Взаимосвязь инженерной и научной деятельности 1 страница

Инженерная деятельность и как вид технической деятельности.

В современном обществе техническая деятельность весьма разнообразна, имеет широкий спектр различных реализаций от деятельности по заготовке сырья до упаковки и транспортировке произведенных товаров, от непосредственного участия рабочих в производственном процессе до творческой работы инженеров в конструкторских бюро. Ныне техническая деятельность направлена на реализацию в процессе производства инженерных решений, а деятельность инженеров нацелена на проектирование, конструирование и эффективное функционирование техники, она является важным видом технической деятельности.

"Техника является настолько же древней, как и само человечество" - пишет В.Г.Горохов (11, 290а). Действительно, начало технической деятельности уходит в глубокое прошлое человеческой истории. Оно связано со становлением Homo sapiens - человека разумного и переходом от собирательства даров природы к преобразованию природных агентов в соответствии с потребностями человека и общества. В этом - сущность специфики отношения человека к природе. Если животные относятся к природе пассивно, приспосабливаясь к ней, то человек имеет активное отношение к природе, видоизменяя ее, "приспосабливая" ее к удовлетворению своих потребностей. Безусловно, человек присваивает определенные продукты природы - воду, воздух, мясо зверей и рыб, плоды и т.д. Но главное что характерно для человека состоит в том, что он присваивает большинство продуктов природы в преобразованном им же виде.

Преобразование природы человек реализует в процессе труда, который совершается между человеком и природой. Именно в труде он своей собственной деятельностью регулирует и контролирует обмен веществ между собой и природой. Этот обмен протекает в ходе активной преобразующей технической деятельности человека. Как же возникает это специфическое отношение людей к природе - труд?

Здесь мы должны углубиться в далекое прошлое человеческого общества,в конец третичного и начало четвертичного периодов. На рубеже этих периодов примерно 2 миллиона лет назад биогеографическая среда, флора и фауна Земли под влиянием резкого потепления претерпела серьезные изменения: сократилась площадь лесов, образовались обширные пустынные области. Темпы этих изменений были намного быстрее темпов биологической эволюции животных. Биологически приспособиться предкам человека к этому было невозможно. Появилась объективная необходимость в создании нового, более эффективного способа приспособления к новым природным условиям. Возможным оставалось одно - встать на путь "приспособления" природы к своим потребностям, т.е. перейти от пассивного отношения к природе к активному.

Предок человека уже имел биологические предпосылки к такому поведению, которое позже оформилось в виде процесса труда. В генетическом смысле, констатирует Т. Ярошевский, " труд есть как бы продолжение типичных свойств, присущих животным организмам, которые позволяют им путем приспособления органов а также регулирования их деятельности с помощью нервной системы присваивать целенаправленным образом из окружающей среды все то, что необходимо для их развития и выполнения организмом соответствующих функций" (21,124). Истоками труда являются специфические формы биологической адаптации высших антропоидов к окружающей среде: эпизодическое и потом и систематическое использование отдельных предметов природы в качестве необходимого дополнения к естественным органам своей жизнедеятельности, средств нападения на окружающих животных, защиты от них, разделывания добычи. Внешняя природа как бы "расщеплялась" на биологически- значимые и нейтральные предметы.

Первоначально техническая деятельность приспосабливала природные агенты к своим потребностям и решала лишь такие задачи, разрешение которых уже назрело не заглядывая в будущее. Затем техническая деятельность была направлена на усовершенствование орудий труда стихийным путем. К более позднему времени относится изобретательская деятельность, которая предполагала сравнительно развитый уровень мышления. В этом случае люди овладевали не только свойствами материальных вещей, но и закономерностями их развития и функционирования. Появляется инженерная деятельность как особый вид технической деятельности. " В историческом плане, - пишет В.Г.Горохов,- инженерная деятельность выделилась на определенном этапе развития общества из технической деятельности, которая присуща человеческому обществу на самых ранних его стадиях и связана с изготовлением орудий" (22,8).

Слово инженер произошло от латинского слова ingenium - хитроумный, остроумный, изобретательный. Словом "инженер" стали называть создателей некоторых военных машин во втором веке, а впоследствии - творцов всяких хитроумных устройств. Заметим, что параллельно появилось слово машина для обозначения подъемного устройства в древнегреческом театре.

В современном значении фигура инженера появляется в 18 веке с возникновением крупного машинного производства. Именно в конце 18 - начале 19 веков в Западной Европе начинается этап крупного машинного производства, основанный на сознательном применении науки в производственном процессе. Инженер своей деятельностью,как бы соединяя науку с производством, становится проводником науки в производстве. Одновременно, о чем речь еще впереди, формируется особый класс наук - технические науки, которые соединяют научное познание с практикой.

В литературе имеются попытки определить основные этапы развития инженерной деятельности. Соглашаясь с утверждением. что техническая цивилизация является необходимой ступенью общественного прогресса, Е.А.Шаповалов выделяет следующие этапы развития инженерной деятельности: " праинженерный" - время строительства крупных и сложных сооружений древности, "прединженерный" - период мануфактуры, этап становления инженерной деятельности в социальном плане (конец 18 - начало 19 веков), период развития инженерной деятельности на основе системы машин и технических наук и, наконец, современный этап (23,72-79). Соглашаясь, в основном, с такой периодизацией инженерной деятельности,следует, видимо, уточнить содержание современного этапа инженерной деятельности с учетом тех изменений в этой деятельности, которые происходят с связи с переходом к информационной технологии.

Инженерная деятельность в современном ее понимании возникает когда развитие техники как способа деятельности уже не могло основываться только на производственных навыках, традиции, умении работников производства, а требовало целенаправленного использования научных знаний. Вместе с усложнением производственных процессов инженерная деятельность дифференцировалась на инженерно-исследовательскую, инженерно-конструкторскую и инженерно-технологическую. Деятельность инженера в отличие от деятельности других слоев интеллигенции (педагогов, врачей, актеров, композиторов и др.) по своей роли в общественном производстве является производительным трудом, непосредственно участвующим в создании национального дохода. Тем самым инженеры выполняют одну из обособившихся функций совокупного работника.

Именно практическая направленность инженерной и вообще всей технической деятельности давала повод "интеллектуалам" смотреть на нее свысока. Техническая деятельность не пользовалась особой славой еще в древности. Критика технической деятельности оказывается столь же древней, как и сама эта деятельность. Достаточно в этой связи вспомнить мифы о разрушении Богом Вавилонской башне, прикованном к кавказским скалам Прометее или упавшем с небес Икаре. "Сам Архимед, - пишет Плутарх, - считал сооружение машин занятием, не заслуживающим ни трудов, ни внимания; большинство из них появилось на свет как бы попутно, в виде забав геометрии и то потому, что царь Гиерон из честолюбия убедил Архимеда хоть не надолго отвлечь свое искусство от умозрений и обратить его на вещи осязаемые, в какой-то мере воплотить свою мысль, соединить ее с повседневными нуждами" (24,391).

Отношение к технической деятельности принципиально не изменилось и в период средневековья, когда эта деятельность часто воспринималась как нечто магическое. И не только в силу существования строго секретного мастерства. Само мировоззрение средневекового человека было пронизано культово-мифическим отношением к слову и действию. Рецепт ремесленника не был основанном на науке рецептурным знанием, а являлся проекцией магического сознания. "Поэтому средневековый ремесленный рецепт можно уподобить ритуалу, воспроизводящему соответствующий миф, но не конкретные тексты и сюжеты, а систему мифологического мышления. Мифомышление организовывало мировосприятие ремесленника" (22,51). Политическая, моральная, созерцательная деятельность ценилась выше изготовления вещей, которое отводилось низшим слоям общества. В средневековой Европе технические нововведения, приемы и методы интегрировались в сословный мир цехов.

В эпоху Возрождения сформировалось иное отношение к инженеру и его деятельности. К инженеру стали относиться не просто как к ремесленнику, технику, а как к творцу, творящему подобно божественному творцу новый мир, мир второй природы. " В ходе исторического развития техническое действие и техническое знание постепенно отделяются то мифа и магического действия, но первоначально опираются еще не на научное, а лишь на обыденное сознание и практику, - пишет В.Г.Горохов. -Это хорошо видно из описания технической рецептуры и многочисленных пособий по ремесленной технике, направленных на закрепление и передачу технических знаний новому поколению мастеров. В рецептах уже нет ничего мифологического, хотя перед нами еще не научное описание, да и техническая терминология еще не устоялась" (11, 296).

Несмотря на то, что при переходе к индустриализации в общественном сознании упрочняется мнение о прогрессивном значении опирающейся на науку инженерной деятельности, с конца 19 века начинается резкая критика технического засилья и идеализация прошлого.

Чрезвычайно противоречивую оценку инженерной деятельности дает и современное общество, видя в ней не только источник жизненных благ, но и социального зла. Поэтому возникает проблема ответственности инженерной деятельности. Феликс Р. Патури,описав смелые инженерные проекты которые могут быть реализованы в 21 веке, отмечает, что " зодчие нашего завтра - это прежде всго осознающие свою ответственность ученые, изобретатели, инженеры. Они поняли потребности нашего времени" (14,296). Выступая против смирения и пессимизма, он делает вывод, что " пессимизм и бездействие всегда были неблагодатной почвой для успешного развития науки и техники, для обеспечения положительных результатов" (14, 295).

Внимание общественности к инженерной деятельности не случайно. Развитие техники - главнейшая составляющая общественного развития. Инженерная деятельность выступает в роли основного источника технического прогресса.Именно в качественном преобразовании техники и технологии состоит главная функция инженеров. Но, совершенствуя технику и технологию, инженеры влияют на изменение технологических отношений, т.е. тех отношений, которые складываются между людьми в ходе непосредственного производственного процесса и поэтому воздействуют на развитие главной производительной силы - на людей. Таким образом, инженерная деятельность занимает одно из центральных мест во всей системе технической деятельности. Что же представляет собой инженерная деятельность?

Инженерная деятельность - это самостоятельный специфический вид технической деятельности всех научных и практических работников, занятых в сфере материального производства. В современной своей сущности "инженерная деятельность - это техническое применение науки, направленное на производство техники и удовлетворение общественных технических потребностей" (23,39). В процессе деятельности инженера законы науки из своей теоретической формы трансформируют в технические принципы, которые находят свое практическое применение. Эта деятельность обладает определенной степенью риска, которая считается неизбежной. С целью обеспечения необходимой надежности создаваемых технических средств и технологии создаются методы и средства преодоления этого риска путем установления определенных параметров, стандартов и использования статистического учета случаев возможных аварий. Поэтому по своему характеру инженерная деятельность является преимущественно духовной деятельностью в сфере материального производства. Комиссия Союза немецких инженеров, занимаясь " основами оценки техники ", определила основные ценностные критерии инженерной деятельности: способность функционирования и надежность, экономичность, благосостояние, здоровье, безопасность, экологичность, качество общества и развитие личности (см: 25,116).

Инженеры в процессе своей деятельности разрешают определенные противоречия, возникающие в ходе технического и вообще общественного прогресса. Одним видом таких противоречий являются противоречия между создаваемыми артефактами и теми законами природы по которым создаются эти технические устройства: инженер, преодолевая эти противоречия, стремится к максимальному воплощению законов природы в технике. Другой вид противоречий это противоречия социального порядка - между возникшими техническими задачами и техническими возможностями о которых речь будет впереди. Эти технические противоречия - не противоречия самой техники, а те противоречия, которые разрешает субъект в процессе своей инженерной деятельности. Поэтому " суть технической деятельности состоит в решении технических задач, основное содержание которых составляют технические противоречия" (23, 17). Разрешая эти противоречия, инженер в процессе своей деятельности непременно учитывает экономические, эргономические, организационные и другие факторы.

Структура инженерной деятельности определяется решением возникших технических проблем, которые появляются при отсутствии технических средств для решения стоящих перед обществом задач. В процессе инженерной деятельности осуществляется переход от общественных технических потребностей и знаний о технике к созданию техники и технологии. Элементами такого процесс в совокупности образующих структуру инженерной деятельности являются определенные потребности, выработка и принятие решения, подготовка производства,регулирование производства, удовлетворение потребностей. Во внутренней структуре технической деятельности первой стадией будет изобретение, затем - проектирование в ходе которого идеальная модель воплощается в рабочих чертежах, конструирование - материальное воплощение изобретения в техническом устройстве и, наконец, промышленное освоение и внедрение в производство.

Рассмотрим существенные признаки инженерной деятельности.

Первое, что бросается в глаза при характеристике инженерной деятельности, это то, что это деятельность в сфере материального производства или деятельность, которая направлена на решение задач материального производства. Отсюда - техническая направленность инженерного труда. Цель инженерной деятельности заключена в создании техники, технологии и эффективного их использования в системе общественного производства. Вне этого инженер лишен предмета своей деятельности. Можно считать совершенно неоправданным расширительное понятие инженерной деятельности, которое все чаще встречается в быту. Инженер-экономист, инженер по охране труда и подобные им "инженеры" являются просто недоразумением, витекающем из непонимания самой сущности инженерной деятельности как обособленное целеполагание в сфере создания техники. В процессе своей деятельности инженер активно включается во взаимодействие с процессами развития и функционирования техники.

В силу указанного обстоятельства инженерная деятельность является практической, т.е. имеет дело с реально существующими объектами в отличие от теоретической или духовной, где существуют мыслимые, идеальные объекты.Но, как известно, практическая деятельность подразделяется на материально-производственную (преобразование природы) и социально- преобразовательную (преобразование общества). Инженерная деятельность, безусловно, относится к материально-пароизводственной.

Следующая характерная особенность инженерной деятельности состоит в том, что она разрешает противоречия между объектом (природой) и субъектом (обществом), является процессом превращения природного в социальное, естественного в искусственное. Для инженера техника выступает как "естественно-искусственная " система, которая разрешает технические противоречия естественного и искусственного в его деятельности. Отсюда - двойственная ориентация инженера: на науку, изучающую природу, и на производство, содержащее определенный практический опыт. Известный английский философ К. Поппер писал, что инженер, создавая очень сложные механизмы, использует опыт в форме теоретических построение на основе метода проб и ошибок. " Это означает, что он способен проектировать лишь, уже совершив или исправив все возможные ошибки, или, иначе говоря, полагаясь на опыт, приобретенный благодаря применению частичных методов. Его новый механизм - это результат внесения в первоначальный проект огромного количества небольших изменений " (26, 206).

Вместе с тем большую часть интеллектуального потенциала инженера составляют научные знания, в границах которых переправляются данные опыта. Конечно, вовсе не обязательно располагать развитой научной теорией для конструирования и функционирования простых технических средств. Хорошие часы на зубчатых шестеренках создали не располагая теорией зубчатых передач, которая появилась гораздо позже. Но сложную современную технику без применения научных знаний создать нельзя. Так, без знания физики полупроводников нельзя создать электронные часы, а без знания электротехники, информатики и еще целого комплекса наук нельзя создать компьютер. Безусловно, многие законы природы открытые наукой остаются без технического применения. Они находят свое практическое применение в других видах деятельности. Но часто эти законы преобразуются в технические принципы, которые в процессе инженерной деятельности находят свое техническое применение. Эти обстоятельства определяют место инженерной деятельности и сам характер этой деятельности. Инженер занимает промежуточное положение между теорией и практикой, его труд является умственным трудом в сфере материального производства. На свои способы действия он смотрит не как ремесленник и не как ученый-естествоиспытатель.

В процессе применения открытых естественными науками законов для проектирования, конструирования, функционирования и совершенствования техники и технологии эти законы нужно не только модифицировать в форму возможную для этого применения, но и воплотить их в новой технике и технологии. Этот процесс является наиболее трудным, ответственным и интересным в инженерной деятельности. Именно он придает этой деятельности творческий характер. Творчество - одна из важнейших характеристик инженерной деятельности. " Все творчество сосредоточивается в области техники, - пишет Ж. Эллюль, - и миллионы технических объектов выступают свидетельством этого творческого размаха, намного более поразительного, чем все то, что сможет произвести художник или музыкант " (27, 148). Мы далеки от ограничения области творчества технической деятельностью, от понимании Ж. Эллюлем деятельности художников, музыкантов, скульпторов и вообще всего искусства как " отражения технической реальности" (Там же). Всем видам человеческой деятельности в той или иной степени присуще творчество. Но верным остается мысль о творчестве как имманентном качестве инженерной деятельности, призванной творить новые артефакты и вообще вторую форму объективной реальности.

В процесс своей деятельности инженер материализует творческий характер своего труда, Он заставляет материальные объекты действовать друг на друга соответственно их природе и, как писал Гегель, истощать себя в этом взаимодействии, осуществляя поставленную субъектом цель. Для достижения своей цели инженер может использовать различные законы природы, открываемые естественными науками, и их различную модификацию. Один и тот же материальный результат может быть получен различными техническими способами. Так, обработка деталей осуществляется различным путем - механическим, химическим, лазерным и др. Все эти обстоятельства свидетельствуют, что в области инженерного творчества существует большая свобода выбора, в этой деятельности имеются многозначные конкретные техническо-технологические решения. В силу этих обстоятельств инженерная деятельность отличается высокой степенью интеллектуального творчества. " Я не думаю, - писал К. Поппер, - что дух всегда страдает, служа человеку в качестве техника. Я подозреваю, что существует множество " технарей ", включая великих изобретателей и великих ученых, которые в действительности наслаждаются такого рода деятельностью и являются не менее способными на риск, чем мистики " (28, 279).

В самом деле, часто говорят о творчестве артистов, писателей, художников, композиторов. Но разве меньше нужно затратить творческих усилий инженеру, чтобы материализовать предельно оптимально при огромном выборе технических возможностей ту идеальную модель, которую создал в своей голове инженер? Подчеркивая это обстоятельство, П.В. Копнин писал, что " посредством практики человек создает то, что ранее не существовало в природе (новые сложные машины, новые синтетические материалы и т. п.), а для этого мышление должно быть творческим " (29, 291).

Творчество инженера имеет определенную структуру и определяемые этой структурой этапы развития.

Структурными элементами инженерного творчества являются: отражение и осмысление технической потребности как проблемы технического прогресса; вынашивание новой технической идеи; разработка идеальной модели технического устройства; конструирование - переход от идеальной модели к созданию нового технического устройства на основе математических и технических расчетов; создание нового промышленного образца.

Что касается этапов технического творчества, то их обычно (см: 30, 129 и сл.) определяют так.

Первый этап - критическое осмысление существующего положения вещей на базе экспериментальных материалов и логических рассуждений, формирование проблемной ситуации. Результатом этого является формулировка конкретной технической задачи, которая может служить основой дальнейших творческих поисков.

Второй этап - этап " рождения " и вынашивания новой технической идеи как результата скачка в новое качество при реализации поиска решения определенной технической задачи. Это еще не техническое изобретение и не идеальная модель нового, но уже выход за рамки непосредственно данного. С этой целью применяется набор методов поиска нового. При этом рациональные методы, составляющие логическую основу процесса, не исключают действия фантазии и интуиции при рождении технической идеи.

Третий этап - этап разработки воображаемой реальности идеальной модели как результата схематизации новой технической идеи, как структурной и функциональной схемы будущего технического объекта. В идеальной модели выражается активная созидательная деятельность субъекта, учитывается необходимость ее последующей материализации, строится будущий объект не в чувственно воспринимаемой форме. На этом этапе протекает процесс обоснования, продумывания и создания образца будущего технического объекта.

Четвертый этап - этап конструирования, перехода от мысленного построения к реальным разработкам. Результаты конструирования выражаются в эскизном и техническом проектах,в рабочих чертежах или модельно-макетном воплощении. Начинается разрешение противоречий между материальным и идеальным, теорией и практикой. Происходит движение от изобретения в форме идеальной модели или патента до рабочих чертежей или спецификаций и далее - до действующих моделей, экспериментальных или производственных образцов.

Пятый этап - этап воплощения изобретения в новом техническом объекте. Этот этап складывается из ряда стадий. На начальной его стадии создается экспериментальный образец, который предоставляет на основе данных экспериментов сделать доработку и доводку конструкторско-технологических разработок. Затем для испытаний артефактов в промышленных условиях создается промышленный образец. И, наконец, новая техника и технология запускается в серийное или массовое производство. На этом этапе завершается процесс разрешения противоречий между теорией и практикой и одновременно возникают новые технические задачи, новые противоречия.

Как видим, все этапы инженерной деятельности пронизаны творчеством. Творческий характер деятельности инженера проявляется прежде всего в том, что он сознательно формирует цель своей деятельности на основе осмысления технических потребностей производства и общества в целом. Его деятельность является целеполагающейся. "Цель технического творчества, - пишет В.И.Белозерцев, - удовлетворение осознанной технической потребности. Проблемы возникают и формулируются с началом осуществления цели " (30, 110).

Целеполагание представляет собой сложный диалектический процесс отражения настоящего и потребностей будущего. Оно возникает благодаря способности человеческого сознания к воображению и является идеальным аналогом последующей материальной деятельности субъекта. Инженерное творчество реализует выход за пределы существующего состояния техники и технологии.

Творческий характер деятельности инженера проявляется на всех его уровнях - изобретения, инженерного решения, внедрения и функционирования новой техники и технологии.

Творческая деятельность инженера, которая ведет к изобретениям, резко отлична от повседневных производственных будней когда однажды найденное техническое решение лишь многократно воспроизводится. Изобретение - это акт сознания, который оставляет позади себя старую действительность и творит новую. В своей тенденции изобретение противоположно природе как искусственное естественному. Положение об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях фиксирует, что " изобретением признается новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области народного хозяйства, социального, культурного, строительства, для обороны страны, дающее положительный эффект " (31, 8).

Традиционно считалось несомненным и четким различие между открытием и изобретением. " Изобрести что-то, - писал И. Кант, - это совсем не то, что открыть; ведь то, что открывают, предполагается уже существующим до этого открытия, только оно не было известным, например Америка до Колумба; но то, что изобретают, например порох, не было никому неизвестно до мастера, который его сделал " (32, 466). Иными словами. изобретение есть создание человеком того. что прежде не существовало, открытие же - это обнаружение того, что существует независимо от сознания человека. В более поздних работах открытие определялось как обнаружение новых объектов действительности и получение знаний о них. Но различие между изобретением и открытием оставалось, при этом изобретение обычно относили к технической деятельности, а открытие к познавательной сфере духовной деятельности.

Однако строгой грани между изобретением и открытием провести нельзя в силу того. что они оба являются результатом одного мыслительного процесса субъекта. В силу этой взаимосвязи трудно установить сделано ли в том или ином конкретном случае изобретение или произведено открытие. Часто то и другое имеют одни и те же психологические механизмы и слиты в одном исследовательском процессе или одно из них создает предпосылки для другого. При этом в одних случаях открытие создает объективную базу для технических изобретений. Так открытие свойств электричества привело к изобретению электродвигателя. В других, напротив, в изобретенном объекте впоследствии открывают нечто новое, что для того было неизвестно. Э. Торричелли изобрел барометр. а открыл атмосферное давление. В. Франклин изобрел громоотвод, а открыл электрическую природу молнии, Открытия и изобретения тесно взаимосвязаны друг с другом особенно на современной стадии научно-технического прогресса, когда фундаментальные и прикладные исследования проводятся в одной научно-исследовательской лаборатории, как например, при открытии лазере. Но все же открытие предполагает и новый для человека объект действительности и получение о нем новых знаний, тогда как изобретение имеет дело с созданием нового объекта.

Процесс изобретательства проходит определенные этапы: постановка проблемы, ее анализ, решение и " критический фильтр ". Именно этими тремя критериями оценивается новое в процессе развития технического творчества.

Возникающие на том или ином отдельном производстве, в той или иной технической отрасли или в обществе в целом технические проблемы ставят перед инженерами определенные технические задачи. Так, например, " энергетический голод " определяет задачу нахождения и практического использования новых источников энергии. Противоречие между возникшими техническими задачами и возможностью их решения существующими техническими средствами порождает техническую проблему создания соответствующих технических устройств. При этом инженер должен так сформулировать конкретную техническую задачу, чтобы в ней в неявной форме, как бы в виде предчувствия содержалась конкретная техническая идея решения этой задачи. Через сложны и порой довольно длительный, трудный и противоречивый процесс проектирования, а затем конструирования техническая проблема получает свое решение.

Дата добавления: 2014-12-29