Характеристика и роль в развитии технических наук

При осуществлении периодизации технического знания нужно принимать во внимание как относительную самостоятельность развития технического знания, так и его обусловленность прогрессом естествознания и техники. На основании этого Б. И. Ивановым и В. В. Чешевым выделяются четыре основных этапа (периода) в развитии технических знаний.

Первый этап — донаучный, когда знания существовали как эмпирическое описание предмета, средств трудовой деятельности человека и способов их применения. Он охватывает длительный промежуток времени, начиная с первобытнообщинного строя и кончая эпохой Возрождения. Технические знания развивались и усложнялись одновременно с прогрессом техники, чему свидетельство эволюция этого знания: от практико-методического к технологическому и от него к конструктивно-техническому. В этот период естественнонаучные и технические знания развивались параллельно, без непосредственной и постоянной связи между ними. В технике этот период соответствует этапу орудийной техники.

Второй этап в развитии технического знания — зарождение технических наук (машинная техника вторая половины XV в. до 70-х гг. XIX в). Для этого этапа характерно то, что для решения практических задач начинает привлекаться научное знание. На стыке производства и естествознания возникает научное техническое знание, призванное непосредственно обслуживать производство. Формируются принципы и методы получения и построения научного технического знания. Одновременно продолжается становление естествознания, которое связано с производством опосредованно, через технические науки и технику. В естествознании в это время складываются все те особенности, которые определили в дальнейшем лицо классической науки. В технике — это период возникновения машинной техники, связанный со становлением капиталистического способа производства.

Второй этап в развитии технического знания расчленяется на два подэтапа. Первый подэтап (вторая половина XV в. — начало XVII в.) — это становление экспериментального метода на основе соединения науки и практики. Наука проникает в прикладную сферу, но техническое знание еще не приобретает статуса научной теории, поскольку еще не сформировались окончательно теоретические построения естественных наук, основанные на эксперименте. Второй подэтап (с начала XVIII в. до 70-х гг. XIX в.) — характеризуется тем, что появление новых научных теорий в естествознании (во всяком случае в механике) создало необходимые предпосылки для появления технической теории. Поэтому в этот период технические знания также начинают приобретать теоретический характер.

Третий этап в истории технических наук, который может быть назван «классическим», (взаимосвязь естествознания и технических наук 70-е гг. XIX в. и продолжается вплоть до середины XX в). Технические науки выглядят сформировавшейся и развитой областью научных знаний со своим предметом, средствами и методами и ясно очерченной объектной областью исследования. В этот период сложились довольно устойчивые, четкие формы взаимосвязи естествознания и технических наук.

Четвертый этап продолжается и в настоящее время, и среди его характерных особенностей можно выделить интеграцию естественнонаучного и технического знания как проявление общего процесса интеграции науки.

Освоенный людьми производственный процесс общественно закреплялся и передавался из поколения в поколение с помощью первой простейшей формы знаний, в которой центральное место занимали знания о действиях субъекта в процессе производства продукта. Эту форму знаний называют практико-методическими знаниями, не имеющими письменной формы их фиксации. Они содержались в человеческом опыте и передавались в процессе обучения. Но обогащение производственного опыта, накопление большого многообразия трудовых действий привело к тому, что производственный процесс начал расчленяться на специализированные операции, в ходе осуществления которых происходила дифференциация форм и функции используемых орудий. Определенному типу действий ставился в соответствие специализированный инструмент. Таким инструментом и соответствующими специальными движениями естественных органов осуществлялась конкретная технологическая операция — частица совокупного технологического процесса.

В ходе производственной деятельности начинают использоваться вспомогательные инструменты, заменяющие движения рук или ног человека механическими движениями. Появляются так называемые конструктивно-технические элементы, которые выполняют функции, принципиально отличающиеся от функций технологических инструментов. Они не воздействуют непосредственно на объект преобразования (это делает рабочий инструмент), а только обеспечивают взаимодействие инструмента и объекта преобразования в рамках определенной технологии.

Накопление и применение различных конструктивно-технических элементов закрепляется производственным опытом, возникает новая составляющая технических знаний. Такое знание можно назвать конструктивно-техническим. В содержание его входят сведения о структуре и действии того или иного элемента в их взаимосвязи, а также типовые способы использования конструктивно-технических элементов. Но это все еще практическое эмпирическое знание, направленное на удовлетворение практических интересов человека, характерное для докапиталистического способа производства.

Уже в античности были ученые, обладавшие техническим знанием, которое опережало свое время. В частности, Архимед применял свои теоретические знания для решения различных технических задач в строительстве и военном деле. В трудах по механике он не только дал научный анализ работы простых машин, но заложил основы статики и гидростатики.

Но в античные времена производственная практика использовала теоретические достижения Архимеда и его современников в ограниченном объеме. Только в эпоху Возрождения, когда особенно интенсивно стали развиваться мастерство, точные расчеты, работы Архимеда были оценены должным образом.

Развитие эмпирического теоретического знания ведет к созданию машин и машинного производства, что характерно уже для мануфактурного производства, и происходит это не без участия механики и математики, отчасти физики и химии. Возникновению экспериментальной науки больше всего способствовали знания о действии устройств (прежде всего механических), а также сведения из области технологии. Между субъектом и предметом труда помещались все более сложные механические устройства.

Главной особенностью этапа зарождения технических наук является превращение технических знаний в научные, что исторически связано с переходом к машинному производству. Если машинное производство стало первым фактором, породившим необходимость научного технического знания, то возможность возникновения последнего была обусловлена вторым фактором, а именно достижениями теоретического естествознания, опирающегося на эксперимент. «Рождение технических наук, необходимых для разработки технических средств, было обусловлено двумя встречными процессами: с одной стороны, использованием естественнонаучных законов, теорий и отдельных данных при изучении технических объектов и происходящих в них процессов, а также применением методов научного познания, с другой — обобщением отдельных наблюдений и фактов технико-производственного характера и прежде всего опыта создания технических средств».