Технических наук

Исторические и социокультурные предпосылки возникновения

Формирование технических наук происходит на определенных этапах развития научно-технического знания и технического прогресса, для этого имеются как теоретические, так и практические предпосылки своего генезиса.

Практической предпосылкой формирования технических наук стало появление крупного машинного производства, которое требовало для своего развития и функционирования сознательного применения научных знаний.

Теоретическими предпосылками формирования технических наук являются как развитие научно-технического знания, так и развитие естественных наук и математики в эпоху Нового времени, особенно механики И.Ньютона.

Процесс формирования технических наук начался в конце 18 в. Можно выделить три основных этапа в развитии технических наук:

1) Конец 18 – первая половина 19 вв. – период возникновения технических наук. Ориентация технических наук в это время сводилась к открытию эмпирических законов, направленных исключительно на решение практических конкретных задач. Основное место в структуре технических наук отводилось наукам механического цикла – теории машин и механизмов, деталей машин, баллистики, теплотехники и других.

Первая попытка выделения технических наук в отдельную сферу принадлежит немецкому ученому Иоганну Бекману, опубликовавшему в 1777 г. работу «Введение в технологию». В ней технология определялась как наука, обучающая переработке природных веществ или знанию ремесел.

Начало изложения технических наук и их преподавания в высших технических учебных заведениях относится к 18 веку.

2) Вторая половина 19 – первая половина 20 вв. – период дифференциации технических наук. Происходит накопление технического знания, разделение его на отдельные технические науки и переход последних на теоретический уровень. Данный период характеризовался возникновением дисциплин, основанных на широкой платформе различных отраслей физики и химии. Соответственно целям машинного производства формируется целостная система специализированных технических наук. Их специализация происходит не только по предметам, но и по этапам создания новой техники: выделяются науки, обслуживающие исследовательскую деятельность и экспериментальные разработки, конструирование и технологическую подготовку, производственный процесс. Динамично развивались материаловедение, теплотехника. Формируется электротехника как первая техническая научная дисциплина, образовавшаяся на теоретической основе.

Если в первые десятилетия 19 в. представители технических наук изучали механические процессы в эмпирически созданных технических системах, то во второй половине 19 в. начались фундаментальные исследования в области кинематики и динамики.

3) Вторая половина 20 – начало 21 вв. – период научно-технической революции. Происходит переход к теоретическому исследованию автоматических технических систем, появляются новые области техники и технические теории, основанные на теоретических открытиях в естественных науках. Так, с открытием лазера связано появление лазерной техники, с открытием деления атома – ядерной техники.

Возникновение технических наук имело социокультурные предпосылки. Оно происходило в эпоху вступления техногенной цивилизации в стадию индустриализма и знаменовало обретение наукой новых функций — быть производительной и социальной силой. К концу XVIII — началу XIX столетия наука окончательно становится бесспорной ценностью цивилизации. Она претендует на достижение объективно истинного знания о мире, но вместе с этим все отчетливее обнаруживает прагматическую ценность, воз­можность постоянного и систематического внедрения в производ­ство своих результатов, которые реализуются в виде новой техни­ки и технологии. Хотя примеры использования научных знаний в практике можно обнаружить и в предшествующие исторические периоды, все же использование результатов науки в производ­стве в доиндустриальные эпохи носило скорее эпизодический, чем систематический характер.

В конце XVIII — первой половине XIX в. ситуация радикаль­но меняется. Индустриальное развитие поставило достаточно слож­ную и многоплановую проблему: не просто спорадически исполь­зовать отдельные результаты научных исследований в практике, а обеспечить научную основу технологических инноваций, систе­матически включая их в систему производства. Именно в этот исторический период начинается процесс интенсивного взаимо­действия науки и техники и возникает особый тип социального развития, который принято именовать научно-техническим про­грессом.

Расширяющееся применение научных знаний в производстве сформировало общественную потребность в необходимости таких исследований, которые бы систематически обеспечивали прило­жение фундаментальных естественнонаучных теорий к области техники и технологии. Как выражение этой потребности между естественнонаучными дисциплинами и производством возникает своеобразный посредник — научно-теоретические исследования технических наук.

Их становление в культуре было обусловлено двумя группа­ми факторов. С одной стороны, они утверждались на базе экспе­риментальной науки, когда для формирования технической тео­рии оказывалось необходимым наличие своей «базовой» естественнонаучной теории. С другой же — потребность в научно-теорети­ческом техническом знании была инициирована практической не­обходимостью, когда при решении конкретных задач инженеры уже не могли опираться только на приобретенный опыт, а нужда­лись в научно-теоретическом обосновании создания искусствен­ных объектов, которое невозможно осуществить, не имея соот­ветствующей технической теории, разрабатываемой в рамках тех­нических наук. Последние не являются простым продолжением естествознания, прикладными исследованиями, реализующими концептуальные разработки фундаментальных естественных наук. В развитой системе технических наук имеется свой слой как фун­даментальных, так и прикладных знаний, и эта система требует специфического предмета исследований. Таким предметом выступают техника и технология как особая сфера искусственного, создаваемого человеком и существующего только благодаря его деятельности

Важной особенностью функционирования технического зна­ния, в которой отражается его связь с практикой, является то, что оно обслуживает проектирование технических и социальных сис­тем. Проектирование существенно отличается от исследования. Знания, используемые при проектировании, имеют свои особен­ности, определяемые их употреблением, ориентацией на специ­фические задачи. Поэтому технические науки необходимо рассмат­ривать как специфическую сферу знания, возникающую на грани­це проектирования и исследования и синтезирующую в себе элементы того и другого.

Первоначально же в техническом знании стояла другая зада­ча: вскрыть связь между особенностями функционирования и стро­ения объекта. Соединение представлений о естественных и тех­нических характеристиках осуществляется в ходе решения ука­занной традиционной задачи технического знания и представляет собой своеобразный способ ее решения, возникающий на уровне теоретического знания.

Для технических средств деятельности, в особенности для про­стых орудий труда, связь строения и функционирования обнару­живает себя особенно определенно. Действие инструмента (доло­та, сверла, рашпиля и пр.) зависит от ряда морфологических при­знаков, прежде всего от формы и характера материала. Какими понятиями ни пользовалось бы техническое знание донаучного периода, оно фиксировало главным образом связь функциональ­ных и морфологических особенностей своих объектов. При этом устройства разного рода различались прежде всего по морфоло­гическим признакам. Функциональные особенности технических средств фиксировались через осознание их целевого технологи­ческого назначения и способа применения. На указанном уровне рассмотрения еще нет места для различения «естественного» и «искусственного».

Постепенно техника начинает совершенствоваться. Человек обращается в процессе технического творчества непосредственно уже к целесообразным предметным структурам, связь же технической структуры с целью не утрачивается. Она присутствует в яв­ном или неявном осознании функции, определяющей строение предметной целесообразной структуры в решении технических задач. Данная тенденция развития техники, включающая в себя, в частности, трансформацию цели в задачу и функцию, берет начало в технике каменного века и прогрессирует до настоящего времени.