現代科學技術體系與科學技術觀研討(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 其產生與發展 ,錢學森在 《論技術科學 》 (科學通報 ,1957年第 4期 )一文中做了概括的論述和總結。形成的主要途經是 :? 經驗技術知識上升到理論形態的產物? 自然科學向工程技術活動延伸的結果 工程力學 ,空氣動力學35? 幾千年來 ,科學和技術形成了各自的傳統。古希臘 ,科學在哲學母體中 ,科學知識專屬于貴族哲學家 ,技術則與生產經驗融為一體 ,為奴隸工匠所掌握。中世紀后期 ,商業迅速發展 ,資本主義生產方式的形成 ,才使科學和技術相互接近。 18世紀工業革命 ,機器的發明與制造主要靠工匠的經驗技術知識 ,力學等科學知識只起輔助作用。但機器的大量制造 ,鐵材料的廣泛使用 ,缺乏科學理論和數據而僅憑經驗無法有效解決技術問題 ,這就導致以技術為對象的研究 ,產生了機械運動學和金屬材料學等技術科學的萌芽。直到 19世紀技術才逐漸以科學為基礎。一批專業技術人員分別從發明家和科學家中分離出來 ,成立了自己的學術團體 ,技術科學才得以興起。36 一批受過科學訓練、掌握數學 ,又熟悉技術的工程師 ,推動了技術科學的發展。材料力學和水力學等技術科學在理論物理學和實驗物理學的基礎上建立和發展起來。 19世紀下半葉到 20世紀上半葉 ,技術知識從經驗上升到理論 ,科學應用于技術實踐形成技術原理 ,這兩條途徑逐漸匯合使技術和科學相互滲透結合 ,導致技術科學迅速發展起來。熱機技術使熱力學理論建立起來 ,工程熱力學又使熱機效率大大提高 。飛機發明與制造 ,促進了空氣動力學的形成 ,而空氣動力學又為飛機設計制造提供了可靠的科學依據和數據支持。 20世紀下半葉 ,技術更加依賴于科學理論。在光的受激輻射理論指導下 ,產生了激光技術原理 ,推動了激光技術發展 ,而激光技術的突飛猛進 ,又促進了激光科學不斷豐富和完善。 37技術科學形成的兩種途徑自然界 生產活動自然科學 技術科學 工程技術科學 → 技術 理論 ← 經驗38 “ 只有資本主義生產方式才第一次使自然科學為直接的生產過程服務 ,同時 ,生產的發展反過來又為從理論上征服自然提供了手段。 ” “ 大工業的真正科學基礎 —— 力學 ,在 18世紀在一定程度上臻于完善 ” “ 現代工業的技術基礎是革命的 ,而所有以往的生產方式的技術基礎是保守的 ,現代工業通過機器、化學過程和其他方法 ,使工人的職能和勞動過程的社會結合不斷地隨著生產的技術基礎發生變革。 ” —— 馬克思39 大科學家牛頓作為經典力學奠基人 ,為劍橋大學設計了一座橋 ,儼然是一位工程師；后來 ,科學家忙于構建自然科學體系 ,工程師忙于用積累的實際經驗來改進工程實踐 ,各自分道揚鑣了；麻省理工學院把工程技術視為自然科學的應用 ,把工程師作為一個科學的應用者 ,進行了一場革命性的教育改革：先學自然科學基礎理論課 ,然后學工程技術專業課。于是學生們前兩年過著探求自然真理的學者生活 ,后兩年忽然從學術空氣中被趕了出來 ,進入工程師所習慣的工程經驗園地。40 可是 ,怎樣把自然規律應用到工程技術中去 ,卻不是一個簡單的推演工作。人們逐漸明白 ,要使工程技術活動克服經驗的局限 ,建立有科學基礎的工程理論 ,就需要進行自然科學和工程技術的綜合 ,建立一個新的知識部門：技術科學；需要另一種從事自然科學和工程技術綜合工作的專業人才：技術科學家。這樣 ,作為科學活動主體的科學家和作為技術活動主體的工程師 ,在科學與技術的不同發展階段從一體到分手、又由分工到結合 ,把科學理論和工程技術加以綜合而形成了技術科學 ,產生了一批技術科學家。 —— 錢學森 《 論科學與技術》 41 1．技術科學、工程科學與工程技術? 技術與工程 工程 (engineering)是把數學和科學技術知識應用于規劃、研制、加工、試驗和創建人工系統的活動和結果 ,有時又指關于這種活動的專門學科。 技術和工程既相聯系又相區別。二者同屬于改造自然的實踐范疇 ,但工程是改造自然的一種實踐活動和建造實施過程 ,包括目標的實現和結果 。技術是這種活動的手段和方法。技術是工程的基礎 ,工程是科學技術的實際應用。工程與技術是在互動中共同發展的。二、技術科學的基本性質與學科地位42? 據錢令希院士說 ,錢學森院士曾明確告訴他 ,技術科學的英文名稱就是 “engineering science”。這和國際上使用的技術科學英文一詞 “technological sciences”有所不同。在錢學森看來 ,技術科學和工程科學是等價的 ,他所說的 “工程技術 ”相當于工程的知識形態 ,即通常所說的工程學 (engineering)或工程科學。工程科學 (engineering science)是關于改造自然的各種專門技術的知識體系。它是把基礎自然科學和技術科學的原理應用到生產活動和工程實踐活動所形成的各門學科的總稱。又稱工程學或工學 (engineering)。? 《 不列顛百科全書 》 的詞條也指出 :“技術科學是包括傳統的工程學科、農業科學以及關于空間、計算機和自動化等現代學科的一門科學。 ”技術科學和工程科學二者的區別在于兩者的普遍性與特殊性相對程度不同 ,但沒有截然不同的界限 。 432．自然科學、技術科學與工程科學 自然科學 (基礎科學 )是關于自然界物質運動形式的普遍規律和理論的學問 。 技術科學 是關于人工自然過程的一般機制和原理的學問 。 工程科學 是關于設計和建造特定人工自然過程的技術手段與工藝方法的學問。 技術科學在三者之間具有 中介過渡 的特征 。44科學技術知識體系的縱向結構馬克思主義哲學自然辯證法基礎科學技術科學工程科學工程技術活動抽象性 普遍性實踐性 特殊性453. 自然科學、技術科學與社會科學 三者的交叉滲透 , 導致以 “ 社會 人 技術 自然 ” 綜合體為對象的一系列 社會技術科學 的產生和發展。如人類工程學、工程心理學、技術生態學、創新經濟學、技術美學和技術管理學 ,等等 。46科學技術方法論科學技術方法論自然科學自然科學 社會技術科學社會技術科學 社會科學社會科學科學－技術－生產系統科學－技術－生產系統實實 用用 部部 分分自自 然然 科科 學學創新經濟學創新經濟學 人類工程學人類工程學 工程心理學工程心理學 技術生態學技術生態學 技技 術術 美美 學學其其 他他模模 型型系統分析系統分析可可 靠靠 性性技術決策技術決策技術預測技術預測一般技術理論與方法一般技術理論與方法技術科學技術科學工程技術工程技術技術管理學技術管理學工程科學工程科學技術科學與相關學科的結構關系474．技術科學的基本性質? 技術科學的中介性與獨立性 。? 技術科學的基礎性與應用性。? 技術科學的縱深性與廣譜性。48? 技術問題與概念模型? 數學方法及計算工具? 技術實驗方法及理論? 一般技術概念與原理? 技術實驗的一般理論? 應用數學及模型方法三、 技術科學的結構與功能49 ? 客體概念模型 : 描述擬定的技術客體有關概念與原理所構成的體系 ,建立客體結構模型。如比一般葉輪機械更具體的燃汽輪機結構模型。? 數學參數工具 : 描述技術客體結構模型的有