、方案与进度，或者采取一定的措施来保障工工组织设计的计划、方案与进度，或者采取一定的措施来保障工 程的顺利实施。程的顺利实施。 工程的实施过程不仅是按计划、按设计实施造物的过程，而工程的实施过程不仅是按计划、按设计实施造物的过程，而 且是在当下情境不断的变化中，通过上手的反复操作展现出实践且是在当下情境不断的变化中，通过上手的反复操作展现出实践 智慧的过程，这种实践智慧也与集成了各种理论知识、经验的工智慧的过程，这种实践智慧也与集成了各种理论知识、经验的工 程

53、知识一起，随着工程实施过程的完成，凝结于完成了的工程人程知识一起，随着工程实施过程的完成，凝结于完成了的工程人 工物之中。工物之中。 58 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 4 4、工程人工物的运行、工程人工物的运行 将完成了的工程人工物投入运行使用，考察与评价它在近期将完成了的工程人工物投入运行使用，考察与评价它在近期 、中期、长期运行过程中产生的正面和负面的效用，是工程行动、中期、长期运行过程中产生的正面和负面的效用，是工程行动 过程的更为重要的阶段。过程的更为重要的阶段。 由于人工物运行效用，尤其是其负面效用的不可完全预期性由于人工物运行效用，尤其是其负面效用的不可

54、完全预期性 ，人工物与其嵌入的自然与社会环境相互作用的不确定性，可能，人工物与其嵌入的自然与社会环境相互作用的不确定性，可能 会给自然、社会、周遭的人群带来危害，许多问题只有在人工物会给自然、社会、周遭的人群带来危害，许多问题只有在人工物 的长期运行中才能显现出来。的长期运行中才能显现出来。 59 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 二、工程活动的发展动力二、工程活动的发展动力 工程主体建造某种特定人工物以满足社会各种需要的工程主体建造某种特定人工物以满足社会各种需要的“目的目的 动机动机”，与工程主体现有的知识经验储备、资源储备、环境条件，与工程主体现有的知识经验储备、资

55、源储备、环境条件 等等“原因动机原因动机”相结合，构成了工程行动展开的根本动力。相结合，构成了工程行动展开的根本动力。 60 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 1 1社会需要的牵引力社会需要的牵引力 从根本上说，社会需要是工程活动的源泉和动力，也是工程活从根本上说，社会需要是工程活动的源泉和动力，也是工程活 动得以进行并得到认可的条件和保证。动得以进行并得到认可的条件和保证。 首先，从发生学角度看，人类第一个历史活动就是生产满足人首先，从发生学角度看，人类第一个历史活动就是生产满足人 类需要的资料，它的发生必源于社会需要尤其是社会生存需要。类需要的资料，它的发生必源于社会

56、需要尤其是社会生存需要。 其次，社会需要的不断高级化推动了工程活动的整体历史变迁其次，社会需要的不断高级化推动了工程活动的整体历史变迁 。应该注意到人的需要具有无限性和广泛性。应该注意到人的需要具有无限性和广泛性。 61 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 社会需要的时代趋势决定了每个时代工程活动的主导方向和风社会需要的时代趋势决定了每个时代工程活动的主导方向和风 格。格。 以当代为例，人类社会在发展的更高和更深的层面再次遭遇古以当代为例，人类社会在发展的更高和更深的层面再次遭遇古 老的人类社会的根本问题，即安全与生存问题，因此，追求持续老的人类社会的根本问题，即安全与生存

57、问题，因此，追求持续 发展、保护环境安全和开拓生存空间作为时代的社会需要，必然发展、保护环境安全和开拓生存空间作为时代的社会需要，必然 要成为当代工程发展主要方向和任务。要成为当代工程发展主要方向和任务。 62 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 多维的社会需要推动了各种工程活动的具体发展。多维的社会需要推动了各种工程活动的具体发展。 在现代社会，消费资料需要和生产资料需要主要以市场需要的在现代社会，消费资料需要和生产资料需要主要以市场需要的 形式出现，社会公共需要、军事需要和政治需要则主要表现为政形式出现，社会公共需要、军事需要和政治需要则主要表现为政 府需要。府需要。

58、社会物质需要总是具体的，总要表现为市场和政府对某种特定社会物质需要总是具体的，总要表现为市场和政府对某种特定 的物质产品的需求，当这种需求达到了一定强度而形成一个紧迫的物质产品的需求，当这种需求达到了一定强度而形成一个紧迫 的社会问题时，一项具体的社会工程活动就会被启动。的社会问题时，一项具体的社会工程活动就会被启动。 也是由于社会需要的多面性，一项具体的工程在满足其基本社也是由于社会需要的多面性，一项具体的工程在满足其基本社 会需要的同时，总还满足其他的社会需要，如文化需要、审美需会需要的同时，总还满足其他的社会需要，如文化需要、审美需 要、宗教需要、交往需要等。要、宗教需要、交往需要等。

59、63 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 2 2政府激励与控制力政府激励与控制力 由社会需求到工程活动的具体发动往往不是社会自发的，而由社会需求到工程活动的具体发动往往不是社会自发的，而 要经过政府这个中介的激励和控制。要经过政府这个中介的激励和控制。 满足政府需要的工程无疑需要政府的直接领导和发起，即使满足政府需要的工程无疑需要政府的直接领导和发起，即使 是满足市场需求的工程，政府也往往发挥着间接的不可或缺的作是满足市场需求的工程，政府也往往发挥着间接的不可或缺的作 用。用。 64 第三节第三节 工程活动的过程和发展工程活动的过程和发展 第一，为满足社会公共需要，建设和维

60、护相关工程设施历来是各第一，为满足社会公共需要，建设和维护相关工程设施历来是各 时期政府的一项基础性的社会职能。时期政府的一项基础性的社会职能。 古埃及的历代王朝都重视兴修水利，李冰父子主持兴建都江古埃及的历代王朝都重视兴修水利，李冰父子主持兴建都江 堰与李冰任蜀郡守相关，罗马帝国大规模兴建道路和城市引水排堰与李冰任蜀郡守相关，罗马帝国大规模兴建道路和城市引水排 水工程。水工程。 第二，为满足军事需要和政治需要，直接组织和实施相关工程活第二，为满足军事需要和政治需要，直接组织和实施相关工程活 动是政府的直接任务。动是政府的直接任务。 第三，对那些依赖市场机制组织实施的满足市场需求的工程，政第三