В технических науках развиты особые теоретические принципы, построенные специфически идеальные объекты, введены новые научные законы, разработан оригинальный математический понятийный аппарат. Технические науки удовлетворяют сегодня всем основным критериям выделения научной дисциплины. В то же время следует помнить, что технические науки достаточно четко ориентированы решение инженерных задач и имеют вполне определенную специфику. Конечно, в них должны основываться теоремы и строиться теоретические системы. Однако, наряду с этим, важное место занимают описания расчетов и приборов и различные методические рекомендации. Главная цель технических наук – выработка практико-методологических рекомендаций по применению научных знаний полученных теоретическим путем в инженерной практике. Специфика технической науки определяется необходимостью использования ее результатов не столько для объяснений естественных процессов, сколько для конструирования технических систем.
С появлением и развитием технических наук применялась и сама инженерная деятельность. В ней постепенно выделялись новые направления, тесно связанные с научной деятельностью (но не сводимые с ней), с проработкой общей идеи, замысла создаваемой системы, изделии и сооружения, устройство и прежде всего проектирования.
Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале 20 столетия и связанно первоначально с деятельностью чертёжников, необходимостью особого «точного» графического изображения замысла инженеров для его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно деятельность связывается с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, и её предварительным исследованиям.
В инженерном проектировании следует различать «внутреннее» и «внешнее» проектирование. Первое связано с создание рабочих чертежей (технического и рабочего проектов), которые служат основными документами для изготовления технической системы на производстве; Второе – направлено на проработку общей идеи системы, её исследования с помощью теоретических средств, разработанных в соответствующей технической науке.
Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т.е. потребность в создании определённых объектов. Продукт проектировочной деятельности выражается в особой знаковой форме – в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в памяти ЭВМ и т.д.
Выделение проектирования в сфере инженерной деятельности и его обособления в самостоятельную область деятельности во второй половин 20 века привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного на приложение знаний лишь естественных и технических наук и созданию относительно простых технических систем. Результатом этого кризиса было формирование системотехнической деятельности, направленной на создание сложных технических систем.
Системотехническая деятельность распадается на следующие 6 фаз: подготовка технического задания (аванпроекта) – предпроектная стадия, разработка эскизного проекта, изготовление и внедрение, эксплуатация и оценка. На каждой фазе системотехнической деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщённых операций:
— анализ проблемной ситуации;
— синтез решений;
— оценка и выбор альтернатив;
— моделирование;
-корректировка и реализация решения.
Сегодня проектирование уже не может опираться только на технические науки. Выход инженерной деятельности в сферу социально-технических и социально-экономических разработок привёл к обособлению проектирования в самостоятельную область деятельности и трансформации в его системного проектирования, направленное на проектирование (реорганизацию) человеческой ( например управленческой) деятельности, а не только на разработку машинных компонентов. Если традиционное инженерное проектирование входит составной частью в инженерную деятельность, то системное проектирование напротив, включать ( если речь идёт о создании новых машинных компонентов) или не включать в себя инженерную деятельность. Сфера приложения системного проектирования расширяется, оно включает в себя все сферы социальной практики (обслуживание потребление, обучение, управление и т. д.), а не только промышленное производство. Формируется социотехническое проектирование, задачей которого становится целенаправленное изменение социально-организационной структуры
Первые технические теории формировались как приложение физических теорий к конкретным областям инженерной практики, как правило, в две фазы. На первой фазе образуется новое прикладное исследовательское направление и формируются новые частные теоретические схемы, на второй -развёртываются обобщённые теоретические схемы и математизированная теория. При этом из базовой естественной науки сначала транслируется исходная частная теоретическая схема (для технической науки она — поточная схема), из смежной технической науки — структурная теоретическая схема (или она разрабатывается заново), а из математической теории — функциональная схема. Затем производится адаптация этих схем к новому эмпирическому материалу и их модификация за счёт конструктивного введения новых абстрактных объектов.
Теоретические схемы представляют собой совокупность абстрактных объектов, ориентированных, с одной стороны, на применение соответствующего математического аппарата, а с другой, — на мысленный эксперимент, т. е. на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они представляют собой особые идеализированные представления (теоретические модели), которые часто (в особенности в технических науках) выражаются графически. Примером их могут быть электрические и магнитные силовые линии, введённые М. Фарадеем в качестве схемы электромагнитных взаимодействий.
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.
Абстрактные объекты технической теории обладают целым рядом особенностей. Прежде всего они являются «однородными» в том смысле, что собраны из некоторого фиксированного набора блоков по определённым правилам «сборки». Например, в электротехнике таковыми являются ёмкости, индуктивности, сопротивления; в теоретический радиотехнике — генераторы, фильтры, усилители и т. д.; в теории механизмов и машин — различные типы звеньев, передач, цепей, механизмов.
Специфика технической теории состоит в том, что она ориентирована на конструирование технических систем. Научные знания и законы, полученные естественнонаучной теорией, требуют ещё длительной «доводки» для применения их к решению практических инженерных задач, в чем и состоит одна из функций технической теории.
Теоретические знания в технических науках должны быть обязательно доведены до уровня практических инженерных рекомендаций. Выполнению этой задачи служат в технической теории правила соответствия, перехода от одних модельных уровней к другим, а проблема интерпретации и эмпирического обоснования в технической науке формулируется как задача реализации. Поэтому в технической теории важную роль играет разработка особых операций перенесения теоретических результатов в область инженерной практики, установление чёткого соответствия между сферой абстрактных объектов технической теории и конструктивными элементами реальных технических систем, что соответствует фактически теоретическому и эмпирическому уровням знания.
Технические науки формировались прежде всего в качестве приложения различных областей естествознания к определенным классам инженерных задач.
К началу 20в. технические науки, выросшие из практики, приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. Также появились в технических науках особые фундаментальные исследования.
Каждая техническая наука – это отдельная самостоятельная научная дисциплина, обладающая рядом особенностей в специфике своей связи с техникой.
Научная дисциплина понимается как определенная форма систематизации научного знания, связанная с его институализацией, с осознанием общих норм и идеалов научного исследования, с формированием научного сообщества, специфического типа научной литературы, с определенными формами коммуникации между учеными, с созданием функционально автономных организаций, ответственных за образование и подготовку кадров.
Дисциплинарная организация технических наук имеет организационное обоснование, при котором развитие научно-технической дисциплины ставится в связь с социально-организованными структурами – техническими институтами, факультетами.
Формируется множество различных научно-технических и соответствующих им сфер инженерной практики.
К середине 20в. дифференциация в сфере научно-технических дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических исследований и системной интеграции самой инженерной деятельности. Системно-интегративные тенденции находят свое отражение в сфере инженерного образования.
Возникают междисциплинарные системные проблемы в технике, т.к. инженерные задачи становятся комплексными и при их решении необходимо учитывать самые различные аспекты, которые раньше казались второстепенными – экологические и социальные. В научно-технической деятельности осуществляются процессы перехода от простых систем к сложным, а также от специализированных видов технической деятельности к системным и теоретическим исследованиям и видам проектирования.
Традиционная дисциплинарная организация науки и техники должна быть дополнена междисциплинарными исследованиями нового уровня, возникает необходимость формирования нового стиля инженерно-научного мышления в процессе инженерного образования.
В инженерное сознание проникает мысль о необходимости обращения к истории техники, понимаемой не только как история отдельных технических средств, но и как история технических решений, проектов и технических теорий.
Различия современной и классической научно-технических дисциплин
Процесс формирования классической технической науки происходит по схеме «исследовательское направление – область исследования – научная дисциплин» и связан с прогрессивным ветвлением базовой научной дисциплины внутри данного семейства дисциплин. Современные научно-технические дисциплины формируются за счет перехода в новое семейство дисциплин, смены ориентации на принципиально иную схему, новую парадигму, что приводит к изменению структуры самой дисциплины. Для современных комплексных научно-технических дисциплин характерно то, что они осуществляются в форме проектно организованной деятельности и являются не только комплексным исследованием, но и системным проектированием.
Дисциплинарная организация науки, таким образом, дополняется комплексными неклассическими научно-техническими дисциплинами, которые не могут быть отнесены ни к естественным, ни к техническим, ни к общественным наукам и, несмотря на свою комплексность и междисциплинарность, имеют четкую дисциплинарную организацию, устойчивый публикационный массив ограниченное профессиональное сообщество.В отличие от классических технических наук, которые предметно-ориентированы на определенный класс технических систем (механизмов, машин, радиотехнических устройств, радиолокационных станций и т.д.), комплексные научно-технические дисциплины проблемно-ориентированы на решение комплексных научно-технических задач определенного типа: системотехнических, эргономических, градостроительных, дизайнерских и т.п. (хотя объект исследования в них может частично совпадать). Это разграничение на классические и неклассические научно-технические дисциплины коренится в развитии самой инженерной деятельности и проектирования.
Неклассическая картина мира, пришедшая на смену классической, родилась под влиянием первых теорий термодинамики, оспаривающих универсальность законов классической механики. С развитием термодина¬мики выяснилось, что жидкости и газы нельзя представить как чисто ме-ханические системы. Складывалось убеждение, что в термодинамике слу¬чайные процессы оказываются не чем-то внешним и побочным, они су¬губо имманентны системе. Переход к неклассическому мышлению был осуществлен в период революции в естествознании на рубеже XIX—XX вв., в том числе и под влиянием теории относительности.
Доказана несостоятельность механист. естествознания. Закладываются основы квантово-релятивистской картины мира. Специальная теория относительности Эйнштейна объясняла закономерности электромагнитных явлений в движущихся телах. В космологии появл. концепция нестационарной Вселенной. Зарождение генетики как науки. Для неклассического типа научной рациональности характерен учет связи между результатами познавательной деятельности и средствами, с помощью которых они были достигнуты. Т.е. субъект познания включается в науку. Реальность объясняется как зависящая от субъекта, его средств, действий. Предмет знания – не абсолютно объективная реальность, а срез реальности, заданный через призму, используемых в познании средств и форм исследования.
В контексте становления неклассической философии постепенно складывается особое направление философской рефлексии — философия техники. Ее появление было подготовлено как социальными изменениями — научной, промышленной, социальной революциями, так и теоретическими дотижениями — развитием естествознания, технического и гуманитарного знания, поворотом неклассической философии к проблемам конкретного развития социума и человека.
В XX в. исследования в этой области продолжают Ф.Дессауэр, Л. Мэмфорд, М. Хайдеггер, К. Ясперс, X. Ортега-и-Гассетт, Г. Сколимовски, Ф. Эллюль и др.
Понятие «философия техники» было предложено немецким философом XIX в. Э. Каппом в работе «Основы философии техники» (1877).
В целом, в современной философии техники можно выделить несколько социально-философских программ исследования и оценки техники: техницизм, антитехницизм и синтетические программы.
Техницизм опирается на традиции технологического детерминизма, наиболее ярко выражается ряде т.н. технократических концепций (индустриализма, постиндустриализма, теории информационного общества), которые некритически оценивают технику и считают, что препятствовать или вмешиваться в технический прогресс нерационально.
Антитехницизм (антропологическое, аксиологическое направление) опирается на идеи философии жизни, экзистенциализма. Антитехницизм отрицает возможность гуманистического влияния техники на человека. Современный антитехницизм широко представляют феминизм, экологические концепции, идеи представителей социально-критической стратегии в философии. Его крайняя форма — «технофобия»: позиция крайней враждебности по отношению к роли техносферы в социальных отношениях. Современная технологическая цивилизация и культура определяются как враждебные человеку за силовое (мужское, активистское) отношение к природе; за предельную рационализацию жизни и «инструментализацию» мышления и поведения человека; за вытеснение эмоционально-чувственных, игровых элементов культуры и т.д.
В современной философии техника осмысливается во взаимосвязи тех аспектов, которые обнаруживаются по мере ее развития. Прежде всего, техника — артефакт (искусственное образование), который создается человеком. Техника как артефакт подчиняется и природным законам, и законам социальной практики, но при этом часто обнаруживает преимущества перед объектами и силами природы. Она полностью соответствует целям человеческой деятельности, прочна, легко обслуживается, экономит ресурсы, контролируется и управляется человеком. Технические системы образуют «техносферу» как мир созданных человеком искусственных систем. Техносфера — это системная многоуровневая искусственно созданная реальность, включающая человека и определяющая и меняющая его .образ жизни. Развитие техногенной цивилизации в значительной степени определялось становлением и прогрессом техносферы, использованием ее преобразовательных возможностей.