Технические науки как самостоятельная область научного знания

Техникознание наряду с естествознанием и обществознанием является результатом взаимодействия человека с одной из форм реальности – техникой. Такое знание служит для проектирования, конструирования, развития и функционирования искусственно созданных средств целесообразной деятельности людей.

Техникознание играет интеграционную роль, включая элементы естествознания и обществознания в новую систему знаний.

Специфика техникознания:

1) Знание о «второй природе»;

2) Ярко выраженная практическая направленность;

3) Все свойства предметов и процессов объективного мира рассматриваются через возможность их использования в процессе создания технических устройств;

4) Терминологическая строгость и специфические методы фиксации;

5) Разделение знания на проектно-конструкторское и технологическое.

Структурирование техникознания проводят по отраслям техники, по областям технических наук, по уровню технического знания (эмпирическое, теоретическое), по признаку разделения труда в общественном производстве.

В процессе развития технических наук можно выделить этапы рационального обобщения техники.

1 этап – обобщение частного характера, частные технологии

2 этап - общие технологии

3 этап – технические науки XVIII в.

4 этап – система техники XX в.

1я ступень рациональных обобщений в ремесленной технике была связана с необходимостью обучения, то есть передачей знания. Также обобщение существовали в виде практических рецептов, инструкций и подобных объяснений.

2я ступень - обобщение ряд, совокупности имеющейся ремесленной техники привело к появлению ряда работ общеэнциклопедического характера (Бекманн, Дидро).

Такого рода обобщения не содержали в себе теоретических обоснований.

3я ступень – создание технических наук как теоретическое осознание отдельных областей техники и технических знаний в целях научного образования инженеров и создания технических объектов при ориентации на естественнонаучную картину мира.

В 1794 г Гаспаром Монжем создается Парижская техническая школа.

Технические науки формируются как приложение различных областей естествознания к определенному классу инженерных задач. Машины стали пониматься как способы реализации естественных процессов.

Сади Карно – основатель термодинамики – создал идеальную теоретическую модель паровой машины и рассмотрел принцип получения движения из тепла.

Из естественных наук в технические переносились исходные теоретические положения, способы представления объектов исследования, основные понятия и идеалы научности. Трансформируясь в соответствии со спецификой технического знания, они образовывали новый тип теоретического знания – технические науки.

4 ступень – системотехника – деятельность по созданию сложных технических систем на основе интеграции естественнонаучного, технического и социального знания.

Формирование технических наук началось в XVIII – XIX вв. -Начало промышленной революции – усложнение средств производства; становление машинного производства.

Устанавливается такой вектор научно-технического общества – технический прогресс. Потребности практики превращают науку в производительную систему, то есть, возникает потребность в появлении особого вида исследования, которые могли бы систематически обеспечивать приложения фундаментальных естественных научных теорий к области создания технических объектов и технологий, то есть пришла потребность в теоретической теории.

Создание технических объектов уже не могло опираться только на опыт решения конкретных задач. Необходимым стало обоснование существующих объектов с научной стороны.

Таким образом, специфическим предметом технических наук стали техника и технологии как особые сферы искусственного, существующеие только благодаря человеческой деятельности.

На рубеже XVII-XIX вв. в первую очередь формировались науки механического цикла (ТММ, баллистика, теплотехника).

Ряд технических наук строиться строго на материале естествознания, другие же представляли собой переход от опыта инженерной практики к формулировке абстрактных теоретических принципов.

К началу XX в. технические науки оформляются в дисциплинарном виде и выстраиваются по образу естественных: опора на эксперименты, построение теорий, систематическая организация знаний. Из естественных наук берутся исходные математические представления объектов и результатов исследования, способы исследования, идиомы научности, формируются классические научные теории.

Вышесказанное стало основой для характеристики технических наук как прикладного естествознания.

Сходства технических и естественных наук:

1. Оба вида наук – знание о манипуляции природного явления.

2. Они направлены на исследование инструментально измеримых явлений.

3. Похожий концептуальный аппарат (теоретические схемы), как идеальное представление об объектах, которые могут иметь математическое и графическое выражение.

Различия:

1. Разные способы исследования.

2. Различен характер идеализаций. Технические теории менее абстрактны.

3. В технических теориях более важное место занимают проектные характеристики и параметры, поскольку теоремы не только ориентир последовательных исследований, но и основа предписаний для осуществления оптимального технического действия.

4. Спецификой технической теории является ориентация не на объяснение и предсказание естественных процессов, а на конструирование технических объектов (оперирование схемами – это важная особенность инженерного мышления).

Эмпирический уровень технических наук представляет собой конструктивно-технические и технологические знания, обобщающие практический опыт при проектировании и создании технических систем. - Конструктивно-технические знания: описание способов присоединения, описание параметров протекающих процессов. - Технологические знания: способы создания технических систем и принципы их использования.

Проблема интерпретации и эмпирического обоснования в технических науках формулируется как задача реализации, то есть разработка вариантов, перенесение теоретических разделов в область инженерной практики, установление чётких способов соотношения между конструкционными элементами реальной технической системы и абстрактными объектами технических теорий.

Теоретический уровень в технических науках представлен фундаментальным, поточными и структурными схемами.

Функциональные схемы фиксируют свойства элементов технических систем, благодаря которым они в систему включены. В классических технических теориях такие схемы всегда соответствуют конкретному физическому процессу, а значит, решение функции и системы может быть выражено математически. Функциональные схемы, например, в теории электрических цепей представляют собой графическую форму математического описания состояния электрической цепи. Каждому функциональному элементу такой схемы соответствует определенное математическое соотношение, - скажем, между силой тока и напряжением на некотором участке цепи или вполне определенная математическая операция (дифференцирование, интегрирование и т.п.).

Поточная схема описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и действия, выполняемые над этими процессами. Иными словами это описание определенной последовательности различных технологических процессов. Примером может служить та же электрическая схема.

Структурная схема фиксирует те узловые точки, на которых заключаются процессы функционирования. Это идеализация, исходное теоретическое описание с целью расчёта или усовершенствование технического объекта. Не м.б. алгоритм. Эти схемы позволяют перейти от естественного состояния к искусственному состоянию технической системы. Уже структурные схемы теории электрических цепей представляют собой идеализированное изображение электрической цепи, поскольку в них абстрагируются от многих частных характеристик электротехнического устройства (габаритов, веса, способов монтажа и т.д.).

Функционирование технической теории в целом осуществляется через построение нескольких оперативных пространств. Вначале формулируется инженерная задача в рамках проектного объекта. Затем строится идеальная структура, которая преобразуется в схему естественного процесса, отражающего функционирование технической системы. Далее строится функциональная схема, отражающая математическое соотношение для расчета и математического моделирования процесса, и, таким образом, инженерная задача переформулируется в научную проблему, а затем в математическую задачу.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНО.