Возникновение и специфика научно-технической деятельности

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 9Следующая ⇒

Рассмотрев вопрос о влиянии научно-технического прогресса на разви­тие человеческого общества и экономику, мы убедились в том, что развитие науки и техники  стало  единым,  совместным,  взаимосвязанным  процессом в XVII –XVIII вв. Это  обеспечило бурное развитие экономики на базе  машинного  производства в конце XVIII и в XIX в. Именно в это время возникла потреб­ность в людях, специалистах, которые обеспечивали бы связь между наукой и техникой, а для этого такие специалисты должны отличаться от ученых-теоретиков практическими навыками и знанием техники, а от мастеров, умельцев – знанием законов природы, т. е. научными знаниями. Поэтому необходимо охарактеризовать научно-техническую деятельность и в первую очередь инженерную профессию, их роль в современном обществе, технике, экономике, культуре – все то, что создано трудом, и по замыслам ученых и инженеров должно служить людям и быть направлено на удовлетворение потребностей людей. Эти заложенные в глубинный смысл инженерной профессии еще в эпоху Возрождения идеалы и нормы инженерного мышления и инженерной деятельности, основанные на  научном мировоззрении, наиболее полно реализуются в эпоху научно-технической революции. Поэтому важная и высокая миссия инженера в со­временном обществе – быть проводником передовых научных идей в произ­водство. С другой стороны, инженерная деятельность занимает одно из цен­тральных мест в современной культуре, а именно в той ее части, которую принято называть материальной культурой. Действительно, вся необъятная техносфера, окружающая современного человека, – высотные дома, вычисли­тельные устройства и средства связи, космические корабли и электростан­ции, железные дороги и самолеты – была бы невозможна без ее достижений.

Так кто есть инженер, что представляет собой инженерная деятель­ность? Во многих энциклопедиях и словарях инженер определяется как спе­циалист с высшим образованием, но на самом деле образование лишь тогда дает ему право достойно носить звание инженера, когда он действительно включен в инженерную деятельность, творчески применяет знания, приобре­тенные им в высшей школе и приобретаемые после ее окончания; когда он становится творцом новой техники, конструктором и технологом, нестан­дартно мыслящим проектировщиком, испытателем, эксплуатационником, на­конец, умелым организатором производства. Инженер должен уметь нечто такое, что нельзя охарактеризовать только словом «знает», он должен обла­дать еще и особым типом мышления, отличающимся и от практического, и от научного – он должен обладать способностью созидать новое. Показательно в этом смысле, что известный исследователь истории инженерной профессии и ее роли в современной культуре В. Г. Горохов назвал свою книгу об инженерной деятельности «Знать, чтобы делать».

  Инженер особенно сейчас, в условиях ускоряющегося научно-техни­чес-кого прогресса обязан быть всесторонне образованным, высококультур­ным человеком, имеющим передовое научное мировоззрение. Именно таким был первый инженер Леонардо да Винчи – ученый, конструктор, художник, такими были первые российские инженеры-железнодорожники. Без этого невозможна реализация высокой и сложной миссии инженера – быть проводником передовых научных идей в производство, без этого невозможно его нравст­венное отношение к технике и работающим с ней людям.

Инженера справедливо связывают с техникой. Насколько это верно и что обозначает этот термин? В буквальном переводе «techne» – «искусство», «мастерство»; «tchnicos» – «обладающий искусством».       

Термин «инженер» произошел от латинского корня «inqeniare» (тво­рить, создавать, внедрять) и через итальянский и французский языки попал в русский язык. К нему были близки по значению русские слова «изобрета­тельный», «искусный», «хитроумный». Слово «inqenios» было впервые при­менено  к  некоторым  военным машинам еще во II в. (пращи и тараны, ка­тапульты, фортификационные сооружения). Человек, который мог создавать такие хитроумные машины, стал называться «inqeniator». К числу первых создателей таких машин относят Архимеда, Леонардо да Винчи. Инженерная деятельность сначала носила в основном военный характер – инженер руководил создани­ем военных машин, фортификационных сооружений. Эстафету  зародившейся инженерной деятельности продолжили Галилео Галилей, цеховые мастера средневековья и в дальнейшем – созда­тели мануфактурного производства.

В XIX в. с развитием машинного производства появились инженеры-механики. Это событие ключевое для формирования понятия «инженер» в современном смысле. С возникновением инженеров по профессии, как людей с научно-методической подготовкой и техническими   навыками,   реализуется идея  единства  науки  и  практических искусств.  Именно  в  инженере  объединились  наука и производство, дав новое качество деятеля, отличающегося от умельца наукой и методикой и от учено­го – умением делать. Таким образом, научно-техническая (инженерная) деятельность возникает тогда, когда изго­товление орудий труда уже не может основываться на традиции, ловкости рук, смекалке, а требует ориентации на науку, целенаправленного использования для этого новых знаний и методов.

В образовавшемся инженерном корпусе имеется множе­ство инженерных специальностей и специализаций: инженеры-механики, электрики,  энергетики,  связисты,  железнодорожники,  технологи  и  т. п. Со­держание  их работы, объекты их деятельности различны, но все они – инже­неры. Что  их  объединяет  между собой и чем все они отличаются от научных работников, тоже специалистов с высшим образованием?

Инженер вообще и каждый инженер в частности независимо от кон­кретной специальности имеет дело с созданием чего-то нового (машин, при­боров, зданий, сооружений, систем, соответствующих технологий). Именно это отличает работу инженера от работы научного работника, ученого. Последний в первую очередь изучает объективную реальность, закономерности природы, т. е. то, что объективно существует, но еще не познано человеком. Инженер же может создавать то, чего в природе не было: создавать сооруже­ния и машины, организовывать их производство, эксплуатацию. Для этого в своей работе инженер использует те научные знания о законах природы, свойствах реальных объектов, которые получены трудом ученых, научных работников, и находит им практическое, полезное для общества применение.

Таким образом, предметом деятельности инженера являются техничес-кие объекты (ТО), технические системы (ТС), технологические процессы (ТП), причем на всех стадиях их жизненного цикла: в НИИ (рождение идеи и принципа дей­ствия ТО), в проектно-конструкторских организациях, в том числе при заводах (проектирование и разработка), на производстве, создающем ТО «в металле» (организация и технология изготовления и испытаний нового ТО), на пред­приятиях, эксплуатирующих и ремонтирующих серийно выпускаемые ТО.

Соответственно этому в инженерном корпусе можно выделить специ­фические «отряды» инженеров, которые решают различные задачи:

     инженеры-проектировщики  определяют  основные  параметры  создавае-

мых  машин,  их   характеристики  исходя   из  их  назначения  и  усло­вий эксп-

луатации;

    инженеры-конструкторы   создают  схему  новой  конструкции,  рассчи­ты-

вают ее элементы и разрабатывают рабочие чертежи, по которым можно изго-
товить  детали  и  осуществить  сборку  машины,  т. е. создают  рабочий проект;

    инженеры-технологи определяют основные принципы технологии изго-
товления, рассчитывают технологический процесс, конструируют необходимую технологическую оснастку;

    инженеры – организаторы производства обеспечивают реализацию раз-
работанных технологами процессов, организуют труд рабочих и эффек-
тивное использование оборудования, материалов и других ре­сурсов;

   инженеры-эксплуатационники решают вопросы наиболее эффективного использования и технического обслуживания, а также обеспечения надеж-
ной и экономичной работы созданной техники;

    инженеры-ремонтники организуют  работу  по  восстановлению  и модер­низации машин, возвращению в народное хозяйство изношенной или поврежденной техники;

   инженеры-исследователи решают задачи, связанные с определением тех или иных физических или химических характеристик материалов деталей и машин  в  целом на различных стадиях производствен­ного цикла (в цехе, в заводской  лаборатории,  в  НИИ),  изучают  работу  машин  в  эксплуатации, находя пути совершенствования конст­рукции, повышения экономичности, производительности, надежно­сти;

     инженеры-преподаватели готовят кадры рабочих, техников, мастеров,
передают сформировавшиеся научные, технические и практические знания в своей отрасли техники следующим поколениям (в техниче­ских училищах, техникумах, втузах, на курсах, факультетах и в институтах повышения квалификации).

Этот перечень не исчерпывает всех возможных видов деятельности инженеров и их разновидностей и может быть продолжен (инженеры-экономисты, инженеры-социологи, инженеры-психологи и др.).

     Естественно, перечисленные разновидности научно-технической деятельности инженеров предполагают и разнообразие решаемых ими задач, но, несмотря на это, есть ряд особенностей задач, свойственных вообще научно-технической деятельности:

а) решение любой инженерной задачи связано, как правило, с перехо-
дом (или переводом) технического объекта из одного состояния в другое, а точнее – из  менее организованного в более организованное состояние, что характеризует созидательный аспект инженерной деятельности (создание сложной системы из элементов, настройка разрегулированной системы, восстановление изношенных или отказавших машин и т. п.);

б) решения инженерных задач, как правило, неоднозначны и характе-
ризуются многовариантностью, т. е. задачи можно решать различными спосо-­
бами, из которых необходимо выбрать оптимальный – наиболее простой, эффективный, экономичный. Инженер и в роли организатора производства (мастер, начальник цеха и т. п.) должен находить лучшие из возможных способов организации производственного процесса с учетом объема выпуска, наличия производственных мощностей и ресурсов;

в) решение инженерных задач характеризуется наличием некоторой
неопределенности в исходных условиях, ведь создается что-то новое, пока
никому не известное, поэтому, как правило, неизвестны некоторые исходные
данные. Все необходимые условия известны лишь в учебных задачах;

г) решение любой инженерной задачи должно соответствовать некото­-
рым заранее заданным (или подразумеваемым) условиям целесообразности
(тип материала, источник энергии, срок службы, уровень безотказности, ми-­
нимум затрат, требования безопасности и т. п.);

д) на способ решения инженерных задач обычно накладываются
некоторые ограничения, связанные с разумными сроками получения реше-­
ния, так как инженерное дело –  часть производственного процесса, решения
нужны не  вообще,  а  в определенное время. Особенно это характерно для ин­женерных задач на железнодорожном транспорте.

Рассмотренная специфика инженерных задач и их решения требует на­личия у современного инженера способностей и качеств, и если они отсутст­вуют, то их формирования. Для любого вида деятельности требуются известные качества – энергия, упорство в достижении цели, постоянное стремление к совершенствованию, деловое мастерство, запас общих и профессиональных знаний, умение работать с людьми, самодисциплина, организованность, от­ветственность. Однако инженер должен обладать еще и некоторыми спе-цифическими качествами, связанными с отмеченной выше особенностью инженерных задач и методов их решения.

Одно из основных качеств инженера определяется как техническая изобретательность,  т. е.  умение  находить новые, неординарные решения, ге­нерировать, «придумывать» полезные идеи, проявляя изобретательность, за­частую вопреки окостенелому опыту, преодолевая инерцию мышления за счет критичности в оценке опыта –  как  своего, так и окружающих. Этот тезис часто подтверждают словами великого ученого А. Эйнштейна (и опытного инженера, проработавшего много лет в патентном бюро). На вопрос журна­листа о том, как ему удалось разработать теорию относительности, он ответил: «Часто открытие делается так – все знают, что «этого» сделать нельзя, но находится «невежда», который об этом не знает – он и делает открытие».

Здесь уместно привести мнение великого отечественного ученого-физика П. П. Капицы: «Багаж инженера должен состоять из четырех частей: 25 %  теоретического  образования (ученого); 25 % –  художественного таланта (машину  нельзя  проектировать,  ее  нужно «рисовать»); на 25 % инженер должен быть экспе­риментатором, чтобы уметь исследовать свою машину, и на оставшиеся 25  % он должен быть изобретателем».

Совершенно естественным и важным требованием к инженеру является профессиональная компетентность, т. е. всестороннее знание всех аспектов своей специальности как основа способности вносить технические новшест­ва  в  объект  своей  деятельности,  в  его  совершенствование  и  повышение эф­фективности. Об этом образно выразился А. Эйнштейн: как нельзя писать стихи, не зная языка, так нельзя изобретать, не зная техники. При этом надо иметь  в  виду,  что  полученные при обучении, имеющиеся знания стареют и их необходимо постоянно обновлять – самостоятельно или в различных фор­мах повышения квалификации.

Необходимым качеством является умение, способность анализировать явления, процессы на основе общетехнических знаний, научных принципов и законов, что обеспечивает научную обоснованность инженерного решения. Эта  способность  базируется  на  знаниях  в  необходимом  объеме в области ес­тественных наук (физика, химия, электричество, термодинамика и т. п.).

Знание физических законов и других законов природы, используемых в объектах инженерной деятельности – технических системах и технологиях, необходимо для моделирования сложных процессов, применяемых в них, а это, в свою очередь, требует от инженера знания соответствующих математических методов и их реализации при решении инженерных задач с помо­щью современной вычислительной техники и информационных технологий.

С развитием науки и техники инженер решает проблемные вопросы с учетом все возрастающего числа факторов, выявленных различными наука­ми,  поэтому  умение работать в «пограничных зонах» – важнейший показате­ль подготовленности специалиста и необходимая предпосылка его адаптации в условиях ускоренного технического прогресса.

Важное значение для инженера имеет приобщение к системному под­ходу, позволяющему рассматривать физические и математические модели, построенные с опорой на сведения из различных дисциплин, – модели, отражающие многообразие взаимовлияющих факторов и раскрывающие целост­ность объекта, его многочисленные связи.

В инженерном деле, как и в реальной жизни, не все может быть форма­- лизовано из-за отсутствия количественных точных оценок. Это требует раз­вития у инженера интуиции и эвристических подходов, которые необходимы для использования в процессе разработки новых и совершенствования имеющихся машин и технологических процессов. Но, прибегая при этом к аналогии, приходится учитывать тенденции дальнейшего развития данной области науки техники и критически подходить к аналогу.

Развитие интуиции и эвристических подходов –  одна из важнейших проблем в подготовке высококвалифицированных специалистов. В связи с этим существенной  задачей  является  привитие  обучающимся умения на доматематическом уровне качественно оценить влияние варьирования различных па­раметров на конечный результат. Владение таким умением упрощает по­строение математической модели, позволяет на ранней стадии исследования отсечь тупиковые направления и сосредоточить внимание на перспективных.

Профессиональная  компетентность  инженера  должна основываться не только на отечественном потенциале науки и техники, но и на использова­нии, по возможности, зарубежного опыта в данной отрасли. Для этого совре­менный инженер должен владеть иностранными языками на уровне само­стоятельного чтения и перевода научно-технической литературы.

Инженер должен не только уметь найти и воспринять необходимую для решения творческой инженерной задачи информацию, но и обладать способностью передать другим свои идеи, решения, инженерные разработки, изобретения, проекты, т. е. сделать устный доклад, оформить письменный отчет или написать статью о результатах, наглядно представить информацию графически в виде эскиза, схемы, графика, чертежа.

Перечисленные качества и способности позволяют современному твор­ческому инженеру обоснованно сформировать свою инженерную точку зрения на решаемую научно-техническую проблему или задачу, на способы и пути достижения по­ставленной цели. И, наконец, инженер должен обладать умением и смело­стью принимать решения по реализации своих предложений с ответственно­стью за результаты. Путь для формирования у инженера рассмотренных творческих способностей и качеств простой и, может быть, не оригинальный – это постоянная учеба и самоотверженный труд, активность и настойчивость в поиске и разработке решения поставленной научно-технической задачи. Надо ста­раться сделать все, что возможно в данных условиях, и сделать больше и лучше, чем от вас ожидают, чтобы результат нравился в первую очередь са­мому (добиться самоудовлетворения).

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману