Специфика научного технического знания.

Сама по себе техническая практика еще не формирует теоретический уровень в техническом знании. То, что теория является результатом мыслительного процесса абстрагирования от конкретного, в ходе которого вырабатывается соответствующее нормам науки знание об общем, позволяет некоторым исследователям считать, что техническая деятельность не является одной из предпосылок формирования естественнонаучного знания. Таким же образом техническое знание рассматривается как следствие развития теоретического естествознания возникшего как бы независимо от технической практики.

Действительно, в теоретических разработках представлены не непосредственно конкретные данные и факты, а выработанные в ходе сложных мыслительных процедур теоретические конструкции: теоретические обобщения, абстрактные понятия, общие законы и т.д. Но это не отрицает тесную связь теоретического и практического.

Выведение научного технического знания из естественнонаучного, представляется автору одной из разновидностей редукционистского подхода, аналогичного физикалистской концепции науки, сводящей всю науку к научному естествознанию, что в действительно неверно, а сами естественные науки к физике, представляющей конечно самый теоретически базовый, но не единственный ее раздел.

Предмет научного технического знания, в самом общем плане, - искусственные целесообразно создаваемые материальные средства деятельности, или иначе, техника. Цель научного технического знания - “развитие системы специализированных знаний, обеспечивающих эффективное получение, преобразование, хранение, перемещение и технологическое применение веществ, энергии и информации для решения технических задач, выдвигаемых экономической и социокультурной практикой”

Существенной чертой научного технического знания является его технологический характер, проективность. Оно ориентировано, прежде всего, на задачи технической практики. Поэтому столь велико в нем значение эмпирически найденных формул, соотношений, опытных знаний в целом.

Общая структура научного технического знания может быть представлена классификацией по трем основаниям: предмету, уровню теоретизации (степени обобщения эмпирического знания) и фазам научно-технической деятельности. Соответственно, единицами анализа по каждому из оснований должны быть: эволюция технического знания, изменение его особенностей, характера и содержания; эволюция методов научно-технического познания и инженерной деятельности; эволюция отдельных сфер научно-технического знания, этапов его производства и использования.

Техническое знание вплоть до появления машин находилось в донаучной эмпирической стадии своего развития, выступая как чисто научное знание. Становление и развитие машинной технологии способствовало коренному перевороту в самой структуре технического знания, результатом которого стало возникновение качественно новой, теоретической его составляющей - технических наук.

Позитивное отличие машины от существующих до нее орудий труда заключается в ее высокой эффективности, быстродействии, автоматизме, способности обеспечить непрерывность ведения технологических фаз производственного процесса, высокие параметры, возможность соединения многих орудий, приводимых в движение одним и тем же механизмом.

Присущая машинам способность превращать в компоненты производственного процесса такие природные явления, как ветер, электричество, вода, пар и. т. п., положило конец тому довольно продолжительному периоду в развитии общества, в течение которого “ограниченный объем знаний и опыта был непосредственно связан с самим трудом... и никогда не выходил за пределы традиционно пополняемого и лишь очень медленно и понемногу расширяемого собирания рецептов”.

Необходимо проводить четкое различие между формированием технических наук как теоретической части технического знания и собственно техническим знанием, получаемым непосредственно в ходе технической деятельности человека. Простая систематизация технических знаний эмпирического характера, полученных в процессе технической деятельности, еще не составляет технические науки. Она (эта систематизация) лишь создает предпосылки, подготавливает условия для формирования системы технических наук, которое стало возможным только при условии использования естественнонаучных знаний в технической практике, их синтеза с эмпирически полученным техническим знанием. Вбирая в себя уже имеющиеся к моменту своего возникновения естественнонаучные знания и методы, технические науки преобразуют их, приводят в пригодное для решения собственных задач состояние.

Процесс формирования технических наук можно охарактеризовать как осуществление перехода от описания и объяснения, происходящих в природных объектах естественных процессов (то есть от естественно научного знания), к описанию этих же объектов с учетом их существенных свойств, позволяющих им осуществлять определенные технические функции (а также тех их свойств, которые могут проявляться в процессе осуществления этих функций) - собственно научно-технического знания.

Формирование технических наук относится к периоду становления крупного машинного производства, которое базировалось на достижениях естественных наук того времени. Эти достижения можно было реализовать на практике только на основе технических наук, открывающих специфические проявления законов природы в границах искусственно созданных систем. Как отмечает Комаров В.Д.; “...технические науки - это теория использования объективных природных закономерностей в технических устройствах”. Кроме того, крупное машинное производство способствовало созданию материальных средств исследования и экспериментирования в достаточно крупных масштабах.

Следует отметить, что формированию технических наук предшествовал ряд изменений в структуре технического знания (по мере его эволюции). В этом плане Чешев В.Р. Выстраивает следующий генетический ряд, определяя при этом техническое знание как “знание о средствах и объектах целесообразной трудовой деятельности субъекта”:

o практико-методологические знания, то есть знания о трудовых действиях с орудиями труда (которые служили основным руководством для практической деятельности субъекта);

o конструктивно-технические знания (знания о структуре и действиях конструктивно технических элементов);

o технические науки (появление которых опосредствовано формированием естественных наук). На этой ступени происходит существенная перестройка в техническом знании, связанная с переходом от описания действий устройства к объяснению их на основе законов природы.

Следовательно, исходным пунктом для становления технических наук представляется разработка отдельных научных и практических положений. Иначе говоря, формирование научно-технического знания связано с образованием определенной системы знаний, включающей в себя методологические, технологические, а также конструктивно-технические задачи. Опираясь на подобную систему можно не только исследовать существующие технические объекты, но и создавать новые с заранее предполагаемыми свойствами.

Исследования проведение в области истории техники и технического знания, позволяют выделять следующие этапы в эволюции технического знания:

1) донаучный этап, когда техническое знание существовало как эмпирическое описание предметной практики субъекта, средств его трудовой деятельности и способов их применения;

2) зарождение технических наук (со второй половины XIX в. до 70 - х годов XIX в.), здесь для решения практических задач уже начинает применяться научное знание;

3) “классический” этап (70-е годы XIX в. - середина XX в.). Технические науки здесь предстают сформировавшимися в развитые области научного знания со своим специфическим предметом, средствами и методами;

4) современный этап - научно технической революции, в котором в качестве одного из важнейших итогов представляется создание комплексного автоматизированного производства.

Возникновение технических наук было обусловлено также двумя встречными познавательными процессами, а именно:

1) использованием уже известных, открытых естественнонаучным знанием законов, теории и отдельных данных при изучении технических объектов и происходящих в них процессов;

2) обобщением результатов отдельных эмпирических наблюдений, а также фактов производственно-технического характера.

Процесс формирования результатов отдельных эмпирических наук протекал, в основном, двумя путями:

1) “отпочкованием” их от фундаментальных, естественнонаучных исследований в той их части, которая ставится на службу конкретной части инженерной практики;

2) становлением единой теоретической системы технического знания путем объединения ранее не связанных между собой знаний технического характера.

Из двух составляющих научно технического знания (предписаний к деятельности - технологических рецептов и описаний объектов деятельности - технических структур) наибольшее воздействие на процесс становления собственно теоретической части технического знания - технических наук оказала последняя.

Технические науки представляют собой специфическую систему научных знаний о путях и способах целенаправленного преобразования природных объектов и процессов в технические объекты, о возможных методах технической деятельности, а также о способах функционирования объектов в рамках технической деятельности.

Становление технических наук тесным образом связано с тем насколько само общество осознало и сформулировало свою практическую цель - создание технологических средств преобразования (а, следовательно, и познания) природной действительности. Именно целенаправленный, сознательный характер деятельности людей по преобразованию объектов и условий окружающего мира, по созданию принципиально новых, не имеющихся в самой природе технических средств, а также технологических процессов, стал важнейшим стимулом для возникновения и развития технических наук.

Закономерности, раскрытые техническими науками (технические закономерности) позволили заменить частные решения, принимаемые на основе индивидуального опыта, а также интуиции, обоснованными решениями, позволяющими получить заранее предполагаемые результаты.

Под воздействием технических наук более целеустремленный характер приобрел и сам процесс создания объектов техники. Изменились суть производственно-практической деятельности людей - произошел переход от эмпирического, носящего чисто случайный характер изобретательства, к систематическому, научно обоснованному исследованию определенной сферы поиска с целью получения новых, предполагаемых технических и технологических решений.

Объектом исследования технических наук являются, как технологические устройства, материалы, составляющие их, так и технологические процессы по их получению. Следовательно, понятие объекта технических наук (технического объекта) распространяется на “все материальные вещные компоненты производственной деятельности, взаимодействия, процессы”.

Следует подчеркнуть, что само понятие “технический объект” носит методологический характер. В нем фиксируется не только наиболее существенные стороны и свойства технических устройств, материалов, а также технических методов. Это понятие позволяет также выделить определенную сферу природной действительности, противостоящую субъекту деятельности, как в его технической практике, так и в научно-техническом познании.

Технический объект, сформировавшийся в процессе технической практики, обладает рядом присущих только ему специфических свойств, отличающих его от всех других объектов познания: быть искусственно преобразованным фрагментом природы; изменять вовлеченные в практическую деятельность вещества и процессы природы в соответствии с поставленными целями; облегчать и повышать эффективность человеческой деятельности, прежде всего предметной. См.

Отметим, однако, что понятие объекта технических наук вовсе не исчерпывается этим. Технические науки имеют также свой (специфический) идеальный объект - схемы (определенного узла, цепи, контура и т.д.). В отличие от идеальных объектов естественнонаучного знания, схемы позволяют учитывать как параметры объекта, получившие свое отображение в теории, так и параметры и отношения, фигурирующие в инженерных расчетах. Схемы (и знания о них) позволили существенно упростить процедуру инженерного анализа и синтеза. Технический объект не является чем-то застывшим, не подвергающимся изменениям. Уже наличие одного того факта, что технический объект находится в непрерывном взаимодействии с субъектом деятельности, дает все основания для подобного утверждения. Технический объект, подвергаясь непрерывному преобразованию в ходе своего функционирования в рамках технологической сфере, закономерно развивается.

Можно отметить следующие закономерности его развития:

1. изменение технического объекта как особой части природы - превращение технического объекта из модифицированного предмета природы в используемый в производстве природный процесс;

2. увеличение концентрации материально-технических ресурсов и научно- инженерной мысли в сооружаемом объекте;

3. становление больших технических и социально-технических систем;

4. включение в технический объект новых природных процессов и использование в нем более глубоких и фундаментальных закономерностей;

5. возрастание целесообразности и рациональности строения технического объекта;

6. интенсификация взаимодействия техники и природы;

7. углубление социальных последствий технического прогресса;

8. приближение внутреннего совершенства технического объекта к природе, которая в плане естественности остается для него идеалом.

Предметом же технических наук представляется совокупность “научных... исследований, обеспечивающих техническую деятельность”.

Выявление сущности технических наук, их особенностей и места в системе совокупного научного знания, механизма, регулирующего процесс формирования технических наук должно способствовать решению целого ряда проблем в технологической области, в том числе, с преодолением негативных тенденций технического прогресса.

Процесс развития технических наук протекает в тесном, историческом взаимодействии с естественнонаучным знанием, способствующим возникновению проблемных ситуаций. В частности, проводится следующая их классификация:

1. открытия естествознания;

2. технические потребности общества, формирующиеся в процессе развития производительных сил общества - представляют собой важный социальный заказ для технических наук;

3. производственный опыт, который показывает, какие практические затруднения приходится преодолевать, следуя теории, применяя ее к производственному процессу

4. проблемы, возникающие как следствие относительно самостоятельного развития технических теорий.

Превращение технического знания в целую систему технических наук, важнейшей функцией которых является теоретическое обоснование путей целенаправленного преобразования природных объектов в технические средства, представляется как результат постепенного выделения относительно самостоятельной области - научно-технического знания.

Технические науки представляют собой теоретическое средство для усовершенствования действующих и создания новых технических средств, для переосмысления естественнонаучных данных применительно к технической практике, открытия принципиально новых технических устройств, для переосмысления естественнонаучных данных применительно к технической практике, открытия принципиально новых, не имеющих природных аналогов технологических методов ведения производственных процессов, изобретения новых технических конструкций, а также для создания технических систем.

Технические науки изучают природный объект (его структуру, свойства и т.д.) в том плане, который позволяет эффективно использовать этот объект в качестве технического материала, способа или конструкции.

Целью технических наук представляется выявление закономерностей эксплуатации, изготовления и конструирования технического объекта, разработка методов, норм, правил и принципов проектирования технических средств и систем.

В настоящее время складываются объективные условия для сближения отдельных научно-технических дисциплин, усиливается тенденция к интеграции технического знания. Усовершенствование технического базиса общества, применение комплексного подхода к таким наиболее важным техническим проблемам, как освоение новых источников энергии, обживание космоса, решение экологической проблемы, проектирование технических систем, охватывающих различные сферы общественной жизни - вот далеко не полный перечень объективных факторов, обуславливающих процесс детерминации интегративных процессов в научно-техническом знании.

В настоящее время можно говорить о становлении нового, “нетехнического” периода в развитии технических наук. В основном, - это объясняется достигнутым пониманием системного содержания взаимоотношений технического объекта и среды его функционирования, с учетом сложных взаимоотношений при создании технических систем.

Исключительная сложность проблем, связанных с теоретической разработкой, созданием и использованием технических систем, определяет необходимость поиска новых организационных форм для функционирования технических наук - формирования единой системы “наука-техника”, сближения технических наук с науками гуманитарного профиля.

Специфической чертой использования методов научного познания в техническом знании является то, что в отличие от естествознания, имеющего своим объектом те или иные стороны природной действительности, здесь сначала конструируется сам объект.

В процессе создания теоретического аппарата технического знания - собственно технических теорий - следует отметить два необходимых момента: существование образцов построения теоретического знания в классических технических науках; возможность получения знаний, необходимых для формирования новой технической теории из различных сфер человеческой деятельности: из фундаментальных естественных наук, из прикладных исследований, из опыта проектно-конструкторской деятельности.

При этом определяющим фактором для формирования технической теории представляется инженерная деятельность.

Техническая теория представляет собой отнюдь не набор рецептов к конкретным практическим действиям, а определяет и обосновывает принципы получения расчетных отношений для определенного класса технических конструкций, Особенности технической теории заключаются в следующем:

o во-первых, она выступает как обобщение принципов строения и действия ряда технических устройств определенной конструкции;

o во-вторых, дает обоснование морфологической характеристике объекта.

Техническая теория включает в себя в качестве исходных аксиом (положений, не подлежащих проверке в пределах данной теории) естественнонаучные теории, что, однако, не исключает объективной возможности их последующей трансформации в ходе дальнейшего развития самой технической теории.

Процедура построения технической теории характеризуется ориентацией на “базовую” основополагающую естественнонаучную теорию. Это обстоятельство способствует наличию внутри технической теории так называемых “этажей”, ориентированных на различные реализации технического объекта. Вышесказанное легко поясняется на примере теоретической радиотехники. Теоретическая радиотехника, опираясь на “базовую” естественнонаучную теорию (электродинамику), в свою очередь является “базовой” для технических теорий, отличающихся друг от друга: а) по конструктивному признаку (теория радиопередатчиков, теория усилителей, б) по типу естественного процесса (импульсная радиотехника, теория сверхвысоких частот), в) по обоим признакам одновременно (теория электронных и ионных приборов, теория полупроводников).

Осознанная и направленная деятельность по созданию новых технических устройств немыслима без соответствующей технической идеи.

Техническая идея вырастает из существующей, объективно возникшей из потребностей технологической сферы технической проблемы и опосредствует процесс разработки технических устройств и систем, Существенное в содержании технической теории выражается посредством описаний, задающих образ технического объекта, а именно: идеи, определяющие технический объект исключительно с помощью эмпирических представлений; идеи, в которых технический объект задается с помощью только теоретических моделей; и, наконец, идеи, сочетающие в себе и тот, и другой способ.

По своему источнику возникновения технические идеи подразделяются на следующие типы:

источник возникновения технических идей 1-го типа. Он содержится в автономном (относительно) движении технической, производственной практики, которая самостоятельно, без обращения к помощи теоретического естествознания может осваивать новые, неизвестные ранее природные процессы посредством создания новых предметных структур. При этом технический объект первоначально определяется лишь со стороны его внешних функций и строения, а более полное, сущностное описание процессов, происходящих в этом объекте, отсутствуют. Примерами подобного рода идей могут послужить идеи первых реактивных летательных аппаратов, первых паровых машин и т.д.

в основе другой категории технических идей лежит описание механизма некоторого естественного процесса (источник 2-го типа). Притом оно может не включать в себя изображение каких-то конкретных предметных форм. Важным здесь представляется другое - выделение тех свойств природного процесса, сопоставление которых с имеющимися в практике социально-техническими потребностями и порождает замысел о возможном использовании этих свойств данного искусственного процесса. В этом случае абстрактные модели, фиксирующие, свойства естественного процесса, через потребности технологической сферы включаются в определенную предметную область. Возникают технические идеи, в рамках которых они (абстрактные модели) рассматриваются уже под совершенно иным углом зрения, имеющим технический характер (например, такие, как идея использования процесса деления урана для получения энергии, идея создания атомной бомбы, термоядерного реактора и т.д.);

наконец, третий класс технических идей, в содержание которых заложена информация о реально существующем и теоретически описанном техническом устройстве. Практическое освоение этого устройства, а также исследование принципов его работы создает предпосылки для обнаружения, реально или теоретического прогнозирования новых свойств и характеристик. Соответствие этих свойств зародившимся потребностям технологической сферы в их применении приводит к возникновению замысла о возможном использовании уже известной технической структуры в совершенно новой области (например, применение приборов полупроводниковой электроники, ядерных реакторов, квантовых генераторов и т.д.).

В своем развитом виде техническая идея содержит принцип, схему и конструкцию, как последовательные стадии своего осуществления. Принцип - стадия возникновения идеи - выражает сущность, основное назначение разрабатываемого технического устройства. Его особенностью представляется то, что он определяет характер использования конкретной закономерности в создании новой техники. Однако принцип его недостаточен (хотя и необходим) для конструирования. Необходим переход в следующую стадию, т. е. принцип должен быть воплощен в конкретную схему, которая позволяет использовать теоретическое знание естественных наук для решения практических задач. В свою очередь, схема находит свое практическое воплощение в конструкции.

Система технических идей раскрывает предмет технического творчества. Своим содержанием техническая идея отражает предполагаемую форму (техническую) и закономерности функционирования разрабатываемых технических средств, их существенные свойства и технологические законы эксплуатации в процессе производства необходимых технических продуктов.

По своей структуру технические теории существенно отличаются от естественнонаучных. И наличие в структуре технических теорий элементов, присущих и естественнонаучным (онтологические схемы, понятия, математический аппарат и т.д.) свидетельствует лишь об аналогичности строения научных теорий, но вовсе не об идентичности их. Главным же отличием технической теории от естественнонаучной теории представляется то, что в технической теории осуществляется процесс соотнесения теоретических моделей к конструктивным схемам реальных инженерных объектов (естественнонаучные объяснения, а также экспериментальные и математические построения носят в ней подчиненный вспомогательный характер). Процесс формирования технической теории представляется как использование (последующей корректировкой на определенный класс явлений технического характера) теоретической модели более разработанной, соответствующей области естественнонаучного знания.

Формирование структуры технической теории следует рассматривать в связи с основными этапами создания технического объекта, а именно:

1. выдвижение в процессе познания объективной действительности абстрактных соображений относительно характера преобразования или использования известных закономерностей в новом сочетании;

2. качественный анализ выдвинутых соображений, данных, технических возможностей и т.д.;

3. количественный расчет (для подробного изучения процесса преобразования и использования) полученных результатов, определение экстремальных характеристик, разработка оптимального режима работы создаваемого технического объекта;

4. соотнесение (непосредственное или опосредованное) полученных результатов теории и практической деятельности.

Несколько отличную от вышеприведенной схему генезиса технической теории предлагает Горохов В.Г.:

1-й этап - осуществляется процесс трансляции в техническую теорию онтологической схемы из “базовой” естественнонаучной теории;

2-й этап - происходит процесс длительной адаптации схемы путем подведения под нее и обобщения определенного эмпирического материала (конструктивно-технических и технологических знаний), включающий в себя попытки описания существующих инженерных объектов с помощью исходной онтологической схемы и выделения частей инженерных объектов, наиболее хорошо представляемых в ней;

3-й этап - модификация исходной модели, разделение ее на два слоя: “поточную” схему, описывающую естественные процессы, протекающие в инженерном объекте, и на структурную схему, отражающую его конструктивные элементы и технологические связи (впоследствии устанавливается эквивалентность этих слоев и способствующих им способов инженерного расчета);

4-й этап - разработка обобщенной, транслированной из “базовой” естественнонаучной теории или из смежных областей схемы;

5-й этап - осуществляется процесс математизации технической теории.

Существенной стороной технической теории выступают теоретические схемы, которые можно подразделить на три вида: функциональные, ориентированные на математическое описание технического объекта; “поточные” (естественнонаучные) фиксирующие естественные процессы, имеющие место в инженерном объекте; структурные (морфологические), представляющие конструктивные параметры и инженерные расчеты, то есть саму структуру данного технического объекта.

Следует отметить, что в настоящее время перед технической теорией стоит задача не простого выявления и формулирования вероятных закономерностей, отражения законов природы во вновь создаваемых технических устройствах, а наиболее полного определения возможных вариантов оптимального использования этих законов в процессе практической деятельности человека.

Техническая теория, эволюция ее структуры опирается на следующие основополагающие принципы:

а) принцип действия - определяющий круг привлекаемых для решения данной технической задачи естественнонаучных теорий, способ их соединения в новую область знания, объектом которого должна быть будущая техническая конструкция; б) принцип оптимальности;

в) принцип системности - в качестве объекта берется исходная система, элементами которой являются исходное сырье (конструктивные материалы и элементы), способы его получения, технические устройства, в которых осуществляется преобразование сырья в целях получения необходимого продукта, отходы производства и способ их утилизации, а также влияние этих отходов на окружающую среду и на здоровье человека;

г) принцип актуальности - определяющий направленность разрабатываемого технического устройства, на удовлетворение наличных потребностей (потребительский спрос);

д) принцип технологичности - связанный с выбором пути наименьшего вмешательства в апробированные производственные прессы с целью минимизации возможных вредных экологических последствий;

е) принцип надежности - определяющий способность создаваемой технической системы к безаварийному выполнению заданных технологических функций в течение определенного времени, в заданных природных и производственных условиях.

Формирование технической теории опирается на синтез естественнонаучного и гуманитарного знания. А ее предметом является техника как система искусственно созданных орудий человеческой практической деятельности.

Источник: Г Недорезов - oimsla.edu.ru