История науки и техники как обьект образовательного процесса и научных исследовательний

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Инструкция по заполнению формы федерального государственного статистического наблюдения N 4-инновация "Сведения об инновационной деятельности организации", утвержденная постановлением Госкомстата России от 22.07.2002 N 156.

2. Инновации в цифрах: 2004. Стат. сб. - М.: ЦИСН, 2005 г. "Руководства Осло" <Proposed Guidelines for Collecting and Interpreting Technological Innovation Data: Oslo Manual. Paris: OECD, Eurostat, 1997.>

3. Бадьина А.Ф., Сурина А.В. Система показателей инновационной деятельности организации. // Инновации в науке, образовании и производстве: Сборник научных трудов / под ред. И.Л.Туккеля. СПб, Изд. Политех. ун-та. 2007, с. 150-159.

4. Герман Е.А., Дмитриев А.Г. Показатель инновационности проекта, его количественная мера и динамика изменения. // В настоящем сборнике.

В.Н. Тарасова

ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ КАК ОБЪЕКТ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА И НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Важнейшей задачей любого специалиста является овладение огромным запасом опыта и знаний, накопленных предыдущими поколениями, и их использование применительно к нуждам современной жизни. Знания будущего технического специалиста будут в известной степени пассивными без должного внимания к историческим аспектам и диалектике развития науки и техники.

Рождению одного из научных направлений кафедры «Инновационные технологии» Института транспортной техники и организации производства МИИТа - «История и философия нововведений, управление инновациями» - предшествовал длительный период разработки и чтения студентам инженерных специальностей механического профиля односеместровых курсов по выбору «История техники» и «История российской науки».

Исследование основных характеристик и закономерностей смен технологических укладов будущими инженерами-менеджерами специальностей «Управление инновациями» и «Менеджмент высоких технологий» невозможно без изучения того, как в процессе

совершенствования производства человек научился познавать законы природы и овладевать ими, открывать новые стороны и свойства предметов, устанавливать связь между наукой, техникой и другими областями человеческой деятельности. Поэтому в ходе создания образовательного стандарта специальности «Управление инновациями» в вузовский компонент была заложена дисциплина «История науки и техники», которая читается первокурсникам в течение двух семестров, начиная с 2003/2004 учебного года.

В ходе прохождения дисциплины «История науки и техники» будущие инженеры-менеджеры познают, как техническое и научное знания, поначалу противопоставлявшиеся друг другу, органично вплетались в религиозно-мифологическое восприятие и еще не отделялись от практической деятельности.

Понимание науки как деятельности по получению и обработке знаний относится к доцивилизационному периоду, каменному веку (около 2 млн. лет назад). Зарождению инженерных наук в XVII в. предшествовал длительный этап становления и развития

научно-технических знаний в истории человечества. Еще в эпоху эллинизма (с 334-323 до 30-х гг. до н.э.) были предприняты первые попытки объяснения принципа действия широко применявшихся в древности механических устройств и построения первой в истории теоретической системы научных знаний. Рациональная механика Александрийской школы, обобщившая опыт технической деятельности древности, и заложившая научные основы статики и гидростатики, стала вершиной раннего научно-технического знания.

Приоритет научного знания как формы общественного сознания позволяет искать корни в Древней Греции (V в. до н.э.) Социальные функции науки стали очевидными в Новое время (XVI-XVII вв.), когда появились работы И. Кеплера, Х. Гюйгенса, Г. Галилея, И. Ньютона, когда возникло Лондонское королевское общество, Парижская академия наук.

В отличие от рациональной механики Архимеда и Герона, которые теоретически объяснили непосредственно наблюдаемые явления путем создания технической практики, И. Ньютон поставил своей целью нахождение истинных движений тел по причинам, их обуславливающим. Г. Галилей повлиял на становление экспериментального метода в физике и научно-техническом познании и показал роль научных фактов в решении практических задач. Так, он начал разработку технических знаний о сопротивлении материалов и их приложений к анализу прочности инженерных сооружений. А создание им динамики как раздела физики означало выход теоретического мышления на более высокий уровень абстракции. Тем самым, ученый нашел практическое применение естественным законам.

В последней четверти XVIII - начале XIX вв. осуществлялся принцип одновременного изучения инженерных и естественных наук при отказе от механистического (эмпирического) метода исследования предмета в пользу умозрительного, когда на первом месте ставилась задача запоминания знаний, добытых наблюдением и опытом. В то же время, целью технических

наук являлась демонстрация условий, при которых теория составлена, и тех пределов, за которыми она не применима, когда вступает в силу авторское право на принятие собственного решения. Однако искусственная изоляция прикладного знания от фундаментального оборачивалась вытеснением практических схем, методик и правил в сферу инженерной деятельности. Вычленение технической компоненты знаний из прикладной математики, прикладной механики из теоретической механики осуществлялось в большей степени интуитивно. В ходе использования собственной многовековой традиции был разработан механизм применения слушателями творческих идей на производственной практике, промышленных выставках.

Наука как система ретрансляции знаний, подготовки кадров, как интеграция исследовательской деятельности и образования сформировалась в середине XIX в. и реализовалась в деятельности немецких естествоиспытателей В. Гумбольта, Ю. Либиха и др. Во второй половине XX в. наука стала непосредственной производительной силой общества.

Техника появилась вместе с возникновением человечества. Термин «техника» происходит от греческого слова «техне» - «искусство» или «мастерство», слово «техни-кос» означает - владеющий искусством. В энциклопедическом словаре понятие «техника» определяется в двух значениях: «... совокупность средств, создаваемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества» либо «совокупность приемов и правил выполнения чего-либо...».

Приведенные определения техники можно объединить в три основные группы. Их целесообразно представить следующим образом: техника как искусственная материальная система; техника как средство деятельности, развивающееся в системе общественного производства; техника как определенные способы деятельности.

Исходным моментом для понимания техники является труд, как процесс, совершающийся между человеком и природой.

Элементами процесса труда являются целесообразная деятельность, предмет труда и средства труда.

К технике относятся все материальные условия, необходимые для того, чтобы процесс производства мог вообще совершаться. Возможности техники зависят от степени познания законов природы. Только исходя из общественных условий, можно понять особенности развития техники. В их числе: развитие не прекращается при смене одного общественного строя другим; глубокие революционные преобразования техники происходят путем постепенного накопления элементов нового качества с одновременным отмиранием элементов старого; техника в своем развитии прямо и непосредственно связана с законами естествознания.

История техники - наука, изучающая развитие средств труда в системе общественного производства как в связи с формами и приемами труда, так и, особенно, в связи с объектом (предметом) труда. С точки зрения естественных наук история техники показывает, как человек овладевает законами природы, обеспечивая более глубокое и разностороннее использование и применение вещества и энергии природы. С точки зрения социальной, история техники вскрывает общественные движущие силы, общественные условия развития техники и показывает роль отдельных творцов техники.

В XX в. разработка теоретических основ технической подготовки шла в направлении поиска наиболее оптимального метода изучения инженерных наук и степени соотношения точного и прикладного знания, определения основных задач производственной деятельности и ее социальных последствий путем применения гуманитарных и экономических аспектов в междисциплинарных курсах.

Выработка инженерных решений и их практическая реализация в виде технических устройств, технологических процессов, режимов функционирования составляющих инфраструктуры осуществляются на научной основе. Исследования в сфере технических наук направлены на теоретическое описание строения

и функционирования технических устройств, выявление закономерностей протекания производственно-технологических процессов, создание методов расчета разнообразных параметров и режимов.

Исследование истории технических наук необходимо для философско - методологического анализа и изучения механизмов появления новых научно-технических идей и закономерностей их внедрения в промышленное производство.

История научных открытий и технических изобретений исследуется с помощью общенаучных и частных методов. Общенаучные методы применяются на эмпирическом и теоретическом уровнях. Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. Теоретический уровень научного познания характеризуется обобщением и раскрытием связей, закономерностей, законов, присущих изучаемым явлениям и объектам.

К общенаучным методам эмпирического познания относятся: научное наблюдение и эксперимент, к общенаучным методам теоретического познания - абстрагирование, идеализация, формализация, индукция и дедукция. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях, широко используемые в создании сложных объектов науки и техники - это анализ, синтез, аналогия и моделирование. В историко-научных и историко-технических исследованиях в настоящее время используются част-нонаучные: историко-генетический, сравнительный, типологический, структурный, структурно-функциональный, статистический, количественный и математический методы научного познания, а также физического и математического моделирования. Системный подход ориентирует исследователя на раскрытие целостности объекта, выявление многообразных типов связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину. Системный подход реализуется посредством сравнительного (протекания процессов), логического (развития ситуации) и ис-

торического анализа.

Пять лет назад в МИИТе была открыта научная специальность 07.00.10 - История науки и техники (технические науки). Областью исследований ученых, представляемых на соискание данной ученой степени, является исторический анализ становления науки и техники; история становления и развития научных школ и направлений, роли их основоположников - ведущих ученых - в развитии мировой науки, установление и обоснование приоритетов в открытиях, разработке новых методов фундаментальных теорий; история исследований и открытий в конкретных областях научного знания; выявление и исторический анализ неизвестных ранее фактов и нововведений, представляющих научную и историческую ценность; обобщение историко-научного материала с целью воссоздания целостной картины становления и развития отдельных наук и отраслей научного знания; исследование проблем классификации науки и путей эволюции структуры отдельных наук или областей научного знания; исследование основных тенденций и закономерностей становления и развития отдельных наук или отраслей научного знания; исследование основных связей между запросами практики и развитием научного познания; исследование необходимости развития определенных направлений научно-технической политики; исследование качественных изменений и исторических переходов от одного состояния отдельных отраслей науки к другому для осуществления прогнозирования развития отдельных наук и отраслей научного знания; история становления и развития промышленных комплексов и других объектов народнохозяйственного значения.

Исследования, которые проводятся на кафедре «Инновационные технологии» по данному научному направлению, имеют своей целью проанализировать историю и обозначить перспективы развития отечественного железнодорожного транспорта. Как правило, это комплексные темы. Так, историко-технические аспекты создания и эффективности функционирования Транссибирской

магистрали раскрывались с учетом развития локомотивного парка и транзитных грузов. Для этого были исследованы показатели транзита в общем объеме перевезенных грузов, грузообороте, средней дальности перевозок на железных дорогах Транссиба с середины 1950-х по начало XXI в.; изучено влияние технических характеристик локомотивного парка Транссиба на эксплуатационную деятельность, смоделирован технологический процесс контейнерных перевозок на направлении Находка - Бусловская Транссиба и оценена структура реальных и прогнозируемых затрат с помощью разработанной методики определения критериев эффективности работы.

В процессе исследования вопросов становления российской оптоэлектроники и ее применения на железнодорожном транспорте была установлена ее периодизация в соответствии с критериями, объективными (фундаментальные исследования и промышленное освоение) и субъективными (влияние административного ресурса, научных школ и общественных организаций) факторами; систематизированы фундаментальные открытия в области физики с конца XVII по начало XXI вв. с целью определения их роли в процессе зарождения и становления оптоэлек-троники; оценено влияние полупроводниковых технологий на создание элементной базы оптоэлектроники в 60-е гг. XX - начале XXI вв.; разработана методика оценки исторической обусловленности и целесообразности внедрения новых технологий на железнодорожном транспорте на примере комплекса технических средств для фотонного измерения состояния железнодорожного полотна метрополитена в плане и профиле (КСИР).

В ходе разработки истории создания и перспектив модернизации пассажирского вагона в России были рассмотрены формы, материал, весовые и прочностные характеристики конструкции и механических частей вагона с точки зрения безопасности движения, проанализирована номенклатура комплектующих вагона с точки зрения безопасности движения, исследован характер созда-

ния конструкции устройств плавности хода для определения степени соответствия комфортному состоянию человека, оценен характер применяемых систем жизнеобеспечения пассажиров в вагоне в пути следования по принципу их действия и техническим особенностям; выявить перспективные тенденции в развитии вагоностроения в России для определения основных контуров научно-технической политики в этой области; разработана методика оценки конкурентоспособности пассажирского вагона исходя из сервисной функции и определения эффективности применения различных моделей тележек. В качестве технико-экономических критериев введены показатели плавности хода, утомляемости пассажиров, собственная частота колебаний кузова для колебаний подпрыгивания и галопирования, а также масса тележек. Проведенный расчет технико-экономического показателя конкурентоспособности пассажирского вагона показал целесообразность применения тележек безлюлеч-ного типа, благодаря которым улучшаются технические характеристики плавности хода и

увеличивается срок службы подвижного состава.

Таким образом, начала технических наук зародились на основе ранее сложившихся предпосылок в XVII - XVIII вв., отдельные технические науки сформировались в XIX -начале XX в., а во второй половине XX в. технические науки превратились в институ-циализированную подсистему науки в целом и в необходимый инструмент инженерной деятельности. К настоящему времени произошел переход от системы «техническая деятельность (механические искусства) -техника - технические знания» к системе «инженерная деятельность - техника - технические науки».

Исследование технических наук в рамках научной специальности 07.00.10 «История науки и техники» (технические науки) в МИИТе позволяет воссоздать историю и перспективы модернизации конкретных хозяйств на железнодорожном транспорте с целью совершенствования их производственной деятельности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Козлов Б.И. Возникновение и развитие 2. Тарасова В.Н. История науки и техники.

технических наук. Опыт историко - теоретиче- Учебное пособие. Ч. 1-4. - Ч. 1. - М.: МИИТ - 2004 ского исследования. Л. - 1988. - С. 31, 38, 46. - С. 1-12.

А.Б. Петроченков, А.В. Ромодин, Н.И. Хорошев

ОБ ОДНОМ ФОРМАЛИЗОВАННОМ МЕТОДЕ ОЦЕНКИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

В текущей экономической ситуации при эксплуатации электроэнергетических объектов в различных отраслях обычно учитываются следующие основные требования [1]:

1. Производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии (мощности) в соответствии с заданным графиком.

2. Надежная работа установок и энерго-

системы в целом.

3. Удовлетворительное качество электроэнергии.

4. Снижение ежегодных издержек на эксплуатацию.

Нахождение оптимума при решении задачи управления с учетом ранее выдвинутых требований означает, что заданный производственный эффект (уровень надежности,