Материал: Философские проблемы техники. Пастушкова О.В., Арапов А.В

теоретической схемы подобным образом технически изготовленный объект представлял собой наклонную плоскость, т. е. абстрактный объект, соответствующий некоторому классу реальных объектов, для которых можно пренебречь трением и упругой деформацией. Одновременно он представлял собой объект оперирования, замещающий в определенном отношении реальный объект, с которым осуществлялись различные математические действия и преобразования. Фундаментальная теоретическая схема выполняет важную методологическую функцию в технической науке - методологического ориентира для еще неосуществленной инженерной деятельности. Инженер всегда ориентируется на такую теоретическую схему, осознает он это или нет. Он соотносит с ней образ исследуемой и проектируемой им системы, хотя и не всегда отдает себе отчет в том, что эта схема достаточно жестко направляет его поиски.

Специфика технической теории:

1. Однородность: объекты собраны из некоторого фиксированного набора блоков по определенным правилам «сборки». Например, в электротехнике таковыми являются емкости, индуктивности, сопротивления; в теоретический радиотехнике — генераторы, фильтры, усилители и т. д.; в теории механизмов и машин — различные типы звеньев, передач, цепей, механизмов. Подобное строение абстрактных объектов является специфичным и обязательным для технической теории, делая их однородными в том смысле, что они сконструированы, во-первых, с помощью фиксированного набора элементов и, во-вторых, ограниченного и заданного набора операций их сборки. Любые механизмы могут быть представлены как состоящие из иерархически организованных цепей, звеньев, пар и элементов. Это обеспечивает, с одной стороны, соответствие абстрактных объектов конструктивным элементам реальных технических систем, а с другой создает возможность их дедуктивного преобразования на теоретическом уровне. Поскольку все механизмы оказываются собранными из одного и того же набора типовых элементов, то остается задать лишь определенные процедуры их сборки и разборки из идеальных цепей, звеньев и пар элементов. Эти идеализированные блоки соответствуют стандартизованным конструктивным элементам реальных технических систем. В теоретических схемах технической науки задается образ исследуемой и проектируемой технической системы.

2. Ориентирована на конструирование технических систем. Научные знания и законы, полученные естественнонаучной теорией, требуют еще длительной «доводки» для применения их к решению практических инженерных задач, в чем и состоит одна из функций технической теории.

Функционирует техническая теория «челночным» (итерационным)

путем, ее этапы:

1.формулируется инженерная задача создания определенной технической системы;

2.представляется в виде идеальной конструктивной схемы;

46

3.преобразуется в схему естественного процесса отражающего функционирование технической системы для расчета и математического моделирования этого процесса;

4.строится функциональная схема, отражающая определенные математические соотношения. Этот путь - анализ схем.

Обратный путь - синтез схем.

Его этапы:

1.На базе имеющихся конструктивных элементов по определенным правилам дедуктивного преобразования.

2.Синтезируется новая техническая система.

3.Рассчитываются ее основные параметры.

4.Имитируется ее функционирование.

Функционирование технической теории направлено на аппроксимацию полученного теоретического описания технической схемы: его эквивалентное преобразование в более простую и пригодную для проведения расчетов схему; сведение сложных случаев к более простым и типовым, для которых существует готовое решение.

Выводы: техническая теория имеет дело с более сложной реальностью (мир машин, конструкций), нежели объективный мир физической реальности. Она является менее абстрактной и идеализированной, нежели естественно-

научная теория, более тесно связана с реальным миром инженерии. Теоретические знания в технических науках должны быть обязательно реализованы в практических инженерных рекомендациях.

§3. Особенности методологии технических наук и методологии проектирования.

Основные понятия: методология, метод, комбинационносинтезирующий метод, аппроксимация, конструирование, проектирование, системное проектирование, системно-структурный метод, системный анализ, математическое моделирование, проективно-прагматический метод, метод декомпозиции, экстраполяция, технический эксперимент.

Технические науки так же, как естественные и социально-гуманитарные имеют свою методологию, систему методологических принципов и подходов.

Методология науки – это учение о методах и процедурах научной деятельности, а также раздел общей теории познания, в особенности теории научного познания (эпистемологии) и философии науки. Научным методом именуется упорядоченный метод познания, исследования, приближающий исследователя к истине. В отличие от научного метода, более утилитарный термин «методика» обозначает всего лишь систему операций, процедур, приемов, либо их описание для работы с техническими средствами или данными, либо для установления фактов.

Методология науки в прикладном смысле – это система (комплекс, взаимообусловленная и взаимосвязанная совокупность) принципов и подходов

47

исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь (ученый) в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной естественно-научной или технической дисциплины. Методы технической науки, ее методология меняются с течением времени очень мало. В целом методы познания технических объектов соответствуют общенаучным. Хотя для них характерны определенные особенности: особое значение придается системному подходу и методам моделирования.

Можно выделить отдельно проблему методологии исследования в технических науках, которая имеет ряд существенных отличий от исследований в естественных науках.

Отличия методологии исследований в технических и естественных науках.

Как видим, содержание исследований в технических науках методологически и по своей направленности неразрывно связано с практической деятельностью в экономике, оборонной сфере и обслуживании духовных запросов общества. Типовое содержание исследований в технических науках включает в общем случае ряд составляющих, в совокупности отображаемых установившейся за многие десятилетия хорошо отработанной методологией исследований [58].

В общем и целом, процедура (технология) получения знания (и научнопрактических результатов) в технических науках выглядит так:

48

1.«Библиографическое исследование».

2.Привлечение экспертов к оценке и детализации направленности исследования. В диссертационных исследованиях формирование темы диссертационной работы.

3.Выявление противоречия и обоснование актуальности проблемы исследования.

4.Выбор цели и объекта исследования.

5.Определение предмета исследования.

6.Обоснование актуальности исследования.

7.Поиск гипотезы исследования.

8.Математизация гипотезы, построение математической модели (теоретическое обоснование).

9.Планирование эксперимента.

10.Подготовка эксперимента.

11.Проведение эксперимента.

12.Обработка результатов.

13.Формирование предложения по трансформации объекта.

14.Теоретическое исследование по интерпретации результатов эксперимента (проверка адекватности гипотезы) и осознание результатов НИР.

15.Поиск и обоснование применений предложения.

16.Публикация результатов.

17.Подготовка нормативных документов или исходных данных для технического проекта.

Приведенная технология исследований в технических науках универсальна для поисковых и диссертационных исследований. В зависимости от содержания исследования отдельные этапы этой универсальной технологии могут быть пропущены. Однако на каждом из этих этапов применяется своя система методов.

Принципиальное методологическое значение имеет проблема общего метода технических наук. В этой связи особого внимания заслуживает позиция В.И. Белозерцева и Я.В. Сазонова, согласно которой общим методом технических наук и технического творчества является комбинационносинтезирующий метод. Он состоит в том, что в процессе создания новой техники, новых материалов, новых технологических процессов ученые, конструкторы, инженеры осуществляют многообразное комбинирование (частично на опытно-экспериментальном, а в основном на теоретическом уровне) самых различных естественных законов, процессов, сил, конфигураций деталей, принципов работы различных подсистем, входящих в то или иное проектируемое техническое устройство до тех пор, пока не будет найдена такая оптимальная, строго определенная последовательность взаимовлияний в целостном единстве уже точно определенных сил, свойств, процессов, законов

и подсистем, которая и приводит к появлению (производству) качественно новой техники. Комбинационно-синтезирующий метод технических наук – метод создания новых технических систем, новых материалов и

49

технологических процессов на основе объединения, использования отдельных естественных, природных законов, сил, свойств, процессов и материалов [57].

Сущность и методология проектирования.

Существует много определений термина «проектирование». Но чаще всего под «проектированием» подразумевают практическую деятельность, направленную на удовлетворение новых потребностей людей. Конечным итогом проектной деятельности является проект, т.е. комплект документации, предназначенной для создания определенного объекта, его эксплуатации, ремонта и ликвидации, а также для проверки или воспроизведения промежуточных и конечных решений, на основе которых был разработан данный объект. Объектом проектирования может быть материальный предмет, выполнение работы, оказание услуги.

Проектирование связано не только с техническими объектами. Так, имеется социальное проектирование, проектирование программного обеспечения и другие. Отличительной особенностью проектирования

является его практическая направленность (обязательное наличие практических результатов, иначе это будет «прожект», «маниловщина», творчество ради творчества) и персональная ответственность за полученные и переданные заказчику результаты.

Внутри процесса проектирования, наряду с расчетными этапами и экспериментальными исследованиями, часто выделяют процесс конструирования. Конструирование — деятельность по созданию материального образа разрабатываемого объекта, ему свойственна работа с физическими моделями и их графическими изображениями. Эти модели и изображения, а также некоторые виды изделий называют конструкциями.

Основные методы, методологические подходы и принципы технических наук и методологии проектирования:

Системное проектирование комплексно решает поставленные задачи, принимает во внимание взаимодействие и взаимосвязь отдельных объектовсистем и их частей как между собой, так и с внешней средой, учитывает социально-экономические и экологические последствия их функционирования. Системное проектирование основывается на тщательном совместном рассмотрении объекта проектирования и процесса проектирования, которые в свою очередь включают еще ряд важных частей, показанных на рис.1.

В методологии проектирования используется системно-структурный метод - способ исследования объекта, в качестве которого в данном случае выступают техника, технология и инженерная деятельность, рассматриваемые

50