Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Специфика технических наук.
1. Специфические черты технических наук. 2. Уровни технического знания. 3. Особенности построения технической теории
Основная цель занятия − выявить специфические черты и уровни технических наук, а также определить предмет философии техники. 1. К специфическим чертам технического знания следует отнести его практическую направленность.В ходе общественного прогресса человечество накопило знание двух видов − знание о свойствах предметов и процессов объективного мира и знание об использовании этих свойств с целью создания орудий труда. Не дифференцированное на заре человеческой истории знание в дальнейшем разделилось. Естествознание и обществознание отражают явления и процессы объективного мира, дают знание о нем. Техникознание нацелено на практическое использование, реализацию практических возможностей и естествознания и обществознания. Техникознание использует данные физических, химических, биологических, математических и других наук в практическом аспекте. Практическая направленность технического знания нисколько не принижает ее роли в общей сумме человеческого знания, а напротив, увеличивает значимость этой области знаний для практических потребностей общества. Критерии технического знания относятся к обеспечению конкретных производственных процессов, эффективности, надежности, долговечности артефактов, удобству их обслуживания. В содержании техникознания эмпирическое знание преобладает над теоретическим.Техническое знание по преимуществу имеет эмпирический характер. Здесь понятия образуются на основе непосредственных эмпирических данных без необходимой теоретической ориентации. Многие явления и свойства широко используются в технике, хотя не имеют теоретического объяснения. В техникознании эмпирическое объяснение тех или иных процессов часто отстает от их теоретического решения на много лет. В отличие от естествознания, для признания тех или иных технических решений часто достаточно их применений на практике. Преимущественное эмпирическое содержание технического знания не отрицает их научности. Научное знание имеет различные уровни − эмпирический и теоретический. Эмпирический уровень отражает явления и процессы со стороны их внешних связей и проявлений, как они даны живому созерцанию в процессе непосредственной практики и выражены в виде особой логической формы − суждения. Конечно, теоретическое знание отражает реальность глубже и точнее. Техническое знание специфично по форме своего функционирования.С одной стороны, оно функционирует в субъективной форме − в чувственных образах и в логических формах человеческого мышления. С другой стороны, это техника как объективная и овеществленная сила знания. Благодаря противоречию между этими сторонами технического знания оно способно развиваться. К специфическим чертам технического знания следует отнести терминологическую строгость технического знания и специфические методы его фиксации.Здесь понятия образуются на основе отражения предметов и их свойств в условиях непосредственной практики или эксперимента. Поскольку они предназначены для овеществления в технических объектах, каждая неточность влечёт за собой непредвиденные последствия. Отсюда и терминологическая строгость, проявлением которой следует считать тенденцию к машинному описанию технических объектов, такие точные методы фиксации технического знания, как графики, параметры процессов и явлений, схемы, справочные таблицы, чертежи, специальные записи в программах компьютеров, спецификация узлов и деталей, технические указания. Наконец, особенностью техникознания является его разделение на проектно-конструкторское и технологическое.Проектно-конструкторское знание представляет собой знание, используемое в процессе создания технических средств, их компонентов, а также целых совокупностей технических систем. Технологическое знание − это знание о функционировании технических средств и связанных с этим изменений свойств, состояний, форм и положений обрабатываемого предмета. Такое разделение технических знаний есть первый шаг к их классификации. 2. Техническое знание представляет собой определенную систему, структура которой классифицируется по разным основаниям. В одних случаях технические знания делят по отраслям техники, выделяя производственное техническое знание, с дальнейшим его дроблением на машиностроительное, химическое, металлургическое и др.; знание техники связи, быта, науки, транспорта и т.д. В других выделяют различные уровни технического знания − эмпирический и теоретический. В-третьих − по областям технических наук. При определении структуры технического знания мы исходим из того, что эта структура, как и структура любого вида знания, должна опираться на те или иные признаки объективной действительности, в данном случае на структуру технической деятельности − сферу применения техникознания. Поскольку область наших интересов − техникознание в его отношении к общественному производству, нам представляется правомочным положить в основу определения структуры техникознания признак разделения труда. В составе совокупного работника, участвующего в технической деятельности, можно выделить труд рабочих, инженерно-технических работников и ученых. В соответствии с этим, возможно выделение трёх уровней технического знания: профессионально-техническое знание рабочих, инженерно-техническое знание и научно-техническое знание. Рис.1. Структура технического знания.
Такое деление определяется не природой техникознания, а его функционированием в обществе с конкретно-исторической системой разделения труда. Первый уровень технического знания − профессионально-техническое знание.Это знания, полученные на базе производственного опыта, производственной деятельности рабочих и их профессионально-технического образования, используемые для оптимизации функционирования техники, рационализации и изобретательства. Являясь областью деятельности рабочих и крестьян, осуществляющих производство средств жизни общества, профессионально-техническое знание рабочих по своему содержанию представляет собой преимущественно эмпирическое знание. Большую роль здесь играет индивидуальное мастерство работника, его сноровка, нахождение решения методом проб и ошибок и даже определенная производственная интуиция. Конечно ныне профессионально-технического знания как обобщенного производственного опыта в «чистом» виде не существует. Производственно-технические знания рабочих включают в себя не только определенные элементы инженерного знания, но часто и технических наук. В этом своем содержании они являются необходимым условием развития и функционирования современной техники, требующей развитых форм труда. В условиях машинного производства в труде рабочего исполнительскую функцию выполняет машина. В этом случае физический труд человека отступает на задний план а на передний выступают рациональные действия работника по управлению работой машины. Параллельно с превращением производства в технологическое применение науки сам процесс труда все в большей степени основывается на использовании научных данных. От рабочего требуется обладание определенными профессионально-техническими и научными знаниями и умение применить их при решении конкретных производственных вопросов. На этапе автоматизации производства рабочему требуется еще более высокий уровень знаний. Такими знаниями являются знания о способах и приемах обработки предмета труда, функционировании технических средств, оптимальном режиме их работы, контроле и способах устранения сбоев в автоматической системе машин, их быстром ремонте и наладке. Определяемое уровнем развития техники и технологии, выполняемой работой, профессионально-техническое знание рабочих формируется как система образовательных и политехнических знаний в связи с производственным опытом. Эти знания применяются при решении конкретных проблеем, возникающих в ходе функционирования и развития технологической основы производства. Второй уровень технического знания − инженерно-техническое знание.Это знание о законах проектирования, конструирования и функционирования технических объектов и практическом использовании законов природы и общества в этом процессе. Поскольку крупное машинное производство основывается на сознательном техническом использовании науки, с появлением производства между ученым и рабочим встает инженер, являющийся проводником применения научно-технических знаний к непосредственному технологическому процессу. Таким образом, источники инженерно-технического знания можно разделить на две группы. Первые образуются на основе познания техники как материальных объектов, проектно-конструкторской документации и производственного опыта. Вторые являются результатом познания законов природы как естественно-научной основы техники и итогом научного познания технических устройств и технологических процессов. Используя научные и технические источники, инженерно-техническое знание обогащается производственным опытом. Это стимулирует дальнейшее развитие техники и технологии, поскольку система машин развивается вместе с накоплением общественных знаний. Специфика инженерно-технического знания состоит не только в том, что оно сплавляет в единое целое научно-техническое знание и производственный опыт, но и в том, что оно синтезирует собственно технические и социальные знания. Социальное знание в инженерном знании нужно рассматривать как определенную сферу, в которой раскрываются сведения о целях применения техники, ее социальном назначении, глубоко гуманном характере инженерной деятельности. Само инженерно-техническое мышление специфично. Вначале инженер от технических источников знания переходит к научным и, прежде всего, к научно-техническим знаниям. Поскольку эти знания в определенной системе фиксируют уже прошедший этап, их порой явно недостаточно для создания новой, более совершенной техники. Для решения этой задачи инженеру необходимы новые естественно-научные и научно-технические знания, еще не применявшиеся в этих конкретных целях в процессе технической практики. Имеющиеся у инженера знания к началу работы над новой задачей являются лишь остовом нужных ему знаний. К ним относятся специальное образование, имеющийся у инженера производственный опыт и его конструкторская практика. Помимо своих профессионально-технических функций инженер выполняет ряд других, в том числе социальных, функций. Эти функции в первом приближении могут быть определены так: прогнозирование развития техники и технологии на предприятии и непосредственно на производственном участке, где работает инженер; организация производства и управление технологическим процессом; разработка и осуществление перспективных планов повышения качества продукции; техническая (конструкторская и технологическая) подготовка производства новых видов продукции; инженерная переработка решений, принимаемых руководителями предприятий; подготовка организационно-технических данных для проектирования и конструирования; организация труда рабочих, его нормирование, оплата и стимулирование; контроль за качеством продукции, соблюдение стандартов, технологической дисциплины, норм и нормативов охраны природы, техники безопасности; инженерный контроль за эксплуатацией производственных машинных систем управления; участие в управлении производством; организаторская и воспитательная работа с различными категориями работников.Третий уровень технического знания - научно-техническое знание. Научно-техническое знание нельзя отождествлять с техническим знанием. Научно-технические знания являются лишь одним из видов технического знания, возникшем на определенной ступени развития человеческого знания и материального производства. На ранних стадиях общественного развития человеческие знания еще не расчленялись на знания о свойствах природных тел и знания о способах их овеществления с целью создания технических средств. Разделение труда на умственный и физический привело к более глубокой дифференциации общественного труда, в частности, к разделению на две сферы самого умственного труда. Одна сфера развивалась на фоне материального производства как средство его функционирования и развития. Она концентрировала в себе жизненный опыт и составила донаучное знание. Другая сфера духовного производства породила абстрактно-теоретическое или научное знание, которое обслуживало самые разнообразные формы деятельности и быта людей (научно-техническое знание). Научно-техническое знание − это знание об искусственно созданных средствах деятельности людей, отвечающее всем признакам научности. Его специфика заключается в том, что оно призвано обслуживать техническую деятельность человека, нацеленного на производство и применение технических средств. Часто научно-техническое знание рассматривают лишь как результат процесса научного познания в области технических наук. Однако технические науки, хотя и включают эти знание в свой состав, не сводятся к ним, так как для формирования технических наук важно наличие профессиональной деятельности по производству и применению вещественных знаний на практике. 3. Основой любой научной теории являются теоретические объекты, модели, схемы. Теоретические схемы представляют собой совокупность абстрактных объектов, ориентированных на применение соответствующего математического аппарата. В технических науках теоретические схемы выражаются графически. Примером их могут быть электрические и магнитные силовые линии, введенные М.Фарадеем в качестве схемы электромагнитных взаимодействий. Г. Герц использовал и развил далее эту теоретическую схему Фарадея для осуществления и описания своих знаменитых опытов. Например, он построил изображения так называемого процесса «отшнуровывания» силовых линий вибратора, что стало решающим для решения проблемы передачи электромагнитных волн на расстояние и появления радиотехники, и анализировал распределение сил для различных моментов времени. Герц назвал такое изображение «наглядной картиной распределения силовых линий». Представители научного сообщества всегда имеют подобное идеализированное представление объекта исследования и постоянно мысленно оперируют с ним. В технической же теории такого рода графические изображения играют еще более существенную роль. Теоретические схемы выражают особое видение мира под определенным углом зрения, заданным в данной теории. Эти схемы отражают интересующие данную теорию свойства и стороны реальных объектов, а также их экспериментальное приложение. Например, в электротехнике такими объектами технической теории выступают емкости, индуктивности, сопротивления. Показателен пример работы Генриха Герца, экспериментально доказавшим существование электромагнитных волн. Используемые Герцем теоретические понятия имели четкое математическое выражение (поляризация, смещение, количество электричества, сила тока, период, амплитуда, длина волны и т.д.). Однако он постоянно имел в виду и соотнесенность математического описания с опытом. Так, в основных уравнениях электродинамики Герц перешел от использования потенциалов, служивших для теоретического описания, к напряженностям, которые были экспериментально измеримыми. Производя опыты, он постоянно обращался к математическим расчетам - например, к расчету периода колебаний по формуле Томсона. Использование для описания электродинамических процессов теоретических схем оптики и акустики позволило Герцу не только применить ряд таких понятий, как угол падения, показатель преломления, фокальная линия и т.п., но и осуществить над электромагнитными колебаниями ряд классических оптических опытов (по регистрации прямолинейного распространения, интерференции и преломления электромагнитных волн и т.п.). Эти эксперименты подтвердили адекватность выбранной теоретической схемы и доказали ее универсальность для разных типов физических явлений. Заимствованная из оптики и акустики, теоретическая схема естественного процесса распространения электромагнитных волн позволила транслировать и соответствующую математическую схему, а именно - геометрическое изображение стоячей волны, которое дает возможность четко определять узловые точки, пучности, период, фазу и длину волны. В соответствии с этой схемой Герц производил необходимые экспериментальные измерения (фазы и амплитуды электромагнитных колебаний при отражении, показателя преломления асфальтовой призмы и т.д.). Таким образом, абстрактные объекты, входящие в состав теоретических схем математизированных теорий представляют собой результат идеализации и схематизации экспериментальных объектов или более широко - любых объектов предметно-орудийной (в том числе инженерной) деятельности. Понятие диполя, вибратора, резонатора и соответствующие им схематические изображения, введенные Герцем, были необходимы для представления в теории реальных экспериментов. В настоящее время для получения электромагнитных волн и измерения их параметров используются соответствующие радиотехнические устройства, и следовательно, понятия и схемы, их описывающие, служат той же цели, поскольку по отношению к электродинамике эти устройства выполняют функцию экспериментальной техники. Однако, помимо всего прочего, эти устройства являются объектом конкретной инженерной деятельности, а их абстрактные схематические описания по отношению к теоретическим исследованиям в радиотехнике выполняют функцию теоретических моделей. 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. В технической теории любые механизмы могут быть представлены как состоящие из иерархически организованных цепей, звеньев, пар и элементов. Специфика технической теории состоит в том, что она ориентирована на конструирование строгих технических систем. Каждый элемент в системе выполняет определенную функцию. Совокупность такого рода свойств, рассмотренных обособлено от тех нежелательных свойств, которые привносит с собой элемент в систему, и определяют блоки (или функциональные элементы) таких схем. Как правило, они выражают обобщенные математические операции, а функциональные связи, или отношения, между ними - определенные математические зависимости. Функциональные схемы, например, в теории электрических цепей представляют собой графическую форму математического описания состояния электрической цепи. Каждому функциональному элементу такой схемы соответствует определенное математическое соотношение, - скажем, между силой тока и напряжением на некотором участке цепи или вполне определенная математическая операция (дифференцирование, интегрирование и т.п.). Порядок расположения и характеристики функциональных элементов адекватны электрической схеме. В классической технической науке функциональные схемы всегда привязаны к определенному типу физического процесса, т.е. к определенному режиму функционирования технического устройства, и всегда могут быть отождествлены с какой-либо математической схемой или уравнением. Однако они могут быть и не замкнуты на конкретный математический аппарат. В этом случае они выражаются в виде простой декомпозиции взаимосвязанных функций, направленных на выполнение общей цели, предписанной данной технической системе. С помощью такой функциональной схемы строится алгоритм функционирования системы и выбирается ее конфигурация (внутренняя структура). Поточная схема, или схема функционирования, описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и связывающие её элементы в единое целое. Блоки таких схем отражают различные действия, выполняемые над естественным процессом элементами технической системы в ходе ее функционирования. Такие схемы строятся исходя из естественнонаучных (например, физических) представлений. Теория электрических цепей, к примеру, имеет дело не с огромным разнообразием конструктивных элементов электротехнической системы, отличающихся своими характеристиками, принципом действия, конструктивным оформлением и т.д., а со сравнительно небольшим количеством идеальных элементов и их соединений, представляющих эти идеальные элементы на теоретическом уровне. К таким элементам относятся емкость, индуктивность, сопротивление, источники тока и напряжения. Для применения математического аппарата требуется дальнейшая идеализация: каждый из перечисленных выше элементов может быть рассмотрен как активный (идеальные источники тока или напряжения) или пассивный (комплексное - линейное омическое и нелинейные индуктивное и емкостное - сопротивления) двухполюсник, т.е. участок цепи с двумя полюсами, к которым приложена разность потенциалов и через которую течет электрический ток. Все элементы электрической цепи должны быть приведены к указанному виду. Причем в зависимости от режима функционирования технической системы одна и та же схема может принять различный вид. Режим функционирования технической системы определяется прежде всего тем, какой естественный (в данном случае физический) процесс через нее протекает, т.е. какой электрический ток (постоянный или переменный, периодический или непериодический и т.д.) течет через цепь. В зависимости от этого и элементы цепи на схеме функционирования меняют вид: например, индуктивность представляется идеальным омическим сопротивлением при постоянном токе, при переменном токе низкой частоты - последовательно соединенными идеальными омическим сопротивлением и индуктивностью (индуктивным сопротивлением), а при переменном токе высокой частоты ее поточная схема дополняется параллельно присоединяемым идеальным элементом емкости (емкостным сопротивлением). Для каждого вида естественного (физического) процесса применяется наиболее адекватный ему математический аппарат, призванный обеспечить эффективный анализ поточной схемы технической системы в данном режиме ее функционирования. Заметим, что для разных режимов функционирования технической системы может быть построено несколько поточных и функциональных схем. Поточные схемы в общем случае отображают не обязательно только физические процессы (электрические, механические, гидравлические и т.д.), но и вообще любые естественные процессы.
Вопросы для самоконтроля. 1. Назовите основные отличия технических наук от естественных и гуманитарных. 2. Охарактеризуйте каждый уровень технического знания. 3. Перечислите составляющие технической теории. |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 213. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |