Технические науки (технологии, инженерные науки) – это прикладные науки, исследующие технику и явления, связанные с её созданием, развитием и взаимодействием с природой и человеком.
Технические науки обеспечивают перенос знаний человека в физическую среду посредством создания техники, совокупность которой составляет искусственную, сознательно созданную среду обитания для человека – техносферу. Технические науки связаны с естественными и общественными науками, поскольку, хотя техника является продуктом исключительно человеческой созидательной деятельности, но подчиняется она тем же объективным законам, что и естественные объекты.
Объектами изучения технические наук являются не только материальные, существующие объекты техники, но и объекты ещё не существующей техники, которую требуется создать. Поэтому основными методами технических наук являются моделирование и проектирование.
На протяжении тысячелетий бесчисленное количество поколений постепенно, шаг за шагом подчиняло силы природы, осваивало обширные земные и водные просторы, создавало орудия и средства для производства материальных благ. Безыменные изобретатели каменных орудий, лука и стрел первобытной эпохи, строители величественных сооружений древности, ремесленники и ученые средневековья, творцы первых рабочих машин периода промышленной революции, деятели науки и техники прошлого и особенно настоящего столетия кропотливо и напряженно изучали явления и законы природы и на их основе создавали все новые и новые технические средства.
В великих открытиях и завоеваниях современной науки и техники есть доля труда народов всех стран мира: и русского механика И. Кулибина, и чешского изобретателя И. Божека, и первого русского теплотехника И. Ползунова, и создателя паровой машины англичанина Д. Уатта. Китайский кузнец Би Шэн, среднеазиатский ученый Ибн-Сина, итальянский ученый Г. Галилей, поляк Н. Коперник, белорус Г. Скорина, французский мыслитель Р. Декарт, русский М. Ломоносов, американцы В. Франклин и Т. Эдисон, немец Р. Майер, англичанин М. Фарадей, швед И. Берцелиус и многие другие внесли неоценимый вклад в мировую сокровищницу науки, техники и культуры.
Мы гордимся тем, что в первом ряду ученых, которые своими трудами создавали научно-технические предпосылки для полета человека в космос, стоят имена русского ученого-революционера Н. Кибальчича, моряка А. Можайского, ученого-мечтателя, теоретика космических полетов К. Циолковского, Д. Менделеева, Н. Жуковского.
Научно-технический прогресс - это единое, взаимообусловленное, поступательное развитие науки и техники.
Истоки научно-технического прогресса в мануфактурном производстве 16-18 вв., когда научно-теоретическая и техническая деятельность начинают сближаться. До этого материальное производство медленно эволюционировало преимущественно за счёт накопления эмпирического опыта, тайн ремесла, собирания рецептов. Наряду с этим шёл столь же медленный прогресс в научно-теоретических знаниях о природе, которые находились под влиянием теологии и схоластики и не оказывали постоянного и сколько-нибудь существенного влияния на производство. Научный и технический прогресс были двумя, хотя и опосредованными, но относительно самостоятельными потоками человеческой деятельности.
• Первый этап: В 16 в. нужды торговли, мореплавания, крупных мануфактур потребовали теоретического и экспериментального решения целого ряда вполне определённых задач. Наука в это время под влиянием идей Возрождения постепенно порывает со схоластической традицией и обращается к практике. Компас, порох и книгопечатание (особенно последнее) были тремя великими открытиями, положившими начало прочному союзу научной и технической деятельности. Попытки использовать водяные мельницы для нужд расширяющегося мануфактурного производства побуждали теоретически исследовать некоторые механические процессы. Создаются теории махового колеса и маховых движений, теория жёлоба, учения о напоре воды, о сопротивлении и трении. «... Мануфактурный период развивал первые научные и технические элементы крупной промышленности» (Маркс К. и Энгельс Ф., Г. Галилей, И. Ньютон, Э. Торричелли, а затем Д. Бернулли, Э. Мариотт, Ж.Л. Д'Аламбер, Р.А. Реомюр, Г. Дэви, Л. Эйлер и многие другие создали науке репутацию «служанки производства».
• Второй этап: Возникновение машинного производства в конце 18 в. было подготовлено результатами предшествующего научно-технического творчества большой армии математиков, механиков, физиков, изобретателей, умельцев. Паровая машина Дж. Уатта явилась «плодом науки», а не только конструкторско-технической деятельности. Машинное производство, в свою очередь, открыло новые, практически неограниченные возможности для технологического применения науки. Его прогресс во всё большей степени определяется прогрессом науки, и само оно впервые выступает как «предметно воплощающаяся наука». Всё это означает переход к новому, второму этапу научно-технического прогресса, который характеризуется тем, что наука и техника взаимно стимулируют развитие друг друга во всё ускоряющихся темпах. Возникают специальные звенья научно-исследовательской деятельности, призванные доводить теоретические решения до технического воплощения: прикладные исследования, опытно-конструкторские разработки, производственные исследования. Научно-техническая деятельность становится одной из самых обширных сфер приложения человеческого труда.
• Третий этап научно-технического прогресса связан с современной научно-технической революцией. Под её воздействием расширяется фронт научных дисциплин, ориентирующихся на развитие техники. В решении технических задач участвуют биологи, физиологи, психологи, лингвисты, логики. На ускорение технического прогресса прямо или косвенно влияют также многие направления общественных наук: экономика и организация производства, научное управление экономическими и социальными процессами, конкретные социальные исследования, производственная эстетика, психология и логика технического творчества, прогнозирование. Всё более явной становится лидирующая роль науки по отношению к технике. Целые отрасли производства возникают вслед за новыми научными направлениями и открытиями: радиоэлектроника, атомная энергетика, химия синтетических материалов, производство ЭВМ и др. Наука становится силой, непрерывно революционизирующей технику. В свою очередь, техника также постоянно стимулирует прогресс науки, выдвигая перед ней новые требования и задачи и обеспечивая её всё более точным и сложным экспериментальным оборудованием. Характерной чертой современного научно-технического прогресса является то, что он захватывает не только промышленность, но и многие другие стороны жизнедеятельности общества: сельское хозяйство, транспорт, связь, медицину, образование, сферу быта. Яркое воплощение единство научной и технической деятельности находит в прорыве человечества в космос. Научно-технический прогресс служит основой социального прогресса.
В отличие от фундаментальных наук, технические науки имеют исключительно прикладное, практическое назначение.
Технические науки оперируют, в подавляющем преимуществе, понятием процедура (от лат. processus – продвижение) – взаимосвязанная последовательность действий, направленных на достижение поставленных задач (например, достижения заданных тактико-технических характеристик), в заданных граничных условиях (сроки, затраты). Именно прикладная направленность технических наук привела к созданию первых тепловых двигателей, летательных аппаратов (вплоть до космических) и т.д. и т.п.
Фундаментальные естественные науки оперируют, в основном, понятием процесс (от лат. procedo - последовательных смен состояний объектов во времени), т.е. изучение базовых законов природы, при этом невозможно заранее задать конечную цель исследования, оценить результаты, необходимые сроки и затраты.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Однако это ни в коей мере не умаляет роли фундаментальных наук, поскольку в результате может быть получена совершенно новая, недоступная с уровня технических наук технология или явление, например лазер. Лазерные технологии в современном мире приобрели существенную роль – от светодиодов до технологий оптических носителей информации и военного применения (прицелы, системы наведения, системы вооружений и т.п.).
Тем не менее, именно технические науки в составе иных прикладных наук играют основную роль в развитии технологий.
Цивилизация, сделавшая выбор в пользу технологического (а не гуманитарного) развития в начале 19 в., зависит, в первую очередь, от технологий. Без, например, эффективной энергетики современное качество жизни на большой части заселённых территорий Земли было бы практически недостижимо. Без современных технологий численность население планеты не смогло бы достичь современных значений.
Степень влияния технологий и фундаментальных наук на современный мир можно продемонстрировать на примерах стран юго-восточной Азии (Китая, Японии, Ю.Кореи), которые, не имея школ фундаментальных наук, заняли ведущие места в мировой экономике именно благодаря использованию (заимствованию, копированию, закупке) технологий. И наоборот, страны с высоким уровнем развития фундаментальных наук, включая Западную Европу ( университеты которой на полтысячелетия старше первого российского университета) оказались на далеко не лидирующих позициях в современной технологической цивилизации.
Именно технологии и связанные с ними производства техники и изделий и определили современную цивилизацию и расстановку сил на планете. Так, например, США, в начале 19 в. существенно отстававшие от развитых стран Европы, благодаря 1 и 2 мировым войнам стали супердержавой. Это произошло благодаря незначительному участию в военных действиях и минимальным военным потерям, с одной стороны и получению огромных прибылей от продажи военной техники союзникам, с другой стороны. В частности, СССР смог расплатился за поставки по ленд-лизу только к середине 1980-х гг. Кроме того, в результате войны, США получили научно-технические разработки фашистской Германии (в том числе, в области ядерной, ракетной, авиационной техники), что обеспечило технологический задел развития США на многие годы.
В основе техники лежит использование законов природы. Вся история техники раскрывает диалектическое взаимодействие техники и естествознания. Решая тот или иной технический вопрос на основе уже открытых законов природы, человек вместе с тем открывает новые свойства вещей и тем двигает вперед естествознание. Хотя технические науки появились и начали развиваться сравнительно недавно, в начале 19 века, сама техника появилась значительно раньше.
На современном этапе развитие техники на основе широкого использования научных знаний - главное условие научно-технического прогресса. Если в прошлом техника в основном представляла собой аккумулированные в средствах труда, преимущественно эмпирические знания и опыт, то ныне в ней всё в большей мере материализуются научные знания. Паровая машина была создана на эмпирической основе: техника парового двигателя на полвека опередила его теорию. В современный период важнейшие достижения техники – следствие фундаментальных научных открытий. Чисто эмпирическим путём уже невозможно создавать технические средства, подобные ядерным реакторам, лазерам, компьютерам и т. д.; предварительным условием их создания является глубокое изучение и познание физических, химических и иных явлений и процессов, лежащих в основе принципа их действия. Потребности современного производства требуют предварительного изучения этих явлений, их теоретического анализа и обобщения, умения прогнозировать их особенности в иных, ещё не изученных ситуациях. Таким образом, непременное условие развития техники и, следовательно, материального производства - обеспечение опережающего развития науки по отношению к технике, практике. В то же время именно производство, его потребности и запросы оказывают решающее воздействие на развитие науки. Технический уровень производства обусловливает степень использования науки, определяет готовность технической базы производства к реализации новых научных идей. Вместе с тем материально-техническая база производства создаёт также материальную базу самих научных исследований, оказывает решающее влияние на качественный уровень научных экспериментов, на степень «индустриализации» науки. Современная наука оснащается сложнейшими техническими устройствами и сооружениями — исследовательскими реакторами, установками для изучения термоядерного синтеза, андронными коллайдерами, мощными радиотелескопами и т.д.
Интенсивное развитие науки и техники, их взаимосвязь и взаимодействие, превращение науки в непосредственную производительную силу составляет одну из важнейших сторон современной научно-технической революции. На базе научных достижений и открытий происходят качественные изменения во всех отраслях современной техники. В корне преобразуются технические средства, системы, устройства, технологические методы производства. В современном производстве произошел переход от механизации отдельных процессов труда к комплексной механизации, автоматизации всего производства, к широкому использованию автоматизированных систем управления (АСУ), промышленной робототехники.
В ходе научно-технического прогресса произошла сплошная электрификация производства. Механические методы обработки материалов во многих случаях заменяются или дополняются более совершенными, использующими новейшие достижения физики и химии (ультразвуковая, высокочастотная, электроэрозионная, лазерная и др. виды обработки). Развитие биотехнологий позволяет эффективно применять для решения инженерных задач биологические методы, использовать в различных областях техники опыт живой природы. Биотехнология позволяет реализовать биологические методы получения многих продуктов и веществ (например, при производстве белковой пищи, ферментов, витаминов и т.д.). Прогресс химической науки и технологии даёт возможность рационально изменять свойства природных материалов, создавать широкую гамму синтетических материалов, ускорять технологические процессы и на этой основе повышать производительность и улучшать качество промышленной продукции. Интенсивное развитие естественных и технических наук обусловливает активное познание человеком законов микромира, расширяет сферу деятельности человека, обеспечивая возможность его выхода в космос и практическое использования космической техники в интересах общества.
Прогресс космических исследований - пример плодотворного взаимодействия науки и техники, их взаимообогащения в процессе совместного развития. Создание и совершенствование космических технологий явилось стимулом прогресса не только в области технических наук и связанных с ними отраслей производства (особенно радиоэлектроники, автоматики, точного приборостроения, материаловедения и др.), но также и в области естественных и общественных наук, где появились совершенно новые направления: космическая физика, биология, медицина, психология, право и т. д. Точно так же развитие информационной и вычислительной техники вовлекло в изучение процессов связи и управления большой комплекс наук, выдвинуло ряд общенаучных проблем (проблемы передачи информации, взаимодействия человека и машины и др.). Взаимодействие науки и техники – важнейшее условие осуществления не только научно-технического прогресса, но и общественного развития в целом.
Общепринятой структуризации, номенклатуры видов технических наук не существует. Используемые подходы к структуризации технических наук в России и развитых странах Запада имеют много общего, так как основаны на сходной истории и потребностях технического и технологического развития, но имеют и ряд особенностей.
Легитимной категоризацией технических наук, принятой в современной России является номенклатура специальностей научных работников высшей аттестационной комиссии (ВАК). При этом с одной стороны, специальности научных работников в области технических наук связаны с текущими и перспективными практическими потребностями общества в производстве техники и развитии технологий, а с другой стороны практически со всеми естественными и даже гуманитарными науками.
Номенклатура специальностей научных работников, утверждённая Министерством образования и науки Российской Федерации, включает в себя следующие технические науки:
1. 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, метрология 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.
Полная номенклатура специальностей научных работников в области технических наук всего насчитывает 131 специальность, при этом ряд специальностей имеют, кроме того, отраслевую диверсификацию. Хорошо видно, что структурирование технических специальностей, т.е. специальностей, по которым человек получает диплом инженера(выпускник технического ВУЗа), научную степень кандидата и доктора технических наук, учёное звание профессора, доцента и старшего научного сотрудника, имеет прежде всего отраслевую, прикладную направленность.
Кроме 131 специальности в области технических наук, получить научную степень кандидата и доктора технических наук можно по 82 специальностям в не технических науках, в том числе:
1. Физико-математические науки: механика – по 5, астрономия – по 4, всего – по 9 специальностям;
2. Физика: по 22 специальностям из 23-х (кроме теоретической физики);
3. Химические науки: по 15 специальностям из 17;
4. Биологические науки: по 2 специальностям из 29;
5. Сельскохозяйственные науки: по 3 специальностям из 21;
6. Гуманитарные науки: по 5 специальностям из 42;
7. Социально-экономические и общественные науки: по 1 специальности (психология труда, инженерная психология, эргономика) из 10;
8. Медицинские науки: по 1 специальности (трансплантология и искусственные органы) из 51;
9. Науки о Земле: по 24 специальностям из 36.
Это иллюстрирует, насколько тесно связаны технические науки практически со всеми естественными и гуманитарными науками на современном уровне развития. Кроме того, в перечисленные специальности не включено большое количество технических специальностей, связанных с военной техникой и вооружениями.
Номенклатура специальностей не является догмой и постоянно изменяется в процессе научно-технического прогресса. Содержание, название и состав специальностей изменяется со временем, устаревшие специальности исключаются из номенклатуры, появляются новые, например, в области нано-технологий.
Другим примером категоризации технических наук может служить классификатор конкурсов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), который актуализируется ежегодно в соответствии с актуальными потребностями развития отечественной науки. В соответствии с классификатором РФФИ, категории технических наук (технологий), по которым РФФИ предоставляет на конкурсной основе гранты на исследования, представлены в разделе «Фундаментальные основы инженерных наук». Обратим внимание, что в понятия «технические науки (технологии)» и «инженерные науки» являются, по сути, синонимами в трактовке наиболее динамичного государственного органа в области развития наук.
РФФИ за счёт государственного бюджета предоставляет гранты на исследования в области инженерных наук по следующим основным направлениям:
1. Машиноведение и инженерная механика;
2. Процессы тепломассообмена, свойства веществ и материалов;
3. Электрофизика, электротехника и электроэнергетика;
4. Энергетика;
5. Атомная энергетика;
6. Технические системы и процессы управления.
Обратим внимание на то, что государство, в лице РФФИ, заинтересовано в развитии энергетики, которая присутствует в половине из областей государственной поддержки инженерных наук, а также на тот факт, что традиционные физико-химические области естественных наук (процессы тепломассообмена, свойства веществ и материалов) поддерживаются государством именно в практическом, прикладном контексте, в области прикладных технологий, а не теорий.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
