通用工程介绍/艺术家
艺术 是文化的一个巨大分支。“艺术”和“艺术家”这两个词通常指的是视觉艺术。艺术,正如许多工程院校所理解的那样,是虚弱的、边缘的,也许是无用的。它是一个“软”科目,缺乏硬科学的严谨性。但实际上,两者之间并没有太大的区别。
工程项目的经济学是从赞助人、委托和资助发展而来的,就像艺术一样。约瑟夫·B·斯特劳斯花了八年时间为获得资金和政治支持而奔走,但没有成功,直到他将一个旋转桥改为悬索桥。然后,他被任命为金门大桥的首席工程师。即使在今天,工程师也依赖于政府资助/合同、商业投资或雇佣工作来为项目提供资金。
视觉艺术是工程的重要组成部分。工程师想象和绘画。最初的工程师是平面艺术家。斧头使用者有改进想法。工程师/艺术家会倾听并画画。然后,工程师/艺术家会将图纸交给铁匠。一个新的斧头会制作出来并进行测试。
直到 60 年代,第一门工程课是工程制图。托马斯·E·弗兰奇的教科书 "工程制图手册" 为超过 50 年的制图标准奠定了基础。它在 1994 年(第 14 版)仍然出版。它仍然是教授 K-12 制图的绝佳方式。如今,大多数工程学院都要求工程专业的学生学习 3D 建模软件,例如 ProE Wildfire、SolidWorks、AutoDesk Inventor 或 Google Sketchup,以便完成项目。
成功的艺术家并非任性、异想天开或缺乏纪律。艺术家不能任性,否则他们将得不到经济上的支持。工程师也希望摆脱人们告诉他们该做什么的束缚。艺术家不能异想天开,否则他们永远不会发展出独特的风格。因此,工程师会建立起在特定技术方面取得成功的声誉。艺术家不能缺乏纪律,否则艺术永远无法完成。工程师和艺术家都有“风格”。
最优秀的艺术家并不孤军奋战。灵感来自与其他人的尖锐边缘的摩擦,以及在原本单调乏味的无聊中创造边缘。这对于工程来说也是如此。经理们在看到工程师意见不同,然后协商达成共识后,会感到最自信。工程师们认识到音乐、运动、交谈、改变媒介(纸张、白板、电脑)都有助于完成作业或项目工作,就像艺术家一样。
艺术并不比工程更开放。工程师从定义不明确的问题开始,这些问题没有唯一的“正确”答案,而是有很多答案。一些问题过于受限(太多相互冲突的请求/要求)。另一些问题则不够受限(太少的请求/要求,不知道从哪里开始)。有些问题没有解决方案。如何证明这一点?有些解决方案比其他解决方案更好。做出错误的选择与做出正确的选择是相同的玩法,因为通常两者都没有先例。没有人知道正确或最佳的设计,因为没有人知道什么是最佳。例如,自行车在一个维度上略微不稳定。这使得转弯变得容易。在莱特兄弟首次动力飞行之后,飞行员和工程师花了 30 年时间才找到最佳的飞机稳定性/不稳定性。
工程师的工作看似精确,但隐藏在其中的是信息选择、含糊不清的判断、直觉行为以及对世界运作方式的假设。工程师传达的信息是压倒性的视觉:而不是口头的,也不是数字化的。在图纸和屏幕截图的背后是数字、指令、程序和应用程序故事,就像视觉艺术一样。
现代工程项目仍然需要工程艺术家。随着工程越来越接近科学,结合工程元素的专业艺术职业应运而生。这些包括建筑师、工业设计和环境设计。1999 年 ABC NightLine 的节目 "DeepDive" 完美地捕捉到了工程的工业设计部分。
一个沮丧的工程师有几个选择。一是找到一个不同的起点。另一个是反复做同一件事,直到厌倦为止。然后沉浸在无聊中,直到找到游戏的精神。
.. just stare at the machine. There is nothing wrong with that. Just live with it for a while. Watch it the way you watch a line when fishing and before long, as sure as you live, you'll get a little nibble, a little fact asking in a timid, humble way if you're interested in it. Zen and the Art of Motorcycle Maintenance, Part III 26
第三种方法,对称、模式和匹配的方法,就是艺术。一些工程师在观察蛇的肋骨笼时会看到一个芬克桁架。一些工程师仅仅通过美感来指导,就可以创建一个没有QMC 设计方法的电路。
"Poets say science takes away from the beauty of the stars - mere globs of gas atoms. I too can see the stars on a desert night, and feel them. But do I see less or more? The vastness of the heavens stretches my imagination - stuck on this carousel my little eye can catch one - million - year - old light. A vast pattern - of which I am a part... What is the pattern, or the meaning, or the why? It does not do harm to the mystery to know a little about it. For far more marvelous is the truth than any artists of the past imagined it. Why do the poets of the present not speak of it? What men are poets who can speak of Jupiter if he were a man, but if he is an immense spinning sphere of methane and ammonia must be silent?" Richard Feynman Quote
工程师们知道,当他们的作品真实、美丽和美好时,他们就拥有了胜利。它被称为“优雅”。在做作业时练习一下。跳过当下的设计规则。专注于美。测试结果是否满足所有技术要求。
这会导致对“形式追随功能、外形尺寸,以及最终的希腊哲学形式”的研究。
某些东西可能是真实的(做到了它声称的事情)、好的(有助于改善世界),但却因为丑陋而卖不出去。某些东西可能是欺骗性的、无用的(宠物石),但仍然因为美丽而卖得很好。一些工程师靠修复旧的铁桥(艺术)为生。另一些人创办公司生产和销售电子艺术用品或奇特、昂贵的木工工具。他们参与了音乐视频和商业广告的制作。一些大一工程专业的课程只鼓励鲁布·戈德堡式项目。
工程实践是学生和工程师的活动,他们阅读的书籍,他们获得的荣誉,他们投资的工具,以及他们提供的服务。
视觉艺术家会参加评审展览和作品展,展示他们的作品。 皇家艺术学会 从 18 世纪开始,就为解决特定问题颁发奖项。在美国,解决这些问题被称为“竞赛”。竞赛由美国联邦政府(DARPA、NASA)、州政府和行业 赞助。其中一些竞赛会提供种子资金来启动项目,并每年颁发足够的奖金,以维持全国范围内的运营。其他竞赛则需要筹集资金。竞赛由工程协会、当地博物馆和独立的非营利组织赞助。竞赛数量众多,几支队伍参加几项竞赛的学校有机会获胜。
所有工程学院都会张贴项目海报。有些海报会保留几年,另一些则会设置一天。在一些学院,项目日] 从海报环节开始,然后过渡到演示环节。听众包括大一新生和家长,他们正在决定是否来这所学院,所有工程专业的学生都站在自己的海报旁,准备解释他们的项目,教授们则接待潜在的项目客户(企业),这些客户将为学院的项目付费。
在社区大学,最起码也要进行为期几天的海报展示。在走廊里摆上一些折叠桌,将一些泡沫板靠在墙上,并开始宣传活动。包括任何科学论文。
即使是小社区,也会有工程师展示他们的农业设备、马车、老式汽车、老式拖拉机、老式电子产品。还有工业博物馆、科学博物馆、航空航天博物馆和历史博物馆。一些博物馆只是装满了学校展示和讲述物品的盒子。有些仅仅是俱乐部,比如玩遥控飞机的俱乐部,或者练习灾难响应的无线电爱好者俱乐部。这些博物馆的最佳愿景是在科幻小说《上帝之眼中的微尘》中体现。这些机构始终需要青少年的关注。
描述事物工作原理的物理模型的重要性,已经被游戏和网站(例如“东西是怎么工作的”)的物理学所削弱。然而,亲身体验模型可以激发工程直觉。某些博物馆专门收藏这些模型,例如罗得岛蒸汽博物馆的蒸汽机。模型的重要性在 18 世纪就已经被认识到。瑞典有一个博物馆,收藏了 1800 年之前建造的 412 个模型。它们包括“机械字母”,其中包括杠杆、楔子、螺丝、滑轮、绞车等。如今的塑料模型是孩子们入门的好选择。
如今的工具包是 乐高 和 DIY Arduino 世界。早在 80 年代,为了追求“高科技”,老式的机械工具包就被抛弃了。老式的机械工具包与齿轮、皮带、对准、发动机以及一般的运动有关。下一波工具包是生物 类的。
许多早期从草根阶层到工程/科学富豪的成功故事,都是从一个年轻人在书店工作开始的。
在 1995 年之前,工程师可以通过他们收集的技术手册和书籍来定义。《火工学》(1540 年)包含 85 幅关于冶金学的木刻版画。《机器剧场》 出版于 1724 年至 1739 年之间,将当时的机械库汇集到 10 卷中,近 500 幅雕刻版画。《机械练习》(1683 年)描述了印刷、锻造、木工、车工和砌砖等行业。
《佩里手册》 收录了化学工程师想要的大多数单元操作的配方。唐·兰卡斯特 的食谱帮助许多电气工程师开启了职业生涯。土木工程有许多经验性 设计书籍(土壤、海洋、交通等),许多其他工程学科认为土木工程师不够“科学”或“数学”。事实并非如此。请参阅本文中的科学 部分。
大多数工程书籍和教科书一样昂贵。事实上,它们开始看起来像教科书。与教科书一样,它们也逐渐进入公共领域。许多正在成为昂贵的仿真软件。旧版本正在进入网络。找到它们。阅读这些书籍。学习仿真软件,就像胡佛、法拉第和……以前做的那样。
工程书籍只是工具。锤子激发砸东西。画笔激发绘画。工程书籍和仿真软件激发更多的东西。
许多工程师会收集废旧物品。任何坏掉的东西都会被拆开,而不是扔掉。一个好的废旧物品堆是很有启发性的。在工程专业的大一课堂上,废旧物品堆有助于让学生从玩耍过渡到先动手做,再到设计。在演示中,再利用 这些废旧物品是一个卖点,因为听众已经理解了形式、功能和生命周期。
鲁伯特·塞尔芬·戈德堡 项目 中突出了再利用。例如,一个关于激光打印机的鲁伯特·塞尔芬·戈德堡项目将暴露所有电机、继电器、开关并对其进行再利用。激光将被替换成一个明亮的 LED,镜子将散射它的光线。鲁伯特·塞尔芬·戈德堡项目是伟大的大一 项目,因为它们是开放式的。这里开放式意味着没有期望,即最大限度地发挥艺术自由。
He experimented further. In one class he had everyone write all hour about the back of his thumb. Everyone gave him funny looks at the beginning of the hour, but everyone did it, and there wasn't a single complaint about ``nothing to say.'' Zen and the Art of Motorcycle Maintenance, Part III, 16