Особенности технической науки

Взаимосвязь технических наук с инженерной деятельностью, особенности, перспективы инженерной деятельности

Автор:

Абылгазы А., Аманкожаева Ж., Жетекбай Ж.,

Жылкыбаева Г., Ордабаева Д., Турсынкожа А.,

Факультет СУиР

Группа №P4136

Преподаватель:

Медунецкий В. M.

Санкт-Петербург
2017

 

Содержание

Содержание. 2

Введение. 3

Особенности технической науки. 4

Взаимосвязь технических наук с инженерной деятельности. 7

Специфические особенности инженерной деятельности. 9

Инженерные профессии будущего. 12

Заключение. 14

Список литературы.. 15

 

 

 

Введение

Объектами изучения технических наук являются не только существующие материальные объекты техники, но и объекты все ещё не существующей техники, которая будет создана. Поэтому основными два метода технических наук – проектирование и моделирование. Изобретатели и энтузиасты создавали все новые и новые орудия для достижения целей, познавая законы природы, на основе которых появлялись технические средства. Общая концепция инженерной деятельности, представляя собой общеметодологический уровень знания, должна эффективно обеспечивать синтез конкретных инженерных дисциплин с целью оптимизации взаимосвязи природы и общества, прогнозирования, планирования и управления научно-техническим прогрессом, создания эффективных технических средств и экологически чистых технологий. Становление науки об инженерной деятельности означает формирование научно обоснованной динамической модели современного инженера, коренное преобразование в инженерии, технологическом и техническом знании. Все эти процессы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Сфера технических наук эволюционирует с изменением объектов и задач инженерной деятельности. Причем вид, структура, представления и формы организации знаний комплексных научно-технических дисциплин определяются их функционированием в определенных контекстах деятельности.

 

 

Особенности технической науки

Техническими науками можно назвать область знаний, в которых описываются, изучаются закономерности технического мира. Знания в технических науках оцениваются не только с точки зрения истинности, но также и эффективности, потому как сами технические науки создаются именно для использования в инженерной деятельности и технике. Первоначально в инженерной деятельности широко применялись знания от отдельных естественных наук — отобранные или же специально построенные, а также технологические знания, такие как описание технологических операций, конструкций, и т. д. Знания, полученные посредством использования и изучения технических наук, позволяли мысленно зафиксировать процесс, создаваемый в инженерном устройстве, кроме того определить точные характеристики каких-либо конструкций, обеспечивающих этот процесс, расчетным путем [1].

В начале 18 века начинается промышленное производство, формируется потребность в модификации и тиражировании изобретенных инженерных устройств, таких как, например, паровой котел, прядильные машины, станки, двигатели для пароходов, паровозов и т. д.). Ввиду того, что инженер начинает все чаще иметь дело не только с изобретением принципиально инновационного инженерного объекта, но также и с созданием схожего или модифицированного изделия, как, например, машины подобного класса, но с немного другими характеристиками (иная скорость, мощность, вес, габариты, конструкция), резко возрастает значимость и объем конструирования и расчетов. Инженер теперь занят разработкой целого класса объектов, схожих или однородных с изобретенным, а не только созданием принципиально нового инженерного объекта. Такая практика позволяла сводить случаи и группы знаний. В результате сведения начинают выделяться группы естественно-научных знаний, схем инженерных объектов. Фактически это и были первые объекты и знания технических наук, но, тем не менее существующие пока не в собственной форме. Данный процесс накладывался на два других — онтологизацию и математизацию.

Онтологизация — поэтапный процесс схематизации разных инженерных устройств, при котором устройства разделялись на части, и каждая из них замещалась идеализированной схемой, моделью. Такие идеализированные представления представлялись для того, чтобы к такому инженерному объекту было можно применить математические и естественнонаучные знания. Второй процесс — математизация или замещение инженерного устройства математическими моделями. Он был не только необходимым условием как изобретения, так и конструирования, расчета, а также и стадией построения необходимых для таких процедур идеальных объектов естественных наук.

При наложении трех процессов друг на друга — сведения, онтологизации и математизации происходит формирование первых идеальных объектов, а также теоретических знаний технических наук. С самого начала формирования технических наук, на них были распространены идеалы организации фундаментальных наук. Знания об отношениях обозначались как теоремы или законы, а процедуры получения уже как доказательства. Есть и другой фактор, который повлиял на формирование технических наук. Этот фактор — стремление упростить процедуры и способы анализа и установления отношений между различными параметрами инженерного объекта. Например, в некоторых случаях большие процедуры сведения и преобразования значительно упрощаются после замещения исходного объекта для начала с помощью уравнений математического анализа, а затем и в теории графов, из чего следует, что преобразования осуществляются на каждом из данных замещающих слоев. Также существенно изменяются параметры самого процесса математизации. На первой стадии используются только отдельные фрагменты математических теорий, когда в дальнейшем в области технических наук переходят к применению комплексов математических средств. Благодаря этому можно решать задачи не исключительно аналитическое, но и синтеза технических устройств; исследовать теоретически возможные случаи, в которых охватывается вся изучаемая область инженерных объектов; подойти к теориям идеальных инженерных объектов.

Идеальное устройство представляет собой конструкцию, которую исследователь создает посредством использования отношений и элементов идеальных объектов технических наук. Она является некой моделью инженерных объектов некого определенного класса, имитирующего основные процессы и особенности конструкции таких инженерных устройств. Построение таких конструкций-моделей значительно облегчает инженерную деятельность, так как, изучая их, инженер или исследователь может проанализировать основные процессы, условия, которые определяют работу создаваемого инженерного объекта. Главным отличием классических от неклассических технических наук, возникших на базе единственной естественной науки, является то, что технические науки комплексного или же неклассического типа формируются на базе сразу нескольких естественных наук. Они состоят из разных теоретических и предметных частей, используя блок-схемные и системные модели объектов, включая описание языков и средств, которые используются в исследовании, проектировании, а также инженерных разработках. Комплексные технические науки, помимо прочего, отличаются по объектам исследования.

В формировании комплексных или неклассических технических наук можно выделить несколько этапов. Первый этап — этап, на котором объединена область однородных, сложных инженерных объектов и систем. Проектирование, разработка и расчеты данных объектов приводят к параллельному с разработкой применению некоторых технических теорий изначального, классического типа. Задача, при этом, заключается не только в описании и конструктивном определении различных процессов, режимы и аспекты работы проектируемой и исследуемой системы, но также и сбор всех отдельных представлений в единую многоаспектную модель. На втором же этапе в различных подсистемах и процессах какого-либо сложного инженерного объекта находятся схожие планы и процессы, такие как передача информации, регулирование, функционирование систем с определенным классом, которые позволяют решать задачи другого совершенно нового класса, характерные для подобных инженерных объектов. Например, установка принципов управления, надежности, синтеза разнородных подсистем. Также это позволяет использовать определенные математические средства для описания, проектирования данных объектов. Так создание технических теорий комплексного типа предполагает изначальное использование технических наук классического типа и их синтез, основываясь на информационных, системных, кибернетических, и т. п. представлениях.

На третьем этапе, относясь к рамкам технических наук неклассического типа, создаются различные теории идеальных инженерных систем. Например, в теоретической радиолокации в середине двадцатого века были разработаны процедуры синтеза и анализа теоретических схем радиолокационной станции. С такой целью идет построение однородного идеального объекта радиолокации, относительно которого формулируются основное уравнение, при котором вычисляется дальность радиолокации и уравнения, которые определяют его рабочие характеристики. Создание теории идеальных инженерных устройств отсылает к формированию и классических, и неклассических технических наук. Идеальные же инженерные устройства тем не менее живут и функционируют не только по «законам первой природы», но и по «законам второй природы», в которой образуются и развиваются инженерные объекты.