Глава IV. Дисциплинарная организация и классификация технических наук

 

В период становления раннего античного знания научная и техническая деятельность протекала в общих для всех «искусств» условиях и организационных формах и не была предметом особой (дисциплинарной) организации. В то время лишь зарождались ростки будущей системы технических наук. Научное и техническое знание, представленное в произведениях Архимеда, Витрувия, Герона Александрийского и других ученых того времени, разрабатывалось в известной самостоятельности от обобщаемого и объясняемого в нем технического опыта и было выражено на формализованном языке и с помощью специальных терминов, не применявшихся в повседневной предметно-технической деятельности.

Тем не менее, статика, гидростатика, диоптрика и другие разделы технического знания, возникшие в результате познавательной деятельности иного типа по сравнению с эмпирическим, свидетельствуют о новом уровне знаний, достигнутом древнегреческой мыслью. Одной из самых ранних дошедших до нас обобщающих работ технического характера является «Математический сборник» Паппа Александрийского. В Предисловии к Х книге своего труда, желая указать «принадлежащее механической науке место» и описать ее подразделения, Папп Александрийский отмечает, что его предшественниками (в первую очередь Героном Александрийским) она делилась на рациональную (в современном понимании – теоретическую) и ремесленную (прикладную). Рациональная механика, по Герону Александрийскому, заключала в себе геометрию, арифметику, астрономию и физику. Прикладная же механика, охватывающая ремесла, обеспечивала пять основных «искусств»: строительство устройств для поднятия тяжестей с затратами небольших сил, создание военных метательных машин, строительство водоподъемных устройств, создание механических, пневматических и гидравлических автоматов и изготовление глобусов и «небесных сфер». Это, возможно, первая в истории структурная модель будущего научно-технического знания. С современной точки зрения, Герон Александрийский и вслед за ним Папп Александрийский классифицируют механику по двум основаниям: по уровню теоретизации (степени обобщения фактического материала), и по предмету (или объектным областям).

Вместе со спадом технической деятельности в Европе в V-VII вв. утрачивается и былой интерес к теоретическому обоснованию практических способов решения технических (механических) задач. Даже позднесредневековые авторы ограничивали свои задачи описанием известных им машин и механизмов без каких бы то ни было доказательств.

Но по мере экономического развития все более заметней становилась эволюция технической деятельности и технических знаний. Так, на протяжении XIV – XV вв. наряду с учением о машинах, применявшихся в самых разнообразных отраслях технической деятельности, складывается комплексная область технических знаний об обработке сырья и материалов. В конце XV – начале XVI вв. по существу складывается зародыш будущей горной науки, включающий в себя начатки знаний о некоторых химических процессах (конечно, тогда еще на уровне эмпирического обобщения этих знаний), о свойствах природных материалов, о средствах и способах добычи обогащения руд металлов и др.

В трудах В.Бирингуччо «О пиротехнике» и Г.Агриколы «О металлах» была предпринята попытка выделения относительно самостоятельной комплексной области технических знаний, применяемых в отдельной специализированной отрасли материального производства. Аналогичные отрасли технической деятельности и соответствующие им специализированные, проблемно и предметно ориентированные области технических знаний складываются в XVI-XVIII вв. на базе мореходства (кораблестроение, навигация), строительства ирригационных и гидротехнических сооружений (плотин, шлюзов и т.д.) и др. Все это положило начало формированию новых специализированных областей научного и технического знания (технических дисциплин) еще до того, как возникли соответствующие технические науки.

Но для того чтобы стать дисциплинами в современном смысле этого слова, такие специально приспособленные к целям и методам преподавания области научного и технического знания, как, например, баллистика, созданная Н.Тартальей, должны были приобрести общепринятую форму, что становится возможным только после создания устойчивой организации профессиональной подготовки кадров, опирающейся на набор дисциплинарно структурированных учебных программ.

Зародышем такой организации и сферой ее формирования, как подчеркивает Б.И.Козлов, могли бы стать, но не стали университеты, создававшиеся в Европе с XI – XII вв. Основным препятствием развитию технического образования в университетах стало то, что господствовавшая в развитых странах Европы система образования вплоть до XVII в. находилась под доминирующим влиянием Церкви. Вследствие этого развитие технического образования пошло двумя путями: «снизу» и «сверху». Движение «снизу» зародилось благодаря исследователям-одиночкам, таким, как тот же Тарталья, которые, как правило, сочетали научную работу с частным преподаванием предметов, не входивших в программы университетов. Именно таким образом получил начальную подготовку Г.Галилей. Сплачиваясь впоследствии в научные школы, кружки и общества, многие из этих ученых вошли затем в состав академий.

Формирование в Европе централизованных государств, развитие экономики, торговли и т.д. требовали подготовки не только чиновников, но и специалистов, способных решать технические задачи. Это и заставляло государство брать под свое покровительство научные сообщества, способствовать их развитию, превращению в формально организованные институты научной деятельности. По этой же причине государство взяло на себя функцию обеспечения технического образования, т.е. реализацию пути «сверху». Так, в XVI в. во Франции создаются королевские (т.е. государственные) военные академии для подготовки офицерских кадров. В 1600 г. королевским эдиктом университеты передаются в ведение государственных органов власти. В XVII –XVIII вв. во многих европейских странах создаются специализированные инженерные школы и другие учебные заведения с преподаванием технических дисциплин. Эти первые шаги в организации сети учебных заведений технического профиля не только оказали существенное влияние на формирование научно-технических кадров, но и имели решающее значение в процессе сциентификации техники и становлении дисциплинарной структуры технического знания по образцу дисциплинарного естествознания.

Начиная со второй половины XIX в., дальнейшее развитие структуры технического знания все в большей степени определялось потребностями машинной индустрии, ставшей основной областью прямого и систематического «технологического применения науки». Дисциплинарное строение корпуса технических наук, сформировавшихся в то время, равно как и преподавательская деятельность, становится подсистемой более общей системы – общей системы наук. Непосредственной предпосылкой формирования новой, более сложной структуры научно-технического знания стал переход от мануфактурного производства к машинному производству, который ознаменовал собой революционный переворот в экономической сфере.

К началу ХХ в. технические науки уже имели достаточно сложную иерархическую систему знаний. В середине ХХ в. они образовали особую отрасль неклассических научных дисциплин (например, системотехника, эргономика, градостроительное проектирование, дизайн систем), которые существенно отличаются от естествознания как по объекту и предмету исследования, так и по своей внутренней структуре. Однако их дисциплинарная организация мало изучена. Они, в целом, по-прежнему продолжают растворяться в междисциплинарной структуре научно-технической деятельности.

Развитие дисциплинарной организации и формирование технических наук – это взаимосвязанные процессы, которые привели к образованию на сегодняшний день огромного числа технических наук. Чтобы разобраться в их многообразии, структурировать их, определить место в системе научного знания, а также выполнить другие задачи, требуется проведение их классификации.

Однако исследования в области классификации наук по сей день носят еще весьма разносторонний характер. Как правило, они не объединены единой концепцией. Отсутствие единого подхода к данной проблеме выражается в существовании сегодня различных вариантов классификации наук, например, деление на общие и частные, фундаментальные и прикладные, описательные, теоретические и экспериментальные. В большинстве случаев авторы того или иного варианта классификации наук ограничиваются только основными науками. Именно так строили иерархический ряд наук О.Конт, Г.Спенсер и их последователи, равно как и авторы многих других классификаций. Фундаментальными естественными науками ограничил свою классификацию наук и Ф.Энгельс, сопоставлявший каждой науке определенную форму движения материи или ряд таких форм, переходящих одна в другую.

Впоследствии стали подвергаться классификации не только естественные, но и другие науки, в том числе технические. Среди отечественных авторов, занимавшихся классификацией наук, следует отметить Б.М.Кедрова и М.В.Баград. Классификацией технических наук занимались такие ученые, как Ю.С.Мелещенко, О.М.Волосевич, В.В.Чешев, Г.И.Шеменев и др.

Неудачи предпринимавшихся долгое время попыток «линейной» классификации технических наук и однопланового моделирования их структуры была предопределена принципиальной неодномерностью, многоаспектностью задач исследования, принципиальной сложностью диалектического единства научно-технического знания и деятельности по его производству и применению. Реальную возможность построения такой обобщенной модели классификации технических наук как в целом, так и в отдельных составляющих аспектах, предоставляет системный подход к анализу науки.

Этот подход предполагает расчленение исследуемого объекта на относительно самостоятельные элементы, выделение в нем существенных качеств, определяющих эти качества частных свойств различного уровня общности и т.д. Соответственно, классификация в таком случае строится в иерархическом порядке, не как список или простой перечень, а как «дерево целей». Этот подход позволяет строить не только простое плоскостное, одноплановое, но и объемное, матричное, многомерное отображение и «дерева целей», и структурной модели технических наук.

Поставив такую задачу классификации технических наук, ряд ученых пришли к выводу, что необходимо произвести их «внешнюю» и «внутреннюю» классификацию. «Внешняя» классификация – это определение места технических наук в общей системе наук. Эта система, по их мнению, может быть представлена как последовательное расположение на основе определенных принципов естественных, общественных, философских и технических наук. Местонахождение же технических наук они считают необходимым определить с учетом «двустороннего тяготения» их к естественным и общественным наукам, с учетом анализа самих «сил тяготения». Ввиду различного «тяготения» технических наук с одной стороны к естественным, а с другой – к общественным наукам, имеют неодинаковый характер и сами силы «тяготения». В первом случае преобладают историко-генетические связи, проникновение в технические науки естественнонаучных методов и, в свою очередь, технизация естественнонаучного эксперимента и т.п., а во втором – функциональные связи. «Технические науки, – пишут О.М.Волосевич, В.И.Кобзарь и В.В.Чешев, – подобно наукам о природе, изучающим вопрос “каков есть мир природы”, отвечают на вопрос “каков есть мир техники”. Но исследуя мир техники, они также дают ответ и на вопрос “каким должен быть мир техники, чтобы удовлетворять требованиям, предъявляемым ему человеком”. В этом отношении технические науки схожи с общественными, которые тоже не только отвечают на вопрос “каков есть социальный мир”, но и “каким он должен быть”. В связи с отмеченными особенностями технические науки занимают промежуточное положение между естественными и общественными науками в общей системе наук. “Серединное” местонахождение технических наук обусловливается особенностями объекта и предмета, целей и методов, исторического развития технических наук»[36].

Хотя естественные, технические и общественные науки взаимосвязаны и взаимно обусловливают друг друга, каждая из названных групп образует самостоятельную часть единого целого – общей системы наук. Следовательно, классификация каждой части (в нашем случае – технических наук) может быть отнесена к виду частных («внутренних») классификаций. «Внутренняя» классификация – это деление технических наук и установление взаимосвязи между ними внутри своей технической области. Эта классификация также может быть охарактеризована как распределение технических наук по классам, согласно сходству и различию между ними с таким расчетом, чтобы каждый класс относительно других занимал определенное, точно фиксированное место.

Классификация технических наук, по их мнению, должна строиться по определенным правилам: 1. Классификация должна быть сущностной, т.е. должна производиться по предметно-структурному или структурно-функциональному признаку. 2. Классификация должна быть соразмерной, т.е. члены деления должны полностью исчерпывать весь объем классификационной области, все известные на данное время объекты классификации. 3. Классификация должна быть представлена в виде открытой, незавершенной системы, способной к расширению и обогащению, к учету переходных форм.

Как система и как метод познания, как способ систематизации научного материала классификация должна соответствовать следующим требованиям: а) отражать уровень развития отдельной технической науки и всей области технических наук, степень осознания сущности их предметов исследований и разработок; б) выражать диалектику процесса развития наук через координацию и субординацию технических наук – их взаимосвязь и взаимообусловленность как объектов классификации; в) отображать тенденции, перспективы, пути развития объектов классификации, прогнозировать появление новых технических наук, раскрывать генезис и обусловленность их возникновения и развития.

Этим требованиям не соответствуют классификации технических наук согласно их генетической связи с естественными науками, т.е. когда технические науки рассматриваются как прикладное естествознание. Так, А.П.Мандрыка расположил технические науки механического цикла по группам, связывая, например, с динамикой твердого тела внешнюю баллистику, прикладную теорию гироскопа; с динамикой системы точек – теорию регулирования, ракетодинамику; с теорией упругости, пластичности, ползучести – сопротивление материалов, строительную механику, механику грунтов; с гидродинамикой – гидравлику, инженерную гидравлику и т.д. При всех своих достоинствах и значении эти классификации не в полной мере учитывают специфику технических наук как самостоятельной области научных знаний.

При этом всякая классификация, или система наук, строится на основе ответов на три главных вопроса: что познается? как познается? для чего, для каких целей познается? Ответ на первый вопрос ложится в основу классификации наук по предметному признаку, т.е. соответственно характеру самого изучаемого объекта. Ответ на второй вопрос составляет краеугольный камень классификации наук по методологическому признаку, отвечающему характеру применяемых при изучении данного объекта методов, приемов и средств познания. Ответ на третий вопрос дает возможность классифицировать науки по целевому, практическому признаку, т.е. сообразно практической значимости получаемых ими результатов, позволяя учитывать их целевое назначение.

Наиболее важным признаком (основанием) классификации технических наук является, несомненно, объект исследования. В этом случае расчленение этих наук идет вслед за делением технических объектов на соответствующие классы – вещество, способ и устройство, принятые в практике патентного дела. В соответствии с этим делением технических объектов О.М.Волосевич, В.И.Кобзарь и В.В.Чешев выделяют следующие группы технических наук: 1) науки, исследующие технические свойства материалов (изучаются материалы, используемые в производстве, их поведение в разных технических и производственных ситуациях) – сопротивление материалов, металловедение и т.д.; 2) науки об устройствах – энергетика, металлургия, паровые турбины, тепловозы и т.д.; 3) науки, изучающие технологические способы производства, т.е. технологические науки, – химическая технология, технология добычи и переработки полезных ископаемых и т.д. (см. Приложение 1).

Еще более сложные комплексы знаний образуются в тех случаях, когда различные технические науки формируются вокруг той или иной отрасли производства. Такой принцип группировки наук является весьма распространенным и практически целесообразным в процессе обучения инженеров. В структуре такого комплекса знаний центральным интегрирующим звеном является знание о производстве, о принципиально возможных способах осуществления производства. Вокруг этого звена группируются знания о технологических процессах, применяемых в том или ином производстве, об оборудовании и материалах. В подобного рода комплексах объединяются технические науки из всех трех указанных групп, т.е. науки о веществах, устройствах и способах. Объединяющим фактором является сам комплексный объект – то или иное производство и составляющие его компоненты (см. Приложение 2).

В системе научного знания классификация технических наук играет, таким образом, немаловажную роль. Их место в общей системе научного знания определяется спецификой самой техники, которая выступает как природно-социальное явление. Этот дуализм техники приводит к тому, что технические науки, образуя самостоятельный класс научных дисциплин, тяготеют и к естественным, и к социально-гуманитарным наукам. Связь с естественными науками, как уже отмечалось выше, вытекает из природной основы техники, из того, что создание и функционирование технических систем опирается на материалы, процессы и законы природы, целенаправленно используемые человеком. Отсюда проистекает частичное совпадение предмета технических и естественных наук, их методологии, отсутствие резких граней между ними, существование таких технических наук, которые преимущественно связаны с естественными, непосредственно тяготеют к ним.

Но техника одновременно является социальным явлением. Она представляет собой продукт человеческого труда и средство целесообразной деятельности. Она создается и эксплуатируется человеком, включена в сложную систему общественных отношений и должна отвечать многообразным социальным, экономическим и другим критериям. В силу этих обстоятельств технические науки связаны с социально-гуманитарными науками, изучающими различные стороны и процессы социокультурного организма, частью которого является техника. Тем более что имеются технические науки, которые тесным образом связаны с социально-гуманитарными науками (техническая эстетика, инженерная психология и др.).

Нетрудно заметить, что система научного знания, включающая в себя технические науки, представляет собой весьма сложное образование. Поэтому она требует создания соответствующей модели классификации наук. Такого рода модели предложили, в частности, В.Н.Сагатовский, М.В.Баград, Г.И.Шеменев и Ю.С.Мелещенко.

Сагатовский, проводя классификацию наук, взял за основу место (роль) наук различного типа в управлении общественно-производственной деятельностью. В результате он представил систему науки в целом в виде пирамиды, основанием которой является класс наук, обеспечивающих непосредственное управление деятельностью, а вершиной – науки, осуществляющие стратегическое руководство деятельностью в целом (см. Приложение 3). Остальные типы он разместил между науками, которые выдают общественно-производственной деятельности «технические задания», и науками, генерирующими стратегические целевые установки.

При переходе с уровня на уровень управление деятельностью становится все более общим и интегральным (сначала на основе знания специфических отношений субъекта к объекту, затем на основе знания специфических отношений между объектами и, наконец, общих отношений между объектами). Здесь совершается переход на уровень математических наук, изучающих структурные отношения между любыми объектами; познание переходит от специфических характеристик ко всеобщим (категориальным) характеристикам. Однако математика сама по себе, по мнению Сагатовского, представляет некий «склад» неинтерпретированных структур, управление которым должно совершаться не только «снизу» (путем «заказа» на определенные модели), но и «сверху» – путем осмысления конкретных содержательных основ формальных построений, что совершается на уровне наук типа кибернетики и общей теории систем (мезо-наук).

Указанные уровни дают «мощные» средства управления деятельностью, но необходимо еще задать цель, стратегическое направление. Это осуществляется на уровне мировоззренческих наук, составляющих верхний уровень пирамиды. В их состав входят знания, необходимые и достаточные для общего управления социальной деятельностью; их ядро образует философия, изучающая систему всеобщих отношений субъекта к объекту.

Переход от уровня к уровню можно осуществить и в обратном порядке: «сверху» «вниз». В этом случае целевые установки постепенно наполняются специфическим содержанием, последовательно доводятся до уровня работающих алгоритмов. Все научные знания предстают в виде единой системы, где движение «сверху» обеспечивает интеграцию, а «снизу» – связь с практикой.

В разработанной Баградом модели, основывающейся на дискретности видов материи и ее свойств, вертикально расположены дискретные виды материи, горизонтально – ее свойства (см. Приложение 4). По вертикали он расположил следующие дискретные виды материи: А – возможный вид материи «ниже» уровня элементарных частиц; Б – элементарные частицы – микрофизические науки; В – атомы и их превращение в молекулы – химические науки; Г - молекулы и их превращение в агрегаты молекул, тела – макрофизические науки; Д – звезды, планеты, системы звезд и планет, галактики, метагалактики и т.д. – астрономические науки; Е – Земля – науки о Земле; Ж – живые организмы – биологические науки; З – системы: «человек – машина – производственная среда», «общество – техника» – эргономические, технические и технологические науки; И – человеческое общество – общественные науки; К – центральная нервная система, высшая нервная деятельность – науки о сознании и познании (психологические, лингвистические и гносеологические); Л – резервный ряд.

По горизонтали – основные свойства материи: а - формы движения материи – физика, химия, геология, биология и т.д.; б – авторегуляция управления (для живой материи). Это свойство является основой кибернетических, управленческих наук; в – отражение – науки об информации; г – производственно-техническая деятельность людей – технические и технологические науки; соответственно таким свойствам материи, как время (д) и пространство (е), располагаются исторические и географические науки. Количественной определенности (ж) материи соответствуют математические науки. Качественной определенности (з) – науки о качестве. Буквой и обозначаются логические науки, буквой к – философские. Резервное обозначение л относится к неоткрытому еще свойству материи.

Присущие отдельным дискретным видам материи (микрочастице, атому, живому организму и т.д.) свойства обнаруживаются на пересечении вертикалей с горизонталями. Соответственно этому располагаются и науки. Например, Аа – резерв для возможной науки о форме движения «ниже» уровня элементарной частицы; Ба – микрофизика; Ва – химия; Га – макрофизика; Да – астрономия; Еа – землеведение; Жа – биология; За – эргономика, техника и технология; Иа – обществознание; Ка – общая наука о сознании и познании. Клетка Ла – резервная… Клетки За – эргономика; Зб – техническая кибернетика; Зв - изучение системы в информационном аспекте (информатика); Зг – прикладные эргономические, технические и технологические науки; Зд – история развития системы «человек – машина»; Зе – ее география; Зж – применение математических, статистических методов в системе «человек – машина»; Зз – изучение качественной стороны системы; Зи – наука о логическом аспекте системы «человек – машина»; Зк – философский аспект изучения системы «человек – машина»; Зл – резервное место для новой науки о данной системе и т.д.

На основе разработанной модели Баград делает следующие выводы:

«1. Предлагаемая общая классификация наук дает возможность не только систематизировать существующие науки, но и предвидеть возникновение новых.

2. Будучи составной частью системы “человек – машина”, “общество – техника”, техника занимает высшую ступень в классификационном ряду дискретных видов материи. Это определяет соответствующее место технических наук в общей классификации наук.

3. Познание нового дискретного вида материи является основанием возникновения новых картин мира. Возникновение системы “человек – машина”, “общество – техника” является основой формирования технической картины мира. Речь идет о своеобразной системе общих понятий и принципов технических наук, которую можно назвать технической картиной мира. Это еще раз показывает необходимость дальнейшего изучения взаимосвязи естественных и технических наук и в свете этой взаимосвязи развития их классификации.

4. Поскольку особенностью современной научно-технической революции является кибернетизация производства, техники и науки, то одной из первоочередных задач является совершенствование систематизации наук в связи с естественными, техническими и общественными науками.

5. Дифференциация и интеграция наук есть историческая закономерность их развития. В условиях научно-технической революции превалирует тенденция интеграции наук. Значит, особое значение приобретает разработка общетеоретических научных проблем, в том числе техники и технических наук.

6. Система “человек – машина” развивается в направлении к более высокому структурному и функциональному уровню. Поскольку этот процесс оказывает эффективное влияние на развитие самого человека и общества в целом, то для его исследования нужно еще более интенсивно расширять и углублять взаимодействие технических наук с естественными и общественными науками»[37].

В виде системы рассматривали научное знание также Г.И.Шеменев и Ю.С.Мелещенко. Первый из них разработал модель классификации наук в системе «наука – техника – производство» (см. Приложение 5); второй – многослойную модель системы научного знания и модель «внутренней» классификации технических наук.

Поскольку различные технические науки охватывают технику с разной степенью общности, Мелещенко подразделил их на две группы. Первую группу технических наук он назвал «общетехническими». В другую группу он включил технические дисциплины, имеющие своим объектом отдельные важнейшие стороны техники (ее материальный субстрат, энергетические процессы, элементы и структуру, выполняемые функции). Каждая из этих дисциплин содержит в себе обычно целый пласт специальных технических наук (см. Приложение 6).

В первую группу, т.е. в число общетехнических дисциплин, которые относятся к технике в целом, он отнес, например, метрологию и черчение, поскольку без измерений нельзя обойтись ни в самой науке, ни в производстве. Перерабатывая добытые физико-математическими науками знания об общих свойствах предметов и явлений, связанных с тем, что все они существуют в пространстве и во времени, взаимодействуют между собой, метрология сводит эти знания в науку об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. Метрология устанавливает количественное соотношение между измеряемыми величинами и заранее выработанной единицей измерения, масштабом или эталоном. Общетехническое значение метрологии проявляется также в ее целевой установке. С помощью метрологии можно определить «рубежи» превращения вещества и сил, процессов природы в материалы и энергию, процессы производства.

Если для метрологии важной является категория «отношение» с ее разносторонним содержанием, то черчение преимущественно обращает внимание на пространственную структуру и характеристики технических систем. Черчение называют наукой о рациональных способах построения технических чертежей и организации всей системы чертежного хозяйства. Общетехническое его значение состоит в том, что оно учит правильно распознавать пространственную форму предметов, их размеры, взаиморасположение и точно передавать это графически по законам начертательной геометрии. Методологическое значение черчения определяется тем, что с его помощью технические науки создают наглядный образ строительного сооружения, машины, прибора и т.д., т.е. их графическое изображение. Черчение, по выражению Г.Монжа, – это язык техники. Зная правила черчения и условности выполнения чертежей, можно понять элементы, структуры, а также в определенной степени закономерности и общие принципы организации и функционирования технических систем еще до того, как они будут созданы в натуральном виде.

Вторую группу технических дисциплин, обладающих меньшей степенью общности, чем первая, Мелещенко подразделил на три крупные подгруппы. В подгруппу «а» он включил технические науки, исследующие материалы, используемые в технике, т.е. материаловедение. Если в прошлом материаловедение было преимущественно наукой описательной, не ставившей перед собой задачи улучшения материалов, получения оптимальных их свойств, то теперь на первый план вышла наука о материалах. Современное материаловедение является не только источником информации и нормативов для исследований и разработок, связанных с конструированием машин и проектировкой зданий, но и связывает его с технологическими науками, делает его основой многих технологических процессов. В свою очередь материаловедение распадается на ряд специальных технических дисциплин: металловедение, древесиноведение, космическое материаловедение и др.

Вторую подгруппу («б») образуют науки, которые связаны с исследованием и разработкой элементов, структуры и действия технических систем. Это целый комплекс наук, изучающих теорию и методы расчетов и конструирования инженерных сооружений и машин: сопротивление материалов, теория механизмов и машин, машиноведение, строительная механика и др. Их задачей является обеспечение нормальной работы элементов технических устройств и конструкций в целом, прочности, устойчивости, жесткости.

Третью подгруппу («в») образуют технические науки, связанные с выполняемыми техникой функциями. Этот пласт технических наук в свою очередь подразделяется Мелещенко на четыре подгруппы, соответствующие основным функциям. Каждая из них включает в себя ряд специальных технических наук. Рассмотрим их по отдельности: 1) Энергетическая функция. Она связана с получением первичной энергии, ее транспортировкой, преобразованием во вторичную (электрическую) энергию и последующим ее распределением и непосредственным использованием. На этой основе сложился комплекс технических наук, получивших общее название «энергетика». Сюда входят: теплотехника, ядерная энергетика, электротехника и т.д. 2) Технологическая функция. Она характеризуется воздействием на предмет труда, имеющим своей целью изменение механических, физических и других свойств предметов труда, соответственно с имеющейся программой изготовления сырья и полуфабрикатов или готовой продукции. Эта функция включает в себя, помимо изменения свойств отдельных элементов будущего продукта, образование систем, объединение элементов с помощью вещественных структур. Ее естественнонаучное основание значительно шире, чем у других технических дисциплин, так как оно включает знания о механических, физических, химических, микробиологических, биохимических и других процессах, необходимых для воздействия на сырье и материалы с помощью соответствующих технических устройств. Кроме того, центр тяжести технология переносит на изучение взаимодействия средств труда и сырья, материалов. Значение технологии состоит также в том, что она раскрывает наиболее рациональные пути построения, организации производственного процесса, дает соответствующие рекомендации. К специальным дисциплинам, объединяемых технологией, относятся: технология металлов, технология строительного производства, металлургия, технология машиностроения, химическая технология и другие специальные технические науки. 3) Транспортная функция. Производственный и вообще трудовой процесс (речь идет о материальной трудовой деятельности) всегда требует осуществления транспортных операций по перемещению предметов труда, готовой продукции или других объектов. Это и характеризует транспортную функцию, которая в наше время выполняется с помощью разнообразных видов техники. На этой основе сложились транспортные науки, в которые входят такие специальные науки, как аэронавигация, кораблевождение, эксплуатация автомобилей, железнодорожного транспорта и др. 4) Кибернетическая функция. Осуществление производственного и трудового процесса, прежде всего с использованием умственного труда, всегда неотделимо от передачи, хранения и переработки информации, что связано вычислительными операциями, контролем и управлением. Здесь приходится иметь дело также с большим числом специальных технических наук: автоматикой, телемеханикой, электроникой и др.

Таковы основные моменты предложенного Мелещенко и несколько доработанного нами варианта классификации технических наук.

А.Д.Московченко, предлагая собственную классификацию технических наук, исходит из того, что научно-техническое знание неоднородно, что оно распадается на знания, непосредственно связанные с проектированием, производством и эксплуатацией технических объектов (инженерно-техническое знание), и знания, связанные с инженерно-технической деятельностью опосредованно (функционально-техническое знание). Вследствие этого техническое знание практического профиля он подразделяет на 1) функционально-техническое знание, фиксирующее те или иные формы связей между структурно-функциональными характеристиками технических объектов, и 2) технологическое (инженерно-техническое) знание, фиксирующее те или иные формы производства технических объектов. Исходя из этого, классифицирование технических наук он проводит по линии классификации функционально-технического и инженерно-технического знания. Если функционально-техническое знание отвлекается от знания субъектных, деятельностных структур технической деятельности, т.е. от знания технических операций, необходимых для достижения какого-либо результата, то инженерно-техническое знание заключается в том, что в нем органически соединены знания объектных и деятельностных структур. Поэтому в инженерно-техническом знании переплетаются научно-технические и эмпирико-рецептурные знания о технологии получения того или иного продукта.

Функционально-техническое знание по своей структуре также неоднородно и распадается на 1) естественно-техническое знание, фиксирующее особенности проявления природных процессов в функционирующей технике, 2) специально-техническое, фиксирующее особенности преобразования техникой элементов бытия, и 3) социально-техническое, фиксирующее особенности функционирования техники в различных сферах человеческой деятельности. Отсюда классификация функционально-технического знания выражается естественно-техническим, специально-техническим и социально-техническим типами знания.

Функциональные характеристики технических объектов тесно связаны с характеристиками морфологическими: с набором предметных элементов, с формой и соответствующими свойствами этих элементов, с конструктивными связями между этими элементами. Следовательно, по его мнению, наряду с функциональными классификациями имеет определенный смысл выделять морфологическую классификацию технических наук. При этом морфологическая классификация в общем и целом будет обусловливаться классификацией функциональной, поскольку выявление функциональных особенностей предмета играет решающую роль для отбора морфологических признаков.

Главная задача технических наук – раскрыть закономерные связи между строением и функционированием технических объектов. Обнаруженные закономерности применяют для создания новой техники, прежде всего для ее проектирования. Задача же инженерно-технической деятельности – реализовать технические знания в соответствующие технические решения, т.е. решения, связанные с проектированием, производством и эксплуатацией технических объектов. Функционально-техническое и инженерно-техническое знания представляют собой органическое целое.

Рассмотрим вначале естественно-техническую классификацию, основывающуюся на закономерностях проявления природных процессов в функционирующей технике. Выразим эту классификацию в виде таблицы (по вертикали таблицы представлены науки, раскрывающие закономерности протекания тех или иных природных процессов в функционирующей технике; по горизонтали – науки, раскрывающие закономерности, общие для всех форм движения материи, используемой техникой, и являющиеся, по сути, общетехническими) (см. Приложение 7).

В отличие от наук естественно-технического профиля, науки специально-технического профиля фиксируют закономерности преобразования техникой природных процессов в процессы, необходимые человеку. Так, например, если науки естественно-технического профиля раскрывают закономерности протекания ядерных, атомных, молекулярных и других процессов в технике, науки специально-технического профиля фиксируют преобразования этих процессов в процессы электрические, тепловые, механические и др. Классификация наук специально-технического профиля осуществляется по классификации форм технологического преобразования материи. Выразим классификацию технических наук данного профиля в табличной форме (по горизонтали таблицы разворачиваются науки, раскрывающие закономерности, общие для всех форм технологического преобразования; по вертикали – науки, раскрывающие закономерности того или иного технологического преобразования) (см. Приложение 8).

Данная классификация раскрывает закономерности технологического преобразования природного бытия в искусственное. Преобразованию подлежат такие элементы природы, как вещество, энергия и информация. Вследствие этого техника преобразования природы подразделяется на три больших класса: 1) технику преобразования вещества (вещественная техника); 2) технику преобразования энергии (энергетическая техника); 3) технику преобразования информации (информационная техника).

Классификация наук социально-технического класса раскрывает закономерности функционирования техники в различных сферах человеческой деятельности. Поэтому их классификацию Московченко осуществляет в соответствии с формами человеческой деятельности. Доминирующей формой деятельности человека является, по его мнению, производственная форма, связанная с материальным преобразованием природного и общественного бытия. Наряду с ней существует непроизводственная форма, которая по значимости хотя и имеет второстепенное значение, но является не менее жизненно важной для общества и человека. По производственной форме классификация выглядит так:

1) Науки о разведке и добыче полезных ископаемых, неметаллических руд и строительных материалов, сельскохозяйственная наука, метеорология и др.;

2) Науки о преобразовании полезных ископаемых, сырья, сельскохозяйственной продукции, строительных материалов и т.д.;

3) Науки о передаче энергии, о связи, о транспорте и др.

По непроизводственной форме классификация такова:

1) Военная наука;

2) Науки о технике, используемой в системе государственного и муниципального управления, в общественных и благотворительных, т.е. некоммерческих, организациях и т.д.;

3) Науки о медицине, безопасности жизнедеятельности, охране здоровья и др.;

4) Науки о технике, используемой в быту;

5) Науки о технике, используемой в процессе обучения.

Следует иметь в виду, что приведенные классификации наук естественно-технического, специально-технического и социально-технического профиля тесно связаны между собой. Так, например, можно проводить естественно-техническую классификацию объектов с учетом специально-технических и социально-технических признаков и наоборот. В частности, классификацию строительных объектов (сооружений) можно проводить по специально-техническим (строительные материалы, машины) и по социально-техническим (промышленные и гражданские здания, военные объекты) признакам.

Кроме того, функциональная классификация технических наук тесно связана с классификацией фундаментальной. В качестве примера приведем естественно-техническую, специально-техническую и социально-техническую классификацию строительных объектов с учетом естественноисторической классификации. В этом случае мы имеем дело с такими отраслями технических наук, как история строительной техники и науки, история строительных материалов, история строительных устройств механического цикла и т.д.

Технологическое (инженерно-техническое знание), в свою очередь, также можно классифицировать в виде таблицы (сделаем это на примере строительных наук) (см. Приложение 9). Классификация инженерно-технического знания с учетом функционально-технического знания на примере проектирования строительных объектов будет выглядеть так: проектирование оборудования предприятий строительной индустрии, проектирование строительных машин и механизмов и т.д. (по естественно-техническому признаку); проектирование железобетонных материалов и конструкций, проектирование подъездных путей и т.д. (по специально-техническому признаку); проектирование промышленных и сельскохозяйственных объектов, объектов социально-культурного назначения и т.д. (по социально-техническому признаку). Однако на практике, как правило, приходится учитывать всю совокупность функционально-технических признаков.

Инженерно-техническое знание можно классифицировать и с учетом фундаментального технического знания. Например, история проектирования промышленных предприятий и жилых зданий, системные представления о проектировании строительных машин и т.д. Более того, инженерно-техническое знание связано с целым рядом других видов знания: экономическим, организационным, психологическим, педагогическим и даже с социологическим и философским. Вследствие этого классификацию инженерно-технического знания можно проводить с учетом этих отраслей знания. Например, праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок, основы инженерно-психологического проектирования и т.д.

Наконец, Б.И.Козлов, следуя марксистскому анализу и используя системный подход, проводит классификацию технических наук, исходя из единства трех аспектов науки – предметного, технологического и гносеологического (см. Приложение 10).

Рассмотрим несколько подробнее предложенную им матричную модель научно-технического знания. По его мнению, научно-техническая деятельность, в процессе которой практически реализуется технологическая функция науки, специализируется по следующим основным этапам «полного жизненного цикла» любого технического средства: 1) Научно-технические исследования, когда осуществляется теоретическое обоснование принципов действия технических средств и найденные принципиальные решения отрабатываются в реальных конструкциях опытных образцов, в экспериментальных установках и т.п. 2) Проектирование (или конструирование), когда осуществляется идеальное формирование новых технических средств и его результаты фиксируются в виде чертежей и другой проектной документации. 3) Изготовление, включающее в себя также этап технологической подготовки производства, т.е. разработку документации, по которой затем, в соответствии с проектными материалами, овеществляются научно-технические знания и производятся технические средства. 4) Эксплуатация (или использование), когда технические средства применяются по назначению в течение всего срока их службы. В последние десятилетия формируется еще один раздел научно-технического знания – испытание технических средств. Эта область научно-технической деятельности стала настолько сложной, что потребовала особого научного обеспечения и специализации. Одной из новых функций технических наук на современном этапе стал анализ опыта испытаний и эксплуатации технических средств с целью использования получаемых научных выводов в сфере НИОКР и при новом проектировании.

Взаимосвязанные системообразующие аспекты дифференциации – интеграции структуры научно-технического знания и теоретизации его содержания привели к формированию в нем нескольких уровней, отличающихся по степени обобщения фактического (эмпирического) материала. В настоящее время достаточно четко выделяются четыре таких уровня: Первый, верхний уровень – общетехнические теории или области научно-технических знаний, ориентированные на определенные, достаточно широкие стабильные классы задач, рассматриваемых обычно безотносительно к конкретным областям техники (теоретическая механика, теория машин и механизмов, сопротивление материалов, техническая кибернетика и др.). Все они непосредственно восходят к одному или нескольким разделам естествознания и имеют в своем составе фундаментальное теоретическое ядро. Второй уровень представлен также теоретическим знанием, ориентированным, однако, уже не на общетехнические проблемы, а на определенные классы технических средств и частные научно-технические задачи (теория газовых турбин, теория мостов, теория электрических машин и др.). Кроме частных технических теорий данный уровень представляют также комплексные области теоретических знаний о сложных технических средствах, составляющих обширные классы техники (теория корабля, теория энергетических систем и др.). На третьем уровне располагаются инженерно-методические знания. Здесь формируются прикладные знания, обеспечивающие создание и развитие расчетных, проектных, экспериментально-испытательных и прочих методик, служащих непосредственным руководством при практическом выполнении конкретных технических задач. На этом уровне синтезируются выводы технических наук (а через их посредство – и других разделов науки), личный и коллективный неформализованный инженерно-технический опыт, эвристические способности специалистов. Четвертый уровень охватывает нормативно-технические знания, зафиксированные в государственных, отраслевых стандартах, в узаконенных нормах, расчетных и иных методиках, в обязательных правилах различных типовых технических работ, в технических справочниках и т.п. Эти знания, с одной стороны, обеспечивают рациональную унификацию и стандартизацию практических технических работ на уровне современных требований науки, а с другой – служат нормативным основанием для принятия решений в тех случаях, когда недопустимо отступление от установленных норм (при расчете прочности конструкций, при выборе норм надежности, при оценке качества продукции и т.п.).

Третий аспект системы технических наук связан с дифференциацией научно-технического знания по объекту исследования на вещество, энергию и информацию. С древних времен до середины ХХ в. технических знания по объекту делились на знания о веществе (сырье, материалах и технических устройствах) и знания об энергии. Характерным для современности и принципиально важным моментом в истории технических наук стал генезис новой области научно-технического знания – знания об информации и управлении – и формирование на этой основе технических наук информационно-кибернетического цикла.

Итак, в процессе классификации технических наук можно идти двумя дополняющими друг друга путями – путем «внешней» и путем «внутренней» классификации. Во «внутренней» классификации существуют, как минимум, два варианта. Первый связан с расчленением комплекса технических наук на «простые» элементы, а второй – с поиском принципов, на основе которых формируются научно-технические комплексы и внутренняя организация этих комплексов. Однако вследствие весьма сложных связей технических наук с математическими, естественными и социально-гуманитарными науками разработка их «внутренней» и «внешней» классификации, построение и «стыковка» соответствующих схем представляет собой непростое дело.

В рамках «внешней» классификации технические науки необходимо рассматривать как самостоятельные научные дисциплины наряду с математическими, естественными и социально-гуманитарными науками (см. Приложение 11). Каждый из этих разделов научного знания представляет собой целую группу (комплекс) наук и в совокупности составляют науку как единое целое, по объекту исследования сопоставимую с философией. В общем виде «внешняя» классификация наук выглядит следующим образом (для упрощения приводим ее в виде перечня):

1) Философские науки (онтология, гносеология, социальная философия и др.);

2) Математические науки (высшая математика, теория множеств, геометрия и др.);

3) Естественные науки (физика, химия, биология и др.);

4) Технические науки (техническая механика, системотехника, космонавтика и др.);

5) Социально-гуманитарные науки (социология, психология, история и др.).

В качестве основы мы берем схему, предложенную Ю.С.Мелещенко, потому, что считаем ее наиболее удачной для классификации наук и наиболее подходящей для того, чтобы в нее «вписать» различные технические науки. Итогом такой всеобъемлющей классификации является системное представление о науке, в котором технические науки занимают свое достойное место.