Учебно-методический комплекс по дисциплине «история техники» Учебно-методический комплекс Составитель icon

Учебно-методический комплекс по дисциплине «история техники» Учебно-методический комплекс Составитель



Смотрите также:
Учебно-методический комплекс по дисциплине «современные средства оценивания результатов...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Инновационный менеджмент» Учебно-методический...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «материаловедение» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине землеведение учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «история воспитания и начального образования в...
Учебно-методический комплекс спецкурса по специальности 050401 (032600) «История» Составитель: к...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «История психологии» Учебно-методический комплекс...
Учебно-методический комплекс по дисциплине История России....
Учебно-методический комплекс по дисциплине: «история русской литературы XX века ( 3 / 3 )» для 5...
Учебно-методический комплекс по дисциплине: «история русской литературы XX века ( 1 / 3 )» для 4...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
вернуться в начало
скачать

Коррозия — это разрушение металла, которое вызвано негативным воздействием химических или электрохимических процессов, протекающих во внешней среде. Всем хорошо известное ржавление металла является одним из распространенных видов коррозии.


^ Механизм газораспределения предназначен для обеспечения впуска в цилиндры свежего воздушного заряда и выпуска из них отработавших газов. Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в определенных положениях поршня, что обеспечивается совмещением меток на зубчатых колесах привода агрегатов при их монтаже.

Наука – неоднократно меняющаяся в зависимости от конкретных социально-исторических условий форма сознательной деятельности любого социума, необходимая для его существования; эта деятельность включает в себя эмпирическое наблюдение природы и общества для установления значимых связей и – в конечном счете – для оптимизации человеческого бытия по отношению к среде обитания и развития.

Неолитическая революция (neolitic revolution) – произошедший в позднепервобытном обществе революционный переворот в производстве, связанный, как правило, с переходом от присваивающего к производящему хозяйству и создавший предпосылки для формирования раннеклассового общества.


^ Ору́дие труда́ — главная часть средств производства. Включает инструменты, машины, приборы, двигатели и т. п., с помощью которых в процессе производства обрабатываются предметы труда, изготовляется продукция.

Подвеска осуществляет упругую связь рамы (кузова) автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги. Подвеска автомобиля состоит из упругого, направляющего и гасящего устройств. Некоторые подвески включают также стабилизатор поперечной устойчивости.

^ Практическая технология – это отработанная опытом совокупность процессов и операций по созданию определенного вида потребительной стоимости. Данная технология может быть представлена, изображена, описана и т.д.

^ Распределитель зажигания, трамблер (англ. distributor, нем. ROV - Rotierende hochspannungsVerteilung) - распределяет высокое напряжение по свечам цилиндров двигателя. На контактных системах зажигания, как правило, объединен с прерывателем, на бесконтактных - с датчиком импульсов, на более современных либо отсутствует, либо объединен с катушкой зажигания, коммутатором и датчиками (системы HEI, CID, CIC).

^ Распределительный вал стальной, кулачки и опорные шейки подвергнуты термообработке ТВЧ; устанавливается в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения, представляющих собой стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом.

^ Свечи зажигания (spark plug) - необходимы для образования искрового разряда и зажигания рабочей смеси в камере сгорания двигателя. Свечи устанавливаются в головке цилиндра. Когда импульс тока высокого напряжения попадает на свечу зажигания, между ее электродами проскакивает искра - именно она воспламеняет рабочую смесь.

^ Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей.

Система питания включает приборы подачи в карбюратор топлива и воздуха, приготовления горячей смеси и выпуска отработавших газов. Система питания состоит из топливного бака, топливного насоса, топливопроводов, воздушного фильтра, карбюратора, глушителей и трубопроводов.


Техника - специфически инженерный способ использования сил и энергий природы. Техника в современном мире неотделима от широко понимаемой технологии.

Технология в широком современном понимании — это совокупность принципов, образующих своего рода «техносферу», состояние которой определяется и уже достигнутой технологией, и различными социокультурными факторами и процессами.

Электроды выполнены в виде пластин, одна из которых изготовлена из губчатого свинца (Pb), а вторая - из двуокиси свинца (PbO2). В результате взаимодействия электролита с электродами на них возникает разность потенциалов.

^ Электронный блок управления (ЭБУ, ECU, PCM) - именно он выполняет в системе главную роль. Его работа состоит в сборе информации от датчиков (для управления зажиганием основными датчиками являются датчик положения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик детонации, датчик угла открытия дроссельной заслонки), расчете оптимального момента зажигания и времени зарядки катушки и конкретно управление через коммутатор первичной цепью катушки. На современных автомобилях блок управления системой зажигания объединен с блоком управления впрыском топлива.


^ ТЕКСТЫ ЛЕКЦИЙ


Лекция №1 Роль технической и технологической культуры в развитии общества.


Под техникой в целом понимается: совокупность технических устройств; совокупность различных видов технической деятельности по их созданию; совокупность технических знаний.

^ Техника, в широком понимании, возникла вместе с возникновением Homo sapiens и долгое время развивалась независимо от науки. В античности понятие «тэхнэ» обнимает и технику, и техническое знание, и искусство. В узком понимании техника возникла в эпоху Возрождения, когда технические устройства начали рассчитывать на основе научных знаний, когда начала формироваться техническая теория.

К сущностным характеристикам техники относятся следующие:

  • Техника представляет собой артефакт (искусственное образование). При этом используются определенные замыслы, идеи, знания, опыт. Создание технических устройств помимо замыслов, знаковых средств предполагает и особую организацию деятельности. Все поле артефактов, очевидно, нужно разделить на два больших класса — технику и знаки. Если техника живет по законам первой природы, то знаки живут по законам языковой коммуникации и семиотической деятельности (их используют для создания идеальных предметов — в науке, искусстве, проектировании и т. д.). И хотя любое техническое сооружение в культуре означено, как-то описано в языке, сама техника не является языком.

  • Техника является «инструментом», другими словами, всегда используется как средство, орудие, удовлетворяющее или разрешающее определенную человеческую потребность (в силе, движении, энергии, защите и т. д.).

  • Техника — это самостоятельный мир, реальность. Техника противопоставляется природе, искусству, языку, всему живому, наконец, человеку. Но с техникой связывается определенный способ существования человека, в наше время — судьба цивилизации. ХХ столетие стало веком технической науки и философии техники.

  • Техника представляет собой специфически инженерный способ использования сил и энергий природы.

  • Техника в современном мире неотделима от широко понимаемой технологии. Технология в широком современном понимании — это совокупность принципов, образующих своего рода «техносферу», состояние которой определяется и уже достигнутой технологией, и различными социокультурными факторами и процессами.

Техника — это то, что выступает в качестве средства человеческой деятельности, то, что в значительной степени определяется контекстом деятельности (назовем эту деятельность условно «технико-использующей»). Однако техника — это не сама технико-использующая деятельность и не просто процессы природы, а создание условий, позволяющих человеку осуществить определенную деятельность принципиально за счет сил и процессов природы. В свою очередь, чтобы создать такие условия необходима еще одна деятельность; назовем ее «технико-производящей», в культуре именно эту деятельность чаще всего называют технической (инженерной, технологической). На стыке технико-производящей и технико-использующей деятельности живут собственно технические сооружения (орудия, машины, механизмы). Однако технические сооружения являются не только продуктами технической деятельности и средствами использующей деятельности, но и культурными (средовыми) условиями жизни человека: по сути, они влияют на все стороны его жизни — образ жизни, потребности, жизненную среду и т. д.

Таким образом, сущность техники описывается в пространстве четырех координат: технико – производящая деятельность, техническое сооружение, технико – использующая деятельность, техническая среда.

В этой схеме важно обратить внимание на средний элемент — техническое сооружение. Он выполняет роль своеобразного посредника. С одной стороны, техническое сооружение живет по законам деятельности и является продуктом технико-производящей деятельности, с другой — по законам природы и деятельности и является средством или условием технико-использующей деятельности. Подобное двойное существование техники — одна из причин сложности ее изучения. Основная проблема сущностного описания техники состоит, с одной стороны, в категориальном описании указанных здесь четырех планов (координат) техники, с другой — в таком совмещении этих планов, которое отвечает природе техники.
^

Социальная оценка результатов развития техники.


Современный инженер и представитель технических наук обязаны прислушиваться не только к голосу ученых и технических специалистов, но и к голосу собственной совести, к общественному мнению, особенно если результаты его работы могут повлиять на здоровье и образ жизни людей, затронуть памятники культуры, нарушить равновесие природной среды и т. д. Когда влияние инженерной деятельности становится глобальным, ее решения перестают быть узко профессиональным делом, становятся предметом всеобщего обсуждения, а иногда и осуждения. И хотя научно-техническая разработка остается делом специалистов, принятие решения по такого рода проектам — прерогатива общества. Никакие ссылки на экономическую, техническую и даже государственную целесообразность не могут оправдать социального, морального, психологического, экологического ущерба, который может быть следствием реализации некоторых проектов. Их открытое обсуждение, разъяснение достоинств и недостатков, конструктивная и объективная критика в широкой печати, социальная экспертиза, выдвижение альтернативных проектов и планов становятся важнейшим атрибутом современной жизни, неизбежным условием и следствием ее демократизации.

Изначальная цель инженерной деятельности — служить человеку, удовлетворению его потребностей и нужд. Однако современная техника часто употребляется во вред человеку и даже человечеству в целом. Это относится не только к использованию техники для целенаправленного уничтожения людей, но также к повседневной эксплуатации инженерно-технических устройств. Если инженер и проектировщик не предусмотрели того, что, наряду с точными экономическими и четкими техническими требованиями эксплуатации, должны быть соблюдены также и требования безопасного, бесшумного, удобного, экологичного применения инженерных устройств, то из средства служения людям техника может стать враждебной человеку и даже подвергнуть опасности само его существование на Земле. Эта особенность современной ситуации выдвигает на первый план проблему этики и социальной ответственности инженера и проектировщика перед обществом и отдельными людьми.

Таким образом, оценка техники становится сегодня составной частью инженерной деятельности. Вероятно, следовало бы говорить о социальной оценке техники, но в таком случае не фиксируются такие важные аспекты, как например, экологический. Иногда оценку техники называют также социально-гуманитарной (социально-экономической, социально-экологической и т. п.) экспертизой технических проектов. Оценка техники, или оценка последствий техники, является междисциплинарной задачей и требует, несомненно, подготовки специалистов широкого профиля, обладающих не только научно-техническими и естественнонаучными, но и социально-гуманитарными знаниями. Однако это не означает, что ответственность отдельного рядового инженера при этом уменьшается — напротив, коллективная деятельность должна сочетаться с индивидуальной ответственностью. А такая ответственность означает необходимость развития самосознания всех инженеров в плане осознания необходимости социальной, экологической и т. п. оценки техники.


Лекция №2 История техники и технических наук.
^

Зарождение и развитие технических знаний в античности.


Построение правил (норм) мышления, а также задание основных «кирпичей» («начал»), из которых можно было строить «здание» подлинного мира, создало новую интеллектуальную ситуацию. С точки зрения «начал» и правил мышления все ранее полученные знания и представления нуждались в переосмыслении. Конкретно в переосмыслении нуждались знания, заимствованные греками от египтян и шумер (математические и астрономические), знания, полученные самими греками (софистами и натурфилософами) в ходе рассуждений, наконец, собственные и заимствованные с Востока мифологические и религиозные представления. Все эти знания и представления воспринимались как «темные», «запутанные». Чтобы получить о нем правильное, ясное представление, сначала необходимо было выбрать некоторую область знаний и представлений (область бытия) и критически отнестись к полученным ранее знаниям и представлениям, отбросить ложные и абсурдные знания, оставить правдоподобные. Следующий шаг — нахождение (построение) «начал», соответствующих данной области бытия. По сути, эти «начала» задавали исходные идеальные объекты и операции: область знаний и доказательств, опирающиеся на эти начала, и называли «наукой». Последний шаг — действия с идеальными объектами (по форме это выливалось в доказательства и решения «проблем»): сведение более сложных, еще не описанных в науке идеальных объектов к более простым, уже описанным. Действия с идеальными объектами подчинялись, с одной стороны, правилам мышления (т. е. логике), с другой — отвечали строению «начал» (т. е. онтологии).

Параллельно с этим процессом складывается и психологическая сторона научного мышления. Усвоение способов оперирования с выражениями типа «А есть В», следование правилам мышления, обоснование и формулирование начал доказательства и тому подобные моменты способствовали образованию целого ряда новых психологических установок. Прежде всего формируется установка на выявление за видимыми явлениями того, что есть на самом деле. (Например, если кто-либо видит, что против солнца луна всегда светится, — пишет Аристотель, — он сразу же понимает, почему это так, именно вследствие освещения луны солнцем).

Другая установка научного мышления — способность удивляться и изумляться полученному знанию или выясненной причине (началу). Это удивление и изумление как момент мудрости носило остаточный сакральный характер.

С этим же тесно связана и способность искать доказательство и рассуждение, дающие знание или же позволяющие уяснить причину. Поскольку для построения доказательства или рассуждения, как правило, необходимо построить цепочку связанных между собой выражений типа «А есть В», формировалась также способность поиска правильного действия в сфере идеальных объектов и теоретических знаний, без опоры на эмпирические знания. Важной способностью и ценностью становится и желание рассуждать правильно, следовать правилам истинного мышления, избегать противоречий, а если они возникали — снять их.

На основе перечисленных установок и связанных с ними переживаний постепенно складывается античная наука. На сцену истории вышло рациональное научное мышление. Именно оно стало главной пружиной, обеспечивающей развитие античной культуры.

Античное «технэ» — это не техника в нашем понимании, а все, что сделано руками. В старой религиозно-мифологической традиции изготовление вещей понималось как совместное действие людей и богов. В новой, научно-философской, традиции еще нужно было понять, что такое изготовление вещей, ведь боги в этом процессе уже не участвовали. Философы каждый день могли наблюдать как ремесленники и художники создавали свои изделия, однако обычное для простого человека дело в плане философского осмысления было трудной проблемой.

В античности есть примеры использования полученных научным путем знаний — в практических областях. Это были геодезическая практика, изготовление орудий, основанных на действии рычага, и определение устойчивости кораблей в кораблестроении. Например, при прокладке водопровода Эвпалина, который копался с двух сторон горы, греческие инженеры, как известно, использовали геометрические соображения (вероятно, подобие двух треугольников, описанных вокруг горы и измерили соответствующие углы и стороны этих треугольников; одни стороны и углы они определяли на основе измерений, а другие определяли из геометрических отношений).

Но больше было других случаев, когда знания отношений не могли быть рассмотрены как модель реальных отношений в вещах. Например, Аристотель утверждал, что тела падают тем быстрее, чем больше весят, однако сегодня мы знаем, что это не так. Опять же Аристотель говорил, что нагревание ведет к выздоровлению, но в каких случаях? Известно, что во многих случаях нагревание усугубляет заболевание. Хотя Аристотель и различил естественное изменение и создание вещей и даже ввел понятие природы, он не мог понять, что моделесообразность знания практическому действию как-то связана с понятием природы. Впрочем, здесь нет ничего удивительного, природа и естественное понимались в античности не так, как в культуре Нового времени. Естественное просто противопоставлялось искусственному, т. е. сделанному или рождающемуся самостоятельно. Природа понималась как один из видов бытия наряду с другими, а именно как такое «начало, изменения которого лежат в нем самом». Природа не рассматривалась как источник законов природы, сил и энергий, как необходимое условие инженерного действия. Подавляющая масса античных техников действовали по старинке, т. е. рецептурно, большинство из них охотнее обращались не к философии, а к магическим трактатам, в которых они находили принципы, вдохновляющие их в практической деятельности. Например, такие: «Одна стихия радуется другой», «Одна стихия правит другой», «Одна стихия побеждает другую», «Как зерно порождает зерно, а человек человека, так и золото приносит золото».

Однако помимо техников, не отличавшихся от ремесленников, в античной культуре, как мы уже отмечали, действовали пусть и редкие фигуры ученых-техников (предтечи будущих инженеров и ученых-естественников). Евдокс, Архит, Архимед, Гиппарх, Птолемей, очевидно, не только хорошо понимали философские размышления о науке и опыте, мудрости и искусстве (технике), но и, несомненно, применяли некоторые из философских идей в своем творчестве.

Рассмотрим этот процесс несколько подробнее. Г. Дильс в ставшей уже классической работе «Античная техника» пишет: «Исходная величина, которую древние инженеры клали в основу при устройстве метательных машин — это калибр, т. е. диаметр канала, в котором двигаются упругие натянутые жилы, с помощью которых орудие заряжается (натяжение) и стреляет.

Одно из необходимых условий решения таких задач — перепредставление в математической онтологии реального объекта. Если в шумеро-вавилонской математике чертежи как планы полей воспринимались писцами в виде уменьшенных реальных объектов, то в античной науке чертеж мыслится как бытие, существенно отличающееся от бытия вещей (реальных объектов).

Переход от использования в технике отдельных научных знаний к построению своеобразной античной «технической науки» мы находим в исследованиях Архимеда. Но отдельные предпосылки этого процесса можно найти и в самой античной математике. Например, в «Началах» Евклида нетрудно заметить группировку теорем (положений), которая вполне схожа с группировкой технических знаний. (В технических теориях, как известно, описываются классы однородных идеальных объектов — колебательные контуры, кинематические цепи, тепловые и электрические машины и т. д.). Евклид объединяет математические знания, описывающие классы однородных объектов, в отдельные книги.

Интересные случаи использования научных знаний в технике демонстрирует работа Архимеда «О плавающих телах». По сути, это — вариант «технической науки до технической техники», однако представленный в форме античной теории, из которой изгнано всякое упоминание об объектах техники (кораблях).

Действительно, работа построена по всем канонам античной науки: формулируется аксиома, на основе которой доказываются теоремы, при доказательстве последующих теорем используется знание предыдущих. В тексте работы не приведены эмпирические знания, описания наблюдений или опытов; идеальные объекты — идеальная жидкость и погружены в нее тела — не противопоставляются реальным жидкостям и телам. Вообще, если термины «жидкость» и «тело» не относить к реальным объектам, а связывать только с идеальными объектами и процедурами развертывания теории, то науку, которую построил Архимед, по способу описания нельзя отличить от математической теории «Начал» Евклида. Тем не менее можно показать, что Архимед при построении своей теории использовал эмпирические знания о реальных жидкостях и телах и сам его метод доказательства существенно отличается от математического.

Чем же отличается «техническая» наука Архимеда от современных технических наук классического типа? Казалось бы, и там и тут — реальное обращение к объектам техники и теоретическое описание закономерностей их строения и функционирования. И там и тут налицо применение для этих целей математического аппарата. И там и тут дело не ограничивается лишь реальными объектами техники, изучаются также случаи, мыслимые лишь теоретически, т. е. те, которые конструируются на уровне идеальных объектов, но не воплощены еще в техническом устройстве (опережающая роль науки). Отличие все-таки принципиальное — у Архимеда нет специального языка технической теории, специфических для технической науки онтологических схем и понятий. Сцепление разных языков в его работе достигается за счет онтологической схемы (чертежей), которая еще не превратилась в специфическое, самостоятельное средство научно-технического мышления (как, скажем, позднее, в конце XIX — начале XX веков это произошло со схемой колебательного контура, кинематического звена, четырехполюсника и т. п.).

Завершая анализ техники античной культуры, нужно отметить, что рациональное, философско-научное мышление оказало определенное влияние и на развитие античной технологии. Другой момент — обострившееся под влиянием философии и науки зрение к природным явлениям и эффектам. Развитие наук о равномерном движении, небе, душе, музыке, государстве, плавающих телах и ряд других позволило античным техникам подменить ряд новых природных эффектов и продвинуть вперед технику и технологию в соответствующих областях — строительстве военных машин и кораблей, создании астрономических приборов и музыкальных инструментов, моделировании движений небесных сфер и планет, изобретении механических и водяных игрушек, искусстве управления государством и т. п.
^

Переосмысление представлений о природе и науке в средние века.


С. С. Аверинцев вслед за рядом других культурологов подчеркивает, что в средневековой культуре действуют три неравноценных начала: архаическое (языческое), античное и христианское. Именно христианское мировоззрение как ведущая ценностная система цементировало и придавало новый смысл как языческим, так и античным формам сознания и поведения.

Наиболее интересно явление, происходившее в средние века и оказавшее огромное воздействие в дальнейшем на новоевропейское мышление — это переосмысление представлений о природе, науке (знании) и человеческом действии. В конце античной культуры все эти три образования понимались достаточно рационально. Теперь же и природа, и наука, и человеческие действия начинают переосмысляться с точки зрения представлений о живом христианском Боге. И при этом, что важно, сохраняются, конечно, в видоизмененной форме рационалистические смысловые структуры этих представлений.

Понятие природы. Помимо двух своих античных значений (того, что существует и является «началом» изменений, источник которых лежит в самом этом начале;) это понятие приобретает по меньшей мере еще три смысла. Природа начинает пониматься как «сотворенная» (Богом), «творящая» (хотя Бог природу создал, Он ней присутствует и все, в природе происходящее, обязано этому присутствию), и «природа для человека». Под влиянием первого понимания отдельные роды бытия, описанные в античных науках, начинают переосмысляться в представлении о единой живой природе, замысленной по плану Творца и поэтому гармоничной и продуманной. Отчасти Бог, творящий мир в пять дней, выступает (в плане современной технической ретроспекции) в качестве предтечи будущего проектировщика и инженера, для которых функции замышления и реализации замышленного являются сущностными. На втором плане, однако, сохраняется и античное понимание природы как самоценное начало движения и изменения.

Под влиянием понимания природы как творящей (животворящей) за всеми изменениями, которые наблюдаются в природе, человек начинает видеть (прозревать) скрытые Божественные силы, процессы и энергии. Источник изменений, имеющих место в природе, принадлежит не природе, но прежде всего Богу и уже через посредство последнего, самой природе. В связи с этим естественные изменения и связи, наблюдаемые в природе и описываемые в науке, трактуются в средневековой философии и теологии как происходящие в соответствии с «Божественными законами» (Божественным замыслом, волей, энергией). С понятием «творящей» природы человека постепенно начинает уяснять, что в природе скрыты огромные силы и энергии, доступ к которым в принципе человеку не закрыт. Человек при определенных духовных условиях в состоянии приобщиться к замыслам Бога; в результате он может узнать устройство и план природы, замыслы и законы, в соответствии с которыми происходят природные изменения. Если для античного философа в природе ничего нет кроме сущности, то для средневекового человека в природе принципиально скрыты могущественные силы, процессы и энергии. Природа по твердому убеждению средневековых философов не только сотворена Богом, но и предназначена для человека, его пользы и жизни.

Понятие науки. И наука переосмысляется под влиянием христианского мировоззрения. Знания (наука) — это теперь не просто то, что удовлетворяет логике и онтологии, что описывает существующее, а то, что отвечает Божественному провидению и замыслу. Разум человека, его мышление должны быть настроены в унисон Божественному разуму, стараться уподобиться ему. В целом наука теперь понимается не только как описывающая природу, но и как отзывающаяся на Божественное провидение, т. е. выявляющая в природе Божественную сущность. Средневековая наука в этом смысле является в отношении к природе не только описательной, но и предписывающей, нормативной.

Понятие действия. Отчасти возвращаясь к языческим (древним) воззрениям, человек рассматривает свое действие как эффективное только в том случае, если оно поддерживается Богом. Но в силу сохраняющихся античных представлений это понимание не приобретает буквальной сакральной трактовки, а приводит к идее сродства, подобия человеческого и божественного действия. Последнее, однако, предполагает настройку, проникновение в божественный замысел, куда входит и познание природы. Наиболее известный пример здесь — техника создания церквей, храмов, икон и других церковных сооружений. Ремесленному и церковному действу в этих случаях всегда предшествовали молитвы и посты, они же сопровождали процесс изготовления. Форма и строение всех подобных сооружений определялась не только исходя из традиции, канона, рецептурного действия, но и Божественной природы (сущности) этих сооружений. В целом же в Средние века развитие техники происходило пока достаточно традиционно.
^

Формирование предпосылок науки и инженерии в эпоху Возрождения.


В этот период происходит смена ведущего культурного начала: на первое место снова выходят рациональные, философско-научные представления, с точки зрения которых начинают переосмысляться средневековые понятия. Другая важная особенность ренессансной культуры — новое понимание человека. Человек эпохи Возрождения сознает себя уже не в качестве твари Божьей, а свободным мастером, поставленным в центр мира, который по своей воле и желанию может стать или низшим, или высшим существом. Хотя человек признает свое Божественное происхождение, он и сам ощущает себя творцом.

Обе указанные особенности ренессансной культуры приводят также к новому пониманию понятий природа, наука и человеческое действие. На место Божественных законов постепенно становятся природные, на место скрытых Божественных сил, процессов и энергий — скрытые природные процессы, а природа сотворенная и творящая превращается в понятие природы как источника скрытых естественных процессов, подчиняющихся законам природы. Наука и знания теперь понимаются не только как описывающие природу, но и выявляющие, устанавливающие ее законы. В данном случае выявление законов природы — это только отчасти их описание, что важнее, выявление законов природы предполагает их конституирование. В понятии закона природы проглядывают идеи творения, а также подобия природного и человеческого (природа принципиально познаваема, ее процессы могут служить человеку).

Наконец, необходимым условием деятельности человека, направленной на использование сил и энергий природы, является предварительное познание «законов природы». Другое необходимое условие — определение пусковых действий человека, так сказать, высвобождающих, запускающих процессы природы. Законы природы, считает ренессансный мыслитель, может познать не только святой, но и обычный человек (ученый). Однако пока еще при условии, что он рефлексирует свою деятельность, сверяя ее с Божественным образцом. В этой связи интересно обратить внимание на представление о «естественном маге» (своего рода предтече инженера), появившемся в период Возрождения. Пико делла Мирандола писал, что маг «вызывает на свет силы, как если бы из потаенных мест они сами распространялись и заполняли мир благодаря всеблагости Божьей. Он не столько творит чудеса, сколько скромно прислуживает творящей чудеса природе».

В лице ученого-инженера ренессансный мыслитель может использовать эти законы для творения нужной человеку «новой природы». В результате сближаются и переосмысляются: законы природы и античные начала; познание, рефлексия и технические действия; божественный разум, космос и природа. Однако Возрождение — это, образно говоря, только горн, куда попали для переплавки все перечисленные смыслы понимания природы, драгоценный же новый сплав получается лишь в трудах философов Нового времени.

Ключевой фигурой здесь, безусловно, является Ф. Бэкон. Именно он делает последний шаг, объявляя природу основным объектом новой науки и трактуя природу полностью в естественной модальности. Не меньшее значение имеет трактовка Бэконом природы как условия практического (инженерного) действия, производящего «новую природу», как источника естественных процессов, однако вызванных (запущенных) практическими действиями человека. Не менее важным является установленная Беконом принципиальная связь научного познания и практического действия. Ф. Бэкон соединил три звена: представление о научном познании, об инженерном действии и о природе, как условии и объекте и первого и второго.

С этого периода начинает формироваться понимание природы как бесконечного резервуара материалов, сил, энергий, которые человек может использовать при условии, если опишет в науке законы природы.

Сегодня ренессансные и относящиеся к XVI-XVII столетию представления о природе, науке и возможностях человеческого действия, вероятно, могут быть восприняты как вполне очевидные, соответствующие самой сути (природе) этих вещей. Но было бы ошибкой думать, что именно так и воспринимали эти представления в ту эпоху. Напротив, эти представления были исключительно революционными, их разделяла лишь небольшая группа ученых новой формации. Более того, в те времена даже и для этих ученых подобные представления, отчасти, воспринимались как гипотетическое знание. Действительно, от замысла (реализовать на основе науки силы природы) до реализации дистанция была еще достаточно большая. С современной точки зрения понятно, что это был именно замысел, своеобразный социальный проект (наподобие платоновского государства) и было неизвестно, удастся ли этот замысел реализовать.


Лекция №3. Развитие инженерной деятельности и проектирования.
^

Этапы развития научно-технической деятельности. Классическая инженерная деятельность.


Общество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-экономических факторов и психологии потребителя, а не только технических и конструктивных параметров будущего изделия. Инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний (т. е. знаний, полученных в научной деятельности) для создания искусственных, технических систем. В этом заключается ее отличие от технической деятельности, которая основывается более на опыте, практических навыках, догадке.

Первые импровизированные инженеры появляются именно в эпоху Возрождения. Они формируются в среде ученых, обратившихся к технике, или ремесленников-самоучек, приобщившихся к науке. Решая технические задачи, первые инженеры и изобретатели обратились за помощью к математике и механике, из которых они заимствовали знания и методы для проведения инженерных расчетов. Первые инженеры — это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству, алхимики и врачи, математики, естествоиспытатели и изобретатели. Таковы, например, Леон Батиста Альберти, Леонард да Винчи, Никколо Тарталья, Джироламо Кардано, Джон Непер и др.

Двойственная ориентация инженера — с одной стороны, на научные исследования естественных, природных явлений, а с другой, — на производство, или воспроизведение, своего замысла целенаправленной деятельностью человека-творца — заставляет его взглянуть на свое изделие иначе, чем это делают и ремесленник, и ученый-естествоиспытатель. С течением времени структура инженерной деятельности усложняется. Классическая инженерная деятельность включала в себя изобретательство, конструирование и организацию изготовления (производства) технических систем, а также инженерные исследования и проектирование.

Путем изобретательской деятельности на основании научных знаний и технических изобретений заново создаются новые принципы действия, способы реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. Сложности в изготовлении, конструировании и техническом обслуживании, а также необходимость создания технических систем, все или некоторые компоненты которых принципиально отличны от существующих, стимулируют производство особого продукта, объективированного в виде патентов, авторских свидетельств, изобретений и т. д. Образцы такого рода деятельности продемонстрировали многие ученые-естествоиспытатели. Например, Гук изобрел микроскоп, Герц — новую аппаратуру для регистрации и получения электромагнитных волн. Гюйгенс придумал конструкцию часов, которая осуществила движение центра тяжести маятника по циклоиде — так, чтобы время его качания не зависело от величины размаха. Ньютон изобрел телескоп совершенно новой конструкции. Эйнштейн всю свою жизнь уделял большое внимание конструкторско-изобретательскому творчеству. Его можно считать одним из изобретателей магнитодинамического насоса для перекачки жидких металлов, холодильных машин, гигроскопических компасов, автоматической фотокамеры, электрометров, слухового аппарата и т. п.

Лишь на первых этапах становления инженерной деятельности изобретательство опирается на эмпирический уровень знания. В условиях же развитой технической науки всякое изобретение основывается на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими.

С развитием массового производства возникает необходимость его специальной проектно-конструкторской подготовки. Конструирование представляет собой разработку конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе его изготовления на производстве. Конструкция технической системы представляет собой определенным образом связанные стандартные элементы, выпускаемые промышленностью или изобретенные заново, и является общей для целого класса изделий производства.

Исходным материалом деятельности изготовления являются материальные ресурсы, из которых создается изделие. Эта деятельность связана с монтажом уже готовых элементов конструкции и с параллельным изготовлением новых элементов. Функции инженера в данном случае заключаются в организации производства конкретного класса изделий и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системы.

Часто крупные инженеры одновременно сочетают в себе и изобретателя, и конструктора, и организатора производства. Однако современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо организации производства и технологии изготовления технических систем.

Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность, осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают в себя предпроектное обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, характеристику эффективности разработки, анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т. д.

В процессе функционирования и развития инженерной деятельности в ней происходит накопление конструктивно-технических и технологических знаний, которые представляют собой эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике. С появлением и развитием технических наук изменилась и сама инженерная деятельность. В ней постепенно выделились новые направления, тесно связанные с научной деятельностью (но не сводимые к ней), с проработкой общей идеи, замысла создаваемой системы, изделия, сооружения, устройства и прежде всего — проектирование.

Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью особого (точного) графического изображения замысла инженера для его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность связывается с научно-техническимси расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным исследованием.

Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т. е. потребность в создании определенных объектов, вызванная либо «разрывами» в практике их изготовления, либо конкуренцией, либо потребностями развивающейся социальной практики. Продукт проектировочной деятельности в отличие от конструкторской выражается в особой знаковой форме — в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в памяти ЭВМ и т. д.

Возрастание специализации различных видов инженерной деятельности привело в последнее время к необходимости ее теоретического описания: во-первых, в целях обучения и передачи опыта и, во-вторых, для осуществления автоматизации самого процесса проектирования и конструирования технических систем. Выделение же проектирования в сфере инженерной деятельности и его обособление в самостоятельную область деятельности во второй половине ХХ века привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного на приложение знаний лишь естественных и технических наук и созданию относительно простых технических систем. Результатом этого кризиса было формирование системотехнической деятельности, направленной на создание сложных технических систем.
^

Системотехническая деятельность.


Во второй половине ХХ века изменяется не только объект инженерной деятельности (вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т. п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система), но изменяется и сама инженерная деятельность, которая стала весьма сложной, требующей организации и управления. Другими словами, наряду с прогрессирующей дифференциацией инженерной деятельности по различным ее отраслям и видам, нарастает процесс ее интеграции. А для осуществления такой интеграции требуются особые специалисты — инженеры-системотехники.

Анализ системотехнической деятельности показывает, что она неоднородна и включает в себя различные виды инженерных разработок и научных исследований. В нее оказываются вовлеченными многие отраслевые и академические институты; над одними и теми же проектами трудятся специалисты самых различных областей науки и техники. В силу этого координация всех аспектов системотехнической деятельности оказывается нетривиальной научной, инженерной и организационной задачей.

Системотехническая деятельность осуществляется различными группами специалистов, занимающихся разработкой отдельных подсистем. Расчленение сложной технической системы на подсистемы идет по разным признакам: в соответствии со специализацией, существующей в технических науках; по области изготовления относительно проектировочных и инженерных групп; в соответствии со сложившимися организационными подразделениями. Кроме того для реализации системотехнической деятельности требуется группа особых специалистов (скорее, их следует назвать универсалистами) — координаторов (главный конструктор, руководитель темы, главный специалист проекта или службы научной координации, руководитель научно-тематического отдела). Эти специалисты осуществляют координацию, равно как и научно-тематическое руководство и в плане объединения различных подсистем, и в плане объединения отдельных операций системотехнической деятельности в единое целое.

Обычно системотехническая деятельность распадается на следующие шесть фаз: 1. подготовка технического задания (иначе аванпроекта), 2. предпроектная стадия, 3. разработка эскизного проекта,4. изготовление и внедрение, 5. эксплуатация и 6. оценка. Иногда добавляется еще одна фаза — «ликвидация», или «уничтожение» системы, что в современных условиях зачастую является весьма сложной задачей из-за возможных экологических последствий этого процесса. На каждой фазе системотехнической деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщенных операций. Эта последовательность включает в себя анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценку и выбор альтернатив, моделирование, корректировку и реализацию решения.

Подготовка технического задания начинается с анализа потребностей (первый шаг). Цель данной фазы — множество пригодных решений проектной проблемы. Начальной точкой системотехнической деятельности является гипотетическая потребность, существующая в определенной социально-экономической сфере. Анализ потребностей должен продемонстрировать, действительно ли существует первоначальная потребность, имеет ли она широкое распространение или является скрытой. Потребность появляется тогда, когда становится возможной ее экономическая реализация. На втором шаге исследуется порожденная потребностью проектная проблема. В инженерной формулировке проблемы, являющейся результатом «идентификации системы», определяются параметры системы, ограничительные условия и главные проектные критерии. Проектируемая система рассматривается здесь как «черный ящик», содержание которого неизвестно. Третий шаг изучения осуществимости представляет собой синтез возможных решений. Синтез заключается в «прилаживании» друг к другу частей или отдельных идей проекта с целью получения интегрированного целого. Из полученных в результате синтеза множества внушающих доверие альтернативных решений должны быть выбраны потенциально пригодные решения проблемы. Каждое из них является абстракцией, идеализацией, которая учитывает только некоторые главные факторы, но опускает многие второстепенные факторы. Последние могут, однако, иметь решающее значение при выяснении возможности или невозможности данного решения. Поэтому четвертый шаг заключается в определении физической реализуемости решений проблемы. На пятом шаге из реализуемых решений выбираются экономически рентабельные решения. Однако может оказаться, что даже экономически рентабельные решения проектной проблемы не могут быть реализованы, если этого не позволяют имеющиеся финансовые ресурсы. В результате определения финансовой осуществимости (шестой шаг) остается множество пригодных решений, которые и являются результатом первой фазы.

Предварительное проектирование имеет целью установить, какая из предложенных на предыдущей фазе альтернатив является наилучшей проектной идеей. Результатом этой фазы является общая идея системы, которая будет служить руководством для детального проектирования. Первый шаг заключается в выборе из проектных идей. В множестве пригодных решений, разработанных при изучении осуществимости, должно быть определено наиболее перспективное решение как предварительная идея проекта. Второй шаг состоит в формулировке математических моделей как прототипов проектируемой системы. В результате анализа чувствительности системы (третий шаг) за счет экспериментирования с ее входами и выходами определяются критические проектные параметры, точные пределы чувствительности системы на внешние воздействия. Определяется, какие минимальные воздействия на входы (независимые переменные) ведут к изменениям выходов (зависимые переменные). На четвертом шаге — это анализ совместимости — система должна быть представлена как объект, сам являющийся комбинацией объектов на нижележащем уровне сложности, которые представляют собой подсистемы и могут быть комбинацией компонентов, в свою очередь состоящих из более мелких частей, имеющий иерархическую структуру. Точные проектные параметры, которые выявлены при анализе чувствительности, должны быть откорректированы с точки зрения приспособления друг к другу подсистем и компонентов, увеличения их взаимной совместимости. В результате этого шага получаются «пригнанные параметры». Поскольку система действует в динамической окружающей среде, она должна иметь такую стабильность, чтобы изменения в этой среде не были причиной «катастроф» в системе. Цель анализа стабильности (пятый шаг) — исследовать поведение системы в необычных обстоятельствах, чтобы была уверенность, что система как целое не является нестабильной, определить области, в которых проектные параметры являются нестабильными, определить риск и последствия изменений окружающей среды, которые могли бы быть причиной «катастроф» в системе. До шестого шага все главные параметры не фиксировались на определенном и едином значении. На стадии оптимизации проектного решения это необходимо сделать. Таким образом, на шестом шаге осуществляется окончательный выбор наилучшего решения среди нескольких альтернатив. Седьмой шаг предварительного проектирования называется «проекция в будущее». Действительно, некоторые компоненты системы устаревают прежде, чем ее проектирование будет завершено. Поэтому проектировщик должен знать общее направление и тенденции технического развития. В проекте необходимо учитывать возможности технического прогресса, например, новые компоненты и подсистемы, которые могут быть добавлены к системе в будущем. Могут измениться также вкусы потребителей или предложения конкурентов, т. е. социально-экономические условия. На восьмом шаге предполагается изучить, как сама система будет вести себя в будущем (предсказание поведения системы). Девятый шаг осуществляется в испытательной лаборатории, где производится экспериментальная проверка идеи. Испытания не ограничиваются только доказательством удовлетворительности работы системы или ее компонентов. Они могут также ответить на вопрос о физической реализуемости системы, если это невозможно сделать на основе анализа или прошлого опыта. Наконец, в результате ряда шагов проект становится очень сложным, поэтому десятый шаг заключается в устранении ненужной сложности, в упрощении проекта.

Цель разработки эскизного проекта — довести предварительную идею системы до физической реализации и разработать окончательную конструкцию системы. Общая идея системы зафиксирована, подсистемы точно определены, и имеется предварительное решение выполнить полный проект. Для этого необходимы специалисты, время и деньги. Поэтому на первом шаге (подготовка к проектированию) обосновывается бюджет и осуществляется организация проектирования. Второй шаг заключается в общем проектировании подсистем по тем же этапам, что и предварительное проектирование системы в целом. Однако требования совместимости и совместного действия подсистем накладывают на них большие ограничения, чем факторы окружающей среды на систему в целом. В соответствии с предварительными планами подсистем разрабатываются проекты компонент (третий шаг), что является фактически повторением проектирования подсистем. Однако проектирование на более низких уровнях становится менее абстрактным. Результаты проектирования компонентов фиксируются в предварительных планах, которые являются основой для детального проектирования частей , являющихся элементарными составляющими компонентов (четвертый шаг). Наконец, возникает вопрос о физической реализации, который при проектировании подсистем и компонентов был относительно второстепенным. Необходимо решить, каковы должны быть форма, материал и набор инструкций (например, способы обработки материала) для производства частей. Все это фиксируется в детальных чертежах и в спецификациях к ним. Предварительный план компонента должен быть заменен теперь точным и окончательным сборочным чертежом. Далее должны быть вычерчены соответствующие сборочные чертежи для подсистем и, наконец, для системы в целом. Этот процесс, составляющий содержание пятого шага, является итерационным. При подготовке сборочных чертежей происходит корректировка чертежей подсистем, компонентов и частей. Имея полные сборочные чертежи, экспериментальная мастерская может построить первые материализованные прототипы — экспериментальную конструкцию системы (шестой шаг). (Иногда первый прототип и является конечным продуктом). На седьмом шаге, после того, как экспериментальная конструкция изготовлена, составляется программа проверки продукта. Центральным становится вопрос, хорошо ли работает система с точки зрения потребителя. На основе анализа проверочных данных (восьмой шаг) производится обнаружение дефектов, которые служат основой для перепроектирования и усовершенствования системы (девятый шаг) до тех пор, пока окончательное инженерное описание проекта не будет выполнено.

Фаза собственно проектирования системы на этом заканчивается, но ею не завершается системотехнический цикл. Он включает в себя еще планирование производства, распределения потребления и снятия с эксплуатации. Системотехническая деятельность представляет собой комплексный вид деятельности, включающий большое число исполнителей и функций. Целью ее является создание больших технических систем и в связи с этим — организация всех работ и специалистов, привлеченных к этой разработке. Задача инженера-системотехника состоит в организации различных специалистов при проектировании системы.

Таким образом, сегодня проектирование уже не может опираться только на технические науки. Выход инженерной деятельности в сферу социально-технических и социально-экономических разработок привел к обособлению проектирования в самостоятельную область деятельности и трансформации его в системное проектирование, направленное на проектирование (реорганизацию) человеческой (например, управленческой) деятельности, а не только на разработку машинных компонентов. Это приводит к тому, что инженерная деятельность и проектирование меняются местами. Если традиционное инженерное проектирование входит составной частью в инженерную деятельность, то системное проектирование, напротив, может включать (если речь идет о создании новых машинных компонентов) или не включать в себя инженерную деятельность. Сфера приложения системного проектирования расширяется, оно включает в себя все сферы социальной практики (обслуживание, потребление, обучение, управление и т. д.), а не только промышленное производство. Формируется социотехническое проектирование, задачей которого становится целенаправленное изменение социально-организационных структур.


^ Лекция №4. Техническая и технологическая культура древних цивилизаций каменного и бронзового веков.


Неолитическая революция (neolitic revolution) – произошедший в позднепервобытном обществе революционный переворот в производстве, связанный, как правило, с переходом от присваивающего к производящему хозяйству и создавший предпосылки для формирования раннеклассового общества.

Термин «неолитическая революция» ввел в 1949 английский археолог Гордон Чайлд, близкий по своим концептуальным предпочтениям к марксизму и предложивший термин по аналогии с марксистским понятием «промышленная революция». Эта революция, по Чайлду, «трансформировала человеческую экономику, дала человеку контроль над его собственным запасом продовольствия», создав тем самым условия возникновения цивилизации. Поскольку понятие «промышленная революция» к середине 20 в. уже стало общепринятым, то и термин «неолитическая революция» быстро завоевал популярность. Другие варианты названий этого исторического события (например, «революция в производстве пищи», «земледельческая революция») не получили поддержки специалистов.

В настоящее время неолитическая революция считается одним из трех главных революционных изменений в экономике – наряду с промышленной и научно-технической революциями.

^ Ору́дие труда́ — главная часть средств производства. Включает инструменты, машины, приборы, двигатели и т. п., с помощью которых в процессе производства обрабатываются предметы труда, изготовляется продукция.




оставить комментарий
страница5/8
С.Н. Петрова
Дата04.03.2012
Размер1,53 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
плохо
  1
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх