一般來說，大多數從事橋梁工程的技術人員都把關注的重點放在具體的技術和學術問題上，較少關注知識論、方法論之類的問題，本人也大體上屬于這種“理工男”。但大約一個多月前，受一位老學長之邀，參加了一個討論會，內容是關于工程知識論中的橋梁工程部分。這是我第一次接觸到“工程知識論”這個詞語。
科學、技術、工程三者的關系
對于科學和技術，通常的解釋是：“科學解決理論問題，技術解決實際問題。科學要解決的問題，是發現自然界中確鑿的事實與現象之間的關系，并建立理論把事實與現象聯系起來；技術的任務則是把科學的成果應用到實際問題中去。”而關于工程，一般認為“工程是科學和數學的某種應用，通過這一應用，使自然界的物質和能源的特性能夠通過各種結構、機器、產品、系統和過程，以最短的時間和最少的人力、物力，做出高效、可靠且對人類有用的東西”。（以上兩條均引自百度百科）
在上述關于工程的解釋中，“科學與數學”的提法顯然認為數學是獨立于科學之外的一個類別。對于數學到底屬于科學范疇還是獨立的，目前尚有爭議。社會上多數人認為數學屬于科學范疇，但有些研究這類問題的專家卻認為數學是獨立于科學之外的。當然這不是本文要討論的問題，此處只是說明一下。
關于科學與技術的關系，相對比較清晰。但把工程再放進來，三者之間（主要是工程與另外二者）的關系似乎就要復雜一些了。對此，目前有多種不同的看法，包括二元論、三元論、多元論，等等。以下是幾種典型的觀點，各自都有一定的道理，很難判定哪一種更為合適。本來對于這類問題就不可能有完全一致的看法，出現多種觀點也屬正常。
第一種觀點：屬于三元論，認為科學、技術、工程三者為同層次且相互滲透和交叉的關系，三者雖相對獨立，但卻相互影響，相互促進。如圖1所示。
圖1 科學-技術-工程之間關系的第一種觀點
第二種觀點：屬于二元論，認為科學與技術屬于同一層次，工程則是建立在科學與技術基礎之上、綜合利用科學與技術來進行生產活動的領域（圖2），工程需要科學與技術，但其本身并不產生科學與技術，只是利用科學與技術來達成其目標，利用它們進行造物。凡工程中涉及的技術，都應歸屬于技術范疇，而非工程范疇，工程本身只是一種造物的活動。
圖2 科學-技術-工程之間關系的第二種觀點
第三種觀點：也是二元論，但認為科學與工程屬于同一層次，技術是在科學與工程基礎之上衍生的（圖3）。認為技術是因為工程上的需要才被開發出來的，否則不會產生技術，技術只是在工程中所使用的東西而已，科學與工程才是基本的。我國和美國等國家設有科學院和工程院，但沒有技術院，也可作為一種佐證。
圖3 科學-技術-工程之間關系的第三種觀點
從上面的敘述中可以看出，盡管對于科學、技術與工程三者的關系存在不同的觀點，但有一點可以肯定，即工程不等于科學，或者通俗地說，工程不是科學。著名的美籍華人工程專家鄧文中先生認為，工程不是科學，工程是藝術；科學講究發現，工程講究創作。鄧先生的觀點是對工程及其特性的高度概括。藝術這個詞，有兩種涵義，一是指與美學相關的藝術，如美術、音樂、建筑等；二是指技巧和能力。鄧先生所說的“藝術”顯然是指技巧和能力，表示工程是利用科學、技術、人文和經驗等的一門綜合“藝術”。
除了上述三種觀點外，還有多元論觀點。多元論其實是上述三種觀點的擴展。例如，當認為數學是獨立于科學之外存在時，上述的三種觀點就分別多了一元（即數學）。又如，藝術（指音樂、美術等等）不屬于科學、技術、工程以及數學，但工程肯定需要藝術，所以又多出了一元。如此種種，不一一枚舉。
橋梁工程知識體系
交通部原總工程師鳳懋潤先生認為：“工程知識是自然科學知識、應用技術知識與人文社會科學知識以及造物實踐經驗的有機結合（綜合集成）。”依據這個定義，可將橋梁工程知識體系分為三個組成部分：橋梁工程的基礎知識、專業知識和人文社會知識。這與我校土木工程課程體系的構成基本一致，我對此深以為然。按照上述的劃分原則，可將橋梁工程知識的三個組成部分描述如圖4。
圖4 橋梁工程知識體系
橋梁工程的基礎知識以力學為主線，主要包括數學、物理、化學、力學、圖學、計算方法，等等。從知識層次角度來說，力學是建立在最底層的數學和物理學之上、專業知識之下的一個知識層，連接著基礎知識和專業知識。
橋梁工程的專業知識以結構設計為主線，主要包括設計原理、結構形式與構造、材料、地質、測量、結構分析、施工、機械、軟件、環境，等等。
橋梁工程的人文社會知識以橋梁的社會功能為主線，主要包括經濟、管理、社會、哲學、歷史、人類、美學、宗教、民俗、法律、文化、政治，等等。
由此可見，橋梁工程知識涵蓋面非常廣泛，是集自然科學、工程技術、人文社會科學和藝術等于一體的綜合性知識體系，而且從所涉及面的廣度來看，從基礎知識到專業知識，再到人文社會知識是越來越寬廣。
橋梁工程教育
在1952年之前，我國的高等教育基本是歐美體系，即大類培養體系。1952-1998年期間，則基本是前蘇聯體系，按照小專業培養，橋梁是一個獨立的專業，其他諸如隧道、工民建、巖土、道路、鐵道等等，都是獨立的專業。自1998年起，專業或學科劃分又轉向了歐美體系。在本科教育階段，按土木工程專業大類培養，橋梁工程只是土木工程專業中的一個方向；在研究生教育階段，橋梁工程是“橋梁及隧道工程”二級學科中的一個方向，但幾乎所有學校都是把橋梁與隧道分開來各自獨立培養研究生。這種做法與歐美的培養體制相似，之所以說相似而不是一致，是因為歐美的專業或學科設置中，并沒有橋梁專業或者學科，無論在本科還是研究生階段，橋梁都只是結構工程學科的一個組成部分。
科學、技術與橋梁工程
近年來，關于工程教育到底是按大類培養好還是按小專業培養好的爭議一直沒有結果。一種意見說，歐美體系是幾百年實踐證明了的先進體系，應該作為主要參考體系。一種意見說，要考慮我國目前的經濟體制和用人體制，小專業培養更容易滿足用人單位的需求。對此問題的具體內容大家都很熟悉，此處不再贅述。這里提出此問題，也是想請讀者思考一下，到底怎么做更為合理。
人們常說，科學無止境，那么技術和工程也不會有止境，都處于恒久的發展與完善之中。科學探索可以無限接近自然的本源，但也許永遠不能完全達到，因而探索也永無止境。如物理學的牛頓力學、麥克斯韋電磁學、愛因斯坦相對論、量子力學、超弦理論、M理論等。三百多年來，每當發現一種理論不能解釋新的觀察與實驗現象時，就會出現新的理論來填補空白領域，完善或擴充原有理論。科學因此而進步，技術與工程又何嘗不是如此？
(文章來源52監測網，本文轉載自橋梁網，僅用來學習及交流，侵權刪）
