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闲侃科学家与工程师的思维方式的差异

2013-03-05 22:23阅读:


闲侃科学家与工程师的思维方式的差异
工程师和科学家各有其独特的思维方式。
工程师的工作是,对于特定的问题,利用自己所掌握的科学技术知识,找到相应的解决方案。工程师一般关注的对象是,问题是什么,或者说,希望产品具有哪些功能,再去想办法实现这些功能。比如说,《三傻大闹宝莱坞》里面的很多理念就是工程师式的,故事主角兰彻很喜欢问:功能是什么?然后再想到一些办法去实现。故事中其他的一些情节,比如用灌溉的管子洗澡等等,也都体现着典型的工程师式的思维观念。即:我们所惯于使用的机器并不是完成相应目标的唯一手段,还有其他非常规手段也可以达到同样的目的,有时甚至效果更好。一个优秀的工程师的标准是,他首先要想到或者发现一种需要达成的功能,其次,他要想到具体的解决方案。如果是一般性的解决方案,就是一个工程项目,如果是一种新颖的解决方案,就是一个专利。简而言之,工程师的着眼点是功能,而他实现功能的手段是技术。可行性与新颖性是关键的评判标准。
科学家的工作是,观察自然界的现象,再对现象做出解释。现在由于科学的发展愈加深入,科学家基本分成了两个阵营:前者成为实验科学家,后者成为理论科学家。
由于现在科学界已经进入大机器集体合作的时代,所以在实验科学领域要许多人来建造、设计大型的实验仪器,这部分人应该归为工程师。而实验科学家的主要任务在于,设计实验来验证理论,或者通过做实验来发现新的现象(如果运气足够好的话)。从思维方式上看,实验家是为了验证某个科学理论这个目的,运用一些技巧与实验工具来达到这个目的。从思维方式上看,与工程师没有太大的差别。
最明显的体现科学家思维方式的是理论科学家。理论科学家的工作是,对于我们所观察到的自然现象,做出简洁而合乎逻辑的解释。如果一个科学家的工作可以发现科学体系的一些逻辑漏洞,并且用一种思想来解决这个问题,或者是将科学体系的一些原有内容用更加简洁的方法表述出来,他都应该属于最优秀的一类理论家。有些时候,解决问题的思想更加符合逻辑,但是与旧有的观念相违背。这种思想通常更加不容易想到,而且会改变人们对于世界的一些根本观念,所以一
般来说,这种思想的创造者会受到更高的礼遇。比如,爱因斯坦的相对论改动的观念是“时间是绝对、普适的”,普朗克量子理论改动的观念是“能量是连续的”,前者解决了电动力学与经典力学的矛盾,后者成功解释了黑体辐射。而法拉第的力线的意义在于,让理论更加简洁直观的表述出来。当一个理论变得更加简洁、直观时,也就让物理本质更加清晰的显现出来,对于后续的工作是有很大益处的。简而言之,理论科学家的思维方式是,按照逻辑的要求,有时需要改变一些基本的原有观念,来对自然现象做出符合逻辑且尽量简洁的解释。
工程师和科学家最显著的区别是,工程师着眼于应用,寻求功能的实现,科学家着眼于自然现象,寻求合乎逻辑的解释。但是科学家与工程师都需要科学知识,所以有的时候,一个人会同时具有这两种身份。比如说,费曼在提出费曼图的时候,是科学家,而在他研究原子弹的时候,是工程师。
总之,如果从工作的目标与思维方式着眼,区分这两个概念是比较容易的。两种思维方式针对两类问题,可以按照情况采用对应的思维方法。
13.03.05

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