Слайд 1Тема 2
Естественные и технические науки
Слайд 2План
1. Специфика технических наук
2. Различие современных и классических научно-технических дисциплин
3.
Специфика инженерной деятельности
4. Особенности методологии технических наук и методологии проектирования.
Слайд 31. Специфика технических наук
Слайд 4Проблема классификации наук:
Аристотель
Ф.Бэкон
Г.В.Ф.Гегель
О.Конт
В.И.Вернадский
В.Дильтей, неокантианство: В.Виндельбанд, Г.Риккерт.
Слайд 5В.Дильтей
разделил науки по предмету:
Науки о природе
Наблюдают внешние объекты.
Науки о
духе
«Наблюдают» внутренние переживания.
Слайд 6В.Виндельбанд
добавил деление науки
по методу:
Науки о природе -
Номотетические
– направлены на установление общих законов.
Науки о духе -
Идеографические – ориентированы на индивидуальные явления и события.
Слайд 7Г.Риккерт
обобщил деление:
Науки о природе
Генерализующие (общие законы);
Свободны от ценностей;
Строятся на
объяснении (поиск причин).
Науки о духе
Индивидуализирующие (единичные явления)
Царство ценностей;
Строятся на понимании
(поиск смысла).
Слайд 8Во всех классификациях
НЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК!!!
Техника – прикладное естествознание;
ТН (синоним
«инженерные науки»)
выделились в самостоятельные –
XX век;
Зарождение ТН –
в.п.XVIIIв.-п.п.XIXв.
(материаловедение, гидравлика, баллистика).
Слайд 9Современная классификация наук:
1.
Логика
и математика
Слайд 12Современная классификация наук.
2. По направленности, функциям, целям:
Фундаментальные науки:
ЕН и ГН
Прикладные
науки:
ТН –
деятельность по созданию инструментария для всех других видов
деятельности.
Неточная классификация
Слайд 13ТН нельзя отождествлять с прикладными!!!
Признаки современного тех.знания:
Наличие фундаментальных исследований
Тех.категории: «машина»,
«автомат», «изобретение», «эффективность», «регулировка», «настройка»
Общетехнические дисциплины: теория автоматов, теория информации,
сопромат, начертательная геометрия.
Слайд 14Прикладные технические науки:
Архитектура
Аэронавтика
Баллистика
Кораблестроение
Машиностроение
Нанотехнология
Робототехника
Строительство
Электротехника и др.
Слайд 20Гл.особенность тех.знания -
Проектная направленность
Крик Э.: «Процесс проектирования составляет саму
суть инженерного дела»
Рецептурность, предписание, руководство к действию
? Является ли тех.знание
объективным?
ДА, как форма осуществления возможностей человека (близко к ГН).
Слайд 21Типы (группы) технических наук:
1) науки, изучающие тех. свойства материалов;
2) науки,
изучающие технологические способы производства, т.е. технологические науки;
3) науки об устройствах.
Слайд 22В каждой группе:
Общие науки
науки о процессах (техническая термодинамика, гидравлика).
Специальные науки
на
пересечении общих наук о процессах и наук о структурно-функциональных свойствах
(теория паровых генераторов и паровых турбин, промышленная теплоэнергетика — на пересечении гидравлики и металлургии).
Науки об устройствах
Слайд 232. Различие современных и классических научно-технических дисциплин
Слайд 24Первая ТН: механика
Тарг С.М.: «Механика…- наука, посвящённая решению любых задач,
связанных с изучением движения или равновесия тех или иных материальных
тел и происходящих… взаимодействий между телами. Теоретическая механика … общие законы движения и взаимодействия материальных тел. Другую часть механики составляют технические дисциплины, посвящённые проектированию и расчёту… сооружений, двигателей, механизмов и машин или их частей (деталей)»
XIX век: электротехника
XX век: радиотехника, космонавтика, робототехника.
Слайд 25Учебные заведения в России
1701 г.- Школа математических и навигацких наук
1794 г.-
Политехническая школа Гаспара Монжа,
1810 г. - Главное инженерное училище.
Слайд 262 этапа в развитии ТН:
1 этап: классический (в.п. XVIII в.
– сер. XXв.) – ТН как прикладные разделы ЕН
2 этап:
неклассический (60-е гг. XXв. – н.вр.) – ТН как самостоятельные. Они ориентированы на решение комплексных науч.-тех.задач.
Слайд 27Путь формирования ТН на классическом этапе – XVIII век
Слайд 29Процесс математизации позволил инженеру
Успешно решать задачи анализа-синтеза
Исследовать всю область инженерных
объектов на все теоретически возможные случаи
Создавать теорию идеальных инженерных устройств.
Слайд 31В идеальных объектах ТН объединяются:
Характеристики из модельного замещения инженерного объекта
Хар-ки
из фундаментальных наук
Хар-ки из математического языка.
Слайд 32Неклассический этап в ТН
(с 60-е гг. XXв.). Черты:
Комплексность теоретических
исследований
ТН включают системные модели объектов
Объект изучения – более сложен:
- система
«человек-машина,
-сложные техносистемы,
-технологии и техносфера
4) Область применения знаний – системотехника, нетрадиционное проектирование.
Слайд 33Этапы в формировании неклассических ТН: 1 этап
Слайд 34Этапы в формировании неклассических ТН: 2 этап
Слайд 35Этапы в формировании неклассических ТН: 3 этап
Создаются теории идеальных инженерных
устройств (систем) – ТЕОРИИ ВТОРОГО УРОВНЯ. Определяются законы, уравнения, принципы.
Слайд 36Черты современного
научно-технического знания
конструктивность - искусственный характер объекта и его
функционирования;
синтетичность - собирательность, соединение знаний о создании, функционировании, эксплуатации и
т.д.;
целостность, системность - сложный характер структуры, многоуровневость, связь с естественнонаучным и социально-гуманитарным знанием;
конкретность и описательность;
наглядность;
наличие оценки последствий применения (в том числе социальных).
Слайд 38Общепринятой классификации видов ТН не существует.
В России:
Номенклатура специальностей научных работников
высшей аттестационной комиссии (ВАК):
140 специальностей.
Слайд 391) инженерная геометрия и компьютерная графика;
2) машиностроение и машиноведение;
3) энергетическое,
металлургическое и химическое машиностроение;
4) транспортное, горное и строительное машиностроение;
5) авиационная
и ракетно-космическая техника;
6) кораблестроение;
7) электротехника;
8) приборостроение, метрологию и информационно-измерительные приборы и системы;
9) радиотехника и связь;
10) информатика, вычислительная техника и управление;
11) энергетика;
12) металлургия и материаловедение;
13) химическая технология;
14) технология продовольственных продуктов;
15) технология материалов и изделий текстильной и легкой промышленности;
16) процессы и машины агроинженерных систем;
17) технология, машины и оборудование лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева;
18) транспорт;
19) строительство и архитектура;
20) безопасность деятельности человека;
21) электроника.
Слайд 403. Специфика инженерной деятельности
Слайд 41Инженерная деятельность
Инженер – от лат. ingenium —
«способности»,
«изобретательность»
«Гражданский инженер» - XVI в.
в
Голландии (строитель мостов, дорог)
В России сегодня:
- Российская инженерная академия,
- Российский
союз инженеров.
Архимед
Д.Фетти, 1620
Слайд 42Инженерная деятельность -
Применение научных знаний для создания технических объектов
(сооружений, механизмов, машин);
Также выработка новых знаний;
Слайд 45Инженерная деятельность в условиях машинного производства
Слайд 47Проектирование -
Изображение на чертежах, макетах, компьютерах внешнего вида, строения
и функционирования будущего изделия;
Cовр. наука – проектирование все более
усложняется.
Слайд 48Функции проектирования
Организация деятельности изготовителя
Представление отдельных частей изделия
Увязка на чертеже различных
требований к изделию
Варианты решения изделия
Оценка и выбор лучшего решения.
Слайд 49Проектирование становится самостоятельным:
Слайд 50Для деятельности проектировщика характерно:
Разделение труда (проектировщик – изготовитель)
Разработка изделия в
семиотическом плане (знаковые средства)
Своя «логика» и возможности.
Слайд 52Проектирование -
Искусство и «наука» чисто семиотического действия: изделие существует
в виде проекта (модели, предписаний)
Проекти-
ровщик
Слайд 53Проектирование делится на
Классическое
(традиционное) или
прототипическое.
«Квазипроектирование»,
«новое»,
современное или непрототипическое.
Слайд 544. Особенности методологии ТН и методологии проектирования
Слайд 55ЕН: главный метод - эксперимент
ТН: практическая инженерная деятельность
Слайд 56Методы ТН
аналитические исследования,
натурный эксперимент,
математическое и компьютерное моделирование (а при его невозможности — физическое моделирование.