工程導論:

工程概說

賀陳弘院長

100年9月14日

一、「工程」是什麼？

二、「工程師」是什麼？

三、工程與科學

四、工程與經濟

五、工程與藝術

六、工程溯源與近代工程重大成就

七、主要工程領域

八、二十一世紀的工程挑戰

九、工程師的角色與需要具備的能力

十、工程師的責任與倫理

十一、我國工程教育與清華大學工學院

一、「工程」是什麼？

英文 engine/engineering/engineer 源自拉丁文ingenerare，意為創造、製作。

工程，其實是個現代名詞，可能只有二、三百年的記錄。但是人類應用工程的內涵來改善生活，則至少已有五、六千年的歷史，大約與人類文明平行發生。

維基百科：工程是「應用科學和技術的原理來解決人類問題」 。

美國工程技術評議會(ABET)：「工程是應用由學習、經驗與實務獲得的數學和自然科學知識，為了造福人群，開發各種途徑以有效利用材料與自然力的一種專業。」 。

美國國家研究協會(National Research Council)：「舉凡企業、政府、學術機構或個人的努力下，應用數學或自然科學的知識，在研究、開發、設計、生產、系統工程或技術操作上，達成產出以使用為目的之系統、產品、製程或技術特質與內涵的服務。」 。

Engineering = Science + Economy

二、「工程師」是什麼？

各種機械、工具的發明、設計者 (One who practices engineering is called an engineer)。

工程師通過想象、判斷和推理，將科學、技術、數學和實踐經驗，應用到對象的設計、製造與操作中。

工程師最關鍵和獨特的任務是發現、理解並結合實際的局限來達到滿意的結果。

工程師從事的工作依照使用工程知識的多少與深淺，大致分為學術性、專業工程與工程服務三大類。

三、工程與科學

工程是以科學--主要是物理、化學與數學為基礎，延伸到其他領域。

科學家主要在求知（knowledge-driven），工程師主要講究應用（application-driven）。

科學家探索發現一般性法則（general principles），工程師則遵照此既定原則，評價各方案的優劣，並選擇最能滿足要求的最佳方案。

從相互包含的角度來說 ，科學家是為了研究知識而製造物件，而工程師為了製造物件而研究知識。

四、工程與經濟

工程師主要講究應用知識，製造物件，來解決問題；這個物件必須在經濟上是可行的，否則沒有任何應用價值(application driven)。

經濟的意涵是「交換」；如果所製造的物件，無人有意交換以解決所面臨的問題，這件工程就不具備經濟的價值，也就無法被應用來解決問題 。

為了促進「交換」，而需要應用工程來解決問題；例如機場/道路(土木工程)、車輛/冰箱(機械工程)、電腦(電機工程)……，所以，工程具備促進經濟發展的價值。

五、工程與藝術

工程與藝術共通之處，是創意與創造。不同的是，工程有特定的功能；藝術通常沒有特定的實用功能。

兼具兩者特性之領域：如工業設計、建築設計、公共藝術與景觀工程等。

藝術可以啟發工程上的創意：如雪梨歌劇院、鳥巢體育場。

工程可以幫助藝術延伸創作的尺度與取材：如自由女神像、雷射光。

六、工程溯源與近代工程重大成就

埃及金字塔、古代征戰用攻擊塔、浮橋、擲石器、馬戰車，城堡、障礙物及浮橋。

大禹治水 、李冰修建四川都江堰、萬里長城、漕糧運河、孔明的木牛流馬與孔明燈、指南車、鑄鐵、造紙、印刷術、火藥、絲織、製瓷、水車等。

蒸汽機與織布機、電動機、真空管、電晶體。

美國國家工程學院與美國工程學會聯合會選出「二十世紀最最偉大的二十項工程成就。」：

1. 電氣化，2. 汽車， 3. 飛機，4. 水供給與分配，5. 電子元件，6. 無線電收音機與電視，7. 農業機械化，8. 計算機，9. 電話，10. 冷氣與冰箱，11. 公路，12. 太空船，13. 網際網路，14. 影像技術，15. 家電用品，16. 健康醫療技術，17. 石油與石化技術，18. 雷射與光纖，19. 核子技術，20. 高性能材料。

七、主要工程領域

大致可以分為土木工程、機械工程、電機工程及

化學工程四大基本領域--「土、機、電、化」的

架構。晚近許多新興的工程領域，大致由此衍生

而來。

土木 Civil Engng

機械 Mechanical Engng

電機 Electrical Engng

化學 Chemical Engng

工業 Industry

工業活動的基礎部門

八、二十一世紀的工程挑戰

二十一世紀人類社會面臨的嚴峻挑戰：包括地球

溫室效應、自然資源枯竭、環境污染、廢棄物處

理、重大災害、饑荒、基因工程…… 。

九、工程師的角色與需要具備的能力

專業知識

蒐集、分析、組織及應用資訊的能力

跨學科的合作

終身學習

有效表達想法

英語能力

文化涵養

十、工程師的責任與倫理

工程師對社會的責任

• 守法奉獻：恪導法令規章、保障公共安全、增進民眾福祉。

• 尊重自然：維護生態平衡、珍惜天然資源、保存文化資產。

工程師對專業的責任

• 敬業守分：發揮專業知能、嚴守職業本分、做好工程實務。

• 創新精進：吸收科技新知、致力求精求進、提昇產品品質。

工程師對業雇主的責任

• 真誠服務：竭盡才能智慧、提供最佳服務、達成工作目標。

• 互信互利：建立相互信任、營造雙贏共識、創造工程佳績。

工程師對同僚的的責任

• 分工合作：貫徹專長分工、注重協調合作、增進作業效率。

• 承先啟後：矢志自勵互勉、傳承技術經驗、培養後進人才。

十一、我國工程教育與清華大學工學院

梁啟超先生到北京清華演講，以「君子」為題。引述易經中之「天行健，君子以自強不息」及「地勢坤，君子以厚德載物」勉勵同學，學校遂將「自強不息，厚德載物」採為校訓 。

培育「領導人才」與「君子」（leader and gentleman）：以培養能掌握時代趨勢、追求學術卓越、兼俱科技人文素養與關懷社會的領導人才為目標 。

梁啟超先生說：清華學子，薈中西之鴻儒，集四方之俊秀，為師為友，相蹉相磨，他年遨遊海外，吸收新文明，改良我社會，促進我政治，所謂君子人者，非清華學子，行將焉屬？

清華大學工學院

清大工學院一百二十餘位師資，大學部學生約 1400位、碩士班 900位、博士班700位;目前有化學工程、動力機械工程、材料科學工程、工業工程與工程管理學系、工學院學士班與奈微系統工程研究所、生醫工程研究所(籌備中)、生物工程碩士學位學程、分子工程碩士學位學程及先進能源博士學分學程。

專任教師人數

學生人數

單位

教授 副教授 助理教授 講師 合計

化工系 20 2 2 0 24

動機系 28 4 3 0 35

材料系 26 2 4 0 32

工工系 16 3 4 1 24

奈微所 3 2 5 0 10

合計 93 13 18 1 125

單位

大學部 碩士班 博士班 合計

化工系 224 147 137 508

動機系 422 238 127 787

材料系 499 225 225 949

工工系 255 187 81 523

奈微所 43 65 108

工學院學士班 65 63

合計 1,437 844 720 2,938

College Life

別緊張！

0. Am I in the Right Place? - Sharing the Basics of World - Establish Friendship - Be Brave to Develop your Potential

1. How to Study? - Efficient Study - Find the Logics - Be Brave to be Alone

2. The Value of Joining a Club - Develop your Life-long Interest/Taste - Inter-personal cooperation - Planning and Carrying out

3. Boys and Girls -Learn the Half of the World -Inter-personal cooperation -Potential Life-long Accompany

4. Keep Fit -A Life-long Health Insurance (30看學歷- 40看能力-50看體力-60看病歷)

-Fine Mood and Doing Good

5. Make Use of Summer/Winter Breaks -Travel; Exchange; Interesting Reading; Volunteer; Hobby Exploration; Intern;… (Once-in-Life Experience, Widen and Deepen your Mind)

* Stay contact with parents * - A life-long concerning person - Getting support & strength

Wish you a successful life in

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