何为卓越工程师——采用演绎法和归纳法培养卓越工程师
目前，在国内一些大学的招生简章上，都有“卓越工程师班”，可是关于什么是卓越工程师，卓越工程师应具备哪些能力?却没有找到明确的说法，本文结合欧洲一些著名国际桥梁公司团队领导工程师的能力和培养方法，对此问题进行讨论。
欧洲没有看到过多的关于卓越工程师的定义和报道。多数欧洲第一梯队桥梁咨询公司认为，他们团队的领导工程师是优秀的工程师，在此，不妨把欧洲第一梯队咨询公司的领导工程师理解为卓越工程师，用这些工程师的能力要求和培养方法来类比卓越工程师。
欧洲著名桥梁咨询公司的团队领导工程师，一般都具有丰富的工程知识和经验，而且更有卓越的工程能力和智慧。丰富的工程知识体现在他们设计了不少著名的大桥，卓越的工程智慧是体现在桥梁的设计和施工方面的创新卓著。另外能把这种创新的原因和方法发表在著名的国际期刊上，有的工程师更是有国际著名出版社的专著。欧洲最卓越的工程师一般有两种，一种工程师是把已有的学科理解和发展到极致，而另一种则是在已有学派的基础上开创了新的学派。
总体来说，欧洲国际著名咨询公司培养卓越工程师一般遵循了归纳法和演绎法两种思路，下面分别阐述这两种方法如何培养卓越工程师。
采用归纳法培养卓越工程师
归纳法的特点
所谓归纳法或称归纳推理，是在认识事物过程中所使用的思维方法。有时叫做归纳逻辑，是指人们以一系列经验事物或知识素材为依据，寻找出其服从的基本规律或共同规律，并假设同类事物中的其他事物也服从这些规律，从而将这些规律作为预测同类事物的其他事物的基本原理的一种认知方法。
归纳法一般从i=1,2,3……. 开始，最重要的一步是从i 到 i+1，即从个体到一般原理的这个步骤。归纳法开始比较简单，但是要从个体到一般的这一步最难，在这一步需要把以前积累的所有工程知识，转化为工程智慧。
如何运用归纳法
具体表现为工程师从头干起，一个工程接一个工程地干，积累了许多类似工程的经验。有的工程师在拥有多个工程的经验后，能够突破从个体到空间的瓶颈，找出工程服从的基本规律或共同规律，并假设同类事物中的其他事物也服从这些规律，从而将这些规律作为预测同类事物的其他事物的基本原理。如果能完成了这一步，一个卓越工程师就培养出来了。
采用归纳法培养工程师的特点是前期投入较少，对人员的要求不高，随着工程师的成长逐步培养，稳扎稳打，培养的工程师有丰富的实践经验，即使不能成为卓越工程师也可以成为比较好的工程师，整个过程的风险比较小，而且易于为一般的工程师和领导接受。
采用归纳法培养成功的卓越工程师，既掌握个体的特点，又掌握群体的共性，可谓理论和实践都具备。归纳法培养了许多优秀和卓越的工程师，他们虽然刚开始的知识较少，但是后来经过大量的学习和积累，掌握了丰富的工程经验，并最终把工程经验转化为工程智慧。
例如：德国莱昂哈特公司的总工程师Reiner Saul。他1963年从汉诺威大学毕业后，1964-1967年在塞尔多夫的Lehmann AG 公司做设计工程师，该公司是一个钢结构的设计和制造公司，在哪里他奠定了良好的钢桥设计基础。1968年，他加入莱昂哈特-安德拉公司，从桥梁设计经理开始，一个一个项目的设计。他凭借德国在斜拉桥领域的优势，首开重载铁路和公路合建斜拉桥的先例，并在南美、中国香港、中国台北设计了一系列的公铁合建斜拉桥，对世界公铁平层合建斜拉桥做出了杰出的贡献。例如：阿根廷跨越巴拉那河的Zárate-Brazo Largo公铁合建斜拉桥（图1），中国香港汲水门公铁合建桥（图2），委内瑞拉跨越奥里诺科河的II桥（图3）。在设计公铁合建斜拉桥的同时，他又把德国栓焊铁路钢桁梁，发展为全焊铁路钢桁梁桥，设计了以南滕巴赫高速铁路桥(图4)为代表的一系列德国铁路全焊钢桁梁桥。1990年以后，著名工程师莱昂哈特退休，他作为执行总裁带领莱昂哈特-安德拉公司继续设计了一系列的世界著名桥梁。2003年德国不伦瑞克大学授予他名誉博士学位。我们国内也有很多采用归纳法培养出来的优秀工程师。
图1 阿根廷跨越巴拉那河的Zárate-Brazo Largo公铁合建斜拉桥
图2 香港汲水门公铁合建桥
图3 委内瑞拉跨越奥里诺科河公铁合建桥
图4 德国南滕巴赫铁路桥
归纳法的最大缺点是，它不能穷举这个世界上一切的事例。采用归纳法培养卓越工程师经常会遇到这样的情况，有的工程师因为工作的时间比较长，积累了丰富的工程知识，貌似非常卓越，被提拔到比较高的岗位进行管理。但是却忽略了归纳法最重要的一步，即从个体到一般，从具有工程知识到具有工程智慧。这些工程师虽然已在比较重要的岗位，但是依然找不出工程服从的基本规律或共同规律，只会已有工程的实践，上升不到理论的高度，从而在某种程度上阻碍了技术的发展。尤其是和其他有智慧的工程师进行重大项目投标或竞技时，容易给企业造成较大损失。
因此对身居高位尚未把工程知识转化为工程智慧的工程师而言，更要有意识地通过工程实践，把拥有的知识和人生阅历升华为工程智慧。如果没有把知识升华为智慧的能力，就要用自己的知识和人生阅历去成就年轻工程师的智慧。
采用演绎法培养卓越工程师
演绎法的特点
所谓演绎法或称演绎推理，是指人们以一定的反映客观规律的理论认识为依据，从服从该认识的已知部分推知事物的未知部分的思维方法。是由一般到个别的认识方法。
演绎法培养工程师和归纳法相反，首先被培养的人要学习并掌握群体的特性，开始并不非常重视个体而重视一般原理的学习和研究。演绎法的前提是首先学习和同类事物共同的规律和特性，然后对具体的或特殊的样本，将其合归到一般原理之下得出的新知识。
图5 诺曼底桥
如何运用演绎法
这种方法比较适合于对某种工程有研究的或有天赋的人做工程设计。经过长期的理论或者概念设计培养后，直接进行大型项目的设计。他们往往能提出适合具体建设条件的优秀方案，但是因为缺乏具体的个体的设计经验，在进行开始的几个项目具体设计时，一定要小心谨慎，稳扎稳打，步步为营。如果开始的工程出了问题，将前功尽弃。另外也可以调有经验的工程进行复核和指导，以便减少其错误。几个项目以后，这些工程师逐渐走向成熟，完成了从一般原理宏观认识到具体工程的转变。演绎法培养工程师的前提是工程师首先要有悟性和天赋，而且要经过培养掌握事物共同的规律，最危险的点是刚开始的几个工程的实践。
采用演绎法培养的卓越工程师的另外一个难点是，开始不能为一般的工程师和领导接受，认为他们没有经验，纸上谈兵，一些有具体工程经验的工程师更是不服，一些领导也觉得风险较大，不愿意接受。
演绎法总的特点是起初的大投入，中间的高风险，最后的高收益。因此一定要有意识的控制中间的高风险阶段，使之安全度过，则后期的收益是非常高的。
图6 米约高架桥
演绎法因为前期就进行了比较严格的筛选和较大的投入，成才率相对较高。演绎法培养的工程师一旦度过了开始最危险的时期，其优点就会很快显示出来，他们更容易适应新的工程问题。不仅可以使原有知识得到扩展和深化，而且能够做出科学预见，为新的工程发现提供启示性的线索，使工程研究沿着正确方向前进。
演绎法培养了许多世界级的工程大师，例如：世界著名工程师德国斯图加特大学校长Fritz Leonhardt 教授，法国科学院院士Michel Virlogeux，丹麦工业技术大学的 N. Gimsing 教授等。
下面以Michel Virlogeux的成长为例，说明演绎法如何培养卓越工程师。他1967年本科毕业于巴黎理工学院，1970年研究生毕业于法国国立桥梁与道路学院，1973获得皮埃尔和玛丽居里大学（巴黎第六大学）的工程博士学位。1974年他加入法国国家公共工程设计公司(SETRA)，因为在大学期间对桥梁有比较深厚的研究，在桥梁总体设计方面很快就展现出优异的才能，1980成为混凝土大桥设计分部的负责人，1987年成为桥梁设计部的负责人。随后他带领Setra的桥梁设计部设计了诺曼底大桥(主跨856m的混合梁斜拉桥，被誉为20世纪最美的斜拉桥)，米约大桥（主跨342m的7塔斜拉桥，本桥获得2006年国际桥协IABSE杰出结构奖）等法国著名的大桥。1994年他成为咨询工程师，2000年当选法国科学院院士。最难能可贵的是在2012年的土耳其布鲁士海峡三桥的国际投标中，虽然他从未设计过铁路桥和公铁合建桥，但是他和瑞士工程师Jean-Franois KLEIN一起提出的主跨140m的部分地锚斜拉—悬索组合体系方案一举中标。这个优秀的设计方案得到了很多世界著名桥梁工程师的好评，该桥也是世界目前最大跨度的公铁合建桥。该桥已于2016年顺利建成，并获得2018年度国际桥梁与结构工程协会IABSE杰出结构奖，把演绎法培养的卓越工程师把握未知桥梁的能力发挥得淋漓尽致。
结合实际 灵活运用
归纳和演绎这两种方法既互相区别、互相对立，又互相联系、互相补充，并在一定条件下相互转化。知识关注的是现成的答案、现成的公式、现成的历史事件的归纳，而智慧关注的是未知的世界，这就是知识与智慧的区别。所以要创新，必须有智慧。知识是有限的，再博学的知识在无限面前也会黯然失色。智慧是富于创造性的，其不被有限所困，面对无限反而显得生机勃勃。知识是人类对有限认识的理解与掌握，智慧是一种悟，是对无限和永恒的理解和推论。如果不能在合适的时机把知识转化成智慧，不但没有好处，反而更容易为知识所累，对发展形成阻碍。
书本和实践只能给我们知识，而智慧只能靠我们自己觉悟。智慧无法用人类语言所描述，或者说一旦被语言所描述了，就变成了知识，而不是智慧。
虽然每个工程师的天赋和每个咨询公司的条件不同，但是目标是一致的，就是培养既要有工程知识又要有工程智慧的工程师。在结合单位的大环境和个体的特点，选择以归纳法或演绎法为主的方式进行有意识的培养，以便使更多的工程师成为卓越工程师，提高我们国家工程的综合竞争力和创新能力，早日成功地走向海外。
图7 波斯布鲁士海峡三桥
在目前的情况下，要减少唯经验论和以归纳法为主培养卓越工程师的传统习惯。要综合运用归纳和演绎法时，并把二者有机地联系在一起，同时还必须有机地将归纳和演绎的方法与分析和综合等思维方法结合起来运用，才能充分发挥逻辑思维的作用。按照归纳法和演绎法并重的方法培养卓越工程师，提高培养卓越工程师的品质和成功率。
从国外多年的实践来看，演绎法和归纳法都是培养卓越工程师的有效方法。归纳法侧重于把具体的工程知识转化为抽象的工程理论和智慧，而演绎法侧重于把抽象工程智慧和理论转化为具体的工程知识，并做出科学预见，为新的工程发现提供启示性的线索，使工程研究沿着正确方向前进。目前应该减少唯经验论和归纳法为主培养卓越工程师的传统习惯，采用演绎法和归纳法并重的方法，以提高卓越工程师培养的品质和成功率。
我们培养的卓越工程师既要有丰富的工程知识和经验，又要有卓越的工程能力和智慧；既能把工程成功地做在地上，又能把工程优雅地写在纸上；两个方面的能力缺一不可。把工程成功地做在地上表明有丰富的工程经验和能力，把工程优雅地写在纸上表明有坚实的工程理论和智慧。
本文刊载 / 《桥梁》杂志
2018年 第6期 总第86期
作者 / 王应良
作者单位 / 中铁二院工程集团有限责任公司桥梁工程师