高中工程/历史主题

在本章中，四个主题反复出现；它们在整个工程史中不断重复。每个主题都与本章的学习目标之一相关，并且将在本章中多次说明。我们将在开始历史之前简要介绍这些主题。

工程需要创造力和判断力，将数学和科学应用于解决问题。您将在本章讨论的大多数工程发展中认出这个主题。这方面的具体例子包括蒸汽机的开发和电灯系统的开发；在这两种情况下，在工程师利用这些原理开发技术之前，都建立了与蒸汽动力和电力相关的基本科学原理的理解。然而，仅有理解并没有立即导致技术的实施；通常需要付出大量努力才能使事物正常运作。

复杂的工程问题通常由在更广泛的社会结构中工作的团队解决。例如，历史上大多数大型建筑项目，例如古埃及的金字塔、中世纪欧洲的大教堂或美国西部的巨型水坝，都需要大量的材料、劳动力和其他资源。这些资源由政府、公司、教会或其他组织提供。此外，大型项目需要组织大量人员。所有这些都是在社会结构内完成的。

政府是不断影响工程进步的一种社会结构。政府经常为工程项目提供资源，并推动新技术的发展，包括用于测量经度的精确时钟、早期计算机、军用飞机以及火箭和太空旅行技术。除了提供资源之外，政府还通过法律和政策影响技术。一些法律可能是为了保护公众安全而实施的；例如，19 世纪后期蒸汽机锅炉的爆炸导致了政府监管和安全标准。专利代表政府利用法律影响技术的另一种方式；专利授予其持有人阻止他人使用特定技术或设计的合法权利。

随着技术的进步，它变得越来越复杂。因此，许多早期的工程成就可归功于个人或小型团队。然而，大多数最近的工程成就都是由多学科的工程师团队取得的。

工程进步提供了新的能力，进而增强了工程能力。许多技术进步为进一步的技术进步奠定了基础。例如，经济型印刷方法（包括活字印刷和机械印刷机）的开发导致书籍的更广泛传播并促进了识字率；这反过来又导致了科学知识的广泛传播，为工业革命奠定了基础。再举一个例子，计算机的开发促进了随后计算机辅助设计软件的开发，该软件现在被用来创建功能更强大的计算机。

工程既产生了预期的和理想的结果，也产生了非预期的和不良的结果。例如，卡车和汽车的开发使人员和货物能够在更广泛的范围内旅行。然而，这些车辆是空气污染的主要来源，尤其是在发展中国家，并且这些车辆已使城市蔓延成为大多数美国主要大都市的主要问题。在当今世界，工程系统已经变得极其复杂，没有一个人能够理解复杂技术系统的所有影响；这种复杂性产生了不确定性，这会导致问题甚至灾难，尤其是在工程师开发系统时无法预见情况或后果的情况下。

在阅读本章时，看看您是否能找到每个主题的示例。

此材料改编自可在以下位置找到的原始 CK-12 书籍此处。这项工作是在知识共享署名-相同方式共享 3.0 美国许可协议下授权的