Лекция 4 Естественные и технические науки

1 Об истории и специфике технических наук.

2 Особенности методологии технических наук и технического проектирования.

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

4.1 Становление технических наук связано с широким движением в XIX веке – приданием техническому знанию формы, аналогичной науке. Среди результатов этой тенденции было формирование профессиональных сообществ, подобных тем, которые существовали в науке, появление исследовательских журналов, создание исследовательских лабораторий и приспособление математической теории и методов науки к нуждам инженерии. Таким образом, инженеры ХIХ века заимствовали не просто результаты научных исследований, но также методы науки и формы ее организации. Это дало им возможность генерировать специфические, необходимые для их профессионального сообщества знания.

К началу ХХ столетия технические науки составили сложную иерархическую систему знаний. Некоторые из них строились непосредственно на достижениях естествознания (например, ТОЭ, сопротивление материалов, гидравлика), другие развивались из непосредственной инженерной практики (например, кинематика механизмов). И в том, и в другом случае инженеры заимствовали как методы науки, так и многие ценности, присущие ей, а также институты, связанные с их использованием. Это давало некоторые основания относить технознание к прикладному естествознанию.

Следует, однако, отметить, что такой подход не учитывает принципиаль­ное отличие технических закономерностей от природных. Это отличие заключается, прежде всего, в том, что технические законо­мерности отражают специфическую форму проявления природ­ных законов, обусловленную целенаправленным, искусственно организованным взаимодействием природных про­цессов, позволяющим использовать силы природы в «пригодной к применению форме». При этом реальные условия создания и функционирования технических систем накладывают массу ограничений кон­структорского, технологического, экономического и даже эстети­ческого планов. Поэтому, чтобы материализоваться в них, природные законы должны быть трансформированы в тех­нические. Изучая результаты такой трансформации, технические на­уки подводят прочный фундамент под все многообразие техничес­кого знания и технической деятельности в целом. Именно поэтому они и способны поставить на место эмпирического изобретательства научно обоснованный поиск тех­нических и технологических решений возникающих проблем.

В первой половине ХХ в. технические науки уже приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. В них появились также свои особые фундаментальные исследования.

В настоящее время технические науки оформились в самостоятель­ные теоретические дисциплины, без глубокого знания которых становится не­возможным не только создание современных технических систем, но и развитие самой современной науки. Так, без созда­ния соответствующих технических устройств невозможно было бы открытие и изу­чение таких явлений, как рентгеновских лучей, радиоактивности, ла­зерных лучей, избирательного переноса при трении и многих других.

При рассмотрении природы и специфики технических наук можно выделить две крайние позиции: во-первых, отрицание этой специфики и сведение технических наук к прикладному естествознанию, и, во вторых, отрицание самого научного характера технознания, противопоставление фундаментальных и прикладных наук технологии, как набору предписа­ний и рецептов деятельности, в том числе и производственной

Представляется, что обе эти крайние позиции недостаточно состоятельны. В сложной системе современной науки связь между ее фундаменталь­ными отраслями и техническими науками осуще­ствляется прежде всего на основе прикладных исследований в самих естественных науках. Иначе говоря, прикладные науки и технические науки – это далеко не одно и то же.

Естественные и технические науки тесно связаны между собой прежде всего тем, что и те, и другие «подчиняются» одним и тем же объективным законам природы. Идея «подчиненности» одним и тем же законам природы служит тем основанием, которое, сохраняя представление о специфике сфер естественного и искусственного в окружаю­щем нас мире, связывает эти сферы между собой.

Техника и технические науки, как ее основание, выступают связующим звеном между естествознани­ем и материальной практикой общества, прежде всего материальным производством. Сказан­ное не означает, конечно, что естествознание вообще не связано с практикой, с производством, но лишь подчеркивает сложность и опосредствова­нность этой связи: если естественные науки развиваются в значительной степени по собственной внутренней логике, то развитие технических наук почти всецело обусловлено потребностями практики, в первую очередь производства.

Специфика познавательной деятельности, осуществляемой в процессе создания и использования технических объектов, проявляется также в том, что она направлена прежде всего на исследование структурно-функциональных зависимостей и конструирование на их основе систем, выполняющих заданные функции.

Еще одна важнейшая особенность технических наук в сравнении с естествознанием заключается в том, что, если объектами естествознания выступают предметы и процессы естественной при­роды, то объектами технознания являются специально создаваемые людьми системы искус­ственных средств их деятельности (техника и материалы), а также сам процесс их создания и использования (технология). Причем, если естествознание стремится открыть законы природ­ного мира безотносительно к их возможному практическому применению, то технознание не может не учитывать целей и задач общественно-исторической практики и не опираться на ее реальные конкретно-исторические возможности.

Необходимо также отметить и то, что естественные науки облада­ют более значительной свободой в выборе путей решения своих проблем, нежели технические, где рамки такого выбора ограни­чены социальными и антропомерными требо­ваниями и возможностями, поскольку технические объекты должны обладать такими параметрами, как экономичность, безопасность, удобство в эксплуатации, экологичность и рядом других. А это накладывает отпечаток на процессы их проектирования и конструирования, создания конструкционных материалов, разработки тех­нологий и т.д.

Следует отметить и то, что, если естественнонаучное знание, как правило, обращено к идеальным объектам, то технознание – к объектам, являющимся не только идеальными (кине­матическая схема, колебательный электромагнитный контур и т.п.), но и реальными (технические устройства, технологии, материалы). Более того, одной из основных задач технических теорий как раз и явля­ется материализация идеальных моделей и конструк­ций. Именно поэтому изучение естественных процессов в техни­ческих науках, хотя и имеет место, не является самоцелью. Они изучаются лишь в той мере, в какой определяют свойства технических объектов и их взаимосвязь.

В отличие от естественнонаучного познания, которое стремит­ся открыть и исследовать новые типы объектов или выявлять новые за­кономерности в уже известных классах объектов, научно-техни­ческое познание имеет в качестве основных несколько иные цели. С одной стороны, это необходимость дать теоретическое описание и объяснение прин­ципов действия больших классов технических устройств, а с дру­гой – осуществлять поиск преобразований, существенно облег­чающих сложные инженерные расчеты и удешевля­ющих создание и эксплуатацию технических объектов.

Технические науки непосредственно связаны со сферой интел­лектуального (идеального) конструирования, обеспечивающего материальную конструкторскую деятельность. В силу этого ста­новит-ся ясным, что каждая техническая наука – это, прежде всего, теория конструктивных процессов в той или иной области техники.

В свете рассматриваемого нами вопроса о специфике техничес­ких наук представляет интерес также уточнение той функции, которую выполняют они в процессе взаимодействия естествознания и ин­женерной деятельности, главной целью которой, как известно, является поиск конкретной структуры, обеспечивающей реали­зацию заданных функций технических устройств. Такой поиск может осуществляться различными способами. Он может вестись как на основе комбинирования ранее найденных конструктивных элементов, опирающегося на опыт, так и посредством отыскания новых структурных элементов на основе использования методов, разрабатываемых техническими науками.

Непосредственная ориентация технической теории на проект­ную и конструкторскую деятельность приводит к тому, что «идеальным объектам» такой теории должен соответствовать класс гипотетических ин­женерных объектов.

4.2 Обратим теперь внимание на определенную специфич­ность соотношения теории и метода в технических науках. Дело в том, что методы технических наук это не только методы собственно познания, но и методы преобразования природ­ных объектов в технические. В связи с этим техническая, особен­но технологическая, теория обязательно включает в себя знание об определенных операциях и их последовательности при реше­нии задач создания и эксплуатации технических объектов. Тем самым, наряду с традиционными функциями научного знания, она выполняет и рецептурную функцию, реализуемую в соответствующих технических нормах, пра­вилах, технологических картах и т.п.

Необходимо обратить внимание и на особенности основных методологиче­ских принципов построения современной технической теории. Дело в том, что указанная выше специфика технознания требует, во-первых, выделить те из них, которые отражают объективный характер отношений в проектируемых и конструируемых системах; во-вторых, ввести ряд новых, отражающих объектно-субъектные отношения, в которых и обнаруживается социальное содержание технических наук.

В первом случае имеются в виду особенности применения в технических науках таких общеметодологических диалектических принципов, как принцип объективности, принцип системности, принцип всесторонности, принцип конкретности и др.

Так, используя принцип системности, надо всегда иметь в виду, что если естествознание изучает с его помощью законы, по которым сущест­вуют и развиваются системы естественной природы, то для тех­нознания основной задачей выступает создание и изучение искусственных систем, в которых эти законы опти­мально сочетаются в свете предложенного принципа действия.

То же касается и принципа конкретности: если ученый-естественник ис­пользует этот принцип для уяснения границ действия естественных законов, то представитель технических наук – прежде всего для определения и при необхо­димости создания условий функционирования искусственных объектов. В полной мере сказанное имеет отношение ко всем другим общеметодологическим принципам научного познания.

Во втором случае речь идет о необходимости введения специфических именно для технознания принципов, таких, в частности, как принципы актуаль­ности, технологичности, надежности, экономичности, эргономичности и др. Рассмотрим хотя бы некоторые из них.

Согласно принципу актуальности, создание технического объекта ориен­тировано на те социальные (и индивидуальные) потребности, которые должны удовлетворяться в данное время. Это зачастую требует пересмотра старых тео­рий, а также создания новых и, соответственно, разработки новых технологий и материалов. Это вовсе не означает, что старые принципы конструирования и материалы перестают применяться; они могут быть использованы, особенно если наука открывает их новые стороны, характеристики и возможности. В этом случае возникает новая система, в которой соединяются достоинства ста­рых теорий и конструкций и по возможности устраняются их недостатки.

Содержание принципа технологичности определяется выявлением по­этапных процессов создания технического объекта, а также возможностей ис­пользуемых при этом материалов. Для частных технических теорий этот прин­цип определяет оптимальность конкретных технологических цепочек.

В плане общей теории техники рассмотренный принцип тесным образом связан с другими важнейшими принципами, выражающими социальный аспект создания и использования технических систем, например, принципами экологичности, энергосбережения, эргономичности и т.д.

Принцип надежности определяет степень долговечности разрабатывае­мой технической системы, ее способность выполнять заданные функции в оп­ределенных условиях. При этом надо иметь в виду, что долговечность техники, при всей важности этого показателя, должна учитывать не только ее физиче­ский, но и моральный износ. Однако в зависимости от конкретных условий (уровня знаний, заложенного принципа действия, возможностей предприятия и др.) может встать задача продления срока службы технического устройства, что даст возможность получить ощутимую экономическую выгоду. Это также тре­бует соответствующих научных исследований и технических разработок. Во многом с этим связано появление даже целых отраслей научно-технического знания, например, триботехники. Это относится также к разработкам новых кон­струкционных материалов, смазочных материалов, методов реновации, т.е. восстановления и модернизации изношенных деталей и т. п.

Особенность методологии технических наук заключается также в том, что инженерная деятельность здесь зачастую заменяет эксперимент, поскольку именно в ней лучше всего проверяется адекватность теоретических выводов технической теории и черпается новый эмпирический материал. Это не значит, что в технических науках не проводится экспериментов, просто они не являются конечным практическим основанием теоретических выводов. Огромное значение в этом отношении приобретает инженерная практика.

Следует также отметить, что абстрактные объекты технической теории обладают целым рядом особенностей по сравнению с абстрактными объектами в естествознании. Прежде всего, они являются «однородными» в том смысле, что собраны из некоторого фиксированного набора блоков по определенным правилам «сборки». Например, в электротехнике абстрактными объектами являются емкости, индуктивности, сопротивления; в теоретический радиотехнике – генераторы, фильтры, усилители и т.д.; в теории механизмов и машин – различные типы звеньев, передач, цепей и т.д..

В свое время Франц Рело поставил перед собой задачу создать техническую теорию, которая позволила бы не только объяснить принцип действия существующих, но и облегчить создание новых механизмов. С этой целью он провел более детальное, чем его предшественники, расчленение на части механизма, взятого в качестве абстрактного объекта технической теории. Рело построил представление о кинематической паре, назвав составляющие ее тела элементами пары. С помощью двух таких элементов можно осуществлять различные движения. Несколько кинематических пар образуют кинематическое звено, несколько звеньев – кинематическую цепь. Механизм является замкнутой кинематической цепью принужденного движения, одно из звеньев которой закреплено. Поэтому из одной цепи можно получить столько механизмов, сколько она имеет звеньев.

Подобное строение абстрактных объектов является специфичным и обязательным для технической теории: любые механизмы могут быть представлены как состоящие из иерархически организованных цепей, звеньев, пар и элементов. Это обеспечивает, с одной стороны, соответствие абстрактных объектов конструктивным элементам реальных технических систем, а с другой, создает возможность их дедуктивного преобразования на теоретическом уровне. Поскольку все механизмы оказываются собранными из одного и того же набора типовых элементов, то остается задать лишь определенные процедуры их сборки и разборки из идеальных цепей, звеньев и пар элементов. Эти идеализированные блоки соответствуют стандартизованным конструктивным элементам реальных технических систем. В теоретических схемах технической науки задается образ исследуемой или проектируемой технической системы.

С появлением и развитием технических наук изменилась и сама инженерная деятельность. В ней постепенно выделились новые направления, тесно связанные с научной деятельностью, с проработкой общей идеи, замысла создаваемой системы, изделия, сооружения, устройства. Одним из таких новых направлений является проектирование.

Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью особого (точного) графического изображения замысла инженера для его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность связывается с научно-техническими расчетами основных параметров будущей технической системы и ее предварительным исследованием.

В инженерном проектировании следует различать «внутреннее» и «внешнее» проектирование. Первое связано с созданием рабочих чертежей (технического и рабочего проектов), которые служат основными документами для изготовления технической системы на производстве; второе направлено на проработку общей идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств, разработанных в соответствующей технической науке.

Техническое проектирование необходимо отличать от конструирования. Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т.е. потребность в создании определенных объектов, вызванная либо «разрывами» в практике их изготовления, либо конкуренцией, либо потребностями развивающейся социальной практики (например, необходимостью упорядочения движения транспорта в связи с ростом городов) и т.п. Продукт проектировочной деятельности в отличие от конструкторской выражается в особой знаковой форме – в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в памяти ЭВМ и т.д. Результат же конструкторской деятельности входит в технический проект как важнейшая его составляющая. Он должен быть обязательно материализован в виде опытного образца, с помощью которого уточняются расчеты, приводимые в проекте, и конструктивно-технические характеристики проектируемой технической системы.

Техническое проектирование является неотъемлемой частью полного цикла реализации комплексного технического решения. При техническом проектировании исходным документом является техническое задание на проектирование, в котором оговорены требования и порядок создания или модернизации объекта, в соответствии с которым проводится его разработка и приемка при вводе в эксплуатацию.

Одним из наиболее востребованных документов проектно-сметной документации является технический рабочий проект, в котором представляется исчерпывающая информация по следующим основным вопросам:

– Проработанность, новизна, актуальность и перспективность предлагаемого технического решения;

– Интеграция вновь разворачиваемого технического решения с существующими инфраструктурными подсистемами;

– Обоснование выбора оборудования предлагаемого технического решения;

– Обеспечение механизмов управления и мониторинга создаваемого или модернизируемого объекта;

– Обоснование бюджета выбранного решения;

– Фиксация требований к приемке работ и оборудования;

– Создание исчерпывающей документации.

Технические проекты создаются в соответствии с нормативно-правовой базой Российской Федерации (ГОСТ, СНиП) и международными стандартами (IPMA, PMI, ISO9000).

Основными модулями проектной документации являются:

– Результаты предпроектного обследования;

– Пояснительная записка с описанием применяемых технических решений и их общими схемами.

– Электрические схемы;

• Спецификация оборудования;

– Сметная документация.

4.3 Как мы уже отмечали выше, естественные и технические науки – равноправные партнеры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были транслированы первые исходные теоретические и методологические положения, основные понятия, а также был заимствован сам идеал научности, установка на построение идеальных моделей, математизацию и многое другое. В то же время нельзя не видеть, что в технических науках все заимствованные из естествознания элементы претерпели существенную трансформацию, в результате чего и возник новый тип организации теоретического знания. Кроме того, технические науки со своей стороны в значительной степени стимулируют развитие естественных наук, оказывая на них обратное воздействие.

Однако сегодня такой констатации уже недостаточно. Для определения специфики технического знания и технических наук необходимо анализировать их строение. На этой основе может быть затем пересмотрена и углублена и сама классификация наук.

В настоящее 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 (например, экономики, социологии, психологии и т.п.). Относительно некоторых научно-технических дисциплин вообще трудно сказать, принадлежат ли они к чисто техническим наукам или представляют какое-то новое, более сложное единство науки и техники.

Как известно, по своему целевому назначению обычно условно различают два основных рода научных исследований: фундаментальные и прикладные.

В технических науках первые из них имеют основной целью открытие и изучение ранее неизвестных явлений и законов функционирования техносферы в целом или же определенных классов технических объектов. Здесь происходит основное приращение (расширение и углубление) научно-технического знания, а также установление того, что из естественнонаучных открытий и в какой мере на данном этапе может быть использовано в технической деятельности общества.

Вторые же направлены в первую очередь на нахождение способов использования открытых в фундаментальных исследованиях явлений и законов для создания новых или совершенствования уже существующих средств технической деятельности. По их задачам и характеру проведения их можно подразделить на: поисковые работы, задачей которых является обнаружение ранее не известных свойств и связей объекта, установление наиболее значимых факторов, определяющих его поведение, а также создание идеальных моделей технических объектов и опытно-конструкторские разработки, имеющие целью материальное воплощение этих моделей.

Если фундаментальные исследования дают, прежде всего, ответы на вопрос «почему?», то прикладные – на вопрос «как?». Необходимо также заметить, что фундаментальные исследования отличаются от прикладных большей глубиной и широтой абстракций при установлении закономерностей изучаемых объектов.

В то же время нельзя не подчеркнуть и их теснейшую взаимосвязь, в основе которой лежит общественно-историческая практика, ее все возрастающие потребности и одновременно все более расширяющиеся возможности, которые она предоставляет для освоения окружающего нас мира, в том числе и для научного его познания. При этом особо следует отметить, что если практическая обусловленность многих фундаментальных исследований не всегда сразу очевидна, проявляя себя лишь в конечном счете, то в прикладных технических науках определяющий характер практики изначально очевиден и проявляется, как мы видели, уже в том, что даже сама цель исследования прямо и непосредственно диктуется ее запросами.

Тесная связь фундаментальных и прикладных исследований, особенно на современном этапе развития научно-технического прогресса, проявляется и в том, что характерным для него становится использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Иначе говоря, тот факт, что исследование является фундаментальным, вовсе не означает, что его результаты лишены утилитарности, работы же, направленные на прикладные цели, могут оказаться весьма фундаментальными, когда в ходе их открываются новые, ранее не известные явления или закономерности.

Можно вспомнить имена многих великих ученых, бывших одновременно инженерами и изобретателями: Д. У. Гиббс – известный химик-теоретик, начал свою карьеру как механик-изобретатель; Дж. фон Нейман начинал как инженер-химик, далее занимался абстрактной математикой и впоследствии опять вернулся к технике; Н. Винер и К. Шеннон были одновременно и инженерами и первоклассными математиками. Список может быть продолжен: Клод Луис Навье, будучи инженером французского Корпуса мостов и дорог, проводил исследования в математике и теоретической механике; Вильям Томсон (лорд Кельвин) удачно сочетал научную карьеру теоретика с постоянными поисками в сфере инженерных и технологических инноваций и т.д.

В технических науках всякое исследование начинается с установления определенной абстракции в виде физической или математической модели изучаемого объекта. Если такая модель построена верно, то она отражает общие закономерности объекта, причем, чем глубже проведена абстракция, тем она шире, т. е. к большему классу объектов может быть применена. Тем самым появляется возможность при решении задачи, имеющей непосредственно при­кладное значение, создавать такие методики и даже методологии, которые оказываются применимыми к весьма широкому классу задач, в том числе и теоретических.

Весьма ярким примером сочетания фундаментальных и прикладных ис­следований может служить история создания теории наилуч­шего приближения функций знаменитым русским математиком и механиком П.Л. Чебышевым (1821–1894). Она возникла из решения технической задачи воспроизведения прямолинейного движения без применения ползунов и направ­ляющих. До него такая задача уже была решена английским механиком Уаттом при помощи шарнирного механизма, кото­рый и применялся в конструкциях паро­вых машин. Чебышев, преподававший в университе­те математику и прикладную механику, при описании различных механизмов для воспроиз­ведения прямолинейного движения обратил внимание, что механизм Уатта (называемый тогда параллелограммом Уатта) не дает необходимой точности прямолинейного движе­ния и предложил свой метод определения соотношений между параметрами механизма, значительно повышающий точность движения.

Этот метод основан на сопоставлении двух функ­ций, одна из которых описывает свойства изучаемого объекта при существующих соотношениях между постоянными параметрами объекта, другая – свойства объектов, требуемые для оптимального выполнения его назначения. Чем ближе будут эти две функции, тем ближе свойства объекта к оптимальным. Чебышев дал математи­ческое решение задачи о нахождении условий, при которых названные выше функции оказываются близкими. Особенность его метода состоит в том, что указанные им условия для определения искомых соотношений между по­стоянными параметрами объекта обеспечивают наилучшее при­ближение функций. Например, если в механизме Уатта точность приближения к прямой линии на отрезке длиною в 100 мм составляла 1,2 мм, то в механизме Чебышева она не превосхо­дит 0,1 мм.

Метод Чебышева, созданный для решения практической за­дачи теории механизмов, теперь применяется не только во многих областях техники, но и в физических и даже биологи­ческих исследованиях, т. е. всюду, где требуется сопоставление двух функций. Такая широта охвата задач, решаемых по мето­ду Чебышева, определилась глубиной абстракции, проведен­ной Чебышевым при рассмотрении прикладной задачи теории механизмов. Поэтому исследования Чебышева по тео­рии механизмов по праву считаются фундаментальными. Возникнув на основе решения одной практической задачи, они дали математический аппарат для ведения и многих других прикладных исследований.

Можно привести и другие примеры, которые показывают взаимосвязь фундаментальных и прикладных исследований в технических науках. И хотя зачастую граница между ними не может быть проведена достаточно отчетливо, бесспорно одно – не только прикладные исследования возникают на основе фундаментальных, но и последние могут возникать на основе прикладных. Важнейшим условием этого, как уже отмечалось, является глубина абстракций и, соответственно, широта охвата решаемых задач.

Необходимо подчеркнуть также, что, возникнув на базе прикладных, фундаментальные исследования и полученные в них результаты сами дают основания для решения многих прикладных задач.

Наряду с разделением, хотя и достаточно относительным, научно-технических исследований на фундаментальные и прикладные, можно также выделить ряд основных направлений, определяемых целями таких исследований:

1) открытие и объяснение новых явлений и законов, прежде всего, естественно-технических, т. е. таких, в которых явления (процессы) природы модифицируются в искусственной среде и вызывают технические эффекты, и собственно технических, отражающих в идеализированных формах (формулах, схемах, принципах и др.) наиболее общие и существенные связи элементов технической системы;

2) создание новых моделей уже известных явлений как форм систематизации и теоретического объяснения вновь полученного эмпирического (прежде всего – экспериментального) материала, результатом чего может стать новая теория данного явления;

3) разработка новых методологических подходов и методических рецептов для решения теоретических и практических задач, в том числе в области проектно-конструкторских и проектно-технологических разработок;

4) исследования, связанные с разработкой новых технических объектов – устройств, материалов, технологий, средств автоматизации, систем управления и др.

Первые два из названных направлений относятся преимущественно к фундаментальным исследованиям, третье представляет собой необходимое методическое и методологическое основание для исследований прикладного характера, а четвертое – собственно прикладные исследования.

Подчеркнем при этом, что предложенная классификация, во-первых, выделяет лишь самые общие направления научно-технического познания, во-вторых, все они тесно взаимосвязаны и их разделение весьма условно.

Современные технические объекты, выступающие предметом технических наук, представляют собой результат многократного превращения природных объектов в социальную форму бытия материи, т. е. в искусственные материальные образования, становящиеся средством человеческой деятельности, направленной на удовлетворение общественных потребностей. Проектирование, создание и эксплуатация таких объектов требуют комплексного подхода, междисциплинарных связей технических наук с естественными и общественными.

Анализ междисциплинарных связей технических и естественных наук позволяет сделать ряд выводов, имеющих важное методологическое значение.

Первое: В нем раскрывается специфика технического зна­ния как особого вида научного знания в отличие от естество­знания, что позволяет преодолеть исторически укоренившееся представление о технических науках как прикладном естество­знании.

Второе: Естественнонаучные открытия не переходят сразу на ступень их технической реализации, внедрения в производ­ство. Практика знает немало значительных перспективных от­крытий естествознания (ядерная энергия, явления сверхпрово­димости, сверхпластичности и т. д.), путь к практическому ис­пользованию которых измеряется не одним десятилетием. Это связано с тем, что законы объективной реальности, открываемые естествознанием, составляют только основу для преобразования природных объектов в технические объекты. Такие преобразования возможны только в тех случаях, когда они осуществляются по методологии теоретической и предметной деятельности, существенно отличающейся от методологии естествознания, в связи с чем актуальной становится задача разработки особого методологического ап­парата.

Третье: Междисциплинарные связи технических и естествен­ных наук проливают определенный свет на связи естественных наук с общественными науками; в частности, становится ясным, что связи прикладных общественных наук с естествознанием опосредованы техническими науками.

Взаимосвязи технических наук с обществознанием в теоретико-методологическом аспекте исследованы менее обстоятельно, чем рассмотренные нами выше связи естественных и технических наук. Здесь можно выделить два основных похода.

Одни из исследователей считают, что если первые технические науки внешне походили на прикладное естествознание, то в наше время в связи с усилением теоретических исследований в конкретных областях обществознания технические науки все более ассимилируют результаты таких исследований. Другие же полагают, что связь технических наук с обществознанием не является непосредственной и технические науки, хотя и учитывают социальные требования, все же принимают во внимание прежде всего технические, а не социальные функции своих объектов.

Нам ближе первая позиция, поскольку технические системы выступают в качестве материальных артефактов, играющих роль средств деятельности людей и потому даже в своих технических функциях отражают и реализуют потребности общества и человека.

Первой чрезвычайно важной для технических наук проблемой является, на наш взгляд, определение критериев прогрессивности и общественной целесообразности тех или иных технических объектов и их массового производства. Решение этой проблемы может быть осуществлено только целой совокупностью социальных и технических наук, их взаимодействием. Ученые-системотехники, разрабатывающие теоретические проблемы проектирования сложных технических объектов, отмечают, что их проектирование нельзя смешивать с типовым инженерным конструированием по строго заданным техническим предписаниям, поскольку выбор их схем должен производиться, исходя и из таких требований, как производительность, экономичность, надежность, безопасность и т.п. Поэтому такое проектирование выступает почти всегда как социально-техническая проблема. Именно необходимость решения таких проблем привело к появлению особого класса социально-технических наук (техническая и социальная экология, эргономика, техническая эстетика и др.).

Подводя итог рассмотрению вопроса, отметим, что в самом общем виде совокупность понятий и зако­нов, необходимых для осуществления комплексных междисциплинарных проблемно- и проектно-ориентированных исследований, на наш взгляд, можно дифференциро­вать на следующие относительно обособленные виды знания:

– естественнонаучные знания, характеризующие свойства и закономерности тех или иных материальных образований в их естественном проявлении, которые могут быть преобразованы и использо­ваны для создания технических объектов;

– технические знания, выступающие в таких ипостасях, как: a) естественно-технические знания, конкретизирующие и дополняющие естественнонаучные понятия применительно к задачам создания технических объектов опре­деленного функционального назначения; б) знания о технических эффектах, получаемых безотносительно к свойствам конкретных природных тел и процессов; в) методологические знания, на основе которых осуществляется анализ и разработка методов и средств исследования, проектирования, конструирования и создания технических объектов:

– социальные знания, в которых осуществляется анализ общественной значимости, социальных последствий и перспектив научно-технического развития, включая разработку и внедрение тех или иных технических объектов.

– социально-технические знания, характеризующие технические объекты и их компоненты с точки зрения социально-технических оценок (экологичности, экономичности изготовления и эксплуатации, эргономичности и др.).