Техническая теория: специфика строения, особенности функционирования и этапы формирования. Роль инженерной практики и проектирования в развитии технической деятельности.

Техническая теория – это система обобщенного знания о технических объектах и их системах. Техническая теория является разновидностью научной теории и включает в себя те же компоненты, что и естественнонаучная теория: идеальные объекты, фундаментальные понятия, принципы, законы.

Первые технические теории формировались как приложение физических теорий к конкретным областям инженерной практики, как правило, в две фазы. На первой фазе образуется новое прикладное исследовательское направление и формируются новые частные теоретические схемы, на второй - развертываются обобщенные теоретические схемы и математизированная теория.

Процесс формирования технической теории связан с переходом от идеальных естественнонаучных объектов к идеальным техническим объектам. Определенные разделы естествознания выступают в качестве предпосылок формирования соответствующих технических дисциплин. Происходит «обработка» естественнонаучных закономерностей, на основе которых формируется техническая теория.

Теоретические схемы представляют собой совокупность абстрактных объектов – особые идеализированные представления (совокупность идеальных объектов теории), ориентированные на применение соответствующего математического аппарата и на мысленный эксперимент, т.е. на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они фактически играют в технических науках роль моделей, часто выражаются графически.

В технической теории используются три основных вида уровня, или слоя, теоретических схем:

1) функциональные, ориентированные на математическое описание;

2) поточные, фиксирующие естественные процессы, которые протекают в технической системе, и их функционирование;

3) структурные, представляющие конструктивные параметры и инженерные расчеты, а также структуру объекта.

Функционирование технической теории осуществляется итерационным путем. Сначала формулируется инженерная задача создания определенной технической системы. Затем она представляется в виде идеальной конструктивной (т.е. структурной) схемы, которая преобразуется в схему естественного процесса (т.е. поточную схему), отражающую функционирование технической системы. Для расчета и математического моделирования этого процесса строится функциональная схема, отражающая определенные математические соотношения.

Особенность технических наук заключается в том, что инженерная деятельность, как правило, заменяет эксперимент. Именно в инженерной деятельности проверяется адекватность теоретических выводов технической теории и черпается новый эмпирический материал.

Традиционно основным смыслом инженерной деятельности считается проектирование, создание технических систем.

В процессе деятельности инженер:

• активно взаимодействует с заказчиком как пользователем будущего изделия;

• передает коллегам техническую документацию, необходимую им для разработки частей технической системы;

• передает рабочим техническую документацию на изготовление;

• ведет авторский надзор изготовления;

• передает заказчику (а по необходимости и потенциальному потребителю) эксплуатационную документацию.

Результаты инженерной деятельности, как правило, представляются в знаковом виде (чертежи, схемы, программы, расчеты, описания), а также в виде устных рекомендаций, объяснений, указаний и др.

 

10. Дисциплинарная организация технической науки. Междисциплинарные, проблемно-ориентированные и проектно-ориентированные исследования.

Научная дисциплина - это определённая форма систематизации научного знания, связанная с его институализацией, с осознанием общих норм и идеалов научного исследования, с формированием научного сообщества, специфического типа научной литературы, определёнными формами коммуникации между учёными, с созданием функционально автономных организаций, ответственных за образование и подготовку кадров. В технических науках появились также особые фундаментальные исследования.

В рамках научных дисциплин издаются специальные журналы, читаются курсы в высших учебных заведениях, функционирует развитая система подготовки научных кадров, включая аспирантуру и докторантуру, периодически проводятся конференции, научные семинары, финансируются исследования, направленные на развитие самой дисциплины.

Дисциплинарная организация науки дополняется комплексными неклассическими научно-техническими дисциплинами, которые не могут быть отнесены ни к естественным, ни к техническим, ни к общественным наукам и, несмотря на свою комплексность и междисциплинарность, имеют чёткую дисциплинарную организацию, устойчивый публикационный массив и ограниченное профессиональное сообщество.

В настоящие время научно-технические дисциплины представляют собой широкий спектр различных дисциплин – от самых абстрактных до весьма специализированных, которые ориентируются на использование знаний не только естественных наук (физики, химии, биологии и т.д.), но и общественных (экономика, социология, биология и т.д.). Технические дисциплины сводятся в семейства.

К середине XX века дифференциация в сфере научных дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических, проектно-ориентированных и проблемно-ориентированных исследований.

Проблемно-ориентированные исследования – это такие исследования, результаты которых используются при решении определённой задачи.

Проектно-ориентированные исследования – это такие исследования, которые направлены на проработку общей идеи системы; это исследования с помощью теоретических средств, разработанных в соответствующей технической науке.

Междисциплинарное исследование - это форма организации научно-исследовательской деятельности, направленная на комплексное изучение единого объекта представителями различных дисциплин, научных специальностей и отраслей науки, объединённых для осуществления стоящих перед ними задач, на основе создания постоянных либо временных структурных единиц (научно-исследовательских институтов и центров, программ и проектов, подразделений и групп).

 

11. Различия современных и классических научно-технических дисциплин; природа и сущность современных (неклассических) научно-технических дисциплин.

Научная дисциплина – (вопрос 10)

Классические научно-технические дисциплины во многом отражали характер инженерной деятельности своего времени, неразрывно связывающей теорию и практику, изобретение и его использование.

К началу XX столетия инженерная деятельность представляет собой сложный комплекс различных видов деятельности (изобретательская, конструкторская, проектировочная, технологическая и т.п.), и она обслуживает разнообразные сферы техники (машиностроение, электротехнику, химическую технологию и т. д.).

Инженерная деятельность, первоначально выполняемая изобретателями, конструкторами и технологами, тесно связана с технической деятельностью (ее выполняют на производстве техники, мастера и рабочие), которая становится исполнительской по отношению к инженерной деятельности. Связь между этими двумя видами деятельности осуществляется с помощью чертежей.

За последние десятилетия в сфере научно-технических дисциплин произошли существенные изменения, позволяющие говорить о становлении качественно нового неклассическогоэтапа их развития. Этот этап характеризуется новыми формами организации знаний, направленными на повышение эффективности и результативности научной деятельности, более жесткой ориентацией современной науки на решение самых разных практических (в том числе инженерных) задач, для чего требуется привлечение специалистов самых разнообразных отраслей науки и практики (кибернетика, системотехника, системный анализ).

В классических технических науках теория строилась под влиянием определенной базовой естественнонаучной дисциплины и именно из нее первоначально заимствовались теоретические средства и образцы научной деятельности. Многие современные научно-технические дисциплины не имеют такой единственной базовой теории. Они ориентированы на решение комплексных научно-технических задач, требующих участия представителей самых разных научных дисциплин (математических, технических, естественных и даже общественных), группирующихся вокруг одной проблемной области. В то же время в них разрабатываются новые специфические методы и собственные средства, которых нет ни в одной из интегрируемых дисциплин и которые специально приспособлены для решения данной комплексной научно-технической проблемы.

12. Особенности теоретических исследований в современных научно-технических дисциплинах за счет применения информационных и компьютерных технологий.

К середине ХХ века дифференциация в сфере научно-технических дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических исследований и системной интеграции самой инженерной деятельности. Поэтому возникает целый класс нового типа неклассических научно-технических дисциплин, в которых развиваются новые формы организации научного знания и исследования. В первую очередь к таким дисциплинам относятся возникшие в рамках системного движения кибернетика, системотехника и системный анализ. – это проблемно-ориентированные дисциплины, которые выделяются не относительно объекта исследования, но с точки зрения различных классов сложных научно-технических задач.

Особенности современных научно-технических дисциплин:

1. Комплексность проводимых в них теоретических исследований.

2. Нет единственной базовой теории, так как они ориентируются на решение комплексных научно-технических задач определенного типа, требующих участия представителей многих научных дисциплин, группирующихся относительно единой проблемной области.

3. Разрабатываются новые специфические методы и собственные средства, которые специально приспособлены для решения данной комплексной научно-технической проблемы. В основе такого синтеза лежит сложная задача координации, согласования, управления и организации различных деятельностей, направленных на решение этой проблемы.

4. Объектом комплексного исследования является качественно новый деятельностный объект.

5. Явно выраженная методологическая ориентация. Методология в них может выступать в функции теории.

6. Социально-гуманитарная ориентация современных научно-технических дисциплин.

7. Включают в себя сложную совокупность различных типов знания и методов.

В современных научно-технических дисциплинах определяющую роль начинает играть имитационное компьютерное моделирование, позволяющее заранее, в форме идеализированного эксперимента, проанализировать и рассчитать различные варианты возможного будущего функционирования сложной системы.

Современные комплексные научно-техн. дисциплины формируются в результате широкого научного движения, конкретизации и доработки общих методологических понятий и представлений, а также обобщения на их основе практики применения научных знаний различных теорий в процессе решения комплексных научно-технических задач. В таких дисциплинах на первый план выходит проблема теоретико-методологического синтеза знания.

В системотехнической теории главная проблема заключается в переходе к однородной абстрактной теоретической схеме. Абстрактные алгоритмические схемы были обобщены в кибернетике и стали рассматриваться в плане преобразования вещества, энергии и информации. Они являются идеализированным представлением функционирования любой системы и исходным пунктом компьютерного программирования.

Современная техническая теория ориентируется на методологические представления и понятия (системные, кибернетические и др.) и «универсальные» средства компьютерного моделирования, что приводит к ускорению процесса построения современной технической теории.

13. Роль методологии социально-гуманитарных дисциплин и попытки приложения социально-гуманитарных знаний в сфере техники.

Под социально-гуманитарными науками понимается цикл научных дисциплин, направленных на изучение общественных явлений.

Объектом социально-гуманитарного познания в широком смысле слова выступает совокупность социальных феноменов: социальные отношения и функционирование социальных институтов, социальные действия и взаимодействия людей и их результаты, представленные в памятниках материальной и духовной культуры, событиях, исторических фактах и др.

Субъектом социально-гуманитарного познания выступает сообщество ученых (если имеет место коллективная научно-познавательная деятельность) или отдельный индивид.

Особенности социально-гуманитарного познания:

1) Особый статус вненаучного интереса познающего субъекта и его влияние на результаты познания: Поскольку в познавательном процессе участвует реальный человек, занимающий определенное место в системе общественных отношений и разделяющий интересы, нормы и ценности определенной социальной группы, эти интересы, нормы и ценности влияют на интерпретацию им итогов познания.

2) Социально-гуманитарное познание ориентировано, прежде всего, на исследование процессов, т.е. развития общественных явлений, на выявление законов, причин и источников этого развития. Особую значимость приобретает принцип историзма, предполагающий рассмотрение явлений как процессов, в их возникновении, развитии и преобразовании.

3) Акцент социально-гуманитарного познания на исследование единичных, индивидуальных, уникальных явлений на основе общего, закономерного. В сфере социально-гуманитарного знания, как и в природе, существуют объективные законы. Их выявление и использование – важнейшая задача научного познания.

4) Социально-гуманитарное познание ориентировано преимущественно на качественную сторону изучаемой действительности: Явления и процессы исследуются, главным образом, со стороны качества, а не количества; внимание акцентируется на единичном и индивидуальном, а не на всеобщем. Поэтому роль количественных методов здесь намного меньше, чем в естественных, технических и математических науках.

5) Важную роль в социально-гуманитарном познании имеет процедура понимания: Процесс понимания связан с осмыслением, т.е. выявлением того, что имеет для человека какой-либо смысл. Поэтому социально-гуманитарные исследования направлены на анализ мотивов, целей и ценностей, которыми руководствуются субъекты социальных действий.

6) Отсутствие общепризнанных парадигм в социально-гуманитарном познании. Изучение социальных явлений всегда опирается на ряд альтернативных друг другу исследовательских программ.

Современный инженер — это не просто технический специалист, решающий узкие профессиональные задачи. Его деятельность связана с природной средой, основой жизни общества и самим человеком. Поэтому ориентация современного инженера только на естествознание, технические науки и математику, которая изначально формируется еще в вузе, не отвечает его подлинному месту в научно-техническом развитии современного общества. Решая свои, казалось бы, узкопрофессиональные задачи, инженер активно влияет на общество, человека, природу и не всегда наилучшим образом.

Отрицательный опыт разработки автоматизированных систем управления (АСУ) хорошо показывает недостаточность узкотехнического подхода к созданию сложных человеко-машинных систем. В эту сферу, по сути дела, социотехнических разработок первоначально пришли специалисты из самых разных областей науки и техники и, вполне естественно, привнесли с собой соответствующее видение объекта исследования и проектирования. Сегодня возникает необходимость в социотехническом (в развитии системотехнического) проектировании, где главное внимание должно уделяться не машинным компонентам, а человеческой деятельности, ее социальным и психологическим аспектам.