3. Что есть наука?
Наука − сфера человеческой деятельности, функциями которой является выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности, получение новых знаний, раскрывающих научную картину мира.
Цель науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения, на основе открываемых ею законов. Для науки характерно диалектическое сочетание процессов ее дифференциации и интеграции, развитие прикладных и фундаментальных исследований. Так, например, управление конструкциями, в том числе автоматическое, – новое направление науки. Сейчас создается новое научное направление – формообразование строительных конструкций, синтезирующее ряд более узких научных специализаций.
Открытие - новое научное достижение в процессе познания природы и общества, вносящие коренные изменения в уровень познания.
Изобретение - новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области человеческой деятельности.
Рационализация - усовершенствование, более целесообразное решение.
Эпохальными вехами в истории науки служат, например, законы механики, созданные Ньютоном, неэвклидова геометрия Лобачевского, периодическая система Менделеева, теория относительности Эйнштейна, открытие атомной энергетики, освоение космоса, компьютерные и нанотехнологии и многое другое.
Отметим научные разработки Красноярской школы механики и процессов управления:
формулировка полной системы вариационных принципов теории упругости и теории оболочек и ее применение для вариационно-разностных методов расчета и разработки новых пространственных конструкций;
приоритетные разработки управляемых конструкций, в том числе автоматически управляемых, подтвержденные многими патентами;
применение нейросетевой технологии к строительным конструкциям, в том числе разработка нейроуправляемых конструкций и методы нейропрогнозирования;
разработки конструктивной сейсмобезопасности и сейсмозащитных устройств;
конструкции фундаментов, зданий и сооружений (опор трубопроводов) для строительства в сложных грунтовых условиях и сейсмичности;
разработка системного алгоритма творческого мышления (САТМ), его применение для решения изобретательских задач.
Как начинающему включиться в областях научных разработок? У некоторых это получается спонтанно, интуитивно, как естественное стремление к познанию и удовлетворению собственного интереса, но есть и такие, кто включается в творческий процесс (см. гл. 2,3 данного учебного пособия).
3. К читателю
Не переставайте образовывать себя.
Академик Н. А Доллежаль.
«Между «знать» и «понимать» имеется
существенное различие…только понимание делает знание активным и творческим, а формальное знание– само по себе, без подлинного понимания, – стоит недорого.
Профессор Я. Г. Пановко
Это учебное пособие, кто желает сознательно анализировать свои действия (решения) и стремится постоянно образовывать себя, стремится к совершенству и научному творчеству.
Простое энциклопедическое накопление знаний и эрудиция не могут иметь ничего общего с творческим мышлением, познанием нового. Знать –еще не значит понимать. Надо научиться объединять эти две волшебные составляющие в единый творческий процесс. Даже прочитав (изучив) Большую энциклопедию, творческой личностью не станешь. Знание, примененное не в должном месте или не в нужный момент оказывается ложным, приносящим не пользу, а вред.
Только творческий подход позволяет найти и применить знания для решения проблемы. Поэтому надо не просто накапливать знания после окончания одного или нескольких вузов. Учиться и переучиваться, образовывать себя надо всю жизнь. Такова сейчас эпоха стремительного прогресса. Прежде всего надо научиться учиться, стать творческой личностью, познать законы развития, взаимосвязь явлений и событий и овладеть ими.
Казалось бы, что проще? Рассматривать проблему (явление) во взаимосвязи ее сторон (элементов), выстраивать цельную систему с учетом окружающих факторов, понять ее функционирование и конечные цели (результаты) и на этой основе принимать творческое решение. Или думать «с конца»: что надо изменить (или учесть), чтобы существующее положение привело к желаемому результату. Но весьма часто такой подход оказывается психологически труднодоступным для тех, для кого образование представилось как бессистемное нагромождение фактов, забивающих творческое восприятие, а самоанализ и самовоспитание развиты недостаточно. Это учебное пособие делает попытку открыть дорогу к овладению системным подходом – практической диалектикой, если это сам захочет читатель.
Надо поверить в свои изначально заложенные творческие силы и избавиться от заблуждения, что, например, «умные» машины (компьютеры) «выдадут» прекрасные решения, что в них надо только вставить исходные данные. В настоящее время все резче звучит, например, предостережение о том, что применение кем – либо составленных компьютерных программ без понимания их сущности и предпосылок часто приводит к ошибочным решениям, в которые слепо верят пользователи. И вся, казалось бы, исследовательская (или инженерная) задача превращается в гигантский обман с негативными последствиями.
Можно приводить много разных примеров того, что надо учиться, учиться творчески. Но неоспоримы, к сожалению, факты, что вузовские инженерные программы, составленные по государственным стандартам, на образование не нацелены. Проблема обучения творческому мышлению в нашем высшем (и не только высшем) образовании разработана недостаточно и не стимулируется.
Есть достаточно тонкий слой энтузиастов – педагогов, который по своей инициативе учит творчеству. Понятно, что это не надуманная проблема, а явление времени, особенно сейчас, когда в Российской Федерации происходит перестройка («ломка») высшего образования на зарубежный манер. При этом главным образом меняется структура образования (причем административными методами), а не содержание образования (чему и как учить).
Чтобы образование отвечало современным требованиям развития науки и техники, не только студентам, но и педагогам необходимо постоянно повышать свои знания, быть на передовых рубежах. Содержание обучения должно быть открытым и анализироваться вместе со студентами. Педагоги обязаны отметить, а студенты имеют право знать, чего нет в учебных планах, чтобы, столкнувшись в жизни с такими проблемами они не растерялись. В этом ряду следующие проблемы:
умение искать, ставить задачу и находить нетрадиционные решения в соответствующих условиях, когда стандартные приемы нерациональны;
принимать решения в условиях некоторой неопределенности;
знания и умение анализировать и прогнозировать;
применение новых технологий;
поиск активных способов управления конструкциями и системами и др.
Мощным средством для решения этих проблем является творческий подход, умение думать.
Многие разделяют позицию, которая обоснована на страницах журнала «Aльма – матер» в 2006 г. известным ученым – философом, писателем и гуманистом А. А. Зиновьевым, который много лет работал в ведущих университетах Америки и Германии:
«… теперь России навязывают систему образования, которую даже умные американцы считают катастрофической!»;
«… курс на снижение интеллектуального уровня страны и идеологическое оболванивание населения применительно к новым условиям»;
«… я полностью согласен с теми, кто считает, что у России остается пока одна возможность исторического выживания: образование, при полноценном функционировании которого страна еще может сохраниться в качестве исторически значимого явления».
С этих позиций книги, нацеленные на развитие качественного творческого образования, на активизацию инженерной исследовательской мысли обучающихся, имеют не только образовательное педагогическое, но и социальное значение для повышения интеллектуального уровня нашего общества.
Отметим, что для удобства пользователя учебного пособия библиографический список размещен согласно разделам (частям, семинарским занятиям…), т. е. в концентрированном виде применительно к каждой изучаемой теме. Цитаты и аргументация (рассуждения) в тексте книги снабжены конкретными ссылками на источник, в других местах даны белее расширенные ссылки на литературу, способствующие расширению кругозора читателя (как дополнительная литература).
Автор выносит огромную благодарность своим коллегам и друзьям за внимание к проблемам творчества в образовании и науки. Мы часто, к сожалению, не одариваем должным образом благородный труд своих помощников. Так пусть эти слова благодарности украсят их жизнь и принесут им радость и удовлетворение.