Спецификация соотношения теоретического и эмпирического в технических науках

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГБОУ ВПО «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ОТДЕЛ ПО ПОДГОТОВКЕ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ

Кафедра гуманитарных наук

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по истории и философии науки

СПЕЦИФИКА СООТНОШЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭМПИРИЧЕСКОГО В ТЕХНИЧЕСКИХ НАУКАХ

 

 

 

 

 

Выполнил:

аспирант 1-го года обучения:

А. Н. Крашенинников

Проверила:

канд. филос. наук, доц.

М. А. Назарова

 

 

 

Новосибирск 2014

Содержание

 

 

 

 

Введение

Научные знания представляют собой сложную развивающуюся систему, в которой с течением времени возникают все новые уровни организации. Они оказывают обратное воздействие на ранее сложившиеся уровни знания и трансформируют их. В этом процессе постоянно возникают новые приемы и способы теоретического исследования, меняется стратегия научного поиска.

В своих развитых формах наука предстает как дисциплинарно-организованное знание, в котором отдельные отрасли – научные дисциплины (математика; естественно–научные дисциплины - физика, химия, биология и др.; технические и социальные науки) выступают в качестве относительно автономных подсистем, взаимодействующих между собой.

Специфика предмета каждой науки может привести и к тому, что определенные типы знаний, доминирующие в одной науке, могут играть подчиненную роль в другой. Они могут также представать в ней в трансформированном виде. Наконец, следует учитывать, что при возникновении развитых форм теоретического знания более ранние формы не исчезают, хотя и могут резко сузить сферу своего применения.

Система научного знания каждой дисциплины гетерогенна. В ней можно обнаружить различные формы знания: эмпирические факты, законы, принципы, гипотезы, теории различного типа и степени общности и т.д. Все эти формы могут быть отнесены к двум основным уровням организации знания: эмпирическому и теоретическому [1].

Цель реферата – изучить соотношение теоретического и эмпирического в технических науках.

Были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть аспекты теоретических знаний в технических науках.
2. Рассмотреть специфику эмпирических исследований в технических науках.
3. Выявить и рассмотреть соотношение теоретического и эмпирического в технических науках.

Предмет реферата: теоретические и эмпирические методы исследований в технических науках.

Объектом является соотношение теоретического и эмпирического в технических науках.

 

 

1 Понятия  эмпирического и теоретического. Основные признаки

По проблеме теоретического и эмпирического имеется обширная методологическая литература. Достаточно четкая фиксация этих уровней была осуществлена уже в позитивизме 30-х годов, когда анализ языка науки выявил различие в смыслах эмпирических и теоретических терминов. Такое различие касается и средств исследования. Рассмотрим более детально эти различия.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования обязательно включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента [2].

В теоретическом же исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.

Кроме средств, которые связаны с организацией экспериментов и наблюдений, в эмпирическом исследовании применяются и понятийные средства. Они функционируют как особый язык, который часто называют эмпирическим языком науки.

 

2 Особенности технических наук

Выявление особенностей технических наук в основном осуществляется на основе их сравнения с другими науками. К настоящему времени авторами, чаще всего, выделяются следующие науки [2]:

- естественные;

- гуманитарные;

- математические;

-  технические.

Все эти науки рассматриваются как равноправные.

Наиболее близкая связь наблюдается между техническими и естественными науками. Каждая техническая наука представляет собой отдельную и автономную дисциплину, которая обладает рядом особенностей.

Технические науки являются частью «целой науки» и не должны далеко отходить от технической практики. Техническая наука хоть и обслуживает предметы технических достижений, является в большей мере наукой, т.е. направлена на получение объективного, поддающегося социальной передачи знания.

В самом деле, сегодня никто не удивится тому факту, что целевые исследования, которые проводятся в промышленных лабораториях инженерами-исследователями, получившими высшее техническое образование, приводят к важным научным достижениям или, что кандидаты наук, профессора и преподаватели, работающие в высших учебных заведениях или академиях, приходят к важным теоретическим открытиям. Поэтому технические науки рассматриваются как самостоятельные научные дисциплины, наряду с общественными, естественными и математическими науками. Но с другой стороны они существенно отличаются от вышеописанных по своей специфике взаимосвязи с техникой.

Технические и естественные науки обладают одной и той же предметной областью инструментально измеримых явлений. Хоть они и могут рассматривать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов совершенно разными методами и методиками.

Технические действия играют главную роль в экспериментальном оборудовании естественных наук, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями. Объекты технических наук можно представить в виде соединения "естественного" и "искусственного". Искусственность объектов технических наук состоит в том, что они являются продуктами адресной осознанной деятельности человека. Их естественность заключается обычно в том, что все искусственные объекты, в конечном счете, создаются из натурального (естественного) материала.

Артефакты – это естественнонаучные эксперименты, а технические процессы фактически видоизмененные природные процессы. Осуществление эксперимента – это, прежде всего, деятельность по производству технических, а также технологических эффектов и может быть отчасти определена как инженерная. Это можно рассмотреть на примере конструирования машин, в качестве попытки создания искусственных процессов и состояний, именно с целью получения новых научных знаний о природе или подтверждения научных законов, а не исследования закономерностей принципа действия и создания самих технических устройств.

Технические науки в первые годы двадцатого века составили очень сложную структуру знаний - от весьма систематических наук до собрания правил в инженерных руководствах.

К началу ХХ столетия технические науки, произошедшие из практических, приняли качество истинной науки, признаками которой являются [3]:

- ориентир на эксперимент;

- построение математизированных теорий;

- систематическая организация  научных знаний.

 

 

 

3 Соотношение теоретического и эмпирического в технических науках

 

3.1 Роль теории в научном познании

Теория как форма научного знания направлена на обнаружение закономерностей того или иного фрагмента действительности.

В процессе построения научной теории задействованы сеть базовых понятий, совокупность методов, методологические нормы и принципы, данные экспериментов, обобщение фактов и заключение теоретиков и экспертов. Построение научной теории – это процесс, координируемый научными целями и задачами.

Каждая теория относится к определенной предметной области действительности и отражает ее уровень. Теория должна представлять ту или иную область действительности, объяснять имеющиеся факты на основе найденной закономерности, а также расширять сферу познания. Развитая теория содержит в себе сведения о причинных, генетических, структурных и функциональных взаимодействиях реальности. По форме теория предстает как система непротиворечивых, логически взаимосвязанных утверждений. Теории опираются на специфический категориальный аппарат, систему принципов и законов. Развитая теория открыта для описания, интерпретации и объяснения новых фактов, а также готова включить в себя дополнительные метатеоретические построения. Задача ученого-теоретика – создать теорию или сформулировать концепцию на основе материи мысли, эмпирик же привязан к данным опыта и может позволить себе лишь обобщение и классификацию [3].

Развитая теория представляет собой не просто совокупность связанных между собой положений, но содержит в себе механизм концептуального движения, внутреннего развертывания содержания, включает в себя программу построения знания. В этой связи говорят о целостности теории.

 

3.2 Особенности построения научной теории

Методологи обращают внимание на три особенности построения развитой научной теории [2].

Первая показывает на то, что «развитые теории большей степени общности в современных условиях создаются коллективом исследователей с достаточно отчетливо выраженным распределением труда между ними», т.е. речь идет о коллективном субъекте научного творчества. Это обусловлено усложнением объекта исследования и увеличением объема необходимой информации.

«Вторая особенность современной теоретико-познавательной ситуации состоит в том, что фундаментальные теории все чаще создаются без достаточно развитого слоя первичных теоретических схем и законов, промежуточные звенья, необходимые для построения теории, создаются по ходу теоретического синтеза».

В качестве третьей особенности выступает применение метода математической гипотезы: построение теории начинают с попыток прогнозирования ее математического аппарата.

К особенностям становления развитой научной теории, состоящим в необходимости коллективного субъекта научного творчества, в отсутствии развитого слоя промежуточных звеньев первичных схем и законов, а также в применении метода математической гипотезы следует добавить еще одну особенность, указывающую на роль языка в процессе построения научной теории как способа объективированного выражения содержания науки.

Техническое знание в известной степени определяется как характер деятельности по созданию новых объектов, так и структурно-функциональные характеристики самих объектов.

Рассмотрение особенностей последних показывает их двойственную природу, которая заключается в том, что они представляют собой синтез «естественного» и «искусственного». Искусственность технических объектов выражается в том, что они, будучи продуктами созидательной человеческой деятельности, приспособлены к целям деятельности, выполняют в ней определенные функции, для осуществления своих целей человек преобразовывает тела природы, придает им форму и свойства, соответствующие заданной функции. Границы «искусственного» всегда определяются «естественным», т.е. свойствами тел, поставленными субъектом в те или иные взаимодействия. Кроме того, сама сфера «естественного», вовлеченного в человеческую практику, всегда исторически ограничена. Ограниченность объекта «естественного», освоенного субъектом и ставшего частью его среды, накладывает отпечаток [2].

Исходя из двойственной природы технического объекта, можно выявить следующие его характеристики: всякий технический объект может быть рассмотрен как естественное явление, как частный случай проявления закона природы, устанавливаемого естественными законами; он обнаруживает специфические характеристики, присущие как средству целесообразной деятельности. Эти характеристики функциональны по своей природе, они отражают важнейшее действие объекта, область его функционирования. Подобные свойства могут быть названы техническими в отличие от естественных свойств, характеризующих технический объект, как форму естественного существования.

Знание о технических свойствах объекта не могут возникнуть в сфере одних только естественных наук потому, что они отражают функционирование объекта в актах предметной деятельности, непосредственно формируют его связь с содержанием и целью практической деятельности. Исходя из характеристик технического объекта, можно сделать вывод, что технические науки должны исследовать соотношение между «естественным» и «искусственным», а также синтезировать данные, получаемые в результате инженерно-практического опыта и естественнонаучного исследования. Так как через технические характеристики обнаруживают себя отличительные особенности функционирования технических объектов, то без фиксации этих свойств и их описания техническое знание немыслимо. В тоже время техническое функционирование выступает как проявление естественных характеристик объекта, естественных природных сил.

В научно-техническом комплексе дисциплин необходимо различать исследования, которые включены в непосредственную инженерно-техническую деятельность (практические исследования) и теоретические исследования, которые мы будем далее называть технической теорией.

 

3.3 Специфика технической теории

Понятие «техническая теория» сравнительно недавно введено в философско-методологическую литературу. Первые технические теории формировались как приложение физических теорий к конкретным областям инженерной практики.

Специфика технической теории состоит в том, что она ориентирована на конструирование технических систем. Научные знания и законы, полученные естественнонаучной теорией, требуют еще длительной доработки для применения их к решению практических инженерных задач, в чем и состоит одна из функций технической теории [4].

Теоретические знания в технических науках должны быть обязательно доведены до уровня практических инженерных рекомендаций. Выполнению этой задачи служат в технической теории правила соответствия, перехода от одних модельных уровней к другим, а проблема интерпретации и эмпирического обоснования в технической науке формулируется как задача реализации. Поэтому в технической теории важную роль играет разработка особых операций перенесения теоретических результатов в область инженерной практики, установление четкого соответствия между сферой абстрактных объектов технической теории и конструктивными элементами реальных технических систем, что соответствует фактически теоретическому и эмпирическому уровням знания.