Тема 4.1. Історія виникнення інженерної освіти і технічних наук

Зародження та розвиток освіти і наукових досліджень. Історія професійної освіти починається з появою держав Стародавнього Сходу. Так, уже в IV–III тис. до н.е. в Месопотамії, Стародавніх Єгипті, Індії, Китаї при резиденціях фараонів, храмах, палацах правителів і аристократів, окремих відомствах і канцеляріях існували школи різного типу, що забезпечували суспільство людьми, які вміли читати і писати, знали закони, необхідні для функціонування держави.

Час виникнення навчальних закладів професійної спрямованості припадає на III тис. до н.е. Це будинки табличок у Месопотамії (шумерською «едубба»), де готували писарів; школи лікарів та переписувачів у Давньому Єгипті; школи вед і аграхар (навчальні заклади підвищеного типу) в Індії; різні школи в Стародавньому Китаї: сюй, де навчали військовій справі, госюе – навчальні заклади для дітей високопосадовців та сансюе – для дітей менш родовитої знаті.

До середини II ст. до н.е. у Китаї склалася багаторівнева система освіти. Початкову починали здобувати приблизно з 7-ми років. Навчання тривало близько 6–7 років і складалося з вивчення мови, письма, стилю, віршування. Подальші етапи включали вивчення стародавніх текстів, їх коментування. «Велику науку» представляли 6 мистецтв: етика і ритуал, каліграфія, рахунок, музика, вміння стріляти з лука та керувати колісницею. Другий ступінь – вивчення 4-х наук: бездоганна поведінка (чеснота), політика та управління, література і мова.

У VI–V ст. до н.е. питання виховання та освіти досить глибоко і ґрунтовно вивчалися давньогрецькими філософами Піфагором, Демокритом та ін. Так, Піфагор відомий як засновник «піфагорійського союзу» – своєрідної школи, навчання в якій відрізнялося своєю неповторністю.

Основою освіти в цей період був визнаний канон «кола знань» або «енциклопедії», який пізніше отримав назву «семи вільних мистецтв», що набули світського характеру. До них належали: «тривіум» – граматика, риторика і діалектика, а також «квадривіум» – арифметика, геометрія, астрономія і теорія музики. Після оволодіння сімома вільними мистецтвами юнакам належало отримати підготовку з філософії, як вважав Платон, або з риторики, як вважав Ісократ. Його школа передувала школі Платона, оскільки була відкрита близько 390 р. до н.е. і в освіті орієнтувалася переважно на політичне красномовство.

В Академії Платона принципове значення надавалося математиці: її членами були геометр і астроном Евдокс Кнідський, астроном Гераклід Понтійський, геометр Менехм. Особливе значення математики підкреслювалося девізом: «Той, хто не знає геометрії, не ввійде до Академії!», який був написаний на її воротах.

Академія була не тільки навчальним закладом, але й своєрідним філософсько-релігійним і політичним клубом, основне завдання якого полягало у створенні проекту ідеальної держави і вихованні філософа, здатного до державної діяльності.

Платон вперше виділив елементарну, середню і вищу ступені навчання. Він був переконаний, що вирішити проблему виховання громадян можна лише зі встановленням справедливого державного ладу, а правильно облаштована держава складається з трьох станів: ремісників, охоронців і правителів.

Аристотель був засновником іншої відомої філософської школи – Лікею, створеного близько 334 р. до н.е. на місці одного з афінських гімнасіїв, неподалік храму Аполлона Лікейського. Метою діяльності цього навчального закладу було не лише викладання різноманітних наук, але й проведення наукових досліджень. Саме тому Лікей швидко перетворився на один з найкращих навчальних закладів стародавнього світу. Учні та помічники Аристотеля провели велику кількість спостережень і зробили численні відкриття, які мали велике значення для подальшого розвитку багатьох наук.

Протягом 12-ти років Аристотель викладав у Лікеї й займався наукою: проводив природничі дослідження, які фінансував Александр Македонський (ще до відкриття Лікею Аристотель був його вихователем). Про значимість Лікею для Афін свідчить той факт, що з 20 тис. вільнонародженого населення полісу близько 2 тис. пройшли через лекції у Лікеї.

Саме Аристотель вперше звернув увагу на необхідність поєднання загальної освіти з вивченням професії. На його думку, загальноосвітня підготовка має спрямовуватися на виховання самостійного судження з різноманітних питань. Власне, ідеали вищої освіти перейшли у Середньовіччя через праці Аристотеля і зберегли своє значення практично до наших днів.

Таким чином, в Афінах V–IV ст. до н.е. налічувалося кілька відомих навчальних закладів підвищеного рівня. Всі вони перебували у «священних» місцях, тісно пов’язаних зі старовинними храмами та об’єктами релігійного шанування.

Центром освіти в Єгипті доби еллінізму був Мусеум (Мусейон) – храм, присвячений дев’яти грецьким богиням-музам, покровителькам наук і мистецтв, заснований у III ст. до н.е. династією царів Птолемеїв в Олександрії. Кращі вчені у галузі математики, астрономії, філософії, медицини, історії, філології (Архімед, Евклід, Ератосфен та ін.) були запрошені сюди з усієї Еллади для навчання царських дітей і підготовки вчених. При Мусеумі була зібрана багата бібліотека, яка налічувала близько 500 тис. сувоїв папірусу, в яких були зафіксовані відомості з історії, географії, математики, медицини. Олександрійська бібліотека була знищена пожежею у 415 р. Разом з нею зникли унікальні знання, накопичені за багато століть. Однією з форм навчання в Мусеумі була лекція. Він був прообразом сучасних ВНЗ, які мають наукові бібліотеки і поєднують у своїй діяльності професійне навчання з підготовкою вчених.

У Візантії існували навчальні заклади, створені в античну епоху в Афінах, Олександрії, Антіохії, а також нові – у Константинополі, Бейруті, Дамаску. Так, 425 р. у Константинополі була заснована вища імперська школа Аудіторіум (від лат. «аudire» – слухати). З XI ст. її почали називати Магнавра або Золота палата відповідно до назви одного з приміщень імператорського палацу, де вона розташовувалася. У Магнаврі викладачі були державними службовцями, які отримували платню від імператора. Саме тут з’явилися кафедри, як об’єднання вчених різних наук, які очолювалися консулами філософії. Отже, навчальні заклади стародавніх цивілізацій передували середньовічним університетам.

З розвитком міст в Європі у X–ХІІІ ст. почали формуватися церковні та світські вищі професійні школи, які, накопичуючи методичний досвід викладання, ставали широко відомими. Першим європейським університетом Середньовіччя був Болонський, заснований 1088 р. Одна з приватних шкіл Болоньї магістра Пепо і його наступника Ірнерія (Гварнері) отримала у подарунок від маркграфині Матильди Тосканської старий рукопис «Дигест» Юстиніана. Узгодження різних частин цього римського правового джерела, а головне – їх коментування (складання глосс) і було головним предметом діяльності болонських юристів – викладачів права і радників правителів. Учні Ірнерія закінчили складання системи викладання права до середини XII ст. Професори і студенти Болоньї працювали у багатьох країнах Європи, поширюючи знання, які вони отримали у своєму навчальному закладі.

Паризький університет був створений 1160 р. на базі двох знаменитих конкуруючих кафедральних шкіл – при соборі Нотр-Дам і при монастирі св. Женев’єви. Найбільшу славу отримала колегія паризького каноніка Роберта де Сорбонна, метою якого була теологічна (богословська) освіта. В її приміщеннях були великі зали, які використовувалися для проведення занять. З часом Сорбонною почали називати весь Паризький університет.

Для вирішення наукових і освітніх завдань в Парижі були створені факультети («facultas» – здібний), які спочатку об’єднували тільки магістрів, а студенти лише зараховувалися до них. Поступово склалася система з 4-х факультетів, яка в подальшому поширилася всією Європою.

Перший університет у Великій Британії – Оксфордський – був заснований близько 1117 р. англійським духовенством, яке вирішило надати своїм священикам освіту. За правління короля Генріха II Оксфорд перетворився на справжнє університетське містечко. З часом навчання в цьому освітньому закладі перетворилося на обов’язкове для знаті.

У XIII ст. з’явилися Соломанский університет в Іспанії, Неаполітанський – в Італії. Багато університетів були засновані у XIV–XV ст.: у Празі (1347), Кракові (1364), Відні (1365), Лейпцигу (1409), згодом почали працювати Гейдельберзький, Кельнський, Ерфуртський університети. До 1500 р. в Європі їх налічувалося вже близько 80.

Університети, які створювалися як корпорації школярів і магістрів, протягом століть не знали станових відмінностей, в них панував дух вільного братерства. Пізніше саме їхніх випускників почали називатися інтелігенцією. Університети мали великий вплив на розвиток європейської культури, сприяли розвитку освіти, сформували особливий тип інтелектуала, зайнятого розумовою працею.

«Ядро» змісту освіти в середньовічному університеті, як і в античні часи, становили «тривіум» і «квадривіум». Головна увага приділялася арифметиці, геометрії, астрономії, а також основам схоластики. За працями Аристотеля студенти отримували основні знання про природу, суспільство і людину.

З появою університетів заняття наукою і викладання починають розглядатися як професія. Таким чином, університети середньовічної Європи не тільки зберегли і збагатили античні знання і культуру, але й створили основи для інтелектуального і духовного розвитку особистості, а також були важливою ланкою у формуванні вищої професійної освіти. Наукове піднесення, що почалося у добу європейського Відродження (XIV–XV ст.), призвело до створення класичної світської науки Нового часу і сприяло відродженню гуманістичних ідеалів періоду античності.

У XV–XVII ст. з’явилися територіально-конфесійні університети, де застосовувалася система профінансованих державою лекцій, які читали професори. Факультети «вільних мистецтв», звільняючись від функцій посередницької ланки між гімназичною та вищою освітою, перетворювалися на філософські, які здійснювали вплив на розвиток наукового викладання у навчальних закладах. Відмова від вивчення обов’язкових «тривіума» і «квадривіума» призвела до того, що систематизоване природниче знання поступилося місцем гуманітарній складовій. Водночас при університетах почали створюватися клінічні палати, анатомічні театри, ботанічні сади, обсерваторії, де можна було проводити практичні заняття і наукові дослідження.

У XVII ст. підготовку вчених на основі нових наукових даних з використанням у навчальному процесі лабораторних досліджень і експериментів, а також через залучення студентів до участі в експедиціях взяли на себе наукові товариства та Академії наук, які користувалися заступництвом держави: Прусська Королівська академія, Лондонське Королівське наукове товариство, Паризька академія наук.

У XVIII ст. почалося викладання нових дисциплін: фізики, історії, права, що було зумовлено накопиченням достатньої кількості знань. Спеціалізація предметів призвела до відкриття відповідних кафедр і факультетів: філософських, природничо-математичних, історичних. Іноді на базі окремих факультетів створювалися самостійні навчальні заклади.

В університетах починає застосовуватися принцип свободи наукового дослідження, що призводить до свободи викладання. Змінюється погляд на лектора, який вже не повинен передавати готові істини, а зобов’язаний самостійно їх шукати і привчати до цього студентів. У цей же період в університетах Європи відмовляються від викладання латинською мовою.

Університетська освіта переживає низку реформ, які оцінюються неоднозначно. Так, поряд з позитивними змінами у змісті освіти, її гуманістичної спрямованості, позитивними структурними та організаційними перетвореннями, можна відзначити, що у суспільстві дещо знижується престиж університетів, їхня соціальна значимість. Наукові товариства та академії беруть на себе дослідницькі функції та підготовку вчених. Ідея функціонування університетів отримує гуманістичне наповнення, але наукові дослідження та підготовка вчених виходять з їхньої компетенції. У внутрішній університетській структурі відбувається формування коледжів, що призводить до ще більшої спеціалізації освіти.

Становлення технічних наук та інженерної діяльності. Становлення технічних наук відбувалося паралельно з розвитком відповідних видів техніки і технологічних процесів. Теоретичні знання відображають специфіку пристроїв того чи іншого принципу дії і призначення. У технічному знанні відображається досвід практичної діяльності як з боку технологічних перетворень, так і з боку опису властивостей предметних структур, практики, технічних засобів, що функціонують у виробничо-технологічних процесах.

У формуванні технічних наук виділяються декілька етапів: донаукового розвитку технічних знань (до другої половини ХVІІ ст.); становлення і розвитку технічних наук «класичного» типу (ХVІІІ – початок ХХ ст.); формування комплексних науково-технічних дисциплін (з першої третини ХХ ст.).

Завдання технічних наук полягає у тому, щоб дати ефективні методи проектування й розрахунку інженерних об’єктів, режимів функціонування складних технологічних систем. Технічні науки не підміняють і не замінюють інженерної діяльності, завдання якої полягає у реалізації ідей та проектів. Передумовою формування технічних наук є потреби виробництва.

Процес формування технічних наук розпочався зі створення у ХIХ ст. таких напрямів як теплотехніка, теорія машин і механізмів, деталі машин, балістика тощо. Машина почала усвідомлюватися як реалізація природного процесу, технічні засоби відтепер могли бути використані як особлива форма втілення явищ і процесів природи. Так, парові машини зводилися до системи фізичних величин. Ці величини і процеси інженер міг використовувати у своїй конструкторській та технологічній діяльності.

Зародження, становлення і розвиток інженерної діяльності та технічної освіти є важливими віхами у формуванні людської цивілізації. Цей процес можна умовно поділити на п’ять періодів, які відповідають основним історичним етапам розвитку техніки: 1 – інструменталізації; 2 – механізації; 3 – машинізації (власне інженерний); 4 – автоматизації (розвинений інженерний); 5 – кібернетизації (постінженерний). Кожний з цих етапів визначається рівнем розвитку науки і техніки, виробництва і споживання, соціально-економічним та суспільно-політичним устроєм суспільства; кожному відповідає свій рівень і характер розвитку інженерної діяльності та відповідної технічної освіти.

Розвиток науки і техніки був пов’язаний зі значним збільшенням кількості винаходів. Винахідництво стає одним з найбільш яскравих проявів інженерної думки, а винахідники перетворюються на справжніх «рушіїв технічного прогресу».

Машинобудування та приладобудування, металургія, енергетика, гірнича справа, хімічна промисловість і транспорт, отримали пріоритетний розвиток. Вони стали провідними і визначали технічний прогрес в цілому, характер інженерної діяльності та стан освіти зокрема.

Подальшому розвитку інженерної справи заважали пережитки цехового ладу. Так, у 1776 р. міністр фінансів Франції Тюрго видав едикт, згідно якого будь-яка особа, у тому числі й іноземці, мала право вільно займатися будь-якими промислами. Корпоративна реміснича організація (цехи) у країні, таким чином, була скасована.

Вводяться патенти на винаходи, тобто юридично закріплюються права користування новими розробками у галузі промислової діяльності. Нові технічні ідеї стають товаром і приносять чималий прибуток. Формується новий погляд на авторські права винахідника. Закон надавав йому право користуватися привілеєм п’ять, десять чи п’ятнадцять років; засновувати власні підприємства; переслідувати осіб, які займаються підробкою. Після закінчення терміну патенту винахід переходив у суспільне користування. Закон вимагав повного і точного опису винаходу під загрозою позбавлення прав і привілеїв.

У прагненні створювати у себе нові галузі виробництва одні уряди займалися залученням іноземних майстрів, інші ж забороняли еміграцію таких фахівців. Такі заборони на еміграцію були прийняті в Англії 1719 і 1750 рр. Вони стосувалися всіх кваліфікованих робітників, зайнятих у найбільш технічно розвинених галузях промисловості. Одночасно заборонялося вивезення інструментів і верстатів.

Якщо до початку ХVII ст. інженерна справа було головним чином сферою діяльності геніальних ремісників-самоучок, то через 100 років формується і розвивається прикладна наука. З’являється технічна література. Створюються нові інститути – школи прикладних наук, які випускають новий тип інженера – професіонала, який володіє не тільки різноманітними знаннями, але й усвідомлює свою суспільну значимість.

Помітний вплив на розвиток інженерної справи мало створення у Лондоні Королівського наукового товариства, у Франції – Академії наук. З цього часу інженерна справа як професія вимагає спеціального навчання. У Франції, зокрема, створювалися школи прикладних наук. З’явилися інженери, які мали посвідчення своєї професійної підготовки.

Професійна інженерна асоціація виникла в Англії у 1771 р. і отримала назву «Товариство цивільних інженерів». Основною метою цієї організації був проголошений обмін думками в галузі інженерної справи. Однак це товариство не задовольняло професійних потреб молодих інженерів, які у 1818 р. утворили свій інститут цивільних інженерів, основною метою якого була допомога в отриманні необхідних знань. Але розвиток і використання техніки відбувалися настільки швидко, що інститут не встигав виконувати взяті на себе зобов’язання. Дж. Стефенсон – один з винахідників паровоза – заснував 1847 р. новий інститут інженерів-механіків. Згодом виникло ще декілька інститутів: 1860 р. – інститут морських архітекторів, 1871 р. – інститут інженерів-електриків.

У Франції 1716 р. під керівництвом інженера Жана Рудольфа Перроне був утворений Корпус мостів і шосе. Цей корпус здійснював координацію всіх будівельних профільних робіт. А 1747 р. була створена спеціальна школа для його працівників. Потім починають працювати й інші навчальні заклади. Так, 1778 р. була заснована Вища національна школа мінерів.

Створення та розвиток перших технічних навчальних закладів. Формування професійної освіти починається у Німеччині у XVIII ст., де була створена система середньої спеціальної технічної освіти. Її поява обумовлювалася потребою промисловості у кваліфікованих інженерах, з одного боку, і нездатністю традиційної академічної системи освіти задовольнити її, з іншого. З’явилася нова форма навчального закладу – технікум, який давав можливість пройти прискорений курс технічної освіти. Спочатку технікуми створювалися на приватні кошти, а згодом і уряд зайнявся організацією цілої мережі шкіл, які готували техніків. Ці школи вимагали від абітурієнтів менш поглиблену підготовку, ніж політехнічні інститути. Але майбутнім учням технікумів потрібно було перед вступом на навчання не менше року працювати на виробництві. Отримання освіти у цих закладах тривало від двох з половиною до чотирьох років. Випускникам присвоювалося звання інженера на відміну від випускників вищої технічної школи, які отримували титул «інженерів з академічною підготовкою». Спочатку технікуми готували лише техніків-механіків і будівельників. Але зростання електротехнічної промисловості вимагало відповідної підготовки електриків, що призвело до відкриття майже у всіх технікумах спеціальних електротехнічних відділень.

У ХІХ ст. у Великій Британії та США інженерами називали техніків вищого розряду, а тих, хто отримав поглиблену наукову освіту – «civil Engineer». Однак це звання іноді не було пов’язане зі здобуттям вищої освіти й до ХХ ст. не давало жодних привілеїв під час влаштування на роботу. Багато хто з цивільних інженерів був лише досвідченим практиком.

У Франції інженери отримували три ступені підготовки: ординарний інженер, старший інженер і генеральний інспектор. Інженерна освіта в Англії формувалася двома основними шляхами. Перший був традиційним і зводився до прослуховування курсу в одному з вищих технічних навчальних закладів. Для того, щоб стати інженером, необхідно було пройти загальний дворічний курс навчання та один рік практики, отримати звання бакалавра і прослухати ще три курси. Тільки після цього інженер отримував звання бакалавра інженерних наук.

Другий шлях зводився до наступного: робітник отримував певну теоретичну підготовку у вечірній або недільній школі та практичний досвід роботи на заводі. Після цього він міг вступити до одного з технічних товариств: інституту інженерів-механіків, інституту цивільних інженерів, інституту морських архітекторів, які мали право надати диплом інженера.

Подібні асоціації мали ієрархічну структуру членства: студенти – ті, хто прагнув отримати звання й повного членства у товаристві; випускники – ті, хто склав іспит даного інституту, але не мав ще достатнього практичного досвіду; перше звання з повним голосом – член асоціації; вищий ступінь – повноправний учасник асоціації. Це звання надавалося лише старшим учасникам асоціації, які мали достатній авторитет та відповідну репутацію. Якщо такому товариству надавалася Королівська Хартія, то всі його учасники отримували звання королівських інженерів.

Професійні союзи інженерів виконували такі основні функції: дослідницьку – заохочували науково-технічні дослідження та інженерні розробки; освітню – стимулювали дослідження з визначеної проблематики у школах і вишах, складали програми курсів, мали представництво у керівництві університетів або інститутів; кваліфікаційну – надавали звання інженера практикам, видавали «кваліфікаційні листи» тим, хто пройшов курс навчання та склав іспити у даній асоціації.

Крім інститутів цивільних інженерів, у Європі розвивалася й військова інженерна освіта: 1620 р. у Франції було засновано артилерійську школу. У ХVII ст. в Данії з’явилося перше училище для підготовки військових інженерів, а у ХVІІІ ст. такі училища були відкриті в Англії, Саксонії, Австрії, Франції та Пруссії: Дрезденське інженерне училище (1742), Австрійська інженерна академія (1747), Інженерна школа у Потсдамі (1788).

Технічний прогрес, розвиток інженерної освіти сприяли подальшому поглибленню професійного поділу праці. Усвідомленням технічного завдання, визначенням засобів його розв’язання почали займатися інженери – дослідники, проектувальники, конструктори, технологи, праця яких вже майже не відрізнялася від діяльності вченого-прикладника.

Значення освіти у часи становлення й розвитку класичної науки було особливо велике. По-перше, це була принципово нова і соціальна, і змістовна система, по-друге, у своїй основі вона зберігається й сьогодні. Освіта значно вплинула на змістовну структуру науки. у той час (XIX ст.) вперше було введено дисциплінарну систематизацію знання – насамперед, дидактичні вимоги. Для самої науки більш притаманна систематизація за проблемами. Предмет з’являється тоді, коли в процесі його утворення починають використовувати спеціальні підручники і створюються відповідні університетські кафедри. Так, професія фізика-теоретика з’явилася наприкінці XIX ст. Перші кафедри у Німеччині очолювали Г. Гельмгольц, Г. Кірхгоф, Р. Клаузіус, Г. Герц, М. Планк.

У ХVIII ст. розпочинається викладання технічних наук у вищих навчальних закладах. 1777 р. І. Бекман опублікував працю «Вступ до технології». Знання, запозичені ним з французьких і англійських джерел та використані у роботі, свідчать про новий підхід автора до зв’язку між теорією і практикою. Його «наукова» технологія багато що пояснює шляхом класифікації, хоча класичну теорію системи машин, яка з’явилася під час промислової революції, він не розглядав. Бекманівське розуміння технології передбачало необхідність кооперування і комбінування спеціальних знань і умінь як вищого ступеню розвитку продуктивних сил. Технологія визначалася ним як наука, що навчає переробці природних речовин або знанню ремесел. Бекман писав, що якщо у майстернях тільки вказують, що для виготовлення товару потрібно зробити, то технологія в систематизованому вигляді дає ґрунтовне керівництво, як цього досягти, виходячи з певних принципів і досвіду.

У вересні 1794 р. у Парижі була заснована Політехнічна школа, що свідчило про прагнення уряду Франції підвести спеціальну технічну освіту під теоретичну базу. Багаті традиціями школи математиків і механіків створили міцну основу для того, щоб Політехнічна школа за короткий термін перетворилася на центр вивчення математики, а також теоретичної та прикладної механіки. У перші десять років існування її випускники, професори, вчені показали високий рівень своєї підготовки у справі забезпечення національної безпеки Франції. 1804 р. Наполеон надав Школі військовий статус, дарував прапор і девіз: «В ім’я Батьківщини, наук і слави». Першими її викладачами були: Ж. Лагранж, Г. Монж, К. Бертолле, пізніше – А. Ампер, Ж. Фур’є, П. Лаплас. Серед випускників були Ж. Біо, Ж. Гей-Люссак, С. Пуассон, О. Френель, О. Коші, А. Нав’є, Л. Пуансо, Г. Кориоліс, С. Карно. Професія викладача була настільки престижною, що провідні вчені очолювали не тільки наукові та навчальні, а й державні установи, навіть міністерства. У Політехнічній школі була вперше розроблена навчальна література з математики, механіки та фізики.

Інше становище технічної освіти було у Німеччині. У 20-х рр. XIX ст. у деяких німецьких державах були створені технічні навчальні заклади. У документах про їхнє заснування підкреслювалася необхідність математичної та природничо-наукової освіти майбутніх інженерів. Однак рівень викладання у цих школах був набагато нижчий, ніж у Політехнічній.

Після зняття континентальної блокади у 1813 р. промисловість Німеччини опинилася під сильним тиском англійських конкурентоспроможних товарів, що змусило німців вдатися до найпростішого рішення: готувати фахівців, які могли б копіювати англійські машини, здійснювати деякі поліпшення і, в кращому випадку, створювати нові комбінації основних відомих типів.

Однак у 30–40-х рр. XIX ст. у Німеччині з’являється технічна освіта нового типу. У навчальних програмах частка фізики і хімії неухильно зростає. Машинознавство набуває рис наукових рекомендацій. Будівельна та хімічна техніка потребували розробок, які перевищували б існуючий досвід. Швидкий розвиток будівництва залізниць вимагав наукових досліджень як для прокладання трас, так і для розрахунку створення відповідних залізничних об’єктів. У Німеччині центри, подібні французьким, були створені у Кенігсберзі та Геттінгені. Центр в Геттінгені спочатку очолив К.Ф. Гаусс, а згодом – Б. Ріман.

На базі Політехнікуму, до складу якого увійшли Архітектурна креслярська школа, ліцей, інженерна школа, у 1825 р. герцогом Людвігом Баденським був заснований університет Карлсруе. У 1860 р. на базі університету було проведено перший всесвітній з’їзд хіміків, на якому захисники хімічної атомістики у гострій боротьбі з опонентами здобули перемогу.

1865 р. Політехнікум був перетворений герцогом Фрідріхом I у вищу технічну школу, а через три роки королем Людвігом II була заснована Політехнічна школа, яка пізніше стала Мюнхенським технологічним університетом. 1886 р. в університеті Карлсруе Г. Герц разом зі своїм учнем В. Галльваксом досліджував фотоефект, а через два роки він відкрив електромагнітні хвилі.

Навчальні інститути технічного профілю в Англії виникли у першій половині XIX ст.: в Единбурзі (1821), Лондоні та Глазго (1823). 1841 р. у Лондонському університетському коледжі були відкриті три технічні кафедри: цивільного будівництва, механіки та машинобудування. У 40–50-х рр. ХІХ ст. у Кембриджі почав формуватися аналогічний центр. З ним була пов’язана діяльність Дж. Стокса, В. Томсона, У. Ранкіна і Дж. Максвелла. Спостереження, вимірювання та методологічне оформлення мали вирішальне значення у формуванні науки.

Уніфікація та стандартизація одиниць вимірювання також створювали нову форму міжнародної науково-технічної культури. Принципово новим процесом цього типу була оптична спектроскопія. Перший практичний спектроскоп було створено 1859 р. Г. Кірхгофом і Р. Бунзеном. Він відразу ж став засобом якісного аналізу в різних галузях знань. У хімії, наприклад, з його допомогою були відкриті цезій, рубідій, талій.

Своєрідна і складна історія розвитку вищої освіти у Новому Світі. З початку XVIII ст. у Північній Америці збільшуються масштаби наукових досліджень, переважно прикладних. Успіхи у вивченні електрики були пов’язані з ім’ям Б. Франкліна. У 1727 р. він став засновником першого наукового товариства – Клубу любителів науки (з 1743 р. – Американське філософське товариство сприяння успіхам корисних знань). 1763 р. була заснована перша в Північній Америці астрономічна обсерваторія.

Під час Громадянської війни, у липні 1862 р. Конгрес США прийняв закон, який надавав право адміністраціям штатів виділяти великі земельні ділянки з федеральних резервних фондів для вищих навчальних закладів. Вони готували переважно інженерів-аграріїв та інженерів-механіків. Усього було засновано 68 навчальних закладів. Так задовольнялася потреба у кваліфікованих кадрах у країні, яка щойно пройшла через Громадянську війну. Так, у 1861 р. було офіційно засновано, а з 1865 р. почав функціонувати Массачусетський технологічний інститут (МТІ). Тривалий термін між прийняттям рішення про заснування і початком діяльності інституту пояснюється Громадянською війною.

Необхідність подолання післявоєнної розрухи, реструктуризація господарства і відмова від колоніальної економіки, початок процесу індустріалізації та урбанізації США виявили потребу в інженерних кадрах високої кваліфікації. Були потрібні не лише технічно грамотні інженери-виконавці, але й інженери-новатори.

З самого початку підготовка інженерних кадрів у МТІ провадилася так, щоб процес навчання органічно поєднував фундаментальне вивчення природничих, інженерних, гуманітарних і соціальних дисциплін з практичною діяльністю і студентів, і викладачів. Це було новим явищем у світовій історії цивільної вищої технічної школи університетського типу.

У перші десятиріччя XIX ст. представники технічних наук займалися вивченням механічних процесів у технічних системах. Серед техніків з ремісничою підготовкою інженери зі спеціальною технічною освітою були ще винятком. Саме у цей час були закладені основи підготовки інженерів з вищою освітою.

Важливою подією для Західної Європи було заснування 1854 р. Політехнікуму в Цюріху, де одночасно проводилися фундаментальні природничі дослідження та науково-технічні розробки. Їх взаємовплив створював підґрунтя для розвитку технічних наук. На Сході Європи, у Російській імперії указом імператора Миколи ІІ 1898 р. у Санкт-Петербурзі, Києві та Варшаві були створені політехнічні інститути. Їх поява разом з уже існуючими технологічними інститутами значно покращила підготовку інженерних кадрів.

На початку ХХ ст. значно зміцнили зв’язки політехнічних шкіл з університетами. Це виявлялося у додаткових заняттях відомих учених в університетах і в залученні університетських професорів до читання фундаментальних природничих лекційних курсів у політехнічних школах, що було характерним явищем для Німеччини. Ця тенденція з’явилася з початком викладання курсу електротехніки у навчальних закладах.

Якщо в машинобудуванні наукові знання доповнювали практичні, то електротехніка була однією з перших наукових дисциплін, яка утворилися на теоретичній основі. Перехід від використання парових машин до електричних двигунів сприяв поглибленому вивченню електрики і магнетизму. Виділення електротехніки як відносно незалежної від фізики науки характеризувалося тим, що вона має об’єкт і предмет дослідження, користується власними методами. Спочатку вона була орієнтована на вивчення теорії трансформаторів, ізоляторів, генераторів, джерел струму. Електротехнічні науки вплинули як на виробництво, так і на подальший розвиток всіх технічних наук.

У XIX ст. центрами європейського наукового життя були університети та наукові організації – дослідні інститути. Їх фінансували як держава, так і приватні особи. Першу фізичну лабораторію створив у себе вдома Г. Кавендіш. Лабораторії виникали там, де існували наукові товариства. Так, 1874 р. Дж. Максвелл заснував Кавендішську лабораторію при університеті в Кембриджі.

Між науково-технічними установами Європи та США здійснювався обмін стажерами та публікаціями в галузі промислового і технічного розвитку, проводилися регулярні промислові виставки.

Розвиток технічних наук призвів не лише до глибокої диференціації серед інженерів – розробників нової техніки, але й сприяв подальшому зближенню з ученими. Виробництво технічних засобів з кожним роком було все більше пов’язане з науковою діяльністю, а розвиток техніки – наслідком взаємодії науки і виробництва. Цей процес зближення створив групу фахівців – науково-технічну інтелігенцію.

Інженери набули високого суспільного статусу. Вони брали участь у створенні культурних цінностей. У ХХ ст. склалася професійна група інженерів, сформувалася певна культура професії.

У ХХ ст. з розвитком промислового виробництва і подальшим поглибленням поділу праці відбувається не тільки галузева диференціація інженерів, але й з’являються функціональні підгрупи: керуючих і технічних фахівців, які все більше розрізняються за соціальним становищем, освітою, рівнем і характером прибутків. Значно зростає престиж інженерної праці, збільшується мережа навчальних закладів, які готують бакалаврів і магістрів різноманітних технічних спеціальностей.