第一篇 古今精品工程概述

第一章 工程与精品工程概述

第一节 工程的起源与发展

一、工程的起源

在研究并学习古今精品工程时，第一个需要解决的问题就是工程起源的问题。因为一切工程活动都是人类智慧的结晶，并且人类在建造工程的过程中涉及各种工具的应用，所以工程的起源问题与人类的起源、工具的起源必然存在着千丝万缕的关系。

首先，工程起源于人类生存的需要，而人类的诞生时间大约是在250万年之前，因此工程的历史是非常悠久的。同时，考古界普遍认为劳动是区分人与猿的显著标志，所以工程活动是人之所以为人的重要依据。

其次，工程起源于人类对一切非自然生成的有用物的需要。因此，工程活动可以理解为通过使用工具建造非自然生成的有用物的活动。所以，工具的出现掀开了人类进行工程活动的新篇章。目前，考古界发现人类使用最早的工具为琢石，距今约有200万年的历史。

在人类一切的需要中，最重要的是对生存的需要，具体而言是对住所的需要。因此，在工程发展的历史上，建造基础设施的土木工程是最早出现的工程。

二、工程的发展

从远古时期人类制造出的第一个工具到现如今屹立于世界的伟大建筑物，伴随着人类物质文明和精神文明的不断进步和发展，工程活动的发展历史同样是一个漫长、曲折、复杂，但又激动人心的过程。

（一）工程发展的历史阶段

1．工程的原始时期

工程的原始时期指的是从人类制造使用石器工具到一万年前出现早期农业活动的一段时期。这个时期也被称作史前时代，在技术史分期中属于旧石器时代，在地质时代属于上新世晚期更新世。

在工程的原始时期，最主要的标志是发现并使用工具。早期的工具以打制石器为主，主要特点是简单、粗笨；中期时，人类已经开始使用骨器；到了晚期，工具的种类增多，出现了磨制工具，在功能上也更加方便。特别是人类可以将不同的工具进行简单的组合来适应变化的外部环境，例如弓箭、投矛器等。

在这个时期，工程活动的原材料主要是石头、木材、动物的骨、筋、腱等。工程活动的操作方法有敲打、撞击、截砍、捆绑等。此外，人类在工程的原始时期已经学会了使用明火和钻孔技术。而采矿（燧石矿）工程活动是这个时期的重要工程活动。

从人类的居住环境看，早期由于四季中植物的变换和动物的迁移，人类居无定所，主要以岩洞为栖身之处。中期，开始出现粗糙简陋（如帐篷型的和地下式的）的人造住所。到了后期，村庄逐渐出现。因此，建造居住场所同样是原始时期的人类的主要工程活动之一。

2．工程的古代时期

工程的古代时期指从人类开始使用磨制石器到距今约两千至五千多年的一段时期。这段时期也被称为新时期时代。

在这段时期中，出现了陶器、金属器具，尤其是青铜器、铁器。其中，伴随着人类生活的稳定和农业的发展，陶器作为一种贮存粮食的日常工具出现了。陶器制造过程的高温加工技术也日渐被人类所掌握。在此基础上，产生了金属工具，其主要的原材料有石头、木材、金属、黏土等。在公元前4000年—公元前3000年，出现了青铜器。其中，制造青铜器的工程活动涉及熔化和成型等工艺。后来，人类开始将分布广泛且容易获得的铁作为工具的原材料。在铁器时代，开始出现了大型的水利工程。

在工程的古代时期，因生产力的发展，一些大型的、具有特殊功能作用的工程开始出现，主要用于政治、宗教活动，并且其中一些工程融入了美学要素。

在这一时期，逐渐产生了工程设计、组织、施工等活动形式。工程的对象也扩展到冶金、农业、城市建设等多种领域，主要是机械工具、拱、路、桥、水车等，甚至是教堂、城堡等。

3．工程的近代时期

以蒸汽机的发明和使用为标志的第一次产业革命是工程的近代时期，使人类开始进入工业时期。在这一工程时期，产生的工程主要有机械工程、采矿工程、纺织工程、结构工程等。

机械工程兴起于1650年前后，是一种复杂的系统生产技术工程体系。从最早的机械钟表到蒸汽机，形成了从动力机到工具机的转变。采矿工程开始于1700年左右，因为机器的广泛使用，使得采矿规模不断扩大。纺织工程出现在1730年前后，以蒸汽机为动力的纺织机使得纺织工业发生变革，最终导致纺织工程的出现。结构工程产生于1770年左右，其使用的材料涉及木、石、砖、泥以及金属。

4．工程的现代时期

以电力革命为标志的第二次产业革命是工程的现代时期。在此期间，工程的类型、工程的方法发生了巨大的改变。

19世纪至20世纪初，是以冶金工程为代表的重工业时代。工程活动的对象主要有铁路、机器、桥梁、地铁、隧道、大坝、海轮、输油管等。

20世纪中叶，人类逐渐进入后工业时代。这一时期以计算机为主要标志，因而又被称作是信息时代。其主要工程有核工程、航天工程、生物工程、微电子工程、软件工程、新材料工程等。

进入21世纪以后，工程得以前所未有的发展。在这一特殊阶段，工程与科学的联系更加紧密，工程系统的内容和结构日益复杂，同时环境保护问题也是人类进行工程活动不得不需要考虑的问题。

（二）工程类型的历史演变

从原始时期、古代时期、近代时期再到现代时期，工程得到了长足的发展，工程类型也发生了深刻的改变。

1．工程与科学的关系下的工程类型

古代的工程的建设主要依靠劳动者的经验，是一种比较单一的、简单的工程。而现代、当代的工程主要以科学理论、科学技术为指导，是一种复杂的、大型的现代工程。

2．工程与技术的关系下的工程类型

从这个角度，伴随着生产力的提高，工程活动经历了手工时代、机械时代、自动化时代、智能化时代。其涉及的动力分别来自于人力、畜力、水力、蒸汽动力、电能、核能。具体地说，人类进行工程活动的方式依次为打磨、建造、制造、构造、重组再造。人类使用的材料分别是石器、陶器、青铜、钢铁、高分子、复合材料。工程活动的对象也从宏观物体向微观物体转变，从模糊时代向毫米时代、微米时代，甚至是纳米时代转变。

3．工程与作业的关系下的工程类型

伴随着工程的不断进步和发展，工程的作业范围也得到了前所未有的扩展，经历了一段从地面工程到地下工程，再到如今的海洋工程、航空航天工程。

4．工程与产业的关系下的工程类型

在漫长的历史过程中，工程活动分别经历了采集与渔猎产业工程时代、农业产业工程时代、工业产业工程时代、信息产业工程时代。

5．工程与社会的关系下的工程类型

工程活动是在社会中产生、进行、发展的，因此工程活动与社会活动必然存在着密切的联系。从社会组织的角度，工程的发展主要为个体工程、简单协作工程、系统工程、大系统与超大系统工程五个阶段。从社会驱动的角度，驱动工程不断进步发展的因素日益多元化、复杂化。其驱动力主要是从维持生产转变为增加财富，从物质因素转变为精神因素。