2.1 工程的历史；UNESCO与工程

Tony Marjoram

2.1.1 工程简史

以我们的生活方式为背景的工程历史及其与自然界的相互作用、与人类自身和史前的历史非常相似。从某个方面看，人类被定义为工具的制造者与使用者。正是这种创新与工具的制造和使用，在很大程度上决定了历史前进的方向和步伐。文明、经济与社会关系的历史也是工程、工程应用与创新的历史。石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代和信息时代都与工程和创新息息相关，影响着我们与世界的联系。金字塔、婆罗浮屠、埃尔·米拉多尔、津巴布韦金属冶炼的文明、吴哥窟的水利工程、中世纪的教堂和工业革命，都是先人运用工程技术的证明。工程对于文化遗产的测量与保护也至关重要；UNESCO保护婆罗浮屠与阿布辛贝的壮举，就是工程项目。

作为一种以收取现金或服务为报酬的行业，工程于 15 万多年前制造武器、工具的出现开始，这表明工程是最古老的行业之一。出于防御和发展早期基础设施的需要，土木工程也在军事工程中应运而生。公元前 3000 年在萨卡拉建造阶梯金字塔的伊姆霍特普提出了工程专业化，他也是少数在死后被赋予神圣地位的布衣凡人之一。随着工艺与同业公会的发展、相关知识与教育的成型，工程专业化继续发展。古代社会工程教育单纯的宗法形式演变成为中世纪，尤其是 16～17 世纪文艺复兴与科技革命时期的各类职业技术学校。例如，莱昂纳多·达·芬奇有正式的普通工程师（Ingegnere Generale）头衔，他的笔记中也表现出他对事物如何运作的兴趣。伽利略·奥·伽利雷发现了了解自然世界与分析实际问题的科学途径与方法——这是工业革命之前，工程学和数学的描述法、结构分析与设计发展的一座里程碑，并且在生产过程中用机器代替了体力劳动。

工程为所谓的工业革命提供了动力。工业革命于 18 世纪发源于英国，之后传播到欧洲、北美洲和全世界，知识与资金的协同组合使机器生产取代了体力劳动。第一次工业革命发生在 1750～1850 年，以纺织业为主。第二次工业革命发生在 1850～1900 年，重心为蒸汽和铁道；第三次工业革命发生在 1875～1925 年，以钢铁、电力与重型机器制造业为基础。之后在石油、汽车与批量生产的基础上发生了 1900～1950 年的第四次工业革命，第五次工业革命从 1950 年开始，以信息、电信与战后繁荣为基础。这些创新与工业发展的浪潮又被称为康德拉季耶夫长波、K-波、长波、超级周期或巨浪，并与世界经济50 多年起伏不定的产业部门增长相关联。大多数分析人士接受“熊彼特—弗里曼—佩雷斯”提出的自第一次工业革命以来的 5 次创新浪潮模式，尽管对这些变革的确切日期、阶段、起因和影响还存在很大的争议。1980 年开始的以新知识在信息技术、生物技术与材料等领域的生产与应用为基础的第六次浪潮，以及可能在 2005 年已经开始的以可持续的“绿色”工程与技术为基础的第七次浪潮的性质，也同样备受争议。

工程教育简史

工程发展最关键的时期是 18～19 世纪，尤其是铁器和蒸汽时代的康德拉季耶夫第二次创新浪潮以及紧随其后的工业革命。人们对工程教育发展的兴趣最早出现在德国的采矿业，以 1702 年在弗莱贝格成立采矿与冶金学院为标志。最古老的技术大学还包括 1707 年在布拉格成立的捷克技术大学。在法国，工程教育随着国立路桥学校（1747年）与国立巴黎高等矿业学校（1783 年）的成立而得以发展。巴黎理工大学是欧洲第一所教授基础数学与科学的技术大学，成立于 1794 年，当时正值法国大革命期间——工程教育本身的变革也从这场“革命”中开始了。在拿破仑的影响下，法国在大革命后建立了正规的工程院校体系，因而使法国的工程教育带有明显的理论与军事特征。19 世纪初，法国模式影响了世界各地理工工程教育机构的发展，德国柏林、卡尔斯鲁尔、慕尼黑、德累斯顿、斯图加特、汉诺威和达姆施塔特在 1799～1831 年所受的影响尤为明显。在俄国，莫斯科和圣彼得堡在军事工程教育体系的基础上，分别于 1825 年和 1831 年设立了类似的技术学院。同一时期，美国的第一批技术学院包括 1819 年创立的西点军校（仿照巴黎理工大学）、1823 年创立的伦斯勒理工学院和 1828 年创立的俄亥俄机械学院。在德国，理工学院被赋予了与大学同等的法律地位。

然而在工业革命初期，英国的工程教育最初是建立在学徒制基础上的，学徒主要跟随工程师工作，而当时许多工程师都缺乏正规的理论培训。像阿克莱特、哈格里夫斯、克朗普顿和纽克曼，以及之后的特尔福特、乔治与罗伯特·史蒂芬森、莫兹利等，都没有受过正规的工程教育，但他们创造的技术不仅推动了工业革命的发展，还改变了世界。在许多领域，实践活动都先于科学认识，例如，我们先有了蒸汽机，再有热动力学；“火箭科学”更偏向于工程而非科学。19 世纪初，英国试图通过禁止出口工程器材与服务来保持这种领先地位，因此，欧洲大陆国家都仿照基于科学与数学的法国与德国模式来发展自己的工程教育体系，而不是借鉴基于工艺经验主义与自由的行业发展的英国模式。然而，从 19～20 世纪，英国的工程教育也开始朝着基于科学和大学的体系转变，“工程科学”开始兴起，一方面是因为认识到工程、科学与数学之间的联系日益紧密，另一方面是因为英国担心在国际竞争中落后于欧洲模式。

到 19 世纪末，大部分当今的工业化国家都在法国和德国洪堡模式的基础上建立了自己的工程教育体系。20 世纪，工程的专业化随着专业协会、期刊、会议、论坛以及对考试、从业资格和大学的专业认证的发展而不断深入，促进了教育、信息的流通和继续专业发展的发展。这些进程一直持续到国际工程从业资格与专业能力的认证与互认协议的签署，包括《华盛顿协议》（1989 年）、《悉尼协议》（2001 年）、《都柏林协议》（2002 年）、《亚太工程师》（1999 年）、《工程师流动问题论坛》（2001 年）与《工程技术人员流动论坛》（2003 年），以及关于欧洲学士和硕士专业的质量保障与认证的《博洛尼亚宣言》（1999 年）。

工程的历史对未来的影响

讽刺的是，洪堡模式也是导致当今大学对工程学科的兴趣减少的原因之一；许多年轻人认为数学基础极其抽象、脱离现实、难学与无趣。这种转变造成了人们对洪堡模式的质疑，对以问题和活动为基础的学习模式的兴趣逐渐增加。洪堡模式也是线性创新模式的基础。线性创新模式是第一个关于科学技术与经济发展关系的概念模式。尽管线性创新模式忽视了工程，在科学技术政策中不断贬低工程，但它已成为广为接受的创新世界观，也是科学技术政策的核心。这一模式基于洪堡概念，即单纯、客观的基础科学研究，以及随后的应用研究与开发带来了知识的应用、生产与传播。虽然无法追溯这一模式的确切起源，许多人认为万尼瓦尔·布什在其 1945 年出版的《科学：无尽的前沿》一书中首次提出了这一概念。这特别反映在科学（而不是工程）对战时的成功所起的作用，这一点得到了线性模式数据的支持，也进一步加强了线性模式的权威性。它成为了和平时期经济发展的模式，体现在马歇尔计划与后来的OECD及其《科学技术指标》中，尽管经历了不断的修改，出现了新的模式，但是仍然饱受批评（如线性模式忽视了工程），甚至有线性模式已死的言论（Godin，2005） 。

因此，工程极其需要战胜支持“基础”教育与线性创新模式的洪堡概念，并使自己在发展对话中有更加有效的定位，通过以问题为基础的学习模式等途径，在基础工程教育中融入乐趣。对于工程的未来而言，一个明确的目标是需要关注工程在实现联合国千年发展目标，尤其是在减贫与可持续发展中发挥的重要作用，以及工程在可持续、绿色、生态工程及相关设计、技术、生产与分配系统、基础设施的发展中对缓解与适应气候变化所起的关键作用。幸运的是，将工程塑造为可持续发展与减缓贫困的解决之道，提升了公众对工程的了解与兴趣。

宣传工程与解决当今焦点问题的相关性，将工程与道德、可持续发展与减贫等问题联系在一起的意义在很多活动中都有所体现，例如“工程师无国界”和全球其他类似的团体组织不断发展壮大，与减少贫困和可持续发展相关的戴姆勒—UNESCO“全球对话工程奖”吸引了大批学生参与，呼吁青年人为需要帮助的人“做点什么”。运用以活动、项目、问题为基础的学习模式、实时模式和实践教学的经验，减少磨灭学生兴趣的公式化的方法，改革课程与教学法，大学的课程会更加有趣。简言之，强调工程的相关性能够解决这些问题。科学与工程已经改变了世界，但其本身却是保守且迟于变化的。我们需要世界各地在以问题为基础的学习等教育模式中典型的学校、学院与大学的创新案例。世界的未来掌握在年青一代工程师的手中，我们要竭尽所能帮助他们迎接即将到来的挑战。

2.1.2 UNESCO与工程

工程学科一开始就是UNESCO的一部分。UNESCO的创办者认为，“科”指科学与技术，包括应用科学、技术科学与工程。工程与技术科学在教科文组织自然科学部一直发挥着重要的作用。事实上，UNESCO是 1945 年 11 月在伦敦土木工程师学会——世界上历史最悠久的工程学会——的一次会议上成立的。这鲜明地反映出了科学、工程与技术在第二次世界大战中的重要性，当时材料、航空航天、系统分析和项目管理的许多新领域和应用得以发展，马歇尔计划也在第二次世界大战后成功地重建生产力与基础设施。这也同样体现在联合国其他机构对UNESCO的基础、应用和工程科学与技术活动的支持上（在 20 世纪 80 年代中期UNDP开展业务活动之前）。

背景

在UNESCO的工程与技术科学的历史中，一个有趣的现象是工程规划的重点在今天与在 20 世纪六七十年代有着惊人的相似之处。早些年在环境科学兴起之前，就人员配备与预算而言，工程作为科学部最大的活动有着非常重要的作用。从 1973 年的一次国际大会之后，人们开始持续关注可再生能源。在科学与社会领域，由于 1967～1992 年间出版的期刊《科学对社会的影响》，工程学科与社会学科也有过密切的合作。工程教育改革、加强跨学科与跨部门的合作、工程学科中的女性与性别问题、创新以及内生技术的发展等其他一些经常性主题在当前与在 20 世纪 70 年代的重要性不相上下。同样有趣的是，20 年前的规划活动似乎比现在更具跨学科性。

当然，除了这些相似之处，40 年以来的规划活动还是存在很多差异，在不同地区随着时间的推移，“工程”、“工程科学”和“技术”等概念的定义也不同于过去（比如现在，“技术”通常被狭义地理解为信息与通信技术（ICTs）的同义词）。定义“工程”和“工程科学”，工程师、工程技师和技术员的难处，在 1999 年《博洛尼亚协议》中有关到 2010 年统一欧洲本科生与研究生教育的讨论中已经有所体现。（例如，在德国有超过 40 个对工程师的定义）。因此，这并不是UNESCO特有的问题，各国政府、社会都面临着同样的难题。

“发展”的背景也发生了变化，虽然发展专家仍然普遍忽视工程与技术在各层次的发展中所起的作用，无论是在宏观经济层面还是草根层面上，少数低成本的技术就能让人们的生活和减贫局面发生巨大变化。这也不是UNESCO特有的问题。大多数发展专家都拥有经济学学历，坚信生产的三要素：资金、劳动力与自然资源，而工程、科学和技术的知识并不能很好地适应这一点。遗憾的是，即使当时一些评论家也认识到工程、科学与技术对于发展尤其是对工业革命的重要性是显而易见的，熊彼得、弗里曼等经济学家也在其著作中提到了知识与创新在经济转型中的作用，以及我们正处于“知识社会”这一事实，发展专家也将工程、科学与技术知识排除在外。

UNESCO所处的大环境，也从早期以工程为科学部主要活动领域（主要由UNDP专项资金赞助）转变为减少对工程与科学部人力与资金的投入。20 世纪 80 年代中期，由于联合国经费减少，1984 年美国和英国的退出，加之随后预算削减 25％，UNESCO身陷危机。即使英国和美国分别于 1997 年和 2003 年重新加入，由于预算没有增加，UNESCO至今尚未完全走出这场危机。

工程署

直到 20 世纪 80 年代，UNESCO的工程署都一直是科学部的主要部门，在很多领域都非常活跃，包括联合国专项经费资助的数百万美元项目的实施、项目开发、融集资金、构建网络、与国际专业组织和非政府组织合作组织会议、研讨会、培训、专题讲座、座谈会、信息与出版、顾问与咨询活动和方案等（包括工程教育与能源）。在 20 世纪 80 年代末期之前，工程署的重点是工程教育的核心领域（现在称为人力与机构能力建设），之后逐步转向可再生能源（见后文）。进入新千年，又开始回归对工程教育与核心领域能力建设的关注（尽管人力与财力资源都有所减少）。这一活动大部分是由五个主要的科学领域办公室完成的，设立这些办公室的目的在于更好地实施UNDP特别经费资助的项目。由于 20 世纪 90 年代经费的减少，各领域与总部的工程专家越来越少，各领域的交流工作也不断下滑。

20 世纪七八十年代发展起来的能源领域越来越成为工程署工作的重点。由UNESCO、世界气象组织（WMO）、世界卫生组织（WHO）和国际太阳能学会（ISES）共同举办的“利用太阳服务人类”国际大会于 1973 年在巴黎召开，标志着UNESCO的能源活动在 20 世纪 70 年代初期正式展开。这次大会还创立了国际太阳能委员会。20 世纪 80 年代末与 90 年代，随着世界太阳能项目（WSP）（1996～2005）的制定，以及明显模仿ISES早期活动的世界太阳能委员会（WSC）的成立，人们对于可再生能源的关注继续升温。值得关注的是，WSP／WSC的活动共花费了UNESCO400 多万美元的经费，仅在津巴布韦的WSP／WSC活动就耗费了超过 100 万美元，其中包括 1996 年在哈拉雷举办的世界太阳能峰会，进而创立了由总统穆加贝领导的世界太阳能项目与世界太阳能委员会。20 世纪八九十年代经费的减少使得创造力上升。然而遗憾的是，由于 2000 年底所有项目文件的丢失，世界太阳能项目与世界太阳能委员会的历史记录不复存在。这一问题在《UNESCO科学 60 年 1945～2005》（UNESCO，2006） 中有记载。

20 世纪 60 年代至 80 年代末，工程署——自然科学部三个活动领域中规模最大的部门——达到了巅峰，总部有 10 名人员，还有另外 10 名人员分散在当时正在开发的 5 个主要区域办公室，每两年就有 3000 万美元的预算。开展了大量活动，包括支持许多国家的大学工程院系、研究中心、标准研究所以及类似机构的成立。许多活动现在被称为人力与机构能力建设。这值得我们思考目前对技术能力建设的重视以及我们可以从中学到的经验。

工程署的活动

UNESCO的工程署重点关注两个领域的活动：工程教育与能力建设，工程与技术在发展中的应用，包括千年发展目标中的具体问题（尤其是消除贫困和可持续发展），以及最近关注的缓解与适应气候变化问题。整体活动包括构建网络、开展合作和支持与国际专业组织与非政府组织的联合活动，组织、举办与支持会议、研讨会、专题讲座和座谈会，以及收集信息和制作学习／教学材料，出版物的甄选与组稿，项目开发与融资。

自UNESCO设立工程署以来，持续开展的其他活动还有专家咨询与顾问服务。近年来，这包括参与联合国千年计划中的 10 个科学、技术与创新千年项目工作组，以及 10 个工作组的报告《创新：知识应用于发展》。一些与能源相关的试点项目也得到了支持，结果有好有坏。UNESCO对促进产学合作与创新的兴趣始于 20 世纪 90 年代初，反映了其日益增强的学术兴趣，大学-企业-科学合作计划（UNISPAR）于 1993 年创立。这一活动包括创新的非洲技术发展国际基金（IFTDA），该基金获得了 100 万美元的投资，在IFTDA项目结束之前支持了众多小规模企业的发展。后来，由于资金需要用在其他重要事务上，IFTDA项目被迫中止。

构建网络、国际专业组织与非政府组织

工程署一直积极开发与支持工程领域的网络、国际专业组织与非政府组织，并在1968 年协助创立了世界工程组织联合会，这是国家与地区的工程机构与协会最主要的“联盟”组织。UNESCO在 1979 年还协助创立了东南亚及太平洋工程学会联合会（FEISEAP，即后来的FEIAP）、东南亚及太平洋地区工程教育协会（AEESEAP）和非洲科学与技术工作网等区域性组织。UNESCO对技术与发展、无国界工程师、反贫困工程师、可持续世界的工程和工程研究国际网络等网络活动的支持，使网络支持活动持续至今。

会议、专题讨论会、座谈会与研讨会

举办和支持多样化的国际与区域会议和专题讨论会是工程署重要和长期的活动，这些活动通常都与WFEO合作举办。最近，工程署又参与举办和支持了在巴西举行的 2008年世界工程师大会（WEC 2008）。这是继上海 2004 年WEC和汉诺威 2000 年首届WEC后的又一盛会。20 世纪 60～80 年代，在组织与举办由UNDP特别基金赞助的培训与研讨会中，工程署表现尤为活跃。虽然这一活动的黄金时期不可避免地结束了，但近年来，有关工程与创新、可持续发展、减缓贫困、工程政策与规划、工程中的性别问题、标准与认证的会议与座谈会不断增加。目前正在规划有关技术与减缓和适应气候变化的活动，国际工程大会将于 2010 年在布宜诺斯艾利斯召开，以“工程师推动世界——面对全球能源挑战”为主题的 2011 世界工程师大会（WEC 2011）将在日内瓦举办。

信息与出版物

以纸质和电子格式生产信息与出版物是能力建设的关键，工程署继续在该领域发挥积极作用。早期重要的活动包括开发以UNESCO为基础的联合国科学与技术资料系统（UNISIST），1982 年出版首部新能源与可再生能源的信息来源与研究中心国际目录，以及 20 世纪 90 年代开始的与John Wiley合作的UNESCO能源工程系列丛书（一些仍在出版，而其他已经再版）。近期的出版物包括《小材大用：减贫技术》和《希望之光：太平洋地区的可再生能源》，以及一些简短的影片。同样由UNESCO出版社发行的UNESCO学习与教学材料工具包，包括《太阳能光伏电池项目开发》、《太阳能光伏发电系统：技术培训手册》、《科技企业孵化器》（此书非常畅销并已被译成中文、日语与波斯语出版）和《科学、工程与技术的性别指标》。喀土穆大学的苏丹虚拟工程图书馆项目成功创建，作为麻省理工学院开放课程项目在苏丹的镜像服务，它已成为喀土穆大学开放课程项目的一部分和苏丹高校虚拟图书馆的范例。目前正在出版包括有关技术政策与扶贫、创新与发展的著作。

项目开发与筹款

工程署的工作人员一直积极参与开发新项目提案，在早期主要表现为尽力争取UNDP的资金。近期的项目开发活动包括戴姆勒-UNESCO全球对话工程奖——UNESCO与戴姆勒为促进跨文化对话而开展的三个合作之一。此项活动主要是鼓励年轻工程师之间的对话，鼓励他们为实现扶贫、可持续发展与千年发展目标提出方案建议。没有实施的提案包括使用俄罗斯军用火箭发射卫星来促进非洲教育的低轨道卫星项目（这是借鉴美国技术援助志愿者（VITA）的构思，VITA虽然不断开发项目，但获得的成就有限，2001 年几近解散，2003 年布什总统将其转变为缔造繁荣志愿者项目），以及创建世界理工大学的提案。

工程的兴衰与复兴前景

工程从早期开始就一直是UNESCO三个最大的领域和主题之一，另外两个分别是基础科学和环境生态科学。在过去的 50 年里，工程署有 100 余人组成的专家与支持团队，超过 5000 万美元的常规预算以及 2 亿美元的预算外经费（20 世纪 60 年代中期至 90 年代初主要是UNDP的专项经费）。由于各种外部与自身原因，UNESCO的工程从 20 世纪90 年代起走向衰落（就团队人员与预算而言），反映出这一时期自然科学部以及整个UNESCO的衰退。20 世纪 80 年代开始海外援助普遍下降，1984 年美国与英国的退出导致UNESCO陷入资金危机，1989 年柏林墙倒塌标志着“冷战”结束，国际秩序发生改变，随着UNDP运营部的建立，UNDP的专项资金从 20 世纪 80 年代末开始逐步减少。UNESCO内部也存在种种问题。自然科学部也许是UNESCO中最不知名的部门，而出于许多原因，工程比科学更不知名。工程有别于科学，虽然在UNESCO中它被视为科学的一部分，随着科学预算的减少，科学问题、优先权和“科学”政策往往占据主导地位（如4.5.2 章节所述，尽管工程政策是科学政策的重要部分）。这体现在UNESCO的决策机构中科学家与工程师的数量有限，比如在执行委员会和大会中，教育利益通常占主导地位。因此，工程不仅在UNESCO，在世界各国政府、组织与社会中都处于同样的地位，面临同样的挑战。

导致工程在UNESCO中衰退的其他内在因素包括优先项目的选择往往是通过人际互动和游说，而不是采用以广泛的政策和以需求与重要性为依据的更加民主的决策为基础的战略方法。20 世纪 80 年代末与 90 年代对世界太阳能项目的关注进一步加剧了这一点。虽然关注的问题可以理解，需要充足的人力与财力资源和重大的实质性成果，但这并不应该将其他的方案排除在外。否则，规划活动将成为鲜有实质内容、与核心工程问题毫无关系的主题领域，获得的成果有限也在意料之中。这是工程衰退并于 2002 年在行政上并入基础与工程科学部门的主要原因，因此不难看出工程在UNESCO中的未来。在UNESCO中，国际性或政府间的规划很明显都拥有充足预算和有效游说，如人类与生物圈项目（1971 年）、国际水文项目（1975 年）和政府间海洋学委员会（1960 年）。虽然人们普遍认可国际背景是规划的一大优势，但由于人力与财力的限制，也出现了对创立新的国际性规划的反对意见。

在这样的背景下，值得注意的是，由南非提议的“国际工程规划”的可行性研究得到了 2009 大会与执行委员会的鼎力支持，作为UNESCO在新千年继续发展工程活动的一部分（其自身得到了外界的大力支持）。这延续并补充了美国发展“技术能力建设中的跨部门活动”的提议，该提议在 2005 年 4 月获得了执行委员会的一致同意，旨在关注基础科学与数学、工程与水科学的能力建设（工程重点关注包括“加强现有工程规划，包括培训发展中国家的教育工作者、向教育工作者提供关于课程发展、最佳实践、质量保证的工作坊，以及与行业开展适当的合作活动”）。这是美国自 2003 年回归UNESCO以来的首个提议。随着能力建设国际项目活动的发展和工程在扶贫、可持续发展、缓解与适应气候变化中的应用，希望这些提议能支持并巩固工程在UNESCO与世界各地的崛起。在自然科学方面，包括工程与技术，帮助成员国，尤其是发展中国家，是UNESCO的独特使命与任务。