工程技术的产生和发展
大约在6000年到4000年前，人们在陶器的生产实践中逐渐掌握了提高炉温的技术。后来，在用来制作劳动工具的各种石头中发现了天然的红铜，从而人类首次实现了铜的冶炼。青铜工具的使用所带来的生产力最终导致了原始社会的解体和奴隶社会的出现。这一时期的工程技术，除了建筑水利以外，建筑技术也达到了很高的水平。古埃及建造的金字塔和中国商周时期精美的青铜器标志着这一时期工程技术发展的新高度，积累了丰富的青铜冶炼技术实践经验。由于风箱的发明，冶铁技术逐渐产生和发展，出现了最初的铁。铁器取代石器是工程技术的又一次重大变革。冶铁技术的发明和铁器的广泛使用是这一时期最重要的科学技术成就，极大地提高了社会劳动生产率。它不仅为奴隶社会向封建社会过渡创造了重要条件，而且成为整个封建社会的主要技术基础。
可以看出，工程技术的最初发展经历了原始社会、奴隶社会和封建社会三个历史阶段。这个历史时期的基本特征是，工程技术主要处于经验的物化阶段，生产技术基本上是手工的。自从社会出现阶级以来，工程技术就一直在阶级对立的社会中发展。这时，是奴隶、农民和手工业者在生产中创造了物质财富，积累了生产经验，他们的实践经验是技术进步的基础。然而，主要的生产工具和社会财富却被奴隶主和地主所占有。这一时期工程技术的进步，一方面受到生产的推动，另一方面又深受社会阶级的影响。但是，生产的发展和经验的积累仍然是推动技术进步的根本动力。总的来说，早期工程技术的进步还相当缓慢，生产力水平也较低。一方面是由于技术基础薄弱；另一方面，奴隶主和地主阶级并不关心技术的改进。在奴隶社会，奴隶被视为生活工具，他们在生产中利用对劳动工具的破坏和毁灭来反抗奴隶主的残酷压迫。为了防止对奴隶的破坏，奴隶主只对奴隶使用最粗糙、最笨重、不易损坏的工具。封建地主阶级只想通过地租和各种超经济的剥削手段榨取农民的血汗，农业生产工具是否改良对他们来说无足轻重。当奴隶主和地主阶级走向衰落时，他们更加奢侈，用暴力镇压人民，破坏生产，使经济停滞，从而严重阻碍了工程技术的发展。马克思指出:“现代工业的技术基础是革命性的，而一切生产方式的技术基础都是保守性的。”奴隶制和封建制的生产方式，由于其技术基础的保守性，终究不可能长期存在，以工程技术不断革命为特征的新的生产方式战胜旧的生产方式将是必然的。(一)工程技术变革的社会条件
始于18世纪60年代的工业革命是人类历史上使用铁之后的第一次技术革命。它始于纺织业的机械化，以蒸汽机的发明和广泛使用为标志，从而促进了现代工程技术的产生和发展。
现代工程技术产生于资本主义革命时代，主要以英国工业革命和法国资产阶级革命为基础。
载入史册在封建社会，工程技术的发展促成了资产阶级的产生，并使其成为新社会的统治阶级。资产阶级推翻封建制度后，也促进了工程技术的进一步发展。资产阶级需要科学技术的发现和发明，这是由资本主义生产决定的。资本主义生产是以追求剩余价值为目的的商品生产，资本家之间的竞争是资本主义生产方式的内在规律。资本家要想赚钱，在竞争中战胜对方，就必须不断扩大生产规模，不断改进生产工具和技术设备，用机器生产代替手工劳动，用新机器代替旧机器。始于18世纪的英国工业革命是资本主义制度下生产力大发展的开始和准备，从而推动了工程技术的变革。工程技术的变革首先是从棉纺织业的工作机开始的。由于新的工作机器的制造，动力机器的革命已经成为必要，传动装置也相应地发生了变化。
(二)蒸汽机的发明和改进
蒸汽机的发明主要是由于英国纺织业和采矿业的需求，但它的技术应用要广泛得多。最早的蒸汽机诞生于18世纪纽科门的一项原型技术中。后来，英国工匠瓦特应用布拉克的“比热”和“潜热”理论为指导，改进了纽科门蒸汽机，解决了汽缸漏气问题，发明了冷凝器。后来，他发明了离心调速器和飞轮，从理论和实践上提高了蒸汽机的效率，使蒸汽机成为适用于所有工业部门的原动机。从此，工作机以蒸汽机为主要动力。恩格斯指出:“蒸汽和新的机器工具使工场手工业变成了现代化的大工业，从而使资产阶级社会的整个基础发生了革命性的变化。”
蒸汽机的发明和改进是工业革命的决定性因素，它大大加快了工业革命从手工生产向机器生产的进程，促进了工业生产技术的全面变革。蒸汽船(1807)和蒸汽机车(1817)相继发明，交通运输业发生了革命性的变化。与此同时，冶金工业，尤其是炼铁和炼钢技术也得到了很大发展。美国机械师Henry mauds lay(1771-1831)在1797年将老式车床全部改为铁制，制造出了带有滑动刀架的车床，这是机床发展史上的重大突破。从此，在加工过程中，人们不能直接握持刀具，只能操纵刀架。车床可以按照规定的尺寸自动加工圆柱体或螺钉，这是机械加工技术发展史上的一项重要创造。标志着切削加工完成了质的飞跃，从此形成了机械操作的金属切削机床，使机床迅速发展，促进了机器的进一步完善。
虽然这一时期的技术发明满足了资本主义生产发展的需要，但这一时期这些发明的技术发展基本上是由工匠或工程师的经验积累创造出来的。这些发明虽然符合力学和物理规律，但很少有自然科学家参与其中，并有意识地用科学理论来指导，这与早期工程技术的性质相似。但早期工程技术的发展被当时的封建统治阶级所忽视，而资产阶级则重视技术发明。早在1800年，英国资本家就建立了专利制度来奖励技术发明。“以蒸汽机的广泛使用为标志的第一次技术革命的后果，正如马克思、恩格斯所指出的:资产阶级在其不到100年的阶级统治中所创造的生产力，超过了过去所有世代所创造的全部生产力。”蒸汽机和工作机为资本主义生产提供了强大的物质技术基础，成为资本主义战胜封建主义、建立资本主义生产方式的有力武器。新兴资产阶级由于对科学的高度重视，采取了一系列措施，这也有力地促进了这一时期自然科学的发展。新实验、新材料、新定律、新理论如雨后春笋，力学更加成熟，分子物理、电磁学、化学、生物学、数学都在各自的领域进入了一个新的阶段。15世纪下半叶开始的现代自然科学，发展到19世纪，从收集材料的阶段到整理材料的阶段，所有的科学都接近完美。理论自然科学趋于成熟，为工程技术的理论化和科学化奠定了基础。(一)电机的产生和电能的应用
20世纪70年代是电力时代的开始。电力的应用是继蒸汽机之后的第二次技术革命。虽然这次技术革命是大工业对动力的新要求，但它的出现并不直接来自生产，而是来自科学实验和对电磁现象的研究成果。电和磁是两千多年前发现的自然现象，但在十九世纪之前，人们认为它们是不相关的。19世纪，意大利物理学家伏特(1745 -1827)第一次制成了可以实用的化学电池(1800)。丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应(1819)，电和磁的研究迅速发展起来。1831年，英国工人出身的科学家法拉第发现了电磁感应定律，这是发电机的理论基础。
1832年，Pixie根据电磁感应定律，制作了一台以永磁体为转子的发电机。后来在1840 -1865期间，人们做了一个电磁电机，并多次用于电镀工人改进转子和定子。1867年，德国西门子公司首次制造出自励式DC发电机，利用发电机本身产生的电流驱动强大的电磁铁，效率远高于早期的电磁机。后来1870年，格拉姆发明了环形转子，0872年，德国的阿尔特尼克发明了鼓形转子。发电机进入实用阶段，具有实用价值的电动机被制造出来。从那时起，电力被用来代替蒸汽动力。80年代解决了远距离传输的问题。从实用发电机和电动机的制造，到配电网和远距离输电的技术成功，电力工业开始建立，开辟了电气化的新时代。1844年，美国人莫尔斯(1791 -1872)发明了电报。1876年，美国贝尔发明了电话。19世纪末出现的无线电技术，在已经广泛使用的有线电报和电话之后，又增添了更强大的通讯工具。这样，人类历史上就出现了以电为基础的现代物质文明，广泛应用于电力、照明、通讯等社会生产和社会生活的各个领域。电的应用极大地改变了整个工业生产，电创造的社会生产力远远高于蒸汽时代。
从电磁学实验和理论的发展到电力时代的出现，生动地说明了科学进入相对成熟阶段后，不仅可以直接推动生产的发展，而且可以走在生产的前面，起到指导作用。工程技术已经从以工人的经验和技能为主的阶段发展到以科学在工业生产中的应用为主要特征的阶段。这是科学与生产关系的新开端。
(B)内燃机的发明和使用
随着资本主义工业的发展，蒸汽机已经不能满足动力的需要。对提高热机效率和热力学的研究导致了内燃机的发明。19世纪末，德国科学家奥托制造出燃气发动机后，又发明了汽油机和重油发动机。德国1892柴油机用低级燃料制成了高压缩自动点火内燃机，使其成为一种实用的动力机器。如果说起初发电机对城市工业有利的话，内燃机的发明和应用导致了农业生产技术的重大革命。拖拉机的使用促进了农业作业机械的大规模生产和农业机械化的进程。内燃机的发明发展了汽车制造业。汽车的广泛应用和高速公路网的建设极大地加强了生产和社会的联系。大工业和城市的发展打破了农村的闭塞，汽车成为重要的交通工具。
1913美国福特汽车厂使用专用机床生产汽车，作为运输工具专业化、标准化、流水线化。它大大改进了生产工艺，是现代化生产的先驱。内燃机的发明和应用也改变了铁路运输的局面，成为各种运输的强大动力。更重要的是，1903年，人类第一架飞机装上汽油发动机飞上天空，人类几千年的幻想终于实现了。
总之，电动机和内燃机生产技术的迅速发展不仅引起了大规模工业的兴起，而且极大地改变了社会的落后面貌，加速了历史发展的进程。20世纪四五十年代，出现了以原子能工业、计算机和空间技术为主要标志的第三次技术革命。这次技术革命的内容比前两次技术革命更加丰富，影响更加深远。还包括自动控制、遥感、激光、合成材料等技术，同时产生新的综合性基础理论——控制论、信息论、系统论等等。
(一)原子能的开发和利用
原子能的开发和利用是近三十年来迅速发展的技术前沿。20世纪30年代以来，由于电力工业和无线电的发展，发明了高压倍增器、静电加速器和能产生60万伏电压的回旋加速器，使核反应实验取得了很大进展。早在1922年，英国科学家阿斯顿就明确预言，未来原子核所含的能量可以作为工厂的动力，或者用来制造核弹。1932年，原子核被加速器改造，同年发现中子。它们立即被用作实现核反应的外壳。1933年，德国人哈恩、斯特拉斯曼等人发现，用中子轰击铀核，可以把铀核分裂成两块，同时释放能量，称为原子能。实验证实了利用原子能的实际可能性，并估算了一克铀在裂变中能释放多少能量。铀原子核裂变的发现开辟了原子能利用的新时代。
当时正值第二次世界大战前夕，战争和军事的迫切需要刺激各国立即转向研究原子能在军事上的实际用途。1945年，美国用铀235和钚239制造了快中子链式反应爆炸装置原子弹。原子能作为工业动力的能源，在50年代还只是处于试验和探索阶段，直到70年代，原子能发电技术才得到推广和应用。此外，为了适应航天技术发展的需要，核反应堆的小型化也取得了重大突破。
(二)电子计算机的出现和发展
电子计算机通常指电子数字存储程序计算机。它是一种能高速自动计算数据和处理信息的电子设备。电子计算机最初是为军事需要而开发的。第二次世界大战期间，出现了高速喷气式飞机和导弹。雷达可以发现目标，但是如果没有快速的计算工具来计算弹道和控制防空火力，那么防空雷达的性能就毫无意义，电子计算机也正是在这种情况下应运而生。
目前，电子计算机正朝着巨型化、微型化、网络化和智能仿真化方向发展。电子计算机在自动控制中的广泛应用，促进了工业生产和工程技术的快速自动化。20世纪50年代初，电子计算机被用于喷气式飞机，然后用于战略武器，如导弹，以及发射人造卫星。随着计算机技术的发展，特别是大量微型计算机的出现，利用电子计算机进行自动控制越来越广泛。在航天、工业生产、交通运输和商业部门，建立了各种自动机、自动化仪表、自动化工厂和车间，产生了大规模的自动化系统。不仅节省了人力，提高了劳动生产率，使工厂企业得到了根本性的技术改造，而且制造出了具有一定人类智能的机器人，可以在人类无法工作和生活的海底、高山等地方进行自动化生产和数据采集。并利用空间的特殊条件建立自动化的空间实验室和空间工厂。电子计算机还广泛应用于经济、军事、交通、科研、文教、医疗、科技信息和图书馆管理。电子计算机技术与以前的技术有本质的区别，因为它带来了人类智力和思维的解放，即脑力劳动。以计算机为基本手段的现代信息技术的发展，是人类历史上的又一次重大技术革命，正日益深刻地影响着现代生产、经济、科学和人类社会生活的变革。
(C)空间科技的诞生
空间科学技术是20世纪50年代逐渐形成的一门独立的科学技术。它是一门围绕人造卫星(包括航天器)的研制、发射和应用的综合性科学技术。航天科技是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。目前卫星技术已经到了实用化阶段，应用卫星种类繁多，有侦察卫星、地球资源卫星、气象卫星、通信卫星、科学卫星等。空间科学技术已广泛应用于军事、国民经济和科学研究的许多方面，进入了无限广阔的空间，从而拓展了人们的视野，为人类认识和改造自然开辟了新的天地。
综上所述，工程技术自诞生以来，经历了三次划时代的技术革命。以蒸汽机的广泛应用为标志的第一次技术革命，对发展生产力起到了巨大作用。以电力的广泛应用为标志的第二次技术革命，带来了生产领域的深刻革命性变革，极大地发展了社会生产力，极大地提高了劳动生产率，推动了人类物质文明的进步。以原子能的利用、电子计算机和空间技术的出现为标志的第三次技术革命，使社会化大生产与现代科学技术更加紧密地结合起来，从而使生产规模和劳动对象发生更加深刻的变化，社会生产力和劳动生产率得到更快的发展和更大的提高。现在人们正努力在2000年左右实现第四次技术革命，这次革命将以电子学为中心，以能源、材料和基因工程的新突破为标志。我们可以预计，人类认识自然、改造自然的能力到那时将会大大提高。社会生产力的快速发展将对社会生活的方方面面产生更加深刻的影响，也将解放人类的体力和智力。
工程技术发展的历史表明，它的发展受到生产、科学、生产关系和上层建筑的强烈影响。但是，工程技术一旦取得重大突破，就会给经济发展带来繁荣。实践告诉我们，只有依靠技术进步，才是推动社会生产力快速发展的根本途径。目前，一个国家的科技水平和运用科技的能力，越来越成为衡量国家实力(包括经济实力和国防实力)的一个极其重要的标志。任何一个国家，无论其国情和社会制度如何，如果不重视科学技术和科研成果的推广应用，就不可能实现经济的跨越式发展。为了实现社会主义的四个现代化，中国还必须依靠科学技术，特别要重视应用技术和生产技术的研究和应用。因此，中国必须发展工程科学技术来实现四个现代化，因为工程科学技术是发展工业、增加生产、提高产品质量和降低成本的关键。工业化国家的经验已经证明了这一点，值得我们认真借鉴。