工程技术能力及优势说明

工程技术：工程技术，指的是工程实用技术。技术介绍：历史悠久的工程技术是建筑工程技术，它的理论依据是理论力学随着国防的需要，出现了军事工程技术，它综合了不同行业的工程技术。技术研究的组织系统也采用工程技术和科学技术两个系统，属于工程技术系统的如：中国工程院，国家工程技术研究中心等，属于科学技术系统的如：与中国科学院等。与科学技术一词不同，工程和技术几乎属于同一范畴，例如，建筑工程与建筑技术相差甚少，信息工程与信息技术没有大的差别。在某些时候，工程可以指某一个项目，而技术则强调该项目的属性。涵义：工程技术亦称生产技术，是在工业生产中实际应用的技术。就是说人们应用科学知识或利用技术发展的研究成果于工业生产过程，以达到改造自然的预定目的的手段和方法。工程技术随着人类改造自然界所采用的手段和方法以及所达到的目的不同，形成了工程技术的各种形态。例如，研究矿床开采的工具设备和方法的采矿工程；研究金属冶炼设备和工艺的冶金工程；研究电厂和电力网的设备及运行的电力工程；研究材料的组成、结构、功能的材料工程，等等。近几十年来，随着科学与技术的综合发展，工程技术的概念、手段和方法已渗透到现代科学技术和社会生活的各个方面，从而出现了生物遗传工程、医学工程、教育工程、管理工程、军事工程、系统工程，等等。工程技术已经突破了工业生产技术的范围，而展现出它的广阔前景。基本特点：实用性人们改造客观自然界的活动，都是为了人类的生存和社会的需要，所以就要运用工程技术的手段和方法。按照人的用途，去选择、强化和维持客观物质的运动为人类造福，而要限制、排除那些不利于人类和社会需要的可能性。例如，水有多种利，也有多种害，水利工程建设的任务是兴利除害。水利工程技术就是体现了这个实用性。人们创造和使用每一种工具和机器也都有明确的具体用途，而每一种工具和机器也都是以物质形态来体现人的用途。工具、机器等劳动资料已经不是天然形态存在的自然物，而是人造的自然物。它们要按照自然规律而运动，然而这种运动必须符合人的一种特定用途。如果它们的运动不符合人的用途，就会出工程事故；如果完全脱离人的用途，它就成为一堆废铁，会慢慢地腐蚀掉。因此，工程技术必须有实用性，离开了实用性，它就没有生命力。可行性任何工程技术项目，都有具体目标，但这个目标的实现，要受许多条件的约束，即受工程技术项目的选择、规模、发展速度、资金、能源、材料、设备、人力、工艺、环境等条件的约束。某项工程技术在设计的构思阶段，都必须考虑国家经济和社会发展的需要和可能，而往往可以形成几种方案。然后对各种方案要一一进行分析和评价，从中选出既满足实用性要求，又能满足上述约束条件的最佳方案，才是可行的。当然，工程技术的可行性，也是一个动态的概念，某项工程在一个时期是不可行的，到了另一个时期就是可行的。各种约束条件也是可变化的，通过采取各种措施，可以积极创造条件，也可以更改条件另辟蹊径。因此，一定要根据实际的具体情况，尽量最佳地确定适合经济、社会的适用技术。经济性工程技术必须把促进经济、社会发展作为首要任务，并要有好的经济效果，从而达到技术先进和经济效益的统一。因为工程技术的物化形态既是自然物，又是社会经济物。它不仅要受自然规律的支配，而且还要受社会规律，特别是经济规律的支配。某项工程技术，尽管它符合最新科学所阐明的自然规律，如果它不符合社会要求不能提高劳动生产率，不能带来经济效益，缺乏竞争力，它就不能存在或发展。例如，机械工业产品是现代化生产的重要物质技术装备。近二、三十年来，机械产品也日新月异、国民经济各部门要求不断提供效率高、质量好、性能完善、操作方便、经久耐用的新产品，尤其要求产品必须具有特定的功能。所谓功能，是指产品所具有的特定用途和使用价值。设计机械工业产品时，就要运用科学的方法进行周密的、细致的技术经济的功能分析。通过功能分析，可以发现哪些功能必要，哪些功能过剩，哪些功能不足。在改进方案中，就可以去掉不必要的功能，削弱过剩的功能，补充不足的功能，使产品有个合理的功能结构。在保证实现产品功能的条件下，最大限度地降低成本，或在成本不变的情况下，提高功能，使成本与功能得到最佳结合，这样才能为社会提供物美价廉、经久耐用的先进技术装备。综合性工程技术通常是许多学科的综合运用。它不仅要运用基础科学、应用科学等知识，同时也要运用社会科学的理论成果。并根据当前我国的国情，还应采用多种水平的技术同时并举。随着工程技术的发展和进步，它的综合性愈来愈显著。现代工程技术都综合运用多种学机系统、物料系统（材料、设科，综合多种技术和技术手段。现代大的工程项目是由人备、资金、能源等）、信息系统（指标、进度、数据、图纸、方案、决策等）和控制系统组成的复杂的综合系统。即使是单项工程技术，不仅它本身往往是综合的，而且也要着眼在整个系统中进行综合的考虑和评价。总之，上述这些特点，反映了工程技术的本质特征，它体现客观和主观、自然规律和社会经济规律、局部和整体的辩证统一。因而工程技术在国民经济发展中有其重要的地位和作用。技术发展史：远古与古代燧石矛头，约西元前十万年前技术的历史和人类一样久远。一些主要的工具类型几乎在每一次旧人类的考古发现中都会被找到，甚至是巧人的时代。不过，其他动物也被发觉可以学习使用及精制工具，所以将人类视为唯一会使用及制作工具的动物是不正确的技术的历史依顺着由简单的工具及能源（多为人力）至复杂的高科技工具及能源的过程发展。最早的技术会单纯地转变现有的天然资源作成简单的工具，如石头、树木和其他草木、骨头和其他动物副产品。经由如刻、凿、刮、绕及烤等简单的方式，将原料转变为有用的制品。人类学家发现了许多早期人类由天然资源所制造出的住所和工具。此一时期称为石器时代。约五十万至一百万年前，人类开始使用火然后掌握它，这是人类历史上技术演进的重要转折点［1］，提供了一具有许多深远用途的简单能源。或许第一次使用火来供加热是在食物的准备上，其使得植物及动物等食物来源大大地增加，因为它大大地降低了食物的腐败速度火再来扩展到了天然资料的加工上，且允许利用需用火加工的天然资料。（现今找到最古老的抛射武器为用火烧固的木制长矛，约在二十五万年前）木材和木炭是第一种被使用来能源的物质。木材、黏土和石头（如石灰岩）是最早用火来塑形和加工的物质，用来制造如武器、陶器、砖和水泥等加工品。持续地改善，创造出来火炉和风箱，及精炼与锻造自然金属的能力。金、铜、银和铅为最早可被精炼出的几种金属。胜过石、骨及木制工具之铜制工具的优点很快地展现在早期人类身上，而自然铜的使用则大约在新石器时代初期（约西元前八千年）。在自然界里并不存在大量的自然铜，但铜矿则是很普遍的，且有些可以用木材或木炭很容易地制造出来。约在西元前四千年，金属的制作导致青铜和黄铜等合金的发明，因此称为青铜时代。钢等铁合金的第一次使用则在西元前一千四百年，铁器时代开始。轮子约在西元前四千年被发明出来。其间，人类学会了控制其他类型的能量。所知最早风力的使用为帆船。一装有帆的书于西元前三千两百年的埃及壁画中被发现。从史前时代开始，埃及人大约就在使用“尼罗河的力量”一年一次的洪河来灌溉他们的土地，并渐渐学会经由计划性地建造灌溉渠道和水池来管理田地。类似地，美索不达米亚的早期人民，苏美人学会了使用底格里斯河和幼发拉底河来做为相同的用途。但更多风力和水力，甚至人力的使用则需要再一次的发明。产生与发展：萌芽和初期工程技术工程技术工程技术是原始人从制造工具开始的。当人类的祖先第一次用石头做成原始的生产工具石器工具时，便实现了从猿到人的转变，揭开了人类征服自然的历史序幕。从制造粗笨的石刀到日益精巧的石器加工，是人类历史上的一项重要创造。制造石器用去了上百万年的时间，它是人类最初的机械加工工艺，即工程技术的最初萌芽。大约五十万年以前，原始人在对雷电和森林火灾的长期观察、实践过程中，逐步学会利用自然火，并保留火种，用它来取暖、照明、煮熟食物和防御野兽。以后人们在打制和磨制石器以及对木材加工的过程中，经常发现有火花、冒烟、发热等现象。这样又经过了几十万年的摸索，终于用摩擦的方法，实现了人工取火。火的发现和使用，对人类文明的发展起了巨大的推动作用。对此，恩格斯曾高度评价说：“就世界性的解放作用而言，摩擦生火还是超过了蒸汽机，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物界分开。”约两万年前，人们开始使用弓箭，烧制陶器等等，这些都是属于萌芽状态的工程技术。石器磨削技术是原始社会生产力发展的主要标志。大约距今六千年到四千年，人们在制陶的生产实践中，逐渐掌握了提高炉温的技术。后来在制造劳动工具的各种石料中又发现天然红铜，从而人类首先实现了铜的冶炼。青铜工具的使用所造成的生产力，则最终导致原始社会的解体和奴隶社会的产生。这一时期的工程技术，除了兴修水利，建筑技术已达到了很高的水平。古埃及建造的金字塔，以及中国商周时期的精美青铜器，是标志着这一时期工程技术水平发展的新高度，在青铜冶炼技术方面积累了丰富的实践经验。由于发明了风箱，冶铁技术也逐渐产生和发展起来，出现了最初的铁器。铁器工具代替石器工具，是工程技术上的又一次重大变革。冶铁技术的发明和铁器的广泛使用，是这一时期科学技术的最重要的成就，它大大提高了社会劳动生产率。不仅造成了奴隶社会向封建社会过渡的重要条件，而且也成为整个封建社会的主要技术基础。由此可见，工程技术的初期发展是经历了原始社会、奴隶社会、封建社会三个历史阶段。这个历史时期的基本特点是，工程技术主要处在经验的物化阶段，生产技术基本上是手工的。自社会出现阶级以来，工程技术就在阶级对立的社会中发展着。这时，在生产中创造物质财富、积累生产经验的是奴隶、农民和手工业者，他们的实践经验是技术进步的基础。然而，主要的生产工具和社会财富却被奴隶主和地主所占有。这一时期工程技术的进步，一方面得到生产的推动，另一方面又受着社会阶级的深刻影响。但是，生产的发展，经验的积累仍然是推动技术进步的根本动力。整个说来，早期工程技术的进步还是相当缓慢的，生产力水平也是低下的。一方面是由于技术基础薄弱；另一方面奴隶主和地主阶级也并不关心技术的改善。在奴隶制社会中，奴隶被当做有生命的工具，他们在生产中则用怠工和破坏劳动工具等手段，来反抗奴隶主的残酷压迫。而奴隶主为了防止奴隶的破坏，便只给奴隶使用最粗糙、最笨重而不易损坏的工具。封建地主阶级也只想通过地租和各种超经济剥削手段榨取农民的血汗，而农业生产工具改进与否对他们则是无足轻重的。当奴隶主和地主阶级走向没落时，他们就更是穷奢极欲，用暴力镇压人民，使生产遭到破坏，经济停滞不前，从而严重阻碍了工程技术的发展。马克思指出：“现代工业的技术基础是革命的，而所有以生产方式的技术基础本质上是保守的。”奴隶制和封建制的生产方式，由于其技术基础的保守性，终究不能长期存在下去，以工程技术不断革命为特征的新的生产方式战胜旧的生产方式将是不可避免的了。第一次技术革命（一）工程技术变革的社会条件十八世纪六十年代开始的工业革命，是人类历史上使用铁器之后的第一次技术革命。它开始于纺织工业的机械化，以蒸汽机的发明和广泛使用为主要标志，从而促进了近代工程技术的产生和发展。近代工程技术产生于资本主义革命时代，这个革命主要是以英国工业革命和法国资产阶级革命载入史册的。在封建社会中工程技术的发展促成了资产阶级的产生，并使他成为新社会的统治阶级。资产阶级在推翻了封建制度以后，也推动了工程技术的进一步发展。资产阶级需要科学技术的发现和发明，是由资本主义生产决定的。资本主义生产是以追求剩余价值为目的的商品生产，资本家之间的竞争是资本主义生产方式的内在规律。资本家要赚钱，要在竞争中战胜对方，就必须不断扩大生产规模，不断地改进生产工具和技术设备，用机器生产代替手工劳动，用新的机器代替旧的机器。英国在十八世纪开始的工业革命，是资本主义制度下生产力大发展的开端和准备，从而推动了工程技术的变革。工程技术的变革最先是从棉纺织业的工作机开始的。由于制造了新的工作机，动力机的革命已成为必要，并使传动装置相应也发生了变革。（二）蒸汽机的发明和改进蒸汽机的发明主要是由于英国的纺织业和采矿业的需求，但它的技术的应用则要广泛得多。原始的蒸汽机，最早是在十八世纪纽柯门的一个雏型技术中诞生的。以后英国工匠瓦特应用布拉克的“比热”和“潜热”理论做指导，改进了纽柯门蒸汽机，解决了汽缸漏水的问题，发明了冷凝器。后来他又发明离心调速器和飞轮，这样才从理论上和实际上加以完善，提高了蒸汽机的效率，并使蒸汽机成为适用于一切工业部门的原动机，从此工作机便以蒸汽机作为主要动力。恩格斯指出：“蒸汽和新的工具机把工场手工业变成了现代的大工业，从而把资产阶级社会的整个基础革命化了。”蒸汽机的发明和改进是工业革命的决定因素它大大加速了从手工生产过渡到机器生产的工业革命的进程，推动了工业生产技术的全面变革。相继发明了蒸汽轮船（1807年）和蒸汽机车（1817年），使交通运输事业发生了革命。同时，冶金业特别是炼铁、炼钢技术也得到极大发展。美国机械师亨利莫兹利（1771年-1831年）把旧式车床全部改为铁制的，并于1797年制成带滑动刀架的车床，这是机床发展史上的一个重大突破。从此以后，在机械加工过程中人手可以不直接握持刀具，而只要操纵刀架就行了。车床能够按指定尺寸自动加工圆柱体或螺丝，这是机械加工技术发展史上的重要创造，它标志着切削加工完成了一个质的飞跃，从此形成了机械操作的金属切削机床，使机床迅速得到发展，推动了机器的进一步完善。这一时期的技术发明尽管是适应资本主义生产发展的需要而产生的，但这些发明这一时期的技术发展基本上是靠工匠或工程师的经验积累创造的。虽然这些发明符合力学、物理学规律，但却很少有自然科学家参加和用科学理论的自觉指导，这一点与早期的工程技术性质相似。然而早期工程技术的发展是不被当时的封建统治阶级所重视，而资产阶级则重视技术上的发明创造。早些年，英国资本家为奖励技术上的创造发明，就建立了专利制度。“以蒸汽机的广泛使用为主要标志的第一次技术革命的后果，正如马克思和恩格斯所指出：资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。”蒸汽机和工作机为资本主义生产提供了强大的物质技术基础，成了资本主义战胜封建主义，确立资本主义生产方式的强大武器。处于上升时期的资产阶级，由于十分重视科学而采取了一系列的措施，也有力地促进了这个时期自然科学的发展。新实验、新材料、新定律、新学说如雨后春笋，力学更加成熟，分子物理学、电磁学、化学、生物学以及数学都在自己的领域内跨入了新阶段。从十五世纪下半叶开始的近代自然科学发展到十九世纪，已由搜集材料的阶段进入到整理材料的阶段，各门科学都接近完善。理论自然科学趋于成熟，为工程技术的理论化、科学化奠定了基础。第二次技术革命（一）电机的产生和电能的应用十九世纪七十年代是电力时代的开始。电力的应用是继蒸汽机的使用之后的第二次技术革命。这次技术革命固然是大工业对动力提出的新的要求，但它的出现不是直接来源于生产，而是来源于科学实验，来源于对电磁现象研究的结果。电和磁是早在两千多年前就已发现了的自然现象，但在十九世纪以前，人们把它们两者看做是各不相关的。到了十九世纪，意大利的物理学家伏特（1745年-1827年）首次制成了能运用于实际目的的化学电池（1800年）；丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应（1819年），电和磁的研究得到迅速开展。1831年英国工人出身的科学家法拉第发现了电磁感应定律，它是发电机的理论基础。1832年法国的皮克希按照电磁感应定律，用永久磁铁做转子，制成了发电机。后来人们1840年-1865年间，制成了电磁电机，并把它用于电镀工对转子和定子作了多次改进，而在1867年德国的西门子首先制成自激式直流发电机，它使用了由发电机本身产生的电流供电的强有力的电磁铁，效率比早期的电磁机高得多。以后，1870年格拉姆发明了环状转子1872年德国的阿尔特涅克又发明了鼓状转子，发电机就进入了实用阶段、有实用价值的电动机已经制成，从此开始用电力代替蒸汽动力。八十年代又解决了远距离输电的问题，从实用发电机和电动机的制造，到配电网络和远距离输电在技术上的成功，电力工业便开始建立起来，开辟了电气化的新时代。1844年美国的莫尔斯（1791年-1872年）发明了电报，1876年美国的贝尔发明了电话。十九世纪末出现的无线电技术，是在原来已经广泛使用的有线电报和电话之后，又添加了更为有力的通讯工具。这样，人类历史上就出现了以电为基础的现代物质文明，广泛应用于动力、照明、通讯等社会生产和社会生活的各个领域。电力的应用使整个工业生产面貌大为改观，电力所创造的社会生产力比蒸汽时代要高得多。从电磁学的实验和理论的发展到电力时代的出现，生动地表明了，在科学进入比较成熟的阶段后，科学不仅对生产的发展能起直接的推动作用，而且已经走在生产的前面，起着指导作用。使工程技术从主要以劳动者的经验和技能的阶段，发展到了以科学在工业生产中的应用为主要特征的阶段。这是科学与生产之间关系的一个新的开端二）内燃机的发明和使用随着资本主义大工业的发展，蒸汽机已不能满足动力的需要。通过对提高热机效率和热力学的研究，导致内燃机的发明。十九世纪末，在德国科学家奥托制成煤气机后，又发明了汽油机和重油机。1892年德国的狄塞尔制成了可用低级燃油的高压缩型自动点火内燃机，使之成为实用的动力机。如果说，发电机首先是有利于城市工业，内燃机的发明和应用则使农业生产技术发生重大革命。拖拉机的使用，促进了农用工作机的大量制造和农业机械化的进程。内燃机的发明，使汽车制造业也发展起来。汽车的普遍应用，公路网的兴建，使生产和社会的联系大为增强。大工业和城市的发展，打破了农村的闭塞状况，汽车成了重要的交通。1913年美国福特汽车工厂采用专用机床生产汽车，它在专业化、标准化和流水作运输工具。使生产过程方面有了重大的工艺改进，它是现代化生产的先驱。内燃机的发明和应用还改变了铁路运输状况，并已成为各种运输的强大动力。更重要的是，于1903年人类第一架飞机装上汽油机飞翔于长空，人类几千年来的幻想终于实现了。总之，电机、内燃机的生产技术的迅速发展，不仅引起了大工业的日益兴起，而且大大改变了社会的落后面貌，加速了历史发展的进程。第三次技术革命二十世纪四十到五十年代，出现以原子能工业、电子计算机和空间技术为主要标志的第三次技术革命。这次技术革命的内容比前两次技术革命更为丰富，影响更为深远。它还包括自动控制、遥感、激光以及合成材料等技术，同时又产生了新型的综合性的基础理论一控制论、信息论和系统论，等等。（一）原子能的开发和利用原子能的开发和利用，是近三十年来发展很快的技术前沿。因进入三十年代后，由于电力工业和无线电的发展，发明了可产生六十万伏的高压倍加器、静电加速器和回旋加速器，使人们在核反应实验方面取得了巨大进展。早在1922年，英国科学家阿斯屯根据同位素的理论明确地预言：原子核中所蕴藏的能量在将来可以作为工厂的动力或用于制造核弹。1932年，利用加速器实现了原子核的蜕变，同年又发现了中子，它立即就被人们用作炮弹以实现核反应。1933年德国的哈恩、施特拉斯曼等人，发现用中子轰击铀原子核，可使铀核分裂成为两块，同时释放出能量，这种能量称为原子能。实验证实了利用原子能的实际可能性，并已估计出一克铀在裂变中能释放出多大的能量。铀原子核裂变现象的发现，揭开了原子能利用的新时代。当时，正是第二次世界大战前夕，战争和军事上的迫切需要，刺激了各国立即转向原子能在军事上实际利用的研究。美国于1945年用铀235和钚239制成了快中子链式反应爆炸装置原子弹。原子能作为工业动力的能源在五十年代还只是试验和摸索阶段，到七十年代以后，原子能发电技术才得到推广应用。此外，为适应空间技术发展的需要，核反应堆小型化方面也取得了重大突破。（二）电子计算机的出现和发展电子计算机，通常是指电子数字存储程序计算机。它是一种能自动、高速地对数据进行计算和对信息进行加工的电子装置。电子计算机最初是由军事的需要而发展起来的，第二次世界大战期间，出现了高速飞行的喷气飞机和导弹。雷达能发现目标，但如果没有一种快速的计算工具来进行弹道计算和控制空防火力，那么防空雷达的性能再好也是没有意义的，只能发现却来不及反击，电子计算机正是在这种情况下应运而生。目前，电子计算机正向巨型、微型、网络、智能模拟等方面发展。电子计算机广泛应用于自动控制，促使工业生产和工程技术迅速实现自动化。五十年代初，电子计算机已开始用于喷气式飞机，随后用于导弹等战略武器，以及发射人造卫星。随着电子计算机技术的发展，特别是微型电子计算机大量出现，用电子计算机进行自动控制也越来越广泛，在宇宙空间、工业生产、交通运输和商业部门等方面，建立起各种各样的自动机、自动仪表、自动化工厂、车间，以致大型自动化系统。不仅节省了人力，提高劳动生产率，使工厂企业得到根本的技术改造，而且还创造出具有一定人类智能的机器人，可以用它在海底、高山以及其它人类无法工作和生活的地方进行自动化生产，收集资料。并利用空间所具有的特殊条件，建立自动化的空间实验室和空间工厂。电子计算机还广泛应用于经济、军事、交通运输、科研、文教、医疗、科技情报资料及图书管理等方面。电子计算机技术是一种在本质上不同于以前的技术，因为它带来人类智力和思维即脑力劳动的的解放。以电子计算机为基本手段的现代化信息技术的发展，是人类历史上又一次重大技术革命，它日益深刻地影响着现代生产、经济、科学和人类社会生活各方面的变革。（三）空间科学技术的诞生