Глава 4 Методологічний аналіз технічних знань

Складний, комплексний характер сучасних проблем вимагає поглиблення інтеграції суспільних, природничих та технічних наук. Технічні науки відіграють вирішальну роль у розвитку техніки та технологій. Між технічними та іншими науками існує тісний взаємозв’язок у системі наукових знань.

Удосконалення процесу викладання технічних дисциплін вимагає пошуку відповідей на запитання: що ж таке технічні науки? чи мають вони самостійний статус? чим зумовлена їх поява? які шляхи розвитку? яке їх місце в системі науки, що розвивається? чим вони відрізняються від інших галузей наукового знання і який характер взаємозв’язку між ними? Як оптимізувати організацію досліджень та підготовку інженерних кадрів?

Швидкий розвиток технічних наук вимагає високого рівня їх методологічних досліджень, які необхідні для розвитку концепції науки, конструктивного аналізу взаємозв’язку наукових дисциплін, зміцнення взаємодії різних типів наук, підвищення ефективності зв’язку виробництва та науки, поліпшення системи підготовки кадрів.

Методологічні дослідження технічних наук покликані сприяти переходу кількісного росту техніко-наукових досліджень в якісний, озброєнню дослідників сучасними досягненнями методології науки. Це дасть можливість ефективніше формувати педагогічну майстерність викладачам технічних дисциплін.

Для філософського, методологічного осмислення феномена технічних наук останнім часом ведеться вивчення їх структури, взаємозв’язку інструментальних і прикладних досліджень, науки і виробництва.

Зрозуміло, що ми не зможемо детально відповісти на всі запитання, що поставлені вище. Проте, аналіз феномену технічних знань фахівців, що працюють в інженерно-педагогічної галузі, сприятиме бажанню осмислити свою діяльність як складову частину історично зумовленого процесу пізнання, приверне увагу представників гуманітарних наук до проблем розвитку технічних наук як невід’ємної частини духовного розвитку людства, допоможе студентам технічних вузів краще освоїти свою майбутню спеціальність, будемо вважати своє завдання виконаним.

Виникнення техніки створило умови для вирішення протиріччя між потребами і умовами життя на рівні, який забезпечив появу людини. Техніка опосередковує відношення «суспільство – природа як предмет праці».

Теоретичні наукові системи, що стали прообразом сучасної науки, виникли значно пізніше. Навіть у Стародавні й Греції, де наука того часу досягла найвищого рівня, філософія заперечувала необхідність своєї взаємодії з технікою. Мудрість, пізнання відмежовувалися від технічної діяльності. «З наук вважається мудрістю та, яка обирається ради неї самої і з метою пізнання, а не та, яка приваблює своїми наслідками», - твердив великий старогрецький філософ і вчений Арістотель.[19] Видатний древньогрецький математик і механік Архімед не раз оправдовувався, що займається винахідництвом лише для розваги, а після проведення дослідів знищував все експериментальне знаряддя. Як писав давньогрецький історик Плутарх, він вважав «спорудження машин і взагалі всяке мистецтво, співпричетне до щоденних потреб, за низьке і грубе…»[20]. Нині важко визначити, чи був щирим Архімед, чи, можливо, хотів його облагородити Плутарх. Однак міфічні особи, так чи інакше пов’язані з технікою, були навіть позначені вадами. Бог ковальства та покровитель ремесел Гефест був кульгавим, потворним, небайдужим до вина і виглядав блазнем серед

олімпійців. Легендарний винахідник, скульптор і будівничий Дедал зображався обмеженим, заздрісним і безчесним.

Техніка мала незначний вплив на теоретичну науку того часу, як, між іншим, і природничі науки на розвиток техніки. Практично незалежно від них розвивалися всі технічні галузі: видобування корисних копалин, будівництво, металургія, військова техніка та ін.. разом з тим необхідність технічних знань визнавалася вже тоді. Аристотель, наприклад, писав про практичні знання, спрямовані на створення інструментів та механізмів, що їх метою мало бути діло, а не істина, як у теорії. Давньогрецький математик Архіт, мабуть, першим застосував математичний апарат та геометричні креслення для аналізу принципу дії механізмів.

Цілком можливо, що за певних умов розвитку еллінської культури технічна творчість, як елемент духовного життя, стала б у ряд з філософією та мистецтвом. Але прийшли часи панування Стародавнього Риму, а потім Середньовіччя. Технічні знання відійшли зовсім далеко від тогочасної науки.

Причина відокремленого розвитку науки і техніки в ті епохи полягає в тому, що достатньою умовою існування і розвитку техніки є не володіння науковим знанням, а виникнення протиріччя між метою і засобами матеріально-перетворюючої діяльності суспільства. Наука ж, як форма спільної свідомості, може, будучи практично зумовленою, до певної фази розвиватися досить автономно і не використовуватися для вирішення технічних завдань.

Адже і за відсутності технічного прогресу в суспільстві можуть винаходитися і навіть виготовлятися нові технічні пристрої, хоч при цьому вони не отримують статусу технічного засобу і не включаються у виробництво. Так, ракета і турбіна, які винайдені в сиву давнину, до порівняно недавнього часу використовувалися в ігрових і розважальних цілях.

Протиріччя в матеріальній діяльності рабовласницького суспільства вирішувалися шляхом збільшення обсягу праці рабів, а в феодальному – за рахунок розширення ремісницького виробництва, зростання його майстерності, а також вдосконалення форми кріпосного землеробства. Донауковий етап розвитку технічних знань, коли вони існували у вигляді емпіричних описів предметної практики суб’єкта, засобів його трудової діяльності і способів їх застосування, продовжується до епохи Відродження.

Можливості кількісного зростання феодального ремісничого виробництва почали вичерпуватися у ХV – ХVІ ст.. Тоді ж виникла ситуація, коли вже наявні у розпорядженні суспільства технічні засоби створили передумови досягнення нових цілей у таких найважливіших галузях, як освоєння нових теорій (експедиція Колумба), масове виробництво товарів (ткацтво), інформація (книгодрукування), військова справа (артилерія), і т. д. Однак низький технічний рівень розвитку суспільства не сприяв ефективній реалізації згаданих цілей. Необхідною умовою розв’язання такого протиріччя було використання результатів природничих наук для технічного прогресу. В цей час, насамперед у фізиці, почав складатись експериментальний метод дослідження. Це стало причиною зростання інтересу до створення експериментальної техніки і привернуло увагу вчених до технічних проблем. Втім, ще в античний період використовувалися різні прилади для вивчення природних явищ (підйомний гвинт Архімеда, термоскоп Філона, еоліпіл Герона Александрійського та ін..). праці Середньовічних філософів Альберта Великого, Фоми Аквінського, Роджера Бекона, Уїльяма Оккама, які вважали джерелом пізнання речі, предмети, об’єкти зумовили глибше розуміння експериментального методу як необхідного у пізнавальній діяльності.

Оскільки застосування технічних засобів служить науковому пізнанню закономірностей природи, то і знання цих закономірностей має використовуватися для вдосконалення технічних засобів. Усвідомлення перспективності застосування зворотного зв’язку в системі «техніка - наука», а також суспільно-економічні відносини, склалися в Європі наприкінці ХVI ст., забезпечили зародження технічних наук як елемента, що основи «механічних мистецтв» знаходяться в теоретичних знаннях, писав ще в ХІІ ст. філософ Домінік Гундісальві, але за середньовічного устрою життя і рівня розвитку засобів виробництва технічні науки виникнути не могли.

Соціальні труднощі становлення технічних наук також полягали в тому, що технічною діяльністю займалися в основному ремісники. Для привілейованих класів, які мали широкий доступ до наукових знань, будь-яка практична діяльність вважалася принизливою.

В епоху Відродження ситуація різко змінилася. Яскравий приклад синтезу науки і техніки подав Леонардо да Вінчі – великий італійський художник, учений та інженер. Він глибоко усвідомлював роль досліду в науці, а також значення теорії для практики. Відомі його висловлювання, про те, що мудрість – донька досвіду, що практика завжди має ґрунтуватися на хорошій теорії та ін..

Але зародження і становлення наук пов’язується, звичайно, не стільки з генієм, який випередив свою епоху, не залишивши достойних учнів і послідовників, скільки з прикметами широко організованої і цілеспрямованої діяльності суспільства. Такими можна вважати: видання літератури, систематичне навчання, створення наукових організацій. У ХVI ст.. починають видаватися книги Архімеда, Везалія, Бірінгуччо, Агріколи про технічні об’єкти і технології.

Описуючи конкретні методи гірничної технології, німецький природодослідник Георгіус Агрікола підкреслював необхідність наукового знання в технічній діяльності, методологічний і теоретичній підготовці інженера. Він вважав, що гірник повинен бути ознайомлений з багатьма видами мистецтва і наук, насамперед з філософією. Йому треба знати походження і природу підземного світу, завдяки чому можна знайти легший і зручніший шлях до надр землі, взяти з них більші багатства.

Першою з наукових організацій, де досліджували технічно-наукові питання, можна вважати академією «Дель Дісенья» у Флоренції (друга половина ХVI ст..). Першими інженерними навчальними закладами у Західній Європі стали Школа мостів і шляхів у Парижі (1747 р.) та Королівська інженерна школа в Мез’єрі (1848 р.).

У Росії розвиток технічного знання почався в епоху Петра І. В 1703 р. видано перший російський підручник Л.П. Магницького «Арифметика, сиречь наука числительная с разных диалектов на язык славянский переведённая».У 1720 р. В.М. Татищев – російський дворянський історик і природознавець – заснував перші технічні (гірничо-заводські) школи. В 1774р. у Петербурзі був відкритий перший в країні вищий технічний учбовий заклад – Гірничий інститут.

Особливе місце займає діяльність видатного російського ученого, мислителя-матеріаліста В. Ломоносова, спрямована на синтез теоретичних і технічних знань. Він розробив багато конструкцій різних фізичних, метеорологічних та інших приладів (майже 100), зокрема віскозиметр, газовий барометр та ін.. Геній великого вченого значно випередив свою епоху, його вплив на становлення технічних наук – прямий чи осередкова ний – був значний.

Цікаво відзначити, що генезис технічного знання у той період характеризувався гуманітарними формами вираження. Наприклад, в одах М.В. Ломоносова викладено ряд цікавих техніко-наукових ідей. Унікальна своєю «виробничою» тематикою опера Г.Р. Державіна «Рудокопи».

Отже, з кінця ХV ст. з появою машинної техніки в Європі на основі розвитку експериментального методу і поєднання досягнень науки і техніки починають зароджуватися прообрази технічних наук. Цей процес матеріалізується на рубежі ХVIІ- ХVIІІ ст., коли завдяки використанню досягнень механіки виділяються перші технічні дисципліни: балістика (наука про рух артилерійських снарядів, куль, мін тощо), машино- і кораблебудування. У ХVIІ ст.. він набув значного розвитку. Науки набрали у вісімнадцятому столітті своєї наукової форми і внаслідок цього зімкнулися, з одного боку, з філософією, з другого – з практикою.

Разом з тим до 70-х років ХІХ ст.. наукові результати і концепції використовувалися у техніці вибірково. Розвивалися лише основні положення механіки, причому далеко не у всіх галузях. Пропозиції технічних вдосконалень подавалися, в основному, окремими винахідниками, здебільшого мало обізнаними з науковими досягненнями того часу.

Однак тенденція використання науки у технічній творчості (спочатку в її пояснювальній і конструктивній функціях, а згодом в евристичній і методичній) визначалася все чіткіше і ставала основною. Об'єктивною причиною цього стало виникнення потреби в знанні законів природи при істотному перетворенні її об'єктів, явищ і процесів. В контексті філософії панування над природою, яке проявляє себе в практиці людства, є результат об'єктивно-вірного відображення в голові людини явищ, і процесів природи, є доказ того, що це відображення (в межах того, що показує нам практика) є об'єктивна, абсолютна, вічна істина.

Наука є найоб'єктивнішим, усвідомленим, логізованим відображенням дійсності, її завдання, полягає в тому, щоб видимий рух, який лише виступає в явищі, звести до дійсного внутрішнього руху. З удосконаленням технічних засобів, вторгненням їх у нові ділянки матеріального світу, зростанням впливу техніки на суспільне буття посилюється необхідність базування її на наукових принципах. Стрімкий розвиток масового виробництва і виникнення нових наукових теорій у природознавстві створили передумови того, що, починаючи з 70-их років XIX ст., технічні науки стають галузями наукових знань, кожна з яких має свій предмет, засоби і методи досліджень.

Науково-технічна революція, початком якої вважається середина XX ст., визначила новий етап розвитку технічних наук. Він характеризується тим, що наука, і насамперед технічна, стає визначальним фактором розвитку виробни­цтва. Активний центр системи «наука – технологія – виробництво» зміщується на стик науки і технології.

Принципи, закладені в науці як у пізнавальній системі забезпечують такі умови її розвитку, за яких відображаються об'єктивно існуючі закономірності матеріального світу. Пізнання цих закономірностей забезпечує успішне здійснення завдань технічного прогресу. Разом з тим характер і темпи розвитку самої науки істотно залежать від потреб суспільства, рівня розвитку суспільної практики, зокрема від технічного рівня суспільства.

Наука стала провідною силою технічного прогресу тому, що для вирішення технічних протиріч почало використовуватися знання глибоких закономірностей матеріального світу, бо суспільна свідомість піднялася до розуміння цієї необхідності. Процес дедалі глибшого усвідомлення ролі науки, що здійснюється у результаті суспільної практики, визначає характер і темп становлення технічних наук.

Таким чином, можна зробити висновок, що виникнення і становлення технічних наук – це закономірний процес, що відбувається на певному етапі суспільної практики.

При методологічному аналізі наукової дисципліни чи групи наук одним із перших виникає питання про її місце в системі наукового знання. Тому розглянемо логічні взаємозв'язки між технічними та іншими науками.

Функція науки полягає у виробленні і теоретичній систематизації знання про дійсність. Наукові дисципліни мають відображати три основні сфери предметного світу: природу, суспільство і мислення.

Наукове дослідження природи породжує природничі науки, суспільства – суспільні, а дослідженні проблеми мислення в його ставленні до буття – філософські науки. Зрозуміло, що філософію як особливу форму суспільної свідомості, як осмислення всієї суспільно-історичної практики, відображеної в різноманітних формах суспільної свідомості[21], не можна повністю «проектувати» на систему наукового знання.

Однак обмеження системи наукового знання лише цими трьома типами призводить до того, що технічні науки стають не самостійними, а певними проміжними дисциплінами.

Об'єктивно існуючий світ пізнається людиною. Таке освоєння єднає в собі нерозривно пов'язані відображення світу і його перетворення в її свідомості. У мозку відбуваються два різні процеси відображення: понятійне (кон­цептуальне) і обрано-чуттєве.

Анатомічною і фізіологічною основою їх є наявність у мозку людини двох півкуль. Понятійне відображення, що реалізується логіко-знаковим мисленням, в основному пов'язане з структурами лівої півкулі, а образно-чуттєве, що реалізується художнім мисленням, з структурами правої. За даними спеціальних досліджень, саме такий розподіл функцій мозку забезпечив розвиток абстрактного мислення, підняв образне сприйняття на якісно вищий рівень.

Отже, відображення суб'єктом об'єктивного світу відбувається як за допомогою чуттєвих образів, так і за допомогою понять. В його процесі формується чуттєво-образні і концептуальні системи. Розвиток перших породив мистецтво, а його проекція на наукову систему утворює науки про мистецтво. Проектування понять на систему наукового знання спричиняє їх впорядкованість і універсальність. Це забезпечує участь концептуальних наук у найрізноманітніших процесах, незалежно від їх матеріальної основи. До них належать математика, а також науки системно-кібернетичного циклу.

Другим основним аспектом освоєння світу є його перетворення. Розвиток процесу перетворення зовнішнього світу веде до ставлення техніки. Проектування техніки на систему наукового знання породжує технічні науки, які покликані вивчати закони створення і функціонування штучних систем як засобів цілеспрямованої діяльності, а також можливості та шляхи використання явищ і законів природи з практичною метою. Місце технічних наук у системі наукового знання визначають з урахуванням двох форми об'єктивного процесу: природа…і цілепрокладаюча діяльність людини, звідки випливають два співвідношення: «ТЕХНІКА і ОБ'ЄКТИВНИЙ СВІТ», «ТЕХНІКА і ЦІЛІ». У цьому і полягає суть технічних наук. З одного боку, вони визначаються знаннями про закономірності об'єктивного світу, а з другого-цілями суспільства.

Технічні науки, враховуючи потреби суспільства, запити технології і техніки, розкривають технологічні можливості матеріальних об'єктів і в той же час, грунтуючись на закономірностях матеріального світу, спрямовують і конкретизують технічні ідеї і технологічну орієнтацію суспільства. Таким чином,в структурі наукового знання технічні науки займають місце між природничими і суспільними науками. Для повнішого розкриття статусу необхідно розглянути особливості цих наук, проаналізувати відмінності від наук інших типів і багатогранні зв'язки між ними.