【文章內(nèi)容簡介】 其產(chǎn)生與發(fā)展 ,錢學森在 《論技術(shù)科學 》 (科學通報 ,1957年第 4期 )一文中做了概括的論述和總結(jié)。形成的主要途經(jīng)是 :? 經(jīng)驗技術(shù)知識上升到理論形態(tài)的產(chǎn)物? 自然科學向工程技術(shù)活動延伸的結(jié)果 工程力學 ,空氣動力學35? 幾千年來 ,科學和技術(shù)形成了各自的傳統(tǒng)。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(shù)則與生產(chǎn)經(jīng)驗融為一體 ,為奴隸工匠所掌握。中世紀后期 ,商業(yè)迅速發(fā)展 ,資本主義生產(chǎn)方式的形成 ,才使科學和技術(shù)相互接近。 18世紀工業(yè)革命 ,機器的發(fā)明與制造主要靠工匠的經(jīng)驗技術(shù)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(shù)據(jù)而僅憑經(jīng)驗無法有效解決技術(shù)問題 ,這就導致以技術(shù)為對象的研究 ,產(chǎn)生了機械運動學和金屬材料學等技術(shù)科學的萌芽。直到 19世紀技術(shù)才逐漸以科學為基礎(chǔ)。一批專業(yè)技術(shù)人員分別從發(fā)明家和科學家中分離出來 ,成立了自己的學術(shù)團體 ,技術(shù)科學才得以興起。36 一批受過科學訓練、掌握數(shù)學 ,又熟悉技術(shù)的工程師 ,推動了技術(shù)科學的發(fā)展。材料力學和水力學等技術(shù)科學在理論物理學和實驗物理學的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來。 19世紀下半葉到 20世紀上半葉 ,技術(shù)知識從經(jīng)驗上升到理論 ,科學應(yīng)用于技術(shù)實踐形成技術(shù)原理 ,這兩條途徑逐漸匯合使技術(shù)和科學相互滲透結(jié)合 ,導致技術(shù)科學迅速發(fā)展起來。熱機技術(shù)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(fā)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(shè)計制造提供了可靠的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。 20世紀下半葉 ,技術(shù)更加依賴于科學理論。在光的受激輻射理論指導下 ,產(chǎn)生了激光技術(shù)原理 ,推動了激光技術(shù)發(fā)展 ,而激光技術(shù)的突飛猛進 ,又促進了激光科學不斷豐富和完善。 37技術(shù)科學形成的兩種途徑自然界 生產(chǎn)活動自然科學 技術(shù)科學 工程技術(shù)科學 → 技術(shù) 理論 ← 經(jīng)驗38 “ 只有資本主義生產(chǎn)方式才第一次使自然科學為直接的生產(chǎn)過程服務(wù) ,同時 ,生產(chǎn)的發(fā)展反過來又為從理論上征服自然提供了手段。 ” “ 大工業(yè)的真正科學基礎(chǔ) —— 力學 ,在 18世紀在一定程度上臻于完善 ” “ 現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)是革命的 ,而所有以往的生產(chǎn)方式的技術(shù)基礎(chǔ)是保守的 ,現(xiàn)代工業(yè)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(jié)合不斷地隨著生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)生變革。 ” —— 馬克思39 大科學家牛頓作為經(jīng)典力學奠基人 ,為劍橋大學設(shè)計了一座橋 ,儼然是一位工程師；后來 ,科學家忙于構(gòu)建自然科學體系 ,工程師忙于用積累的實際經(jīng)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(shù)視為自然科學的應(yīng)用 ,把工程師作為一個科學的應(yīng)用者 ,進行了一場革命性的教育改革：先學自然科學基礎(chǔ)理論課 ,然后學工程技術(shù)專業(yè)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(shù)空氣中被趕了出來 ,進入工程師所習慣的工程經(jīng)驗園地。40 可是 ,怎樣把自然規(guī)律應(yīng)用到工程技術(shù)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(shù)活動克服經(jīng)驗的局限 ,建立有科學基礎(chǔ)的工程理論 ,就需要進行自然科學和工程技術(shù)的綜合 ,建立一個新的知識部門：技術(shù)科學；需要另一種從事自然科學和工程技術(shù)綜合工作的專業(yè)人才：技術(shù)科學家。這樣 ,作為科學活動主體的科學家和作為技術(shù)活動主體的工程師 ,在科學與技術(shù)的不同發(fā)展階段從一體到分手、又由分工到結(jié)合 ,把科學理論和工程技術(shù)加以綜合而形成了技術(shù)科學 ,產(chǎn)生了一批技術(shù)科學家。 —— 錢學森 《 論科學與技術(shù)》 41 1．技術(shù)科學、工程科學與工程技術(shù)? 技術(shù)與工程 工程 (engineering)是把數(shù)學和科學技術(shù)知識應(yīng)用于規(guī)劃、研制、加工、試驗和創(chuàng)建人工系統(tǒng)的活動和結(jié)果 ,有時又指關(guān)于這種活動的專門學科。 技術(shù)和工程既相聯(lián)系又相區(qū)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(xiàn)和結(jié)果 。技術(shù)是這種活動的手段和方法。技術(shù)是工程的基礎(chǔ) ,工程是科學技術(shù)的實際應(yīng)用。工程與技術(shù)是在互動中共同發(fā)展的。二、技術(shù)科學的基本性質(zhì)與學科地位42? 據(jù)錢令希院士說 ,錢學森院士曾明確告訴他 ,技術(shù)科學的英文名稱就是 “engineering science”。這和國際上使用的技術(shù)科學英文一詞 “technological sciences”有所不同。在錢學森看來 ,技術(shù)科學和工程科學是等價的 ,他所說的 “工程技術(shù) ”相當于工程的知識形態(tài) ,即通常所說的工程學 (engineering)或工程科學。工程科學 (engineering science)是關(guān)于改造自然的各種專門技術(shù)的知識體系。它是把基礎(chǔ)自然科學和技術(shù)科學的原理應(yīng)用到生產(chǎn)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(shù)科學是包括傳統(tǒng)的工程學科、農(nóng)業(yè)科學以及關(guān)于空間、計算機和自動化等現(xiàn)代學科的一門科學。 ”技術(shù)科學和工程科學二者的區(qū)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(shù)科學與工程科學 自然科學 (基礎(chǔ)科學 )是關(guān)于自然界物質(zhì)運動形式的普遍規(guī)律和理論的學問 。 技術(shù)科學 是關(guān)于人工自然過程的一般機制和原理的學問 。 工程科學 是關(guān)于設(shè)計和建造特定人工自然過程的技術(shù)手段與工藝方法的學問。 技術(shù)科學在三者之間具有 中介過渡 的特征 。44科學技術(shù)知識體系的縱向結(jié)構(gòu)馬克思主義哲學自然辯證法基礎(chǔ)科學技術(shù)科學工程科學工程技術(shù)活動抽象性 普遍性實踐性 特殊性453. 自然科學、技術(shù)科學與社會科學 三者的交叉滲透 , 導致以 “ 社會 人 技術(shù) 自然 ” 綜合體為對象的一系列 社會技術(shù)科學 的產(chǎn)生和發(fā)展。如人類工程學、工程心理學、技術(shù)生態(tài)學、創(chuàng)新經(jīng)濟學、技術(shù)美學和技術(shù)管理學 ,等等 。46科學技術(shù)方法論科學技術(shù)方法論自然科學自然科學 社會技術(shù)科學社會技術(shù)科學 社會科學社會科學科學－技術(shù)－生產(chǎn)系統(tǒng)科學－技術(shù)－生產(chǎn)系統(tǒng)實實 用用 部部 分分自自 然然 科科 學學創(chuàng)新經(jīng)濟學創(chuàng)新經(jīng)濟學 人類工程學人類工程學 工程心理學工程心理學 技術(shù)生態(tài)學技術(shù)生態(tài)學 技技 術(shù)術(shù) 美美 學學其其 他他模模 型型系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析可可 靠靠 性性技術(shù)決策技術(shù)決策技術(shù)預測技術(shù)預測一般技術(shù)理論與方法一般技術(shù)理論與方法技術(shù)科學技術(shù)科學工程技術(shù)工程技術(shù)技術(shù)管理學技術(shù)管理學工程科學工程科學技術(shù)科學與相關(guān)學科的結(jié)構(gòu)關(guān)系474．技術(shù)科學的基本性質(zhì)? 技術(shù)科學的中介性與獨立性 。? 技術(shù)科學的基礎(chǔ)性與應(yīng)用性。? 技術(shù)科學的縱深性與廣譜性。48? 技術(shù)問題與概念模型? 數(shù)學方法及計算工具? 技術(shù)實驗方法及理論? 一般技術(shù)概念與原理? 技術(shù)實驗的一般理論? 應(yīng)用數(shù)學及模型方法三、 技術(shù)科學的結(jié)構(gòu)與功能49 ? 客體概念模型 : 描述擬定的技術(shù)客體有關(guān)概念與原理所構(gòu)成的體系 ,建立客體結(jié)構(gòu)模型。如比一般葉輪機械更具體的燃汽輪機結(jié)構(gòu)模型。? 數(shù)學參數(shù)工具 : 描述技術(shù)客體結(jié)構(gòu)模型的有