Становление технического и инженерного образования - Становление технического и инженерного образования
В научно-технических знаниях фиксируются явления, свойства и закономерности, присущие создаваемой человечеством предметной среде (техносфере). Технические науки представляют собой специфическую сферу научно-технических знаний, формирующуюся в ходе исследования и проектирования инженерных объектов, в которых и с использованием которых осуществляется целесообразное преобразование вещества, энергии, информации. Технические науки, составляя основу для поиска, создания и эксплуатации соответствующих инженерным задачам предметных структур практики, обеспечивают инженеров знаниями, необходимыми для расчетно-проектировочной деятельности, что позволяет, с одной стороны, определять функциональные, конструктивные и иные параметры создаваемых объектов, а с другой - структурирует саму процедуру разработки технических устройств и технологических процессов. Сфера технических наук характеризуется взаимодействием с естественными науками, широким привлечением и развитием математического аппарата, методов моделирования и т. п.
В становлении и развитии технических наук можно выделить несколько этапов.
I этап. Возникновение элементов научно-технического знания в древних культурах. История технических наук неразрывно связана с историей технического знания, которое возникает в результате развития культуры Древнего мира (V в до н. э.). Технические знания в древних культурах представляли собой религиозно-мифологическое осмысление практической деятельности человека и применялись, например, при строительстве храмов, других культовых сооружений. Надо отметить, что долгое время наука развивалась отдельно от техники. Так, в античном мире различали тэхнэ и эпистеме -- технику без науки и науку без техники. Но уже в эпоху эллинизма появляются элементы научно-технического знания. Например, открывая закон рычага, законы движения "плавающих тел", Архимед закладывает начала механики и гидростатики. Древнеримский архитектор Витрувий изложил первые представления о прочности в трактате "Десять книг об архитектуре" (I в. до н. э.).
II этап. Технические знания в Средние века (У-Х/Увв.). В Средние века в основном развивались ремесленные знания и алхимические рецепты. Стимулами к развитию технического знания были становление строительно-архитектурного дела, развитие мореплавания. Создаваемые астрономические приборы и механические часы выступали связующим звеном между сферами науки и ремесла. Особенность науки и техники в Средние века определялась христианским мировоззрением, с позиций которого труд рассматривался как форма служения Богу, а знание полностью подчинялось вере. Вместе с тем идея сочетания опыта и теории в науке с ремесленной практикой, развиваемая Р. Бэконом в труде "О тайных вещах в искусстве и природе", была перспективной в плане объединения науки и техники.
III этап. Возникновение взаимосвязей между наукой и техникой. Технические знания эпохи Возрождения (XV--XVI вв.). В XV-XVI вв. изменяется отношение к изобретательству и повышается социальный статус архитектора и инженера, на что указывает в своей работе Полидор Вергилий "Об изобретателях вещей" (1499). Возникает как бы персонифицированный синтез научных и технических знаний в деятельности отдельных личностей. Эпоху Возрождения прославили знаменитые ученые-универсалы: Леон Баттиста Альберти, Леонардо да Винчи, Ванноччо Бирингуччо, Георг Агрикола, Джероламо Кардано, Джакомо делла Порта, Симон Стевин и др.
Развитие мануфактурного производства и строительство гидросооружений расширяет представления о гидравлике и механике. Развитие артиллерии приводит к созданию начал баллистики (науки о движении артиллерийских снарядов). В качестве примеров можно назвать трактат "О новой науке" Н. Тартальи (1534), "Трактат об артиллерии" Д. Уффано (1613). Великие географические открытия приводят к развитию прикладных знаний в таких областях, как навигация и кораблестроение.
IV этап. Смена социокультурной парадигмы развития техники и науки в Новое время. Научная революция XVII в. знаменуется становлением экспериментального метода и математизацией естествознания как предпосылки приложения научных результатов в технике. Техника выступает как объект исследования естествознания, поскольку становление экспериментальной науки требует создания инструментов и измерительных приборов. Деятельность Г. Галилея, Р. Гука, Э. Торричелли, X. Гюйгенса, Р. Декарта, И. Ньютона и других ученых-экспериментаторов стимулировала экспериментальные исследования и разработку физико-математических основ механики, в частности механики жидкостей и газов. Трудами Г. Галилея, С. Стевина, Б. Паскаля и Э. Торричелли формируется гидростатика как раздел гидромеханики.
V этап. Этап формирования взаимосвязей между инженерией и экспериментальным естествознанием (XVIII -- первая половина XIX в.). Промышленная революция, создание универсального теплового двигателя (Дж. Уатт, 1784), становление машинного производства привели к возникновению в конце XVIII в. технологии как дисциплины, систематизирующей знания о производственных процессах. Появляется техническая литература, например "Театр машин" Я. Леопольда (1724-- 1727), "Атлас машин" А. К. Нартова (1742) и др. Санкт-Петербургской академией наук учреждается "Технологический журнал" (1804). Возникает и развивается техническое и инженерное образование посредством создания средних технических школ. Так, в России была открыта Школа математических и навигационных наук, Артиллерийская и Инженерная школы (1701), Морская академия (1715), Горное училище (1773), Школа Каменного приказа (1776), Московское дворцовое архитектурное училище (начало XIX в.), во Франции -- Национальная школа мостов и дорог в Париже (1747), школа Королевского инженерного корпуса в Мезьере (1748) и др. Высшие технические школы становятся центрами формирования технических наук. Этот этап отмечен разработкой прикладных направлений в механике, созданием научных основ теплотехники, зарождением электротехники, становлением аналитических основ технических наук механического цикла, о чем свидетельствуют учебники Б. Белидора "Полный курс математики для артиллеристов и инженеров" (1725) и "Инженерная наука" (1729) по строительству и архитектуре. Издается первый учебник по сопротивлению материалов П. Жирара, "Аналитический трактат о сопротивлении твердых тел" (1798). И. Ньютон, А. Шези, О. Кулон создают гидродинамику идеальной жидкости. Работы Г. Монжа, Ж. Н. Ашетта, Л. Пуансо, С. Д. Пуассона, М. Прони закладывают научные основы машиностроения. Отечественные ученые М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман совершают переворот в учении о теплоте, которое становится основой теплотехники. Р. Клаузиус и У. Томсон формулируют первый и второй закон термодинамики, Г. Гельмгольц открывает закон сохранения энергии. Дисциплинарное оформление технических наук во второй половине XIX-- первой половине XX в. В этот период формируется система международной и отечественной научной коммуникации в инженерной сфере: возникает научно-техническая периодика, создаются научно-технические организации и общества. Все это способствует дисциплинарному оформлению классических технических наук: технических наук механического цикла, теории механизмов и машин, системы теплотехнических дисциплин, системы электротехнических дисциплин, теоретических основ радиотехники и радиоэлектроники, теории автоматического регулирования. В начале XX в. завершается становление классической теории сопротивления материалов и механики разрушения. Формирование теории паровых двигателей приводит к созданию научных расчетов паровых турбин и развитию научно-технических основ горения и газификации топлива. Большой вклад в развитие теории тепловых электростанций как комплексной расчетно-прикладной дисциплины внесли И. Керцелли, Г. И. Петелин, Я. М. Рубинштейн и др. Развитие экспериментальных аэродинамических исследований и создание теоретических основ полета авиационных летательных аппаратов (К. Э. Циолковский, Г. Гансвиндт, Ф. А. Цандер, Ю. В. Кондратюк и др.) приводят к разработке научных основ космонавтики. Успехи отечественного самолетостроения (C. B. Ильюшин, А. Н. Туполев, С. А. Лавочкин, A. C. Яковлев, H. H. Поликарпов, А. И. Микоян, П. О. Сухой и др.) способствуют развитию сверхзвуковой аэродинамики. К середине XX в. завершается формирование фундаментальных разделов технических наук - теории цепей, теории двухполюсников и четырехполюсников, теории колебаний и др.; разрабатываются методы расчета, общие для фундаментальных разделов различных технических наук, чему способствуют математизация технических наук, развитие физического и математического моделирования. Эволюция технических наук во второй половине XX в. В этот период в развитии технических наук углубляются системно-интегративные тенденции, что проявляется в масштабных научно-технических проемах (освоение атомной энергии, создание ракетно-космической техники), в проектировании больших технических систем, формировании системы фундаментальные исследования-прикладные исследования-разработки. Возникают новые области научно-технического знания: ядерная физика, ядерное приборостроение, теоретическое и экспериментальное материаловедение, теория создания искусственных материалов. Появляются новые технологии и технологические дисциплины. Зарождается квантовая электротехника и развиваются теоретические принципы лазерной техники. Создание научного обеспечения пилотируемых космических полетов (С. П. Королев, М. В. Келдыш, А. А. Микулин, В. П. Глушко, В. П. Мишин, Б. В. Раушенбах), разработка проблем автоматизации и управления в сложных технических системах обусловили развитие теории автоматического управления, теории информации, а также средств и систем обработки информации. Решение прикладных задач на ЭВМ, развитие вычислительной математики, имитационное моделирование стимулировали появление персональных компьютеров и соответственно новых методов исследования в технических науках. В 1970-е гг. в США и СССР разработаны первые программы анализа электронных схем и проектирования печатных плат, а в 1980-е гг. начинает развиваться автоматизированное проектирование сложных человеко-машинных систем, что приводит к формированию комплексных научно-технических дисциплин, таких, как системный анализ, системотехника, эргономика, инженерная экология, техническая эстетика и др.
Похожие статьи
-
История становления технических наук, их проблематика тесно связаны с процессом формирования научно-технического знания в качестве социального института...
-
Введение - Становление технического и инженерного образования
Инженерный технический институционализация школа Ушедший ХХ век можно с полным правом назвать и "временем инженерии", и "веком инженеров". Прогресс науки...
-
Цель и задачи экологического воспитания младших дошкольников Впервые термин "экология" (с греческого "эйкос" или "ойкос" - дом; "логос" - знание, наука)...
-
В истории становления и развития производительных сил общества на различных этапах проблема инженерной деятельности занимает особое место. Инженерное...
-
Формирующий эксперимент был осуществлен в период с 16 сентября 2013 по 14 февраля 2014 учебного года. В эксперименте участвовали 11 младших дошкольников...
-
В современных исследованиях Р. С. Буре, С. Н. Николаевой, Л. М. Маневцовой, В. Г. Фокиной и другие показано многообразие методов и приемов, стимулирующих...
-
Проблема экологического воспитания детей дошкольного возраста имеет важное социальное значение для всего общества: своевременно закладываются основы...
-
Диагностика экологической воспитанности младших дошкольников В первой главе мы рассмотрели теоретические основы экологического воспитания младших...
-
На этапе дошкольного детства складывается начальное ощущение окружающего мира: ребенок получает эмоциональные впечатления о природе, накапливает...
-
Во введении обосновывается актуальность темы, формулируется проблема, цель, объект, предмет, задачи, выдвигается гипотеза, раскрывается методология и...
-
Все выдающиеся мыслители и педагоги прошлого придавали большое значение природе как средству воспитания детей: Я. А. Коменский видел в природе источник...
-
Европеизация русского образования при Петре 1. Создание государственной системы образования. Создание Орловского епархиального училища. Начало...
-
История педагогики и образования как область научного знания. Зарождение школьного дела в первобытном обществе. Предмет и задачи курса "История...
-
Основные цели и задачи экономического образования школьников - Цели изучения экономики в школе
Мы живем в такое время, когда экономика вторгается во все сферы деятельности не только взрослых, но и детей. А потому возрастает потребность общества в...
-
На первом этапе (1992-1994 гг.) осуществлялось изучение теоретических составляющих темы исследования и состояния преподавания истории, особенно истории...
-
Во введении Обоснована актуальность темы диссертации; определены объект и предмет исследования; сформулированы цель и гипотеза исследования; поставлены...
-
Актуальность формирования толерантности младшего школьника на основе художественно-эстетического образования обусловлена социальными процессами,...
-
Тема1. Педагогика как наука. Различные подходы к пониманию педагогики. Педагогика как наука. Основные этапы развития педагогики. Объект и предмет...
-
Современные педагогические технологии часто имеют истоки в истории педагогики. Рассмотрим особенности воспитательного процесса в аспекте взглядов 19...
-
ОТВЕТ. Содержание образования один из важных компонентов процесса обучения. Раскрытие содержания образ., его теоретических основ должно начинаться с...
-
Креативное образование в сетевой форме организации профильного обучения
Аннотация Мотивационный креативный образование сетевой Данная статья посвящена развитию креативного образования в новой форме организации профильного...
-
Актуальность исследования. Процесс обучения химии в высшей технической школе постоянно совершенствуется. Сегодня появилась необходимость при обучении...
-
Заключение, Список литературы - Развитие и современное состояние экономического образования в России
Проблемы, с которыми сталкивается российская система образования, характерны и для развитых стран, вступающих в постиндустриальное общество, "общество...
-
К концу XVII века Россия не располагала системой регулярных учебных заведений. На протяжении 1700_х гг. эта система была создана, что означало завершение...
-
ИСТОРИЯ - Обеспечение качества образования в Уральском федеральном университете
Основанный в 1920 году Уральский государственный технический университет-УПИ -- крупнейший технический вуз Уральского региона -- оказывает системное...
-
Введение - Становление и развитие сюжетно-ролевой игры детей дошкольного возраста
Игра ролевой сюжетный дошкольный Дошкольное детство - самый важный период становления личности. В эти годы ребенок приобретает первоначальные знания об...
-
Цели и принципы развития национальной системы образования Беларуси - Основные категории педагогики
В соответствии с действующим законодательством руководство образованием в Республике Беларусь осуществляют органы государственного управления...
-
Организация и методы исследования Исследование по opганизации инклюзивного образования детей с ЗПР в массовой школе проводилocь в начальных классах МБОУ...
-
Преемственность между дошкольным и начальным образованием - Педагогика дошкольного детства
Особенности развития личности 6-7-летних детей Седьмой год жизни - продолжение очень важного целостного периода в развитии детей, который начался в пять...
-
Воспитательная ценность дополнительного образования
Введение Новый этап развития российского образования характеризуется возрастанием значения воспитания как его основного ценностного блока, процесса...
-
Социально - политические функции - Функции образования
Формирование личности -- один из жизненно важных интересов государства и групп, поэтому обязательным компонентом образования являются правовые нормы и...
-
Общими основами формирования содержания современного образования является гуманитаризация, гуманизация, экологизация, дифференциация, интеграция,...
-
Геометрия - это наука и область знания о мире. Форма и пространство, пространство и время - это способы существования материи. Для развития...
-
Образование - это процесс передачи накопленных поколениями знаний и культурных ценностей. Цель образования - развитие человека, отвечающего требованиям...
-
В условиях перехода России к правовому государству, к демократическому Обществу, к рыночной экономике ее специфические проблемы вызваны сменой системы...
-
Происходящие в России социальные изменения ставят личность в сложные психологические условия, связанные с процессом изменения общественного сознания. В...
-
Развитие педагогики и образования в Советском Союзе. Современное состояние - Педагогическая теория
Октябрьская революция положила начало коренным переменам во всех сферах жизни страны, в том числе и в педагогике и образовании. 20-30-е гг. - период...
-
Современная система образования - Преемственность в работе дошкольного учебного учреждения и школе
Дошкольное образование имеет целью формирование здоровой и полноценной личности ребенка, подготовленного для учебы в школе. Оно проводится до шести-семи...
-
После проведения формирующего эксперимента с дошкольниками обеих групп был проведен контрольный эксперимент. Результаты исследования занесены в таблицу....
-
Понятие "Инновация" происходит от английского слова "novation", обозначающего новшество, замену чего-либо новым. Инновация (анг. innovation -...
Становление технического и инженерного образования - Становление технического и инженерного образования