История и логика взаимосвязи науки и техники. 2 страница

Уместно вспомнить, что для инженерного труда особенно характерны две черты. Первая из них заключается в том, что инженерный труд, в отличие от труда других слоев интеллигенции (педагогов, врачей, композиторов и др.) по своей роли в общественном производстве является производительным трудом, непосредственно участвующим в создании национального дохода. Инженерно-технические работники выполняют одну из обособившихся функций совокупного работника.

Вторая черта инженерной деятельности состоит в том, что инженерный труд в целом отличается высокой степенью интеллектуальности, творчества о чем мы уже говорили. Часто рассуждают о творчестве артистов, писателей, художников, ученых. Но разве меньше нужно затратить творческих усилий инженеру, чтобы материализовать предельно оптимально при огромном выборе технических возможностей и жестком нормативе ту идеальную модель, которую создал в своем сознании инженер?

Помимо своих профессионально-технических функций инженер выполняет ряд других, в том числе социальных, функций. Эти функции в первом приближении могут быть определены так:

- прогнозирование развития техники и технологии на предприятии и непосредственно на производственном участке, где работает инженер.

- организация производства и управление технологическим процессом.

- разработка и осуществление перспективных планов повышения качества продукции.

- техническая (конструкторская и технологическая) подготовка производства новых видов продукции.

- инженерная переработка решений, принимаемых руководителями предприятий.

- подготовка организационно-технических данных для проектирования и конструирования.

- организация труда рабочих, его нормирование, оплата и стимулирование.

- контроль за качеством продукции, соблюдение стандартов, технологической дисциплины, норм и нормативов охраны природы, техники безопасности.

- инженерный контроль за эксплуатацией производственных машинных систем управления.

- участие в управлении производством.

- организаторская и воспитательная работа с различными категориями работников.

Все эти области функционирования инженерного знания свидетельствуют о широком диапазоне инженерной деятельности и его связи с наукой. Обращают на себя внимание те функции, которые помогают инженеру быть проводником науки в сферу материального производства. Без инженерных работ с использованием инженерно-технического знания результаты научных исследований не могут быть воплощены в реальные производственные процессы и конкретные промышленные объекты.

Для своей плодотворной и новаторской деятельности инженеру недостаточно иметь большой объем знаний. Ввиду быстрого "старения" знаний (у молодого инженера ежегодно "стареет" 5 % его знаний) необходимо постоянное обновление и пополнение знаний. Для новых технологий нужен новый инженер - инженер будущего, который в процессе своей подготовки должен быть менее всего "накачан" техническими знаниями, имеющими тенденцию к быстрому старению. Инженер должен обладать солидной физико-математической подготовкой, компьютерной грамотностью, усвоить дух гуманитарной культуры и знание принципов и правил диалектико-логического мышления. Его будущая деятельность должна учитывать внетехнические условия - экономические и экологические, эргономические и эстетические параметры. Готовить таких инженеров - задача технических университетов.

Приступая к техническому решению инженер обязан видеть многогранный объект своей деятельности во всех его многочисленных связях. Поэтому он должен, безусловно, иметь знание как фундаментальных наук, так и прикладные. Как правило, самыми интересными инженерными решениями оказываются те, при разработке которых использованы знания из различных, относительно далеких отраслей науки и техники. Поэтому чем шире диапазон знаний инженера, тем оригинальнее его решения. В ходе конструкторской и технологической работы творчество инженера заключается не только в том, чтобы умело использовать имеющиеся знания, но и в том, чтобы постоянно извлекать новое инженерное знание из объекта работы, уметь осмыслить полученные сведения, использовать новейшие способы оперативной обработки информации.

Творческий характер труда инженера особенно ярко проявляется в процессе разработки, когда происходят целенаправленные исследования, проектирование и создание опытного образца нового технического средства. Разработки находятся на стыке науки и производства и представляют собой самостоятельный этап, самостоятельное звено в цепи научных исследований и производственной практики, направленное на создание принципиально новых объектов техники. Они не могут быть отнесены только к науке или только к производству, но должны быть рассмотрены в связи с ними. Такое понимание места и сущности разработок в системе "наука - производство" означает, что инженерно-техническое мышление должно способствовать установлению взаимосвязи двух различных общественных явлений - науки и техники, явлений, развитие и функционирование которых проходят в рамках различных и подчас противоположных параметрах. Следовательно, инженерно-техническое знание должно сочетать научный полет мысли с холодным и здравым практическим расчетом.

Третий уровень технического знания - научно-техническое знание.

Научно-техническое знания нельзя отождествлять с техническим знанием, что встречается довольно часто. Так, В.П.Карасев пишет: "Говоря о технических знаниях, мы будем рассматривать в основном те знания, выражением и воплощением которых выступает техника. Эти знания, построенные в целостную систему, составляют технические науки" (18,87). В действительности, как видно из изложенного выше, научно-технические знания являются лишь одним из видов технического знания, возникшем на определенной ступени развития человеческого знания и материального производства.

На ранних стадиях общественного развития человеческие знания еще не расчленялись на знания о свойствах природных тел и знания о способах их овеществления с целью создания технических средств. Разделение труда на умственный и физический привело к более глубокой дифференциации общественного труда, в частности, к разделению на две сферы самого умственного труда. Одна сфера развивалась на фоне материального производства как средство его функционирования и развития. Она концентрировала в себе громадный жизненный опыт, обыденные сведения и составила донаучное или вненаучное, в том числе и техническое знание. Другая сфера духовного производства породила абстрактно-теоретическое или научное знание, которое обслуживало самые разнообразные формы деятельности и быта людей, обогащалось в процессе своего развития, порождая новые формы, новые области, одной из которых и было научно-техническое знание. Как же возникла эта форма знания, в чем ее сущность и специфика?

Научно-техническое знание - это знание об искусственно созданных средствах деятельности людей, отвечающее всем признакам научности. Его специфика заключается в том, что оно призвано обслуживать техническую деятельность человека, нацеленного на производство и применение технических средств.

Часто нучно-техническое знание рассматривают лишь как результат процесса научного познания в области технических наук. Однако технические науки хотя и включают эти знание в свой состав не сводятся к ним. Технические науки - особая форма научно-технического знания, для которой характерна системность научно-технических знаний. Мы уже упоминали, что системность - одно из важных свойств любой области научного знания. Кроме того для формирования технических наук важно наличие профессиональной деятельности по производству и применению научных знаний. "Формирование новой технической науки становится фактом не тогда, когда впервые возникает ее специфическая базовая теория, - пишет Б.И.Козлов,- а когда получает логическое завершение структура специализированных институтов, обеспечивающих функционирование и дальнейшее развитие новой области научно-технических знаний, ориентированной на решение выдвинутых практикой технических задач"(19,123).

В процессе генезиса и дальнейшего развития научно-технические знания предшествовали формированию технических наук и составляют как бы их предысторию. Рассматривая эту предысторию технических наук Б.И.Козлов пишет, что "нельзя полностью абстрагироваться от исследования предыстории этого развития, от его предпосылок еще и потому, что таким образом мы получаем материал для сравнения, базу, относительно которой и выделяются особенности современного состояния предмета"(19,10).

Действительно, уже в истории Древнего Востока содержатся зачатки научно-технических знаний в виде внедрения в техническую деятельность математических расчетов при возведении построек и конструирования военной техники. Античность нам дает необходимые предпосылки становления научного знания о технике в виде механического знания об условиях равновесия тел, решения задачи распределения тяжести тел между опорами и проблемы выигрыше в силе посредством применения технических устройств. Первой в истории системой раннего научно-технического знания была механика Архимеда. Статика, гидростатика, диоптрика явили теоретический уровень технического знания. В мануфактурный период развилась теория производства равномерного движения, кинематики, баллистики. Для 14-15 веков наряду с учением о машинах складывается комплексная область научного технического знания об обработке сырья и материалов, чуть позже возникает горная наука, чему в большой мере способствовали труда Агриколы, особенно его работа "О металлах". В 16 веке во Франции создаются государственные военные академии. В 17-18 веках в Европе формируется ряд инженерных школ, способствующих становлению технических наук. В 18 веке бурно развивается теоретическая механика которая заложила основы множества других технических наук. В становлении новой механической картины мира огромная заслуга принадлежит И.Ньютону. Хотя первоначальные изобретения промышленной революции 18 века были основаны главным образом на техническом опыте, эта революция породила в конечном счете крупное машинное производство которое не могло уже развиваться и функционировать на основе сознательного использования науки. Это и предопределило формирование особого класса наук, впитавших в себя богатейший материал добытый всем предшествующим научно-техническим знанием.

Технические науки в орбиту философского внимания включены по сравнению с другими отраслями науки недавно. Обычно когда речь шла о науке, имели ввиду физику, химию, биологию и другие естественные науки. Иногда определенное внимание уделялось общественным наукам. Что касается наук технического цикла, то они удосуживались методологического или социально-философского исследования намного реже. Совершенно справедливо замечание Б.И.Козлова что "до сих пор издается немало серьезных теоретических работ о науке, в которых вопросам возникновения и развития технических наук не уделяется никакого внимания" (19,6). Более того, в относительно немногочисленных работах о технических науках высказываются различные точки зрения на рассматриваемые проблемы в связи с чем возникла парадоксальная ситуация: " с одной стороны, концепция технических наук явно необходима практике и усиленно разрабатывается, с другой - многие ее компоненты, развиваемые разными авторами, не всегда сопоставимы, а потому не могут использоваться при теоретическом анализе науки" (19,6).

Однако какие бы разногласия не существовали при философском анализе технических наук явным является то обстоятельство, что технические науки возникли на определенных этапах развития научно-технического знания и технического прогресса, они имеют как теоретические, так и практические предпосылки своего генезиса.

Практическими предпосылками формирования технических наук является появление крупного машинного производства которое требовало для своего развития и функционирования сознательного применения научных знаний. Исторические факты показывают, что технические науки сформировались в связи с усложнением технических средств производства в период становления машин и явились своего рода инструментом, существенным образом изменившим способ конструирования машин.

Теоретическими же предпосылками формирования технических наук являются как развитие научно-технического знания о котором у нас уже шла речь, так и развитие естественных наук и математики в 19 веке, особено механики И.Ньютона.

Процесс формирования технических наук начался с формирования на рубеже 18-19 веков технических наук механического цикла - теории машин и механизмов, деталей машин, баллистики, теплотехники и других. Машина стала пониматься как реализация естественного процесса, технические средства отныне могли быть использованы как особая форма овеществления явлений и процессов природы.

Несомненная заслуга в становлении технических наук принадлежит Сади Карно - создателю термодинамики, который абстрагировался от конкретных конструкций паровых двигателей, создал идеальную паровую машину или теоретическую модель этой машины и рассмотрел принцип получения движения из тепла. Реальные паровые машины сводились к системе физических величин, взаимодействие узлов и деталей машин - к протекающим в них физическим процессам. Эти физические величины и процессы мог использовать инженер в своей конструкторской и технологической деятельности, что дало огромный толчок развитию крупного машинного производства в горниле которого выкристаллизовалась новая система научно-технического знания - технические науки, включающие ряд наук механического цикла, теоретические основы конструирования. Возникает технология как научно-техническая дисциплина и ряд отраслевых технологических дисциплин.

Начало изложения технических наук и их преподавания в высших технических учебных заведениях относится к 18 веку. В 1777 году И. Бекман опубликовал работу "Введение в технологию". Знания, заимствованные И.Бекманом из французских и английских источников и использованные им в работе свидетельствуют о притягательной силе автора к новым отношениям между теорией и практикой. Его "научная" технология многое объясняет путем классификации, хотя классическая система машин, порожденная промышленной революцией, находится еще вне поля его зрения. Бекмановское понимание технологии предполагало необходимость кооперирования и комбинирования специальных знаний и умений как более высокой ступени развития производительных сил. Технология определялась как наука обучающая переработке природных веществ или знанию ремесел. Бекман писал, что если в мастерских только указывают что для изготовления товара нужно сделать, то технология в систематизированном виде дает основательное руководство как достичь этой конечной цели исходя из определенных принципов и опыта, как находить средства, объяснять и использовать их при работе с теми или иными предметами.

Следуя своим политическим целям, французская буржуазия начала реформу системы технического образования. В сентябре 1794 года в Париже была основана Политехническая школа, что говорило о стремлении найти новые, более содержательные формы подготовки инженеров, дать специальному техническому образованию теоретическую основу. Относительно высокое развитое во Франции техническое образование и богатые традициями школы французских математиков и механиков создали прочную основу для того, чтобы Политехническая школа в короткий срок стала центром математики, а также теоретической и прикладной механики.

Другое положение было в Германии. Феодальная раздробленность и экономическая отсталость привели к тому, что здесь французскому примеру последовали, не без колебаний, лишь спустя три десятилетия. В двадцатых годах 19 века в ряде германских земель возникли технические учебные заведения, в документах об образовании которых подчеркивалась необходимость математического и естественнонаучного образования будущих инженеров, однако уровень преподавания в них был намного ниже, чем в Политехнической школе. После снятия континентальной блокады в 1813 году промышленность Германии оказалась под сильным давлением английской конкуренции что заставило прибегнуть к самому простому решению: готовить специалистов, которые могли бы копировать английские машины, проводить некоторые улучшения и, в лучшем случае, давать новые комбинации основных известных типов машин. Однако в 30-40-х годах в Германии появляются зачатки технического образования нового типа. В учебных программах доля физики и химии неуклонно возрастала. Машиноведение, бывшее вначале почти только эмпирическим собранием рекомендаций, приобрело черты научности. Строительство и химическая техника нуждались в советах, которые намного должны были превосходить опыт обычной для того времени практики. Стремительно развивающееся строительство железных дорог требовало научных исследований как для прокладки трасс, так и для расчета соответствующих железнодорожных объектов.

В России специальные учебные заведения были созданы в самом начале 18 века. В инженерной школе, основанной в 1700 году, и в школе "математических и навигацких наук", учрежденной в 1701 году, преподавались прикладные дисциплины. Специалистов по горнозаводскому делу подготавливали в специальных школах при заводах.Основанный в 1755 году Московский университет выпускал специалистов, обладавших серьезными знаниями по теоретической и прикладной механике.

Учебные институты технического профиля в Англии возникли в первой половине 19 века (Эдинбург - 1821 г., Лондон, Глазго -1823 г.). В 1841 году в Лондонском университетском колледже были организованы три технических кафедры: гражданского строительства, механики и машиностроения. В 1824 году основан первый в США Политехнический институт, который через 10 лет полностью перешел на выпуск инженеров.

Конец 18 - середина 19 веков является, таким образом, периодом возникновения технических наук, установления эмпирических законов, ориентацией исключительно на решение практических конкретных задач.

Накопление технического знания и дифференциация его на отдельные технические науки и переход последних на теоретический уровень приходится на середину 19 - середину 20 веков. Вторая половина 19 века характеризовалась возникновением дисциплин, основанных на гораздо более широкой платформе различных отраслей физики и химии. Особую важность для строительства тепловых машин имела теплотехника, основанная на законах термодинамики, сформулированных в 1850 году Р.Клаузиусом. Продолжали развиваться отрасли наук, связанные с материаловедением. В итоге соответственно целям машинного производства формируется целостная система специализированных технических наук. Их специализация происходит не только по предметам, но и по этапам создания новой техники: выделяются науки, обслуживающие научно-исследовательскую деятельность и экспериментальные разработки, конструирование и технологическую подготовку и, наконец, сам производственный процесс.

Если в первые десятилетия 19 века представители технических наук должны были довольствоваться изучением механических процессов в эмпирически созданных технических системах, то во второй половине 19 века уровень технических наук все более предполагает применения технических наук для получения новых конструктивных и технологических решений. Начались фундаментальные исследования в области кинематики и динамики. Если в первой половине 19 века рядом с огромной массой техников с ремесленной подготовкой инженеры со специальным техническим образованием являлись еще исключением и в этот период лишь были заложены основы подготовки инженеров с высшим образованием, то теперь уже происходило реальное наполнение содержания высшего образования технических учебных заведений. Важным событием для Западной Европы явилось основание в 1854 году Политехникума в Цюрихе где одновременно проводились фундаментальные естественнонаучные исследования и научно-технические разработки. Их взаимовлияние создало почву для плодотворного развития технических наук. Стали развиваться деловые связи политехнических школ с университетами. Это выражалось в дополнительных занятиях видных ученых-техников в университетах и в привлечении университетских профессоров к чтению фундаментальных естественнонаучных циклов в политехнических школах, что особенно было характерно для Германии. Весьма сильной эта тенденция стала после начала преподавания электротехники в учебных заведениях.

Если в машиностроении научные знания дополняли практические, то электротехника явилась одной из первых научных дисциплин, образовавшихся на теоретической основе. Электротехническая наука и смежные с ней дисциплины формировались во время широкого технологического применения физики и химии. Вместе с тем электротехнические науки возникали и под воздействием производственных запросов: переход от паровых машин к электрическим совершался в тесной связи с научными данными об электричестве и магнетизме. Конечно, какое-то знание в этой области было накоплено еще в 17 веке, однако вследствие перехода физики к электромагнитной картине мира применение этих данных, включая накопленный при этом практический опыт, привело к созданию электротехники как первой технической науке, основанной преимущественно на теоретических положениях. Выделение электротехники как относительно независимой от физики науки характеризуется тем, что она обладает собственным объектом и собственным предметом изучения, собственными целями и особыми методами. Первоначально она была ориентирована на изучение машин и создала их теорию: теорию трансформаторов, изоляторов, генераторов, токов, источников тока и т.д. В период становления электротехники выделялись работы по созданию электрического двигателя.

Цикл электротехнических наук оказал огромное влияние как на производство, так и на дальнейшее развитие всех технических наук. В середине 20 века возникают качественно новые технические проблемы, стимулирующие совершенно новый этап в развитии науки. Этот этап приходится уже на научно-техническую революцию, которая обусловила переход к теоретическому исследованию автоматических технических систем, появление новых областей техники и технических теорий, основанных на теоретических открытиях в естественных науках. Так, с открытием лазера связано появление лазерной техники, с делением атома - ядерной техники. В принципе совершенно аналогично идет развитие космонавтики и технической кибернетики. Правда, теоретические основы кибернетики позволили создать информационные системы. Изучением и совершенствованием этих систем заняты такие технические науки как техническая кибернетика, информатика и др.

Научно-техническая революция оказывает все большее воздействие на особенности и результаты развития и функционирования современной системы технических наук. Меняется значимость технических наук в общей сумме научного знания. Если лидер современного естествознания - физика. то лидер современных наук - технические науки. Меняется их соотношение с естественными и общественными науками. Выступая в качестве связующего звена между наукой и производством, технические науки имеют большую вероятность получения положительного результата и непосредственный экономический эффект, способствуют созданию материально-технической базы общества, активно воздействуют на формирование главной производительной силы общества - человека.

Увеличение значимости социальных функций технических наук обусловило повышение интереса к изучению методологических и социальных проблем их функционирования и развития. Повышение такого интереса вызвано и тем, что в самих технических науках происходят серьезные изменения, требующие своего осмысления. Изменяется содержание и структура этих наук. Теперь уже в технических науках различаются фундаментальные и прикладные исследования, причем удельный вес фундаментальных исследований постоянно возрастает. Организуются самостоятельные специфические теоретические основы отдельных наук с возникновением новых понятий и формированием новых законов науки, качественно меняются их методы исследования. Происходит теоретизация технических наук, их формализация и математизация. Технические науки имеют собственный предмет, собственную методологию и специальную терминологию.

Правда, технические науки подчас понимаются как науки более низкого уровня, как прикладные, в отличие от теоретических, "чистых наук". В подобных слусаях техническое знание лишается статуса научности и, более того, противопоставляется научному знанию, как знанию об искусной, эффективной деятельности. Так, Дж.Циман и Х.Сколимовски, обосновывая "ненаучный" характер технического знания, пишут, что не следует смешивать "чистое знание", получаемое в целях удовлетворения интеллектуальных потребностей, с техническим знанием, необходимым для достижения человеческих потребностей. Технические науки в данном случае рассматриваются как прикладные в отличие от теоретических.

В действительности нет теоретических и прикладных наук, а есть теоретические и прикладные наручные исследования и любая наука в том или ином соотношении имеет теоретические и прикладные разделы. К техническим наукам можно полностью отнести мнение С.Л.Рубенштейна, который писал, что "мышление не может быть сведено к функционированию уже готовых знаний; оно должно быть раскрыто прежде всего как продуктивный процесс, способный приводить к новым знаниям" (20,55). Технические науки выполняют познавательные функции. Более того, современные технические науки часто опережают развитие естествознания и приобретают знания, которые не могут быть обосновыны с помощью уже познанных законов природы. В этом случае технические науки стимулируют усилия естественных наук в их стремлении познать неизвестные еще законы природы. При исследовании техники и технологии могут быть открыты неизвестные ранее законы объективного мира. Так, в связи с решением проблемы непосредственного превращения теплоты в электричество и созданием МГД-генераторов в рамках технических наук были разработаны основы теории плазмы.

Новые научно-технические направления часто появляются на стыке технических и естественных наук. В 1916 году А.Эйнштейном было предсказано явление индуцированного излучения. В 1927 году Дирак дал его строгое обоснование. Все это послужило основой для открытия принципиально нового метода генерации и усиления электромагнитных волн. В 1952 - 1954 годах независимо в нашей стране и в США была выдвинута идея молекулярного генератора. В 1954 - 1955 годах появилась первая теория лазера. На стыке квантовой механики (квантовой теории излучения) и радиофизики (радиоспектроскопии) было сделано фундаментальное открытие и создан первый квантовый прибор - молекулярный генератор на аммиаке. Это положило начало новому научно-техническому направлению - квантовой электроники.

Особенно быстро развиваются те технические науки, которые доводят уже имеющееся знание до технико-технологического применения, как, например, электроника или научное приборостроение. Усложнение научных экспериментов привело к необходимости автоматизировать сбор и обработку больших массивов информации. Появились измерительно-вычислительные системы (ИВС) в модульном исполнении. Они создаются на основе серийных измерительно-вычислительных комплексов в которых ЭВМ управляет функционированием измерительных датчиков и ходом самого эксперимента в зависимости от получаемых результатов. Исследователь с помощью ЭВМ получает нужную ему информацию и имеет возможность влиять на ход эксперимента.

В условиях происходящей в мире научно-технической революции происходят качественные изменения в технических науках и четко определяется их предмет. Если раньше технические науки рассматривались как прикладные отрасли естествознания, то теперь общепризнанно, что технические дисциплины обладают своей собственной отличной от естественных наук предметной областью. Технические науки открывают и изучают законы, явления и процессы технических устройств и способы реализации законов природы в процессе технического творчества. " Технические науки,- пишет В.А.Веников,- есть специфическая система знания о целенаправленном преобразовании природных тел и процессов в технические объекты, о методах конструктивно-технической деятельности, а также о способах функционирования технических объектов в системе общественного производства"(21,8). Каково же взаимоотношение технических наук с другими, их специфика и структура? Для места и значимости технических наук в системе современного научного знания характерны два параметра.

Во-первых, технические науки занимают лидирующее положение в системе наук. Это лидерство подтверждается не только тем, что большинство ученых развитых стран заняты в области технических наук, но и тем, что они поглощают большую часть расходов этих стран на науку и, в свою очередь, дают наибольший и непосредственный экономический эффект.

Второе обстоятельство, характеризующее положение технических наук в научном мире связано в тем, что эти науки выполняют роль своеобразного интегратора всех других областей научного знания и об этом следует сказать особо.

Связи, которые возникли между техническими и другими науками, имеют не случайный, а вполне обоснованный характер. Объективной основой этих взаимосвязей является существование единого материального мира. В этом отношении содержит зерно истины замечание М.Планка о том, что "наука представляет собой внутреннее единое целое. Ее разделение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченными способностями человеческого познания" (22,590).

Технические науки занимают ключевое положение между естественными и общественными. Это обстоятельство Б.М.Кедров охарактеризовал следующим образом: "Техническая наука - двусторонняя, ибо одной своей частью она ориентирована на определенные отрасли человеческой деятельности, а другой - на особый тип природных форм движения, используемых технически. В одном случае накладывает большой отпечаток отрасли естествознания, а в другом - определенная отрасль человеческой деятельности, например, конкретная экономика. Поэтому-то технические науки и выступают как связующее звено между естественными и общественными науками, и сами они носят на себе определенный теоретический отпечаток" (23,14). Следовательно, технические науки в системе наук не теряют своей относительной самостоятельности, а дополнительно приобретают функцию связующего звена.

Дата добавления: 2014-12-29