Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроника и наноэлектроника введение в направление. Хрестоматия
.pdf
устарело. Автор настоящей статьи еще в начале 80-х годов прошлого
столетия предлагал перейти к более адекватной дихотомии: «фундаментальное-технологическое»
5
. В основе деления наук на фундамен-
тальные и технологические лежит глубинное онтологическое противостояние естественного и искусственного, что позволяет раскрывать
диалектику онтологического, гносеологического и образовательного в
современной высшей школе. При этом как фундаментальные, так и
технологические науки будут иметь свои поисковые и прикладные исследования
6
.
Предложенная нами фундаментально-технологическая структура
научного знания позволяет с системно-методологических позиций
оценить интеграцию российской высшей школы в единое европейское
образовательное пространство (так называемый «Болонский процесс»),
предполагающее введение двухциклового обучения в высшей школе,
подготовку бакалавров на первой ступени и магистров – на второй
7
С этих позиций бакалавр – это знающий специалист, он должен иметь
представление о естественных закономерностях развития как природно-биосферных, так и техносферических явлений. На этом уровне главное – сформировать целостно-фундаментальное представление о мире.
Обобщенные программы фундаментальных курсов естествознания и
обществознания позволят ему определиться в любой профессиональной
деятельности и по
желанию продолжить дальнейшее образование в магистратуре. Основная проблема здесь – насытить фундаментальные
курсы технолого-прикладными знаниями и умениями, т.е. придать
.
5
Московченко А.Д. Проблема классификации инженерно-технических
наук // Философские вопросы развития науки и техники / под ред. В.А. Дмитриенко. – Томск: ТГУ, 1982. – С. 179–192.
6
Московченко А.Д. Проблема интеграции фундаментального и техноло-
гического знания. – Томск: ТУСУР, 2001. – 192 с.
7
Московченко А.Д. Многоуровневая фундаментально-технологическая
подготовка специалистов в области техники и технологии // Бакалавры техники и технологии: подготовка и трудоустройство (Труды международного
симпозиума, 17–18 июня 2004, Москва). – Томск, 2004. – С. 47–49.; Сенашенко В.С. Проблемы интеграции российской высшей школы в единое европейское образовательное пространство // Известия МАН ВШ. – 2005. – № 1. –
С. 111–121.
11
фундаментально-университетскому образованию рыночно-практическую направленность. Европейская система подготовки бакалавров,
как правило, носит ограниченный характер и не выходит за рамки подготовки выпускника нашего техникума. Другими словами, фундаментальная тотальность нужна не только европейскому бакалавру, но и
нашему, российскому, просто нашему бакалавру, в силу особенностей
исторического развития (усиленная фундаментальная подготовка
), это
будет сделать проще.
Магистр же должен не только знать, но и уметь. Но это не технолого-прикладные (предметно-материальные) умения бакалавра, а тотальные умения, предполагающие развитую интеллектуально-мыслительную, исследовательскую деятельность, направленную на инновационную деятельность. А для этого он должен иметь полное представление не только
о фундаментальном, но и о способах и методах инженерной инновационной деятельности. Тотальная технологичность на
основе фундаментальной подготовки позволит получить всесторонне
развитого профессионала инженера, инженера-мыслителя космического масштаба, способного дать всеобъемлющую оценку планетарнотехнологической деятельности. Магистр должен научиться превращать
(трансформировать) фундаментальное знание в глубинную методологию. То есть если
инженер-бакалавр – это инженер-предметник, то
инженер-магистр – это инженер-методолог, исследующий, проектирующий и конструирующий биотехнологические системы в соответствии
с биоавтотрофнокосмологическимими закономерностями (автономности, оптимальности и гармоничности)
8
. Это важное обстоятельство не
учитывается как европейской высшей школой, так и нашей – российской. Тотальная фундаментальность и технологичность позволяют
«выйти из пространства знаний в пространство деятельности и жизненных смыслов»
9
. Европейская система подготовки магистров огра-
ничивается в основном исследовательско-менеджерскими качествами,
8
Московченко А.Д. Проблема интеграции фундаментального и техноло-
гического знания. – Томск: ТУСУР, 2001. – 192 с.
9
Агранович Б.Л., Чудинов В.Н. Системное проектирование содержания
подготовки инженеров в области высоких технологий // Инженерное образование. – 2003. – Вып. 1. – С. 32–38.
12
российскому же дипломированному специалисту не хватает солидной
методолого-технологической и мировоззренческой подготовки.
Подготовка инженеров-методологов аксиологического плана – это
проблема планетарного масштаба. Например, современное атомное
энергетическое производство переживает во всем мире глубочайший
кризис. Это связано прежде всего с проблемой захоронения радиоактивных отходов. Искусственная радиоактивность, порожденная энергетическими реакторами, созданными человеком, не
сопрягается с радиоактивностью естественной среды. Проблема захоронения (уничтожения) радиоактивных отходов до сих пор удовлетворительно не решена, что перерастает в громадную геополитическую и экологическую
проблему. Очевидно, что решение проблемы надо искать не в предметно-техническом плане (поиск новых типов реакторов, не связанных
с окружающей средой), а в
системно-методологическом, с выходом на
планетарно-биосферные процессы в целом. Единственно правильное
решение в области реакторостроения, как подчеркивают инженерыметодологи, связано с созданием поколения реакторов, обладающих
естественной безопасностью. Другими словами, надежность реакторов
достигается не за счет технико-технологического укрепления или изменения тех или иных конструктивных узлов, а должна быть заложена
в природе самого реактора. Он должен работать на таких физикохимических и инженерных решениях, чтобы выход «за пределы естественного» был в принципе невозможен при любых экстремальных
условиях
10
. Таким образом, физиков-атомщиков необходимо знако-
мить не только со всем многообразием инженерных атомных технологий во всем мире (инженерно-предметное знание), но и с атомными
процессами, происходящими в природе, биосфере и техносфере в целом (тотальное инженерно-фундаментально-технологическое знание).
А это принципиально иная стратегия подготовки специалистов атомно-
энергетического производства – стратегия инженерно-космологического порядка. Необходим системно-методологический переворот, который должен переориентировать инженерно-техническое образование
10
Московченко А.Д. Идея автотрофности и ядерная энергетика XXI века // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека
(Материалы II Международной конференции). – Томск, 2004. – С. 408–411.
13
в космологическом направлении. Любой инженер (независимо от специальности) должен проектировать и конструировать сложные техносферические системы, органически включенные в природнобиосферно-космические системы. В этом, на наш взгляд, суть инновационного инженерного университетского образования глобального
масштаба
11
.
Двухцикловая подготовка бакалавров и магистров технического
профиля требует глубокого философско-методологического переосмысления с учетом настоящих и будущих реалий как в России, так и
за рубежом. Практика показывает, что освоение инженерных методологических знаний, тем более связанных с глубинной философской
методологией, – дело чрезвычайно трудное, требующее изменения сознания и мышления
инженеров, непосредственно связанных с общественным производ-
12
ством
. Необходимы учебные дисциплины, напрямую связанные с си-
как инженерно-педагогических работников, так и
стемно-методологической, проектно-конструкторской деятельностью.
Но такие дисциплины до сих пор не сложились. А ведь для инженерии
(для подготовки бакалавров и магистров) это самое важное, что было
показано нами на примере атомного энергетического производства. <…>
Московченко А.Д. Фундаментальное и технологическое знание
в
инженерно-технологическом образовании XXI века / А.Д. Московченко // Инженерное образование. – 2005. – № 3. – С. 26–30.
11
Московченко А.Д. Философия и стратегия инженерно–технического
образования // Инженерное образование. – 2004. – № 2. – С. 44–53.
12
Альтшуллер Г.С., Верткин И.Н. Как стать еретиком. Жизненная страте-
гия творческой личности. – Петрозаводск, 1991. – С. 172.
14
А.Н. Крылов
МОИ ВОСПОМИНАНИЯ
Значение математики для кораблестроения
§ 1. Обычно считают, что математика служит основой образования
инженера и что всякий инженер должен знать математику. <…>
Математика в современном своем состоянии настолько обширна и
разнообразна, что можно смело сказать, что в полном объеме она уму
человеческому непостижима, а следовательно, должен быть сделан
строгий выбор того, что из
знать инженеру данной специальности. <…>
§ 6. <…> мы обратили внимание на то, что чистый математик, которого мы будем называть геометр, требует от своей науки – математики – прежде всего безукоризненной логичности и строгости суждений. <…>
Математика сама создает те идеальные образы, над которыми она
оперирует, не только
но изгоняя из своих рассуждений и доказательств всякую наглядность,
всякое свидетельство чувств. Геометр не только не верит своим чувствам, но не признает самого их существования; он есть декартово
«мыслящее существо». Геометру нет дела до того, есть ли в природе
такие предметы,
он их создал в своем уме, приписал им определения, аксиомы и допущения, после чего он с полною логичностью и строгостью развивает
следствия этих аксиом и допущений, не вводя при этом никаких других аксиом и никаких новых допущений, – до остального ему
§ 7. Ясно, что практик, техник, каковым и должен быть всякий инженер, смотрит на дело совершенно иначе. Он должен развивать не
только свой ум, но и свои чувства так, чтобы они его не обманывали;
он должен не только уметь смотреть, но и «видеть»; он должен уметь
не только слушать
свои же умозаключения он должен сводить не к робкому декартову
«мыслю – значит существую», а к твердому, практическому: «я это
вижу, слышу, осязаю, чую – значит это так и есть».
не прибегая при этом к наглядности, но тщатель-
к которым его образы относятся, для него важно, что
, но и «слышать», не только нюхать, но и «чуять»;
математики нужно знать и зачем нужно
дела нет.
15
Для геометра математика сама по себе есть конечная цель, для инженера – это средство, это инструмент такой же, как штангель, зубило,
ручник, напильник для слесаря или полусаженок, топор и пила – для
плотника.
Инженер должен по своей специальности уметь владеть своим инструментом, но он вовсе не должен уметь его делать; плотник
не должен уметь выковать или наварить топор, но должен уметь отличить
хороший топор от плохого; слесарь не должен уметь сам насекать
напильник, но должен выбрать тот напильник, который ему надо.
Так вот, геометра, который создает новые математические выводы,
можно уподобить некоему воображаемому универсальному инструментальщику, который готовит на склад
инструмент на всякую потребу; он делает все, начиная от кувалды и кончая тончайшим микроскопом и точнейшим хронометром. Геометр создает методы решения вопросов, не только возникающих вследствие современных надобностей,
но и для будущих, которые возникнут, может быть, завтра, может
быть, через тысячу лет.
Вообразите же теперь инженера, вошедшего в
этот склад и желающего в нем найти нужный ему инструмент. Он прежде всего будет поражен огромным, подавляющим количеством всего накопленного за
2500 лет материала, его изумительным разнообразием. При более внимательном рассмотрении он заметит среди массы других вещей, кажущихся простыми, и некоторые сложнейшие аппараты непонятного
ему назначения, но
изумительные по отделке их многочисленных деталей, по тщательной их пригонке, да к тому же оправленные в серебро и золото.
Среди аппаратов новейшего изготовления он увидит множество
приборов, служащих для самой точной, самой тщательной отделки изделий, т.е. множество разных шаберов и шлифовальных станков. Заметит он и
много устаревшего, вышедшего из употребления, местами
будет попадаться и просто разный хлам.
Но ведь инженер пришел сюда не затем, чтобы любоваться неисчислимыми сокровищами: не золото и серебро ему нужны, а быстрорежущая сталь, ему нужен не столько шабер, сколько грубая обдирка,
грубое надежное зубило, ведь не шабером же будет он
выбирать
шпунт у ахтерштевня. Присмотревшись еще ближе, он среди этого
16
бесчисленного разнообразия заметит ряд, видимо, издавна систематически подобранных ассортиментов, остающихся почти неизменными в
течение 150 лет, к тому же кладовщик ему подскажет, что их так часто
требуют, что и не напасешься, а за остальным заходят лишь знатоки –
мастера и любители.
Так вот, эти систематические ассортименты – это те курсы, которые вам
читают, и те руководства, изучение которых вам рекомендуют, а кладовщики и инструментальщики – это те профессора и руководители, которые вас обучают. Может быть, они сами и не инженеры,
но зато они хорошо знают и хорошо владеют вверенным им инструментом, склад свой они изучили и знают, где и что
в нем можно
найти. <…>
О подготовке специалистов
<…> На профессорах и преподавателях втузов лежит обязанность
учить и готовить инженеров, и притом не инженеров-учеников, а «готовых» инженеров, которых можно было бы прямо со школьной
скамьи послать на завод в любой цех или в любое конструкторское
бюро на соответственную самостоятельную должность.
Достижимо ли это? Я прямо скажу – нет, не достижимо, ибо это
противоречит афоризму Косьмы Пруткова и равносильно желанию
«объять необъятное».
Никакая школа не может давать готового инженера, руководителя
цеха или самостоятельного конструктора, но она обязана дать основные познания, основные принципы, некоторые основные навыки и,
кроме знания, еще и умение
прилагать знания к делу; тогда сама заводская практика будет для него той непрерывной в течение всей его жизни школой, в которой он не впадет в рутину, а с каждым годом будет
совершенствоваться и станет инженером-руководителем производства
или истинным конструктором-новатором в своем деле. <…>
Итак, пора признать, что никакая
школа не может «объять необъ-
ятное» и не может достигнуть «недостижимого предела».
Но в математике переменная величина, стремясь к своему пределу,
проходит через бесчисленное множество частных значений; и не всегда нужен ее предел, а некоторые из этих частных значений и надо для
дела уметь выбрать.
17
Чем и как надо обосновать этот выбор? Обыкновенно в учебном
деле для этого служат «учебный план» и «программы курсов» с их
«целевыми установками». Но мне кажется, что здесь часто упускается
самое, главное: 1) способность студента к усвоению преподаваемого и
2) род деятельности, которой студент стремится себя посвятить в будущем соответственно своей
склонности. Это упущение ведет к круп-
ным ошибкам.
В основу учебных планов кладутся программы. Каждая программа
составляется профессором, заведующим кафедрой и преподавателями
по этой кафедре, т.е. специалистами по данному предмету, и они всегда склонны изложить предмет «в полном его объеме», как бы забывая,
что сами они в своей
преподавательской деятельности изучали свой
предмет, может быть, 15, 20, 25 лет, а то и более, а студент на изучение
этого предмета может уделить лишь небольшую часть года или полугодия, ибо одновременно студенту надо изучить и ряд других предметов, в равной мере обязательных, и сдать по ним зачеты и экзамены.
Сдав такой зачет
или экзамен, студент стремится как можно скорее
«освободить голову» для сдачи зачета или экзамена по следующему
предмету, ибо человеческая способность усвояемости не бесконечна, а
ограничена.
Уже давно было сказано, что целью университетского образования
является «научить учиться». Долгих пояснений эти слова не требуют –
достаточно простого сравнения. В старину московские купчихи
непременно
откармливали к Рождеству гусей моченым горохом и индюков вареными каштанами; для этого гуся зашивали до шеи в мешок,
подвешивали к стене и пичкали горохом, так же поступали и с индюком, – они и жирели в меру купеческого вкуса и купеческой утробы.
Подобно этому часто поступают и со студентом: его
пичкают знаниями, сообщенными на лекциях, но не оставляют ему достаточного
времени для обдумывания, усвоения и настоящего изучения предмета. <…>
Крылов А.Н. Мои воспоминания. – М.: Академия наук Союза ССР,
1945. – 557 с.
18
У.М. Сиберт
ЦЕПИ, СИГНАЛЫ, СИСТЕМЫ
Введение
Искусству аппроксимации принадлежит центральная роль в практике решения инженерных и научных задач. Это вызвано тем, что в
нашем мире в той или иной степени все взаимосвязано. Современная
наука добивается наибольших успехов в таких ситуациях, в которых
все эффекты малы, кроме немногих, определяемых первичными причинами. Этим отчасти объясняется, почему
количественный характер – располагает шкалой, дающей возможность
измерять степень «малости», – и отчасти, почему методы современной
науки позволяют с большим успехом объяснять поведение физических
систем, чем биологические, социальные, политические или экономические явления..
<…> мы стремились в возрастающей степени выходить за пределы
рассмотрения только электрических цепей, уменьшать внимание к
лям, объединяя отдельные элементы, и проводить аппроксимацию так,
чтобы способствовать лучшему пониманию более сложных систем.
Один из путей осуществления аппроксимации заключается в использовании таких идеализированных представлений, как линейные системы.
Другой путь – рассмотрение предельных случаев, например, анализ системы спустя длительное время после начала воздействия, когда все переходные
вившееся состояние системы. Системная функция – это предельная
установившаяся величина реакции системы, являющаяся функцией от s,
на специальное входное воздействие ехр (st). Она характеризует поведение линейных инвариантных во времени систем в частотной области.
Теперь мы хотим интерпретировать альтернативную или дуальную характеристику систем
другой вид входного воздействия – импульс. <…>
Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы. В 2 частях. Ч. 2: пер. с англ. –
М.: Мир, 1988. – 360 с.
процессы полностью затухли, т.е. изучается только устано-
во временной области как предельную реакцию на
современная наука имеет
дета-
19
Г. Вейль
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ
Часть 1. Познание и осмысление
Математический способ мышления
Под математическим способом мышления я понимаю, во-первых,
особую форму рассуждений, посредством которых математика проникает в науки о внешнем мире, – в физику, химию, биологию, экономику и другие науки, и даже в наши размышления о повседневных
делах и заботах, и, во-вторых, ту форму рассуждений, к которой
бегает в своей собственной области математик, будучи предоставленным самому себе. В процессе мышления мы пытаемся постичь
разумом истину; наш разум стремится просветить себя, исходя из
своего опыта. Поэтому, подобно самой истине и опыту, мышление по
своему характеру есть нечто довольно однородное и универсальное.
Влекомое глубочайшим внутренним светом, оно
ру механически применяемых правил и не может быть разделено водонепроницаемыми переборками на такие отсеки, как мышление историческое, философское, математическое и другое. Мы, математики,
не ку-клукс-клан с неким тайным ритуалом мышления. Правда, существуют – скорее внешне – некоторые специфические особенности
и различия; так, например, процедуры
суда и в физической лаборатории заметно различаются. Тем не менее
вряд ли можно ожидать от меня, что математический способ мышления я опишу более ясно, чем, скажем, можно описать демократический образ жизни.
<…> Математика снискала дурную славу из-за разреженного воздуха абстракций, в котором она
математикой лишь наполовину. В самом деле, первая трудность, с которой сталкивается человек с улицы, когда его пытаются научить мыслить математически, состоит в том, что ему необходимо усвоить более
прямой взгляд на вещи; его вера в слова должна быть поколеблена;
ему необходимо научиться мыслить более
«Высота» – слово, имеющее вполне ясное значение, когда я спраши-
живет. Скверная репутация заслужена
установления фактов в зале
конкретно и направленно.
не сводится к набо-
при-
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]