2003-09-15 01:36:18買辦
「工程與生活」課程介紹
這是我上學期的授課大綱，這學期打算因應學生不同的背景，稍微做一些調整，把一些較艱深的、不太好表現的部分拿掉。最近會再做更新。
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人類以工程改造地表，也改造了自身的生活。工程是一個無所不在的領域，我們的一生與工程脫不了關係。無論從事各種行業，每個人都有必要對工程的內涵建立基本的了解。
詳細課程內容包括：
1. 從孔恩的典範理論審視科學傳統：基礎科學、古典科學、技術科學。工程師及科學家的行規是怎麼建立起來的？為什麼西方會發展出今日的科技文明？
2. 淺介廿世紀重要的科技發展軌跡。人類的科技成就在廿世紀飛躍發展，這一百年中間，到底有那些工程及技術上的奇蹟？我們一同來經歷偉大的歷史時刻。
3. 從諾貝爾獎一百年談起：諾貝爾是一位工程師，他以實用的眼光設立了諾貝爾獎，要求必須授予其發明、發現、作品具有重要性，「為人類謀取最大福祉者」。諾貝爾獎從1901年開始授予，一百年來諾貝爾獎與重大的發明、發現有著密切的關聯，打開諾貝爾獎得獎名單及得獎研究，你就可以對科技的發展潮流留下深刻的印象。
4. 近代物理與混沌理論：神奇的理論與驚人的結果。半導體、雷射、核能、超導體、奈米科技的運用，都建立在近代物理的基礎上，相對論與量子力學是近代物理的兩大基石，要了解工程技術的新發展，不能不知道近代物理在幹什麼。「北京翩翩飛舞的蝴蝶，是下個星期紐約大風暴的原因」，大家應該聽過這句描述混沌理論的名言。直到電腦的發明之後，人類才敢踏入「非線性系統」的領域。這是目前熱門的玩意兒，連股市分析都嘗試運用這個理論。這個部份不需要高深的數學基礎，只要你敢帶著你的想像力及美感來，你就能進入狀況。
5. 工程計畫：曼哈坦計畫、登月計畫。美國在廿世紀透過大規模的計畫，完成了三項重要成就：登陸月球、原子彈及雷達的開發。也標示出科技研究的新方向：團隊合作。這三大計畫所附帶產生的新專利、新商機，更在廿世紀下半葉開花結果。甘迺迪在1961年發下豪語，「十年內要把人送上月球」，結果1969年美國人真的做到了，靠的就是一大群工程師群策群力。
6. 工程測試：1940年十一月七日，一陣怪風吹過新完工的Tacoma吊橋，這座橋開始劇烈地扭曲變形，在眾目睽睽之下，就這樣垮了。什麼未知的因素造成這樣的結果？1986年一月廿八日，挑戰者號在升空一分多鐘之後，在全國人民的矚目下炸成粉碎，七名太空人罹難。2003年2月1日哥倫比亞號太空梭在返回地球又發生事故，七名太空人無人生還。這些時代高科技象徵的悲劇，揭示著科技的有限性…還有什麼是我們不知道的？當科技變成災難時，風險該如何控管？如何預防下一次的災難？
7. 資訊及通訊科技簡介：半導體如何改造世界？e貓怎樣掉進未來湯？電腦即使不是廿世紀最偉大的發明，也絕對是最重要的發明。它看樣子是無所不能，但是每當你的個人電腦作業系統閃出「系統資源不足」的字眼，然後把你死當，它看起來又是如此地不可靠…
8. 醫藥及生物科技簡介：生與死、治療與改造。複製羊桃莉在2003年2月結束了她短暫的6年的生命，她的「未老先衰」，讓人們警覺到生物科技的許多不可知。遺傳學的發展不過一個世紀，人類不滿足於改造環境，還要進而改造生命。
9. 運輸及太空科技簡介：更高、更快、更強。1903年萊特兄弟發明了動力飛行，一百年後的今天，人類已經登上另一個星球。十幾年前，磁浮鐵路還被視為不可能，但是上海至浦東機場的磁浮鐵路已經開始商業運轉。
10. 能源及生態科技簡介：我們只有一個地球。石油何時耗盡？替代能源何在？
11. 材料及機械科技簡介：給我一個支點！什麼是奈米技術？什麼是微機電？一一給你答案。
12. 智慧財產權及工程法律問題：莎士比亞曾經說過：「Kill the lawyer！」這可能是工商社會最能引起人們內心共鳴的一句話。李模老師說過：「所有的法律問題都不只是法律問題」，的確，每個法律問題都必定有一個事實，這個事實可能是親子關係、勞資糾紛，也有可能是工程契約或專利。
13. 工程師：布魯內雷斯基與他的圓頂。這個文藝復興時期的工程師，如何完成當時認為不可能的任務：佛羅倫斯百花聖母大教堂的圓頂？除了開發技術之外，他又做了什麼，讓他擊敗競爭對手，取得這項工程的合約？
14. 城市的經營：羅馬不是一天造成的，城市生活是現代生活的主流，城市必須仰賴各種工程建設的配合方能永續發展。1989年11月10日柏林圍牆倒塌之後，東西德合併，被圍牆一分為二的柏林市重新整合，統一後的德國首都遷回柏林，原本因圍牆阻隔而成為荒地的柏林市中心再現生機。重建柏林需要龐大的資金，也需要細緻的計畫，他們是怎麼做的？或許可以提供我們參考。
15. 戰爭與和平：工業革命之後的第一個現代化戰爭，其實是1853年的克里米亞戰爭。工業技術創造了龐大的殺傷力，也首次把媒體帶進了戰場。戰爭時期的技術的進步也帶動了和平時期的發展。例如，盤尼西林的發明、現代管理學、以及飽受爭議的核能…。工程如何在戰爭與和平之中改變了人類的生活？
16. 工程與倫理：科技的利與弊。工程發展究竟需要何種政策的配合？何種方式是工程發展的最快途徑？工程到底帶給人類的，是一場災難或是進步？工程師是否也要受倫理、道德的規範？擬於最後一堂進行探究。
這個課程不是要你陷入複雜的數學迷宮或理論森林，只是要讓你學會欣賞、理解工程的成就，理解工程的正面反面前面後面裡面外面，稍微而已。所以，不要害怕你的數學、物理或化學不好，我保證那絕對不是這門課的重點。
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人類以工程改造地表，也改造了自身的生活。工程是一個無所不在的領域，我們的一生與工程脫不了關係。無論從事各種行業，每個人都有必要對工程的內涵建立基本的了解。
詳細課程內容包括：
1. 從孔恩的典範理論審視科學傳統：基礎科學、古典科學、技術科學。工程師及科學家的行規是怎麼建立起來的？為什麼西方會發展出今日的科技文明？
2. 淺介廿世紀重要的科技發展軌跡。人類的科技成就在廿世紀飛躍發展，這一百年中間，到底有那些工程及技術上的奇蹟？我們一同來經歷偉大的歷史時刻。
3. 從諾貝爾獎一百年談起：諾貝爾是一位工程師，他以實用的眼光設立了諾貝爾獎，要求必須授予其發明、發現、作品具有重要性，「為人類謀取最大福祉者」。諾貝爾獎從1901年開始授予，一百年來諾貝爾獎與重大的發明、發現有著密切的關聯，打開諾貝爾獎得獎名單及得獎研究，你就可以對科技的發展潮流留下深刻的印象。
4. 近代物理與混沌理論：神奇的理論與驚人的結果。半導體、雷射、核能、超導體、奈米科技的運用，都建立在近代物理的基礎上，相對論與量子力學是近代物理的兩大基石，要了解工程技術的新發展，不能不知道近代物理在幹什麼。「北京翩翩飛舞的蝴蝶，是下個星期紐約大風暴的原因」，大家應該聽過這句描述混沌理論的名言。直到電腦的發明之後，人類才敢踏入「非線性系統」的領域。這是目前熱門的玩意兒，連股市分析都嘗試運用這個理論。這個部份不需要高深的數學基礎，只要你敢帶著你的想像力及美感來，你就能進入狀況。
5. 工程計畫：曼哈坦計畫、登月計畫。美國在廿世紀透過大規模的計畫，完成了三項重要成就：登陸月球、原子彈及雷達的開發。也標示出科技研究的新方向：團隊合作。這三大計畫所附帶產生的新專利、新商機，更在廿世紀下半葉開花結果。甘迺迪在1961年發下豪語，「十年內要把人送上月球」，結果1969年美國人真的做到了，靠的就是一大群工程師群策群力。
6. 工程測試：1940年十一月七日，一陣怪風吹過新完工的Tacoma吊橋，這座橋開始劇烈地扭曲變形，在眾目睽睽之下，就這樣垮了。什麼未知的因素造成這樣的結果？1986年一月廿八日，挑戰者號在升空一分多鐘之後，在全國人民的矚目下炸成粉碎，七名太空人罹難。2003年2月1日哥倫比亞號太空梭在返回地球又發生事故，七名太空人無人生還。這些時代高科技象徵的悲劇，揭示著科技的有限性…還有什麼是我們不知道的？當科技變成災難時，風險該如何控管？如何預防下一次的災難？
7. 資訊及通訊科技簡介：半導體如何改造世界？e貓怎樣掉進未來湯？電腦即使不是廿世紀最偉大的發明，也絕對是最重要的發明。它看樣子是無所不能，但是每當你的個人電腦作業系統閃出「系統資源不足」的字眼，然後把你死當，它看起來又是如此地不可靠…
8. 醫藥及生物科技簡介：生與死、治療與改造。複製羊桃莉在2003年2月結束了她短暫的6年的生命，她的「未老先衰」，讓人們警覺到生物科技的許多不可知。遺傳學的發展不過一個世紀，人類不滿足於改造環境，還要進而改造生命。
9. 運輸及太空科技簡介：更高、更快、更強。1903年萊特兄弟發明了動力飛行，一百年後的今天，人類已經登上另一個星球。十幾年前，磁浮鐵路還被視為不可能，但是上海至浦東機場的磁浮鐵路已經開始商業運轉。
10. 能源及生態科技簡介：我們只有一個地球。石油何時耗盡？替代能源何在？
11. 材料及機械科技簡介：給我一個支點！什麼是奈米技術？什麼是微機電？一一給你答案。
12. 智慧財產權及工程法律問題：莎士比亞曾經說過：「Kill the lawyer！」這可能是工商社會最能引起人們內心共鳴的一句話。李模老師說過：「所有的法律問題都不只是法律問題」，的確，每個法律問題都必定有一個事實，這個事實可能是親子關係、勞資糾紛，也有可能是工程契約或專利。
13. 工程師：布魯內雷斯基與他的圓頂。這個文藝復興時期的工程師，如何完成當時認為不可能的任務：佛羅倫斯百花聖母大教堂的圓頂？除了開發技術之外，他又做了什麼，讓他擊敗競爭對手，取得這項工程的合約？
14. 城市的經營：羅馬不是一天造成的，城市生活是現代生活的主流，城市必須仰賴各種工程建設的配合方能永續發展。1989年11月10日柏林圍牆倒塌之後，東西德合併，被圍牆一分為二的柏林市重新整合，統一後的德國首都遷回柏林，原本因圍牆阻隔而成為荒地的柏林市中心再現生機。重建柏林需要龐大的資金，也需要細緻的計畫，他們是怎麼做的？或許可以提供我們參考。
15. 戰爭與和平：工業革命之後的第一個現代化戰爭，其實是1853年的克里米亞戰爭。工業技術創造了龐大的殺傷力，也首次把媒體帶進了戰場。戰爭時期的技術的進步也帶動了和平時期的發展。例如，盤尼西林的發明、現代管理學、以及飽受爭議的核能…。工程如何在戰爭與和平之中改變了人類的生活？
16. 工程與倫理：科技的利與弊。工程發展究竟需要何種政策的配合？何種方式是工程發展的最快途徑？工程到底帶給人類的，是一場災難或是進步？工程師是否也要受倫理、道德的規範？擬於最後一堂進行探究。
這個課程不是要你陷入複雜的數學迷宮或理論森林，只是要讓你學會欣賞、理解工程的成就，理解工程的正面反面前面後面裡面外面，稍微而已。所以，不要害怕你的數學、物理或化學不好，我保證那絕對不是這門課的重點。