Цель, предмет и функции дисциплины

В. А. ЧЕТВЕРГОВ, С. П. ИСАЧКИН

 

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

ЧАСТЬ 1

 

ОМСК 2015

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_____________________________________

 

 

В. А. Четвергов, С. П. Исачкин

 

 

ИСТОРИЯ  И  МЕТОДОЛОГИЯ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

Часть 1

 

 

Учебное пособие

 

 

Омск 2015

УДК 62 (075.8)

ББК 30я73

   Ч52

      

     Четвергов В. А. История  и  методология научно-технической деятель -

ности: Учебное пособие. Часть 1 / В. А. Четвергов, С. П. Исачкин; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. 79 с.

 

 

    Освещены основные этапы истории техники и технических наук, а также процесс становления инженерного образования. Отражены роль и значение научно-технического творчества в развитии общества и характерные черты современного этапа НТП. Дано описание особенностей различных объектов научно-технической деятельности. Рассмотрены структура, механизмы, методы и задачи научно-технической деятельности, а также качества, необходимые инженерам и исследователям.

    Предназначено для магистрантов, аспирантов и соискателей ученой степени кандидата технических наук.

 

Библиогр.: 22 назв.

 

Рецензенты: доктор ист. наук, профессор В. Г. Рыженко;

                 доктор техн. наук, профессор В. Л. Горюнов;

                 доктор техн. наук, профессор В. Т. Черемисин.

 

                

ISBN 978-5-949-41109-4

 

      

 

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2015

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………...........      5 1. Содержание и назначение дисциплины «История и методология науч-   но-технической деятельности»......................................................................      6    1.1. Цель, предмет и функции дисциплины..............................................     6     1.2. Научно-технический прогресс и научно-техническая революция:    характерные черты и проблемы………………………………………...     10 2. Зарождение научных и технических знаний на ранних этапах  истории человечества..................................................................................   14                                                                2.1 Накопление знаний о природе и изготовление технических  средств в каменном и бронзовом веках..................................................  14        2.2. Развитие научной и технической мысли в эпоху Античности.......  19       3. Технические изобретения периода Средневековья. Развитие науки и        техники в эпоху Возрождения......................................................................   21                          3.1. Достижения технической мысли в Средние века.............................     21                                     3.2. Научные и технические знания эпохи Возрождения.......................   23   4. Инженерная мысль Нового времени и ее научно-технические    последствия.....................................................................................................  25          4.1. Изобретение и начало использования парового двигателя          в промышленности и на транспорте........................................................  25    4.2. Создание двигателя внутреннего сгорания и его влияние    на дальнейшее развитие научно-технической мысли...........................    31 5. Достижения науки и техники на современном этапе..............................   34    5.1. Наука о космосе и космическая техника……………………….......    34   5.2. Становление и развитие электроники. Компьютерная революция       и создание Интернета................................................................................    39 6. Формирование и развитие технических наук...........................................   45   6.1. Этапы истории технических наук......................................................   45    6.2. Становление технического образования...........................................   47 7. Содержание и особенности инженерной деятельности..........................   50     7.1. Назначение и специфика инженерной деятельности.......................    50   7.2.Технические объекты инженерной деятельности.............................    58 8. Структура, механизмы и методы научно-познавательной деятельности...................................................................................................    62  8.1. Структура и механизмы творческой деятельности..........................    62   8.2. Методы решения творческих задач...................................................   66 9. Решение творческих задач в технических науках и инженерной    деятельности....................................................................................................   69     9.1. Задачи научно-технической деятельности........................................   69   9.2. Методы научно-технической деятельности......................................   73            Библиографический список............................................................................   77

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

    Отличительной особенностью современного высшего образования стало внедрение в учебный процесс магистерской подготовки. Этот факт приобрел особую актуальность в сентябре 2011 г., когда все отечественные вузы на общегосударственном уровне перешли на Болонскую систему образования, которая предполагает введение двух уровней обучения: бакалавриат – магистратура. При этом, если рабочие программы дисциплин бакалавриата содержательно практически не отличаются от предыдущих, то методическое обеспечение магистерской подготовки приходится  начинать по сути дела заново. В сложившейся ситуации издание настоящего учебного пособия в определенных рамках восполняет данный пробел. В нем, в частности, содержатся материалы по разделам таких дисциплин магистратуры ОмГУПСа, как «История и методология науки и производства», «История и методология науки и техники в области управления», «История и методология научных исследований», «Методология научного творчества», «Логика и методология науки». Таким образом, учебное пособие в большей или меньшей степени способно оказать помощь в овладении указанными предметами магистрантам, обучающимся по пяти направлениям подготовки: «Теплоэнергетика и теплотехника», «Электроэнергетика и электротехника», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Наземные транспортно-технологические комплексы», «Управление в технических системах». Кроме того, учебное пособие в значительной мере поможет аспирантам подготовиться к сдаче кандидатского экзамена по дисциплине «История и философия науки (технические науки)», а также соискателям соответствующей ученой степени.

      Цель данной работы заключается в освещении наиболее значимых и сложных вопросов научно-технического развития, а также методологических проблем технических наук и инженерной деятельности. В этой связи в разделах учебного пособия рассматриваются основные этапы истории мировой техники, сущность научно-технического прогресса и научно-технических революций, основы методологии и методика соответствующих исследований и изобретательства. Вся предложенная в библиографическом списке литература имеется в библиотеке ОмГУПСа.

1. СОДЕРЖАНИЕ  И  НАЗНАЧЕНИЕ  ДИСЦИПЛИНЫ

«ИСТОРИЯ  И  МЕТОДОЛОГИЯ  НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

 

Цель, предмет и функции дисциплины

        

     По оценке большинства отечественных и зарубежных прогнозистов, начало ХХI в. – не просто хронологическая, но и содержательная веха глобальных трансформаций цивилизации, которые, по-видимому, продолжатся до завершения первой четверти нового столетия. По своим масштабам эти трансформации, охватывающие все сферы жизни общества во всех странах мира, беспрецедентны в истории человечества. Важнейшая их характеристика – высокая степень неопределенности последствий (в частности, научно-технического развития), связанные с ними риски и вызванная этим сложность перспективного прогнозирования.

    Перед странами – лидерами мирового сообщества, а также идущими у них в кильватере быстро развивающимися странами стоит задача – создать национально-государственный инструментарий, при помощи которого удалось бы решить как собственные, так и глобальные общемировые проблемы.    

     В ушедшем в прошлое ХХ в. все человечество и наша страна пережили много драматических событий огромной важности. ХХ в. – это не только увеличение численности землян в три раза, это не только две мировые войны и угроза третьей, ядерной; это не только промышленная и научно-техническая революция, компьютеризация, роботизация, зарождение ядерной энергетики, беспрецедентное развитие всех видов транспорта, био­технологий и генной инженерии; это не только начало освоения космоса и глобальной системы связи «Интернет», повсеместного распространения те­левидения. XX в. – это век бесценного для всего человечества историческо­го опыта, значение которого для дальнейшего развития человеческой циви­лизации до сих пор глубоко не оценено.

Ушедший XX в. оставил нам глобальные проблемы – противоречия между характером сложившейся цивилизации и природой, частью которой является человечество, противоречия и проблемы внутри цивилизации. Происходит тотальная дегуманизация общества и личности, продолжается социальное расслоение населения мира. Возрастают масштабы и глубина манипулирования обществом и личностью с помощью всепроникающих средств массовой информации, кстати, умело использую­щих научные и технические достижения. Гипертрофия коммерциализации и унификации культуры ведет к обеднению духовного мира человека.

Наиболее мощными средствами для преодоления негативных тенденций являются наука, технология и образование. К сожалению, у нас в стране их возможности пока явно недооцениваются, более того, часто подчеркиваются негативные последствия техногенных воздействий на природную и социальную среду обитания человека. В действительности же позитивные факторы влияния науки и техники на общество, человека и природу способны перекрыть все возможные негативные издержки. Этот вывод опирается не на эмоции, а на достаточно обоснованный рациональный расчет.

Свободная рыночная экономика способна развиваться лишь при условии постоянного роста потребительского спроса и быстрой, искусственно стимулированной смены потребностей, формирующих рынок новых услуг и товаров. Однако такое, в значительной части искусственное самоускорение приводит к ускоренному истощению невосполнимых природных ресурсов, подгоняя глобальный экологический и ресурсный кризис.

Устойчивое (или самоподдерживающееся) развитие возможно, но лишь при условии выполнения обществом следующих требований:

найти механизмы и способы удовлетворения разумных потребностей с минимальной затратой невосполнимых природных ресурсов;

внедрить в сферу производства, услуг и управления новые технологии и научные достижения, позволяющие решить предыдущую задачу;

максимально использовать имеющиеся научные знания и информацию, которые являются единственным неисчерпаемым ресурсом;

радикально изменить цели и ценностные ориентации общества.

Последнее требование может быть выполнено лишь при рациональном и форсированном изменении массового сознания, потребительского менталитета. Если этого не произойдет, то устойчивое развитие окажется очередным мифом.

Чтобы избежать надвигающейся экологической катастрофы, нужно сменить сложившуюся парадигму развития цивилизации, необходим переход мирово­го сообщества на путь, обеспечивающий оптимальный баланс между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды. Для этого необходимо, чтобы человечество, как часть природы, в своем развитии не противоречило объективным законам природы, а основывалось на них, нужно изучить законы развития жизни на зем­ле и человеческой цивилизации на основе анализа ее истории (в частности, истории развития науки, техники, научно-технического прогресса), разрабо­тать обоснованный прогноз дальнейшего их развития. Представляется, что концепция такого развития может быть реализована только в случае примата духовных ценностей над материальными, общественных интересов над ин­дивидуалистическими, государственного регулирования над действием чисто рыночных сил.

В этой исторической ситуации как никогда актуален вопрос о но­вой роли и миссии науки, техники и образования, профессиональной и нравственной ответственности их представителей – ученых и инженеров. Со­вершенно очевидно, что образование, культура, наука и техника – это крае­угольные камни будущего развития человечества. Страна, которая недооце­нивает роль данных сфер, обречена на прозябание в будущем постиндустриаль­ном мире. Это неизбежно, исходя из следующих неопровержимых положений:

    наука – это хранитель опыта и знаний, генетического фонда человеческой цивилизации;

    научно-технический прогресс, научная и инженерная деятельность –
факторы развития культуры и нравственного здоровья общества;

    научный анализ – важное звено подготовки альтернативных вариан-­
тов стратегии социально-экономического развития и принятия международных и государственных решений по крупным вопросам, программам и проектам. Поэтому основные действующие лица научно-технического прогресса – ученые и инженеры – должны знать методологию научно-технической деятельности, законы развития науки и техники, последствия внедрения на­учно-технических достижений, уметь прогнозировать влияние своей дея­тельности на развитие экономики и человеческого общества в целом.

В современных условиях жизни человека повсюду окружают разнооб­разные машины, устройства, технические системы – на производстве, на улицах городов, дома, в дороге, во время трудовой деятельности и во время досуга и отдыха. Эти сложные машины и системы изготовлены на соответст­вующих предприятиях рабочими и техниками с помощью различных станков, инстру­мента, приспособлений. В этом смысле машины – это продукт их труда, но любая машина, каждая ее деталь были изготовлены в соответствии с проек­том, чертежами (материал, размеры, допуски, чистота поверхности), по соот­ветствующей технологии (тип станка, способ обработки, вид инструмента, режимы обработки). Без них невозможно сделать даже самую простую де­таль, а тем более собрать и отрегулировать, запустить сложную машину, сос­тоящую порой из десятков тысяч различных элементов, находящихся в сложном взаимодействии. Чертежи, представляющие собой проект конструкции машины, а также технологические процессы создания машин разрабатывают, рассчитывают инженеры-проектировщики, инженеры-конструкторы, инже­неры-технологи. Весь комплекс нормативно-технологической документации по эффективной эксплуатации машин и технических систем, по их техническо­му обслуживанию и ремонту создают инженеры-эксплуатационники, инже­неры-ремонтники, инженеры – организаторы производства. Перечисленные проекты создания технических систем и технологические процессы их изго­товления, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта – про­дукт творчества специалистов более высокого уровня образования  – инжене­ров.

Однако и инженеры, создавая проекты новых технических систем, машин, начинают не с нуля, а используют научные идеи, физические и другие зако­ны и явления природы, которые открыты, изучены, исследованы работника­ми еще одной категории – учеными.

Если труд рабочего у станка определен, регламентирован чертежом де­тали, технологической картой обработки, сборки, регулировки и т. д., то труд современного инженера отличается нестандартностью и новизной задач, неопределенностью условий, неизвестностью пути или метода решения задачи. Еще большей неопределенностью отличаются процессы решения научной проблемы и открытия нового, не известного ра­нее явления, закона природы. Поэтому труд инженера, изобретателя и научного работника характеризуется самостоятельностью, активностью, творческим подходом, требу­ет таланта и особой интуиции. Для овладения этими особенностями творче­ской деятельности инженера и научного работника необходимо изучить и усвоить методологию, принципы и методы, которые выработаны челове­чеством за  всю историю его научно-технического творчества – творчест­ва по познанию законов природы и созданию на этой основе орудий труда.

     Таким образом, целью настоящего курса является изучение исторического опыта развития научно-технической мысли, а предметом – история мировой техники, а также методы технических наук и инженерной деятельности. Исходя из всего сказанного выше, к основным функциям курса следует отнести мировоззренческую, методологическую, познавательную и просветительную, названия которых не требуют каких-либо комментариев.

 

1.2. Научно-технический прогресс и научно-техническая революция: