Методология научно-технических исследований

Теоретические, эмпирические и междисциплинарные НТИ.
3. Основные этапы НТИ в инженерной

деятельности.
4. Методология формирования инновационных исследований .

Понятие технического знания:

техническое знание( ТЗ) является прикладной областью естествознания (И.С.Алексеев, М.Бунге);
ТЗ выступает в качестве связующего звена между теоретическим знанием и инженерным искусством (Б.М.Кедров);
ТЗ «занято изучением взаимосвязи естественных и технических свойств объекта, где под техническими свойствами понимается специфическая характеристика объекта (В.В.Чешев, О.М.Волосевич, Г.И.Шеменев).
г) ТЗ имеет целью выявить средства и методы использования естественнонаучных «форм» в человеческой деятельности, т.е. в зависимости от интересов и потребностей человечества. (Л.И.Покатаев).

«технике», «технологии» и «деятельности».
ТН – это система теоретического знания, направленного

на изучение и разработку идеальных моделей искусственных материальных средств целесообразной деятельности людей
Технические науки – это особый вид научно-познавательной деятельности и особая система знаний о целенаправленном преобразовании природных тел и процессов в технические объекты, о методах конструктивно-технической деятельности, о способах функционирования технических объектов в системе общественного производства.

и комплексы вещей – В.С.Степин), а также технологические процессы

– (П.К.Энгельмейер, Ю.С.Мелещенко).

В качестве объектов ТН рассматриваются искусственные материальные образования, точнее, искусственные средства деятельности.


Описание объектной структуры практики

и техническим описанием объекта;
б) описание взаимосвязи естественных и технических свойств

объекта с соотнесением и описанием инструментальной формы устройства;
в) описание связи строения и функционирования;
 
Центральная проблема ТН - исследование связи строения и функционирования технического объекта, содержанием которого является описание этой связи. Оно и образует предмет ТН.

области техники;
социальные знания, определяющие общественные требования к техническим средствам, а

также общие методы познания, технического творчества;
технические знания, включающие в свой состав: а) естественно-технические знания; б) технические знания о технических эффектах; в) технические знания о методах и средствах проектирования, конструирования и овеществления знаний в технических средствах;
социально-технические знания, характеризующие технические средства с точки зрения технико-экономических, инженерно-психологических, дизайнерских, эргономических и др. показателей.
/Г.И.Шеменев/

подход (в каждой отрасли техники осуществляется дифференциация знаний по более

узким разделам (в области средств связи выделяют телефонию, телеграф, радио и телекоммуникации);
Естественнонаучный подход (устанавливаются связи между естественнонаучными теориями и их практическими приложениями: например, химия высокомолекулярных соединений и технология химической переработки пластмасс);
Исторический подход (выделяются основные этапы развития технических наук):
1-й донаучный период – формирование практико-методического, технологического и конструктивно-технического видов тех.знания.
2-й период (2-я пол. XVIIIв.- 70-е гг. XIXв.) – зарождение техн-х наук.
3-й период (до сер. ХХ в.) – классический (построение ряда фундаментальных технических теорий).
4-й период (наст. время) – неклассический (комплексные исследования, интеграция ТН с естественными и общественными).

технической системы в виде научной проблемы;
2)

выдвижение идеи, воплощенной в виде идеальной конструктивной схемы;
3) анализ схем (преобразование идеальной конструктивной схемы в поточную и функциональную с применением принципов математического моделирования);
синтез схем (создание идеальной модели, расчет ее основных параметров и имитация функционирования);
оценка полученных результатов и их коррекция (проведение дополнительных инженерных расчетов и поправок к результатам теоретического исследования с учетом инженерных, экономических, социальных, экологических и др. требований).
 

исследования:

Естественнонаучная проблема - научная гипотеза –
математический аппарат – экспериментальные исследования –
научное объяснение - естественнонаучная картина мира -
прикладной аспект

Техническая задача
Естественнонаучные теории Технические материалы
Технические науки
Конструирование
Материальное производство

и техническая картины мира
- идеалы и нормы исследования
- фактуальные основания

Теоретический

уровень

Эмпирический уровень

Практический уровень

проблема, техническая гипотеза, технические законы, технические идеи, категориальный синтез (содержательный

и формально-логический подходы).
- Методологические основания – методы построения, развития и обоснования теорий (частные и общие методы, специфичные для конкретных теорий).
- Метатеоретические основания – принципы и методы метатеории (принципы формализации, конструктивизации, аксиоматизации, взаимоотношения формальных и содержательных теорий ).
Философские основания – категории и принципы философии, которые используются для решения ее определенных проблем.
- Техническая картина мира
1. Телесно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующих телесно-мускульные ограничения человека (например, инструмент, станки, транспортные средства).
2. Сенсорно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующая чувственно-физиологические ограничения человека (например, измерительная техника).
3. Компьютерно–техническая картина мира, основанная на духовном освоении технических систем, компенсирующих информационно-психологические ограничения человека (например, ЭВМ, компьютеры).

в данной области знания фактов;
исходная теоретическая основа - множество

первичных допущений, постулатов, аксиом, законов, в совокупности описывающих идеализированный объект техники;
логика теории – множество допустимых в рамках теории правил, логических выводов и доказательств; совокупность выведенных в теории
утверждений с их доказательствами, составляющих основной массив теоретического знания (важную роль играет идеализированный объект);
- связь с определенной научной картиной мира;
- математическое описание и другие формы идеализации и формализации;
- определенная программа исследования;
- взаимосвязь с другими теориями и допущениями, восхождение от абстрактного к конкретному;
- знаково-символические операции по правилам математики или логической формализации, т.е. относительная самостоятельность;
- эмпирическая интерпретация, опытная проверка.

о технической системе на основе принципов определенной технической теории. Блоки

этой схемы фиксируют свойства элементов технической системы, ради которых они были включены в нее для выполнения общей цели. Блоки схемы выражают обобщенные математические операции, а отношения между ними – определенные математические зависимости.
- Поточная схема описывает процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое. Она строится исходя из естественнонаучных представлений и состоит из блоков, выполняющих различные преобразования физических (электрических, механических, гидравлических и т.д.) , химических и иных процессов, а в предельно общем случае отображает любые потоки субстанции (вещества, энергии или информации).
- Структурная схема отображает в технической теории конструкцию технической системы и ее технические характеристики.
/В.Г.Горохов/

приемы, разработанные в инженерной практике (описание строения или конструкции технических

систем, знания о технических процессах и параметрах этих систем).
- Технологические знания - результат обобщения практического опыта при проектировании, изготовлении, отладке технических систем, фиксируют методы создания технических систем и принципы их использования.
- Практико-методические знания - рекомендации по применению научных знаний в практике инженерного проектирования, являются продуктом теоретической деятельности в области технической науки.

деятельности включает: изобретательство, проектирование, конструирование, инженерное исследование, технологическое исследование и

осуществление опытно-конструкторских разработок, организацию производства, эксплуатацию и оценку техники.
Выделяют три этапа развития инженерной деятельности и проектирования:
1) классическая инженерная деятельность;
2) системотехническая деятельность (60-80 гг. ХХв.);
3) социотехническое проектирование (к.ХХ-н.ХХIвв.).
Проектирование связано с научно-техническими расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным исследованием.
Конструирование представляет разработку конструкции технической системы. 

включают в себя стадии:
1) предпроектное обследование,
2) научное обоснование

разработки,
3) анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов,
4) характеристику эффективности разработки,
5) анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д.
Системотехническая деятельность включает в себя шесть фаз:
1) подготовка технического задания, 2) предпроектная стадия,
3) разработка эскизного проекта , 4) изготовление и внедрение,
5) эксплуатация и 6) оценка.  
На каждой фазе системотехнической деятельности инженерное
исследование включает последовательность: анализ проблемной
ситуации, синтез решений, оценку и выбор альтернатив,
моделирование, корректировку и реализацию решения. /В.Г.Горохов/

научно-технического познания делятся на две группы:
1) экспериментальные методы: модельно-экспериментальный и

экспериментально-теоретический (лабораторный);
2) расчетно-теоретические методы : расчетно-графический и модельно-теоретический).
Особенности методологии инновационных исследований:
несводимость к одной базовой теории;
проблемная направленность исследований;
конвергентность и междисциплинарность;
разработка схем и моделей представлений об инженерных объектах и процессах;
включение теоретических представлений, принадлежащих социальным и гуманитарным наукам (социальной инженерной психологии, прикладной социологии, организационной теории ;
гуманитаризация тематики