科学与工程的哲学定义

矛盾的是，第一次转换——从科学的内容到工程的内容——是更为困难的；但由于这看起来更易于解释，很容易出现将技术定义为应用科学的一般阻力。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的例子就很能说明问题。虽然“麦克斯韦是那些有意识地试图对技术做出贡献的科学家之一”，“工程师奥利弗·赫维赛德（Oliver Heaviside）将麦克斯韦的电磁方程式翻译成一种为工程师可用的形式”仍是必要的［Layton，1971，p．577］。自然的科学规律作为工程设计原则不会立即起作用。因此，隐含在莱顿论述中的是两种不同的对技术的概念化：技术作为可以被科学转换的工艺或工艺技术（craft or technics），以及技术作为这种转换的结果。在后一种情况下，技术与工程密切关联，所以，同时考虑这个常用关联术语的含义是恰当的。

像19世纪后期的德国工程师一样，后来的工程师普遍认为其职业在某种意义上与技术相关，但是在方式上受工程历史的影响。术语“工程”本身的词源是古典拉丁语的ingenera（植入、生成或产生）。然而，作为制造者的一种，“工程师”其名及其同源词起源于中世纪后期指定的攻城槌、发射机和其他“战争的发动机”的施工人员和操作者。迟至诺亚·韦伯斯特（Noah Webster）的《英语语言美国词典》（American Dictionary of the English Language）（1828），这种军事重点在“工程师”的定义中仍占首要地位。该词典将工程师定义为“熟练掌握数学和力学的人，制定进攻和防御的工程计划，并标记出防御工事的范围的人”。从古代起，建筑师的工作就是在民用领域内，为了和平而非战争的目的进行规划或设计——正如维特鲁威（Vitruviu）（公元1世纪的土木工程师）的《建筑十书》（De architectura）所阐述。该书论述了城市规划、建筑材料选择、美学原理、一般施工战略、液压系统、几何学、力学等。18世纪，工业革命如行军般开采着自然，英国人约翰·史密顿（John Smeaton）创造了“土木工程师”（civil engineer）一词，在矛盾修饰法看来，这个词语是合理的。（在英语中，土木工程现在仅限于设计、施工和维护道路、桥梁、供水和卫生系统、铁路等，尽管在一些欧洲大陆语境中土木工程仍然涵盖了所有的非军事工程。）

重要的是，作为民用企业的工程学的传统定义是由托马斯（Thomas Tredgold）为英国土木工程师学会皇家宪章（royal charter of the British Institution of Civil Engineers）（1828）制定的。这一定义采用标准的属—种（genus-species）形式来区分工程，不是放在科学的属而是艺术属：“工程是一种引导自然资源的伟大力量为人类所用的艺术”。有趣的是，近100年后，一位英国技术学院的工程学教授打开了一本教科书，书中技术的定义转换了属类，认为技术是“涉及自然界的原始产品转换成实用制成品的过程和仪器的知识的分支，［Charnock，1916，p．1］。在英语中，这些工程的定义（有时也包括技术）在技术共同体内外反复发生共鸣。例如，《新韦氏第三国际词典》（Webster's Third New International Dictionary）（2002年）把工程定义为“科学和数学上的应用，通过其实现自然界的物质属性和能量来源对人有益。”麦格劳·希尔（McGraw-Hill）的《科学和技术术语辞典》（Dictionary of Scientific and Technical Terms）（第10版，2007）把工程描述为“指导人类利用自然界中的能源并为人类提供方便的艺术”。

除这些一般的定义外，许多工程师声称，工程的本质是提高效率的设计。拉尔夫·J．史密斯（Ralph J．Smith）是一名颇具影响力的工程教育家，他认为“工程就是结构、设备或系统的概念和设计以最佳方式满足特定条件。”此外，“它是把陶瓷工程与陶瓷工人的工作，把纺织工程与纺织，农业工程跟农业区分开来，追求效率和经济的愿望。”史密斯总结道：“广泛意义上说，工程的本质是将有效地解决问题或满足需要的头脑中某一设备、过程或系统的设计与规划”［Smith et al．，1983，pp．10-12］。

从更严格的意义上讲，使用的复杂性不过是通过“工程师”，即操作发动机的人来表现，例如“铁路工程师”这种表达。但是，操作工程师运用的是技能，而不是任何知识体系本身。铁路工程，因涉及比使用发动机更多的技巧，因而不是在操作机车中而是在铁路系统的设计中表达。这样，工程就被界定为一个拥有如何设计结构、产品或工艺的系统知识的专业（正如标准的工程课程所定义），一个包括一些纯科学和数学、“应用”或“工程科学”（如材料强度、热力学、电子），以及旨在满足一些社会效用的专业。