Inženirska misel. Inženirska misel je motor napredka

In sonce sveti močneje,
In pokrajina je bolj vesela,
Ko ti švigne v želodcu
C2 H5 OH.
(Ljudska folklora)

Bil je peti teden avtonomije. Zaloge alkohola, ki smo jih vzeli s seboj, so pošle. To se nanaša na tisto, kar je bilo nezakonito shranjeno - vodka, konjak in alkohol. V petem oddelku se je zbral svet - pomočnik poveljnika, mehanik in rudar. Na dnevnem redu so bile tri zadeve. Prvič: KAJ bomo pili? Ker drugih predlogov ni bilo, so se odločili za alkohol. Pri drugem vprašanju dnevnega reda - KJE dobiti, kar iščete - je po krajši debati padel sklep: kje drugje, če ne v sefu poveljnika podmornice! Tretje vprašanje se je izkazalo za najtežje: KAKO? Kajti ko je poveljnikova kabina odprta, je njegovo telo vedno tam, in ko poveljnika ni, je kabina iz nekega razloga zaklenjena. Po izmenjavi mnenj se je visoka seja odločila, da se kapitanu odvzame liter alkohola in ga prepriča, da mora izdati navedeno količino izdelka. Kdo od trojice bo šel prepričat, bomo še videli?

Pomočnik in rudar sta se spogledala in hkrati pogledala mehanika:

Mah, moral boš iti do kapitana. Ne bo nam ga dal, vendar mu boste lahko preslepili možgane.

Eh, idioti nebeškega kralja! Kaj bi brez mene? – je mehanik ponosno pogledal svoje tovariše. - V redu, študij, povprečnost!

Poveljnik, ki je ležal v postelji, je bral pametno knjigo - "COLREG-72", ko ga je zmotilo rahlo trkanje na vrata kabine.

Ja, vstopite,« je dovolil.

Tovariš poveljnik, dovolite mi, da se javim,« je odprl mehanik. – Injektorji pri tretjem dizelskem motorju so zamašeni, treba jih je očistiti, sicer bo dizelski motor prenehal delovati.

Tako resno, Genadij Petrovič? – Mehanik je nemo prikimal. - Kakšno pomoč potrebuješ od mene?

Od vas, Vasilij Andrejevič, potrebujemo zelo malo - liter alkohola.

Alkohol za injektorje? – je bil presenečen poveljnik.

Seveda, tovariš poveljnik. »Mehanik ni niti trenil z očesom in nedolžno pogledal poveljnika. – Če ste v dvomih, pojdite z mano, opravil bom »operacijo« pred vami.

Poveljnik je mehaniku seveda zaupal, vendar se je očitno iz radovednosti odločil izkoristiti povabilo in si ogledati, kako se perejo injektorji. Ko je odprl čarobni sef, je iz kanistra natočil dve pollitrski steklenici in ju izročil mehaniku:

No, pojdimo, Genadij Petrovič.

V petem oddelku se je poveljnik usedel na pokrov dizelskega motorja in začel opazovati, kako poveljnik bojne glave-5, ki je v rokah držal nekakšen oljnat kos železa, nalije alkohol. Enako sliko sta opazila tudi rudar in pomočnik poveljnika, le njuna pogleda sta bila začudena. Alkohol je tekel kot reka, spiral olje z železa in se črno pobarvan kot slap zlival na palubo, od tam pa skozi odtoke v prtljažnik. Zelo kmalu je zmanjkalo alkohola in zadovoljni poveljnik (ves alkohol je šel na delo!) je odšel v svojo kabino. Rudar in njegov pomočnik sta tiho pogledala poveljnika bojne glave-5 in njuni pogledi niso obetali nič dobrega.

»Pravkar berem vprašanje na vaših obrazih,« se je nasmejal mehanik in si s krpo brisal roke.

Pa odgovori, če si prebral,« se je rudar nestrpno vrtel po dizelskem motorju.

Mehanik ni odgovoril, ampak je le nekajkrat močno udaril z nogo po palubi. Takoj ob njem se je odprla loputa v prtljažni prostor in pred častniki se je pojavil mehanik z odrezano puško v rokah. V mornarici šibrenica ni orožje gozdni bratje in razbojniki. Če vzamete navadno vedro in ga prečno prerežete, dobite lavor ali, kot pravijo v mornarici, žagano puško. Prav s tako odžagano puško je mornar izstopil iz skladišča (kot hudiček iz plastenke). In v odrezani puški je brizgal...alkohol. Ampak to gnusobo bi morali videti!

Mah, bova pila TO? – pomočnik poveljnika je pogledal v odrezano puško in z gnusom pokazal s prstom na črno tekočino.

Umirite se, fantje! – je mehanik prizanesljivo pogledal svoje tovariše. – Kot je rekel Carlson, »mirno, samo mirno!«, nihče vas ne bo zastrupil. Inženirska misel deluje!

S temi besedami je poveljnik BC-5 odprl eno od omaric pod stropom in iz nje vzel navadno filtrirno plinsko masko. Ko je filter obrnil stran od njega, ga je položil na litrski kozarec, ki ga je vnaprej shranil, in na vrh postavil lij.

Držite strukturo, gospodje, - čez minuto je umazan alkohol, ki je pronical skozi filter plinske maske, pritekel v kozarec. - Prosim, gospodje, k mizi, vre! Čeprav ga bomo za nadzor še enkrat filtrirali.

Kožuh je postopek ponovil. Končno je bilo vse pripravljeno. Alkohol je pljusknil v kozarec, čist kot solza. Res je bilo manj kot liter, a glede na število udeležencev "brifinga" bi ta količina morala biti več kot dovolj.

Mehanik je odslužene filtre dal v vrečko in jo predal čuvaju:

Previdno ga vrzite čez krov skupaj s smetmi iz predala.

Mornar je hitro zgrabil paket in izginil.

No, zdaj pa te prosim, da prideš v mojo kočo,« se je mehanik hudomušno priklonil prijateljem.

Ti, ki so glasno občudovali iznajdljivost svojega tovariša, so mu sledili v četrti prekat, kjer so "prepričali" kozarec.

S tem bi se zgodba o inženirstvu lahko končala, a je kmalu dobila nepričakovano nadaljevanje. Nekaj ​​dni po opisanih dogodkih je politični častnik, ki je preverjal nočno stražo na čolnu, v petem oddelku odkril pijanega motorista. Mornar je bil kaznovan, zadržan izobraževalno delo z osebjem o nevarnostih pijančevanja, zlasti v izmeni, vendar so iz nekega razloga redno začeli najti pijane voznike v petem oddelku. In hkrati - pred menjavo izmene ob četrti uri zjutraj. Poskušali smo slediti, večkrat preiskali kupe, kontrolirali razdeljevanje vina za kosilo itd. - nič ni pomagalo. Dva ali trije mehaniki so pijani začeli redno menjavati izmene. Med tednom ostaja uganka KJE so borci dobili alkohol? Končno je poveljnik motorne skupine povsem po naključju odkril KAM: mornar, ki je dobil navodilo, naj filtre plinske maske, pokvarjene z umazanim alkoholom, vrže na krov, je ukaz izvršil na edinstven način - filtre je skril, potem ko jih je predhodno zataknil na oba. stranice s čepi. Pametno so jih tudi skrili: privili so jih nazaj na plinske maske in jih preprosto postavili na običajna mesta v omaricah pod stropom. Zdaj se lahko vsak dan zjutraj, pred menjavo izmene, vsi malo sprostijo: nataknejo si tako "napolnjeno" plinsko masko na obraz, naredijo nekaj globoki vdihi(navsezadnje filter vsebuje čisti alkohol!), in to je to – stranka takoj doseže želeno stanje!

Izkazalo se je, da inženirska misel ne deluje le pri častnikih visoko šolstvo, pa tudi med jadralci z daleč od popolnega povprečja...

Profesionalno inženirsko razmišljanje učitelj-inženir; utemeljen je vpliv poklicnega inženirskega mišljenja učitelja inženirja na oblikovanje študentovega inženirskega mišljenja; razviti diagnostično kartico oblikovanje inženirskega mišljenja za nastanek te kakovosti.

Inženirska hevristika

V knjigi so predstavljene klasične in najnovejše - od hevrističnih do logičnih - metode za aktiviranje inženirskega in tehničnega mišljenja. Avtorji prikazujejo interdisciplinarni pristop k reševanju inventivnih problemov in urjenja inteligence, ki temelji na univerzalnih jezikih.

Doslednost pri reševanju znanstvenih in tehničnih problemov se doseže z ugotavljanjem in razreševanjem protislovij. Hkrati se izkaže, da je oblikovanje problema v obliki paradoksa najmočnejša spodbuda za razvoj kreativne misli. Knjiga vsebuje več kot 170 vprašanj in nalog, na katere zainteresirani bralec lahko preveri raven kakovosti lastno razmišljanje, v primeru težav pa se obrnite na navedene rešitve in odgovore.

Veliko teh nalog so avtorji izrazili v letih 2011–2012. med seminarji in usposabljanji v okviru projekta "Akademija mladih inovatorjev" LUKOIL-Engineering LLC, na intelektualnih tekmovanjih mladih strokovnjakov podjetja. Priporočamo inženirjem, učiteljem in študentom inženirskih, tehničnih in naravoslovnih specialnosti na univerzah, inovativno usmerjenim mladim strokovnjakom v proizvodnih in raziskovalnih kompleksih, pa tudi vsem bralcem, ki jih zanima razvoj učinkovitega, produktivnega, učinkovito razmišljanje, doseganje nove intelektualne ravni razvoja.

Fizika. Grafične metode reševanje problemov 2. izdaja, rev. in dodatno Priročnik za usposabljanje za odprtokodno programsko opremo

Vadnica pokriva najpomembnejše vrste kinematičnih problemov mehansko gibanje. Publikacija oblikuje študente znanstvena metoda mišljenje, spodbuja inženirsko intuicijo, osvetljuje ideološke in metodološke težave fizike, odraža glavne značilnosti moderne naravoslovna slika mir, kaže pomembno vlogo moderna fizika v odločbi globalne težavečloveštvo (energija, okolje itd.)

), pripravlja študente na študij posebnih tečajev teoretičnih in eksperimentalna fizika. Eden od ciljev učbenika je razvijati kulturo sistemskega mišljenja in spretnosti logično razmišljanje, navade razmišljanja o rezultatih, gradnje pravilnih delovnih hipotez in jasne formulacije problema.

Osnove fizike. zvezek 1

Učbenik ustreza programu discipline "Fizika" za splošne tehnične univerze. Njena dva zvezka sta vključena v izobraževalni sklop, ki vključuje tudi priročnik za usposabljanje"Osnove fizike. Vaje in naloge« istih avtorjev. V mnogih pogledih je ta učbenik edinstven.

Število izvirnikov metodološke tehnike in načini podajanja snovi, vključevanje novih, pogosto nepričakovanih tem in svetli primeri, ki jih ni v tradicionalnih tečajih fizike, študentom omogočajo, da pridobijo samozavestne veščine neodvisnega razmišljanja in poglobljeno razumevanje fizična osnova različne prave naravni pojavi, dajte jim praktične, kvalitativne ocene, ki delujejo z dimenzijami in velikostnimi redi.

Opisana so načela sistemskega inženiringa, vključno z upravljanjem življenjskega cikla sistemov. Posebna pozornost dano delitev sistematičen pristop in sistemski inženiring za razvoj sposobnosti razmišljanja in delovanja v jeziku sistemov. Predstavitev je ilustrirana s številnimi primeri.

Knjiga bo uporabna tako za strokovnjake, ki se ukvarjajo z ustvarjanjem kompleksnih inženirskih, sociotehničnih in organizacijskih sistemov, kot tudi za študente in podiplomske študente inženirskih, tehničnih in vodstvenih področij usposabljanja, pa tudi za osebe, ki jih zanimajo problemi ustvarjanja kompleksni sistemi.

Občudujemo dosežke znanosti, zlahka pa pozabimo na tiste, ki neposredno spreminjajo naša življenja – izumitelje in inženirje. Umetnost inženirja je biti neviden: na to se običajno spomnimo šele, ko se kaj pokvari ali gre narobe.

Ljudje z inženirsko miselnostjo so tisti, ki danes krojijo naš vsakdan. Celotno tehnološko okolje – od transportni sistemi do medicinske opreme in internetnih storitev – ustvarjenih z uporabo metod inženirskega razmišljanja.

Inženir se od znanstvenika razlikuje po tem, da je njegova dejavnost usmerjena v reševanje posebne naloge ker se mora ukvarjati s ogromno količino omejitve in kompromisi.

Če je bila za Galileja ali Newtona balistika »matematična telovadnica«, v kateri je bilo mogoče izpiliti načine opisovanja realnosti, potem je za inženirje matematika pomembna le kot način popolnega odgovora. praktična vprašanja: kako se znebiti prometnih zastojev? Kako slediti premikom vlaka? Kako pospešiti dostavo pošte, ne da bi povečali stroške servisiranja?

Objavljamo odlomek iz knjige »Think Like An Engineer. Kako spremeniti probleme v priložnosti« avtorja Guruja Madhavana, namenjeno »vsem, ki želijo sistematično razmišljati in najti rešitve za najtežje in najkompleksnejše probleme«.

Aplikacijska miselnost temelji na temu, kar imenujem modularno sistemsko razmišljanje. To ni nekakšen super talent, ampak kombinacija metod in principov. Sistemsko razmišljanje ni le sistematičen pristop; Tukaj višja vrednost razume, da v življenjskih vzponih in padcih ni nič trajnega in je vse med seboj povezano. Odnosi med moduli sistema tvorijo celoto, ki je ni mogoče razumeti z analizo njenih sestavnih delov.

Na primer, ena posebna metoda razmišljanja o modularnih sistemih vključuje funkcionalno kombinacijo dekonstruktivizem(ločitev velik sistem na module) in rekonstrukcionizma(združevanje teh modulov). V tem primeru je glavna naloga ugotoviti prednosti in šibki členi(kako ti moduli delujejo, ne delujejo ali bi lahko delovali) in uporabite to znanje za doseganje koristnih rezultatov.

Povezan koncept oblikovanja, ki ga uporabljajo predvsem programski inženirji, je korak za korakom povečava. Vsaka naslednja sprememba izdelka ali storitve neizogibno izboljša rezultat ali razvije alternativne rešitve.

Uporablja strategijo načrtovanja od zgoraj navzdol (imenovano tudi »deli in vladaj«), pri kateri se vsako podnalogo izvaja ločeno, ko napreduje proti končni cilj. Nasprotni pristop je oblikovanje od spodaj navzgor, kjer se deli ponovno sestavijo.

Ruth David, strokovnjakinja za nacionalne varnosti in nekdanji namestnik direktorja za znanost in tehnologijo pri Cii, postavlja vprašanje takole:

Inženiring ni sinonim le za sistemsko razmišljanje, ampak tudi za gradnjo sistemov. To je sposobnost celovite analize problema. Potrebno je ne samo razumeti elemente in njihovo medsebojno odvisnost, ampak tudi v celoti razumeti njihovo celoto in njen pomen.

To je eden od razlogov, zakaj je inženirsko razmišljanje uporabno na mnogih področjih družbe in učinkovito za oba posamezniki, in za skupine. Modularno sistemsko razmišljanje spreminja glede na okoliščine, saj ni univerzalno sprejete "inženirske metode".

Manifestacije inženiringa so zelo raznolike - od testiranja žog v vetrovniku za svetovno prvenstvo do ustvarjanja rakete, ki lahko med letom sestreli drugo raketo. Metode se lahko razlikujejo tudi znotraj iste industrije. Oblikovanje izdelka, kot je turboventilatorski motor, se razlikuje od sestavljanja megasistema, kot je letalo, in posledično od sestavljanja sistema sistemov, kot je omrežje. dihalne poti sporočila. Realnost okoli nas se spreminja in s tem narava inženiringa.

Če našo kulturo primerjamo z računalnikom, potem inženiring predstavlja njegovo »strojno opremo«.

Toda inženiring je tudi zanesljiv motor. gospodarska rast. Na primer, v ZDA nedavne ocene kažejo, da inženirji predstavljajo manj kot 4 % celotnega prebivalstva, vendar pomagajo ustvarjati delovna mesta za ostale. Treba je priznati, da so nekatere tehnične novosti ljudem na splošno vzele delo, s katerim so se prej služili za preživljanje; vendar pa inženirske inovacije nenehno odpirajo nove priložnosti in razvojne poti.

Inženirsko razmišljanje ima tri glavne lastnosti. Prva je sposobnost "videti" strukturo tam, kjer je ni. Naš svet - od haikujev do stolpnice- na podlagi struktur. In tako kot nadarjen skladatelj "sliši" zvoke, preden jih zapiše kot note, je kompetenten inženir sposoben vizualizirati in utelesiti strukture s kombinacijo pravil, vzorcev in intuicije. Inženirsko razmišljanje gravitira k tistemu delu ledene gore, ki je pod vodo, in ne nad njeno površino. Ni pomembno le tisto, kar je vidno; tudi nevidno je pomembno.

V strukturiranem procesu razmišljanja na ravni sistemov je treba upoštevati, kako so elementi sistema povezani v logiki, času, zaporedju, funkciji in pod kakšnimi pogoji delujejo in ne delujejo. Zgodovinar lahko uporabi podobno strukturno logiko desetletja po dogodku, vendar mora inženir to storiti proaktivno, ne glede na to, ali gre za najmanjše podrobnosti ali abstrakcije na visoki ravni.

To je eden glavnih razlogov, zakaj inženirji ustvarjajo modele: da imajo lahko strukturirane razprave, ki temeljijo na realnosti. In ko si predstavljamo katero koli strukturo, je bistveno pomembno imeti dovolj presoje, da razumemo, kdaj ima vrednost in kdaj ne.

Razmislite na primer o naslednjem vprašalniku, ki ga je napisal George Heilmeier, bivši direktor Upravljanje napredne raziskave in razvoja Ministrstva za obrambo ZDA ter eden od ustvarjalcev zaslonov s tekočimi kristali, ki so postali del današnjih slikovnih tehnologij. Njegov pristop k inovativnosti je uporaba kontrolnega seznama, ki je primeren za projekt z jasno definiranimi cilji in naročniki.

Kaj poskušaš narediti? Jasno izrazite svoje cilje in odstranite ves žargon.

Kako se to danes izvaja in kakšen je obseg možnih omejitev?

Kaj je novega pri vašem pristopu in zakaj menite, da bo uspešen?

Komu je to pomembno? Če dosežete uspeh, kakšen učinek bo imel?

Kakšna so vaša tveganja in nagrade?

Koliko bo to stalo? Kako dolgo bo trajalo?

Katere vmesne in končne preglede moraš opraviti, da veš, ali si uspel?

V bistvu ta struktura pomaga definirati potrebna vprašanja v logičnem vrstnem redu.

Druga lastnost inženirskega razmišljanja je sposobnost učinkovitega načrtovanja pod omejitvami. IN resnični svet so vedno prisotni in določajo potencialni uspeh ali neuspeh naših aktivnosti. Glede na praktično naravo inženirstva so težave in stres v njem veliko večji v primerjavi z drugimi poklici. Omejitve katerega koli izvora – ki jih nalaga narava ali ljudje – inženirjem ne dovolijo čakati, dokler niso vsi pojavi v celoti razloženi in razumljeni.

Od inženirjev se pričakuje, da bodo v danih pogojih dosegli najboljše možne rezultate. Toda tudi če ni nobenih omejitev, usposobljeni inženirji vedo, kako uporabiti omejitve za dosego svojih ciljev. Časovna stiska med inženirji spodbuja ustvarjalnost in iznajdljivost. Finančne težave in očitne fizične omejitve, odvisne od naravnih zakonov, so prav tako razširjene, skupaj s tako nepredvidljivimi omejitvami, kot je človeško vedenje.

Inženirji morajo svoje načrte nenehno povezovati z obstoječim kontekstom in celo spremembami, ki se lahko zgodijo v prihodnosti.

»Predstavljajte si situacijo, v kateri je vsaka nova različica operacijskega sistema Macintosh ali Windows popolnoma nova operacijski sistem, razvit iz nič. To bi ohromilo uporabo osebnih računalnikov,« poudarjajo Olivier de Weck in njegovi kolegi raziskovalci na tehnološkem inštitutu v Massachusettsu.

Inženirji jih pogosto izpopolnijo programski izdelki, postopoma upošteva želje strank in poslovne potrebe – vendar to niso nič drugega kot omejitve. »Spremembe, ki se sprva zdijo majhne, ​​pogosto povzročijo potrebo po drugih spremembah, te pa zahtevajo nadaljnje spremembe ... Uspeti morate doseči, da staro še naprej deluje, in hkrati ustvariti nekaj novega.« Tem težavam ni konca.

Tretja lastnost inženirskega razmišljanja vključuje kompromis – sposobnost premišljene ocene rešitev in alternativ. Inženirji postavljajo prednostne naloge pri oblikovanju in razporejajo sredstva tako, da iščejo manj pomembne cilje med pomembnejšimi. Na primer, pri načrtovanju letala je tipičen kompromis lahko uravnoteženje stroškov, teže, razpona kril in dimenzij stranišča v okviru omejitev, ki jih nalagajo posebne zahteve glede zmogljivosti. Težave takšne izbire se nanašajo celo na vprašanje, ali je potnikom všeč letalo, s katerim letijo.

Če omejitve primerjamo s hojo po vrvi, potem kompromisi spominjajo na situacijo iz pravljice o labodu, ščuki in raku.

Obstaja boj med tem, kar je na voljo; kaj je mogoče; kaj je zaželeno in sprejemljive meje.

Naj si znanost, filozofija in religija prizadevajo za resnico, kakršna se jim zdi; inženiring je v središču zagotavljanja uporabnosti pod omejitvami. Struktura, omejitve in kompromisi so trije stebri inženirskega razmišljanja. Za inženirja imajo enak pomen kot za glasbenika - takt, tempo in ritem.

Sedem čudes sveta! Med obstojem naše civilizacije se je njihov seznam nenehno spreminjal. Toda ta seznam "sedmih čudes" slavi monumentalne mojstrovine inženiringa dvajsetega stoletja. Izbralo jih je Ameriško združenje gradbenih inženirjev.

Empire State Building

Zgrajena je bila leta 1931 in se dviga 1250 čevljev (381 m) nad New Yorkom in je sestavljena iz 102 nadstropij. Pred izgradnjo Svetovnega trgovinskega centra leta 1972 je bil ta nebotičnik najbolj... visoka zgradba v svetu. Leta 2001, ko so se zrušili stolpi iz druge svetovne vojne nakupovalno središče, je nebotičnik ponovno postal najvišja stavba v New Yorku.

Dvorana je dolga 30 metrov in visoka 3 nadstropja, okrašena z marmorjem in okrašena z 8 ploščami, ki prikazujejo 7 čudes sveta, osmo pa je Empire State Building. Dvorana Guinnessovih svetovnih rekordov vsebuje edinstveno zbirko nenavadnih rekordov. Z dvigalom v minuti lahko pridete do opazovalne ploščadi v 86. ali 102. nadstropju.

Jez Itaipu

Jez, ki sta ga zgradila Brazilija in Paragvaj na reki Paraná, je največji jez hidroelektrarne na svetu. Gradnja se je končala leta 1991. Za izgradnjo niza jezov v dolžini 7744 m je trajalo 16 let. Porabljenega je bilo petnajstkrat več betona kot za gradnjo predora pod Rokavskim prelivom.

Kanada CN Tower

Leta 1976 Stolp je postal najvišja nepodprta zgradba na svetu. Motno se dviga nad mestom Toronto v Kanadi, visoko tretjino milje. Steklena tla na opazovalna paluba vam bo omogočil pogled navzdol z višine 342 metrov.

Panamski prekop

Gradnja tega 50 milj dolgega kanala čez Panamsko ožino je trajala 34 let. Ogromno dela je bilo opravljenega pri izkopu zemlje in gradnji zapornic, kar je omogočilo, da ga najbolj upoštevamo. drag projekt Ameriška zgodovina in najnevarnejša: med gradnjo je umrlo približno 80.000 ljudi (večinoma zaradi bolezni).

Rokavski predor

Povezuje Francijo in Anglijo. Predor je dolg 31 milj. Triindvajset jih poteka pod dnom Rokavskega preliva. Vlaki za visoke hitrosti hiti po njegovih stenah. Zaščitna struktura Severno morje Nizozemska

Ker je Nizozemska pod morsko gladino, so zgradili vrsto jezov, zapornic in valobranov, da bi državo zaščitili pred poplavami med nevihtami. Največji del projekta je bil dve milji dolg premični valobran ob izlivu reke, zgrajen leta 1986. Sestavljen je iz 65 betonskih stebrov, od katerih vsak tehta 65 ton. Treba je opozoriti, da je projekt po obsegu skoraj enak Velikemu kitajskemu zidu.

Most Golden Gate

Most, ki je leta 1937 povezal San Francisco in okrožje Marin, je dolga leta ostal največji. viseči most v svetu. Strokovnjaki so menili, da vetrovi oceanski tokovi in megla ne bo pustila, da bi se zgradila. 1,2 milje dolg most so gradili štiri leta. Podprto je z 80.000 miljami jeklene žice in kabli s premerom šestintrideset in pol palcev - največji, ki so bili kdaj zgrajeni.

Tema 5. Inženirska dejavnost: posebnosti in posplošene značilnosti.

Bistvo inženirske dejavnosti, njena specifičnost.

Vrste (vrste) inženirskih dejavnosti.

Inženirsko razmišljanje. Inženirska intuicija.

Ključni pojmi: inženir, inženirska dejavnost, tehnična dejavnost, izumiteljstvo, konstruiranje, projektiranje, družbeno projektiranje, sistemski inženiring.

Bistvo in značilnosti inženirske dejavnosti.

Inženirska dejavnost zavzema eno pomembnih in pomembnih mest v moderna kulturačlovečnost. Brez dosežkov inženirske ustvarjalnosti in inženirske misli je nastanek in obstoj visoko tehnološke civilizacije, ki odlikuje sedanji fazi zgodovinski razvoj družbe. inženir - osrednja figura sodobne znanstvene in tehnične dejavnosti. Ne samo, da so rezultati inženirskih dejavnosti povsod okoli nas, tudi norme in metode inženirskega mišljenja prodirajo v znanstveno, družbeno in celo humanitarno sfero.

Kdo je inženir? Kakšne so posebnosti inženirskih dejavnosti? Kaj ga loči od drugih vrst človeška dejavnost? Katere specifične vrste tehnične ustvarjalnosti sestavljajo inženirsko dejavnost?

Beseda "inženir" izhaja iz latinskega korena ingeniare, kar pomeni "ustvariti", "ustvariti", "izvajati". Od latinski jezik ta beseda se je spremenila v italijanščina, nato v francoščino in nazadnje v ruščino. Po pomenu so ji blizu ruske besede "iznajdljiv", "spreten", "zvit". Prav tako se je beseda "mehanik" v svojem prvem pomenu nanašala na umetnika, izumitelja, ustvarjalca strojev. Mimogrede, beseda "stroj" je bila sinonim za besedo "trik".

Kako se je razvijal inženirski poklic?

Poklic inženirja, genetsko povezan s tehnologijo, je zgodovinsko veliko poznejši pojav kot tehnologija sama. Inženirska dejavnost ima, tako kot vsak drug pojav, svoje ozadje. Njegovo oblikovanje je potekalo na podlagi obrtniškega poklica, ki je nastal sočasno z družbena delitev delo. »Kalice« inženirske dejavnosti, njene zgodovinski prototipi najdete že v davni časi. Čeprav je treba opozoriti, da so ti prototipi ostali nekaj epizodnega, netipičnega, naključno obstoječega v ozadju nerazdeljene prevlade obrtne dejavnosti. Briljanten primer utelešenja "znanstvene obrti" - predhodnika inženirske dejavnosti - je bilo delo starogrškega znanstvenika Arhimeda (okoli 287-212 pr. n. št.). Iz zgodovine vemo, da je zaslovel s svojo zvitostjo tehnične rešitve in izumi v obrambi domači kraj Sirakuza. To je bila zasluga tehničnega genija Arhimeda in njegove uporabe obrambne strukture in metalnih strojev se je mesto lahko dostojno uprlo Rimljanom. Arhimed, pa tudi majhna skupina starodavnih znanstvenikov in tehnikov - Evdoks, Arhit, Hiparh, Ptolemaj - so prvi spoznali koncept "znanstvene obrti", ko teoretična metoda razmišljanje na idealen način je bila združena s praktičnimi talenti in večina tehničnih projektov starodavnih tehnikov je bila izvedena na podlagi natančnih matematičnih izračunov. Vendar se Arhimed sam ni imel za inženirja; samo idejo združevanja tehnologije in znanosti je zavrnil kot mešanico plemenitih (znanost) in nizkih (obrtni) udejstvovanja. Slednji niso bili vredni svobodnega moža, zato je po Plutarhu Arhimed menil, da je gradnja strojev dejavnost, ki ni vredna pozornosti, saj jo je imel za nizko in nevljudno. Razlogi negativen odnos Za praktične dejavnosti v antiki imajo svoje globoke kulturne temelje. Bistvo je, da vaš glavna naloga starodavni filozofi znanstveniki pa so ga videli kot uvod v modrost in iskanje resnice, kar je cilj le teoretičnega, znanstvenega delovanja. Rešitev tega problema je veljala za plemenito zadevo, saj je človeka približala resničnemu obstoju in obrti, praktično delo pripadal svetu čutnih stvari, svetu nepristnega bivanja.

Odmik od tradicije ostrega nasprotovanja teoretične dejavnosti postalo praktično šele v renesansi. Prvi poskus premagovanja tega nasprotja najdemo v delu enega najvidnejših umov te dobe - Leonarda da Vincija (1452-1519). Pri svojem delu je harmonično povezoval teorijo in prakso. Popolnoma je rehabilitiral eksperimentalno znanje. Po njegovem mnenju je »izkušnja pravi učitelj« in »oče vse gotovosti«. Vendar vse to ne pomeni, da je bil Leonardo tog zagovornik empirizma. Verjel je, da je praksa brez znanja slepa in je kot krmar, ki stopi »na ladjo brez kompasa in krmila«. Teorija daje izkustvu potrebno usmeritev. Posledično le v enotnosti s teorijo postane praksa plodna in učinkovita; enotnost je v tem, da je »znanost kapitan, praksa pa vojaki«. Leonardo je predvidel Galilejevo metodo in moderna znanost o naravi.

V mehaniki se je Leonardo približal razumevanju vztrajnostnega principa, uganil princip seštevanja sil in princip nagnjena ravnina, ki ga je sprejel kot osnovo za razlago leta ptic. Presenetljivo je, da ta ugibanja niso ostala le teoretični nivo. Bili so poskusi njihove izvedbe ali vsaj tehnične zasnove.

Številne pomembne tehnični izumi in konstrukcijska ugibanja so bila bistveno pred časom (projekti metalurških peči, valjarn, tkalskih strojev, podmornice, tanka, obdelave lesa, strojev za zemeljska dela, letalo, padalo itd.). Usmerjenost v znanost, v nasprotju z obrtjo, je znak inženirske dejavnosti, zato s z dobrim razlogom Leonarda da Vincija lahko štejemo za enega prvih inženirjev v v pravem pomenu ta beseda. V njegovih dejavnostih je jasno viden prehod od tradicionalnega razmišljanja k inženirstvu. Pri izdelavi svojih tehničnih projektov uporablja metode predprojektnih raziskav, matematične izračune in opis tehnologije izdelave.

Renesansa je rodila in svetu predstavila še druge velike inženirje, ki so se praviloma pojavili bodisi med znanstveniki, ki so se usmerili v tehniko, bodisi med obrtniki samouki, ki so se usmerili v znanost. Med njimi so Nicollo Tartaglia, Georg Bauer, Girolamo Cardano, Jaco de Strada, Simon Stevin, Albrecht Durer in drugi. Prvi inženirji so bili tudi umetniki, arhitekti, alkimisti, zdravniki, matematiki in izumitelji. Na primer, G. Cardano (1501-1576) je imel veliki dosežki v matematiki, mehaniki in tudi v medicini. Med njim znanstveni interesi Obstajala je tudi teoretična astrologija. Njemu v čast je poimenovana kardanska gred - mehanizem, ki se še danes, 500 let pozneje, pogosto uporablja. Ustvaril ga je za izboljšanje posadke cesarja Karla V. Agricole (njegovo pravo ime je bilo Georg Bauer: 1494-1555) - nemškega učitelja, pisatelja, znanstvenika, zdravnika, mineraloga. Bil je eden od ustanoviteljev tako imenovane tehnične kemije, ki je postala nekakšna vmesna stopnja med alkimijo in znanstveno kemijo.

Pojav inženirske dejavnosti je povezan s pojavom proizvodnje. V srednjem veku je prevladovala tehnična dejavnost, organsko povezana z obrtno organizacijo proizvodnje (ki je temeljila na najbolj natančnem, skrbnem kopiranju). tehnični vzorec- kanonik). Obrtna tehnologija ni mogla več zadovoljevati potreb hitro razvijajoče se proizvodnje in kot njena zgodovinska alternativa se je pojavila inženirska dejavnost.

Sprva je bila inženirska dejavnost predvsem vojaške narave. Inženir je bil nekdo, ki je nadzoroval ustvarjanje vojaških vozil in utrdbe. Razlikovanje med vojaškim in civilnim inženirjem se je začelo delati mnogo kasneje. Prvič slavni angleški inženir John Smeaton (1724-17920).

Ključni dogodek oblikovati koncept "inženirja". modernem smislu začela intenziven razvoj v 19. stoletju. strojna proizvodnja. To je močno povečalo povpraševanje po inženirskih dejavnostih, ki ga ni bilo več mogoče zadovoljiti naključno. če osnovna znanost, ni zaposlen z odločanjem praktični problemi, se je zmogla razvijati s prizadevanji majhnega števila intelektualcev, potem se uporabna znanost, usmerjena prav v prakso, ni mogla več hraniti s tankim curkom »po kosih« izobraženih strokovnjakov. Takrat se je inženirski poklic močno razširil in zares razvil. Hitro razvijajoča se velika strojna proizvodnja je narekovala nujno potrebo po množičnem in sistematičnem usposabljanju poklicnih inženirjev znanstveno izobraževanje inženirji. Čas inženirjev samoukov je mimo. Praksa je postavila nove zahteve glede usposabljanja usposobljenega inženirskega kadra. Prvi tehnični višje šole. Njihov videz je zaznamoval naslednje pomembna faza v razvoju inženirskih dejavnosti. Prve tehnične šole so na podlagi poklicnih šol skoraj istočasno nastale v Franciji, Nemčiji in Rusiji. Inženirski inštitut se družbeno oblikuje. Sistem profesionalnih tehnično izobraževanje- višje tehniške šole, ki so si prizadevale pridobiti enakovredni status klasičnim univerzam. Značilna lastnost Višje tehnične šole so imele dva glavna trenda: usmerjenost v prakso in v znanost.

V Franciji prvi tehnična šola se pojavi leta 1720 - Korpus železniških inženirjev, leta 1747 - Šola železniških in cestnih inženirjev. Dogodek velikega pomena za inženirsko izobraževanje je bila ustanovitev pariškega inštituta Gasparda Mongea politehnična šola(1794). To je bila nova vrsta višje tehnične šole - bila je usmerjena v visoko teoretično usposabljanjeŠtudenti so po njegovem vzoru zgradili številne inženirske inštitute izobraževalne ustanove Evropi.

Prva tehnična šola v Nemčiji - Gradbena akademija- se je pojavil leta 1799. Potem so tu še politehnični inštituti v Münchnu (1827), Dresdnu (1828), Hannovru (1831), Stuttgartu (1840) itd. Izbruh dejavnosti v nem. tehnične univerze sredine in poznega devetnajstega stoletja, pa tudi začetka dvajsetega stoletja. naredil Nemčijo tistega obdobja nesporno vodilno v industrijskem in inženirskem smislu.

V Rusiji se je tehnično izobraževanje začelo z inženirsko šolo, ustanovljeno leta 1700, in matematično in navigacijsko šolo leto kasneje. Paradni konji visokega tehničnega šolstva so postali Inštitut za tehnologijo v Sankt Peterburgu (1862), Moskovska višja tehnična šola (1868), Petrogradski elektrotehniški inštitut (1891). Že od samega začetka so te ustanove začele opravljati ne le izobraževalno, ampak tudi raziskovalno funkcijo na področju tehnike, kar je prispevalo k razvoju tehničnih znanosti. Od takrat inženirsko izobraževanje začel igrati pomembno vlogo pri razvoju tehnologije.

V 20. stoletju Inženirstvo je razdeljeno na številne panoge in podsektorje (glede na tehnična področja): fizikalni inženirji (elektrotehnični, strojni, radijski inženirji itd.), kemijski inženirji, biokemiki, gradbeni inženirji, inženirji računalništva in informacijske tehnologije itd. Inženirje specialiste ločimo tudi po funkcionalnih značilnostih: proizvodni delavci (funkcije tehnologa, organizatorja), inženirji proizvodne operacije (praktični procesi), raziskovalci (razvoj in načrtovanje tehničnih objektov), ​​sistemski inženirji (organizacija in vodenje kompleksnih, integriranih tehničnih sistemov). , načrtovanje sistemov).

Danes v besedi "inženir" naslednja vrednost: inženir ni več samo tisti, ki dejansko izdela umetni predmet, ampak tisti, ki vodi proces njegovega nastajanja, se ukvarja z načrtovanjem kompleksnih tehnični sistem. torej Inženirska dejavnost je proces ustvarjanja (izum, konstrukcija, projektiranje) in upravljanja določenega tehničnega sistema. Funkcija inženirskih dejavnosti v moderna civilizacija- optimalna kombinacija umetnega okolja družbe z njenimi potrebami in zmožnostmi na podlagi vseh virov družbena proizvodnja, vklj. in znanost. Specifičnost inženirske dejavnosti je v tem, da je povezana z redna uporaba znanstvenih spoznanj za ustvarjanje umetnih, tehničnih objektov - struktur, naprav, mehanizmov, strojev itd. Nasprotno pa tehnična dejavnost temelji na izkušnjah, praktičnih veščinah, ugibanju in intuiciji. Tehnične aktivnosti so izvedbene narave in temeljijo na natančnem kopiranju vzorca.

Inženirji ne uporabljajo samo znanja, ki ga je ustvarila znanost. Imajo obratni spodbujevalni učinek na razvoj in napredek znanosti, ki se kaže v razvoju tehničnih in znanstvenih inovacij, pridobljenih kot rezultat inženirske dejavnosti. To je tisto, kar delo inženirja približa delu znanstvenika eksperimentalca in ga razlikuje od dela tehnika obrtnika.

Delo inženirja združuje dve vrsti znanja: naravoslovje in tehnologijo. To je posledica dejstva, da se za inženirja vsak predmet, v zvezi s katerim se pojavi tehnična težava, po eni strani obravnava kot naravni pojav, naravni objekt, podvržen naravnim zakonom, po drugi strani pa kot orodje, mehanizem, stroj, struktura, ki jo je treba zgraditi umetno. Inženir se pri svojem delu ukvarja z opisom dveh različne vrste objekti: idealni in tehnični. Inženir se torej opira tako na znanost, iz katere črpa znanje o naravnih procesih, kot na obstoječo tehnologijo, kjer si izposoja znanje o materialih, strukturah, njihovi tehnične lastnosti, načini izdelave itd. Iz tega sledi, da inženirska dejavnost ni čisto znanstvena spoznanja, in ne samo tehnično oblikovanje, To posebno območje ustvarjalnost, ki organsko združuje tako prvo kot drugo.

Smisel in namen inženirske dejavnosti je ustvarjanje kulturnih vrednot, ki se srečujejo življenjskih interesov ljudi. To pomeni, da mora inženirska ideja in dejavnosti za njen razvoj vedno upoštevati potrebe človeka, ki jih mora stvar, ki se ustvarja, zadovoljiti. V tem smislu znanstvena dejavnost, se praviloma razlikuje od inženirstva, saj postavlja nalogo pridobivanja znanstvene resnice, ki je neodvisna od človeških interesov.