Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего 

профессионального образования 

ПОВОЛЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА 
 
 

Кафедра «Современное естествознание» 
 
 
 
 
 
 

Реферат по дисциплине

«История  науки и техники» 

на тему:

«Качественные изменения 

в развитии техники» 
 
 
 
 
 

Тольятти, 2011

Содержание 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Категория «качество» обозначает такую определенность явления, которая отличает предмет  среди других, делает его тем, что  он есть. Переход от незначительных и скрытых, постепенных количественных изменений к изменениям коренным, открытым – это есть качественное изменение. Оно наступают не случайно, а закономерно, вследствие накопления незаметных и постепенных количественных изменений, при этом это изменение происходит не постепенно, а быстро, внезапно, в виде скачкообразного перехода от одного состояния к другому состоянию. Качественное изменение, в отличие от количественного, выражается понятием скачка.

     Переход количественных изменений в качественные - всеобщий закон развития материального мира, который на протяжении истории человечества непосредственно затрагивал развитие техники.

     Понятие «техника» встречается уже у древнегреческих философов Платона и Аристотеля. В узком смысле техника — это совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества. Но в это понятие входят не только технические устройства.

     Цель  данной работы – рассмотреть, какие  качественные изменения происходили в процессе развития техники.

     Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Изучить историю развития техники.
2. Выделить основные этапы технического прогресса.
3. Определить, какие качественные изменения происходили в развитии техники.

1. Технический  прогресс и техническая  революция

     Технику можно определить как систему искусственных органов деятельности общества, развивающуюся посредством исторического процесса опредмечивания в природном материале трудовых функций, навыков, опыта и знаний путем познания и использования сил и закономерностей природы. Развитие техники - сложный процесс, представляющий собой совокупность изменений в природной основе. элементах, структуре и функциях технических устройств и технических систем. Этот процесс связан всегда либо с улучшением существующей техники, либо с созданием принципиально новой. Развитие техники неизбежно включает в себя качественные изменения, то есть глубокие революционные преобразования.

     Техническая эволюция, идущая в течение некоторого времени относительно спокойно в рамках того или иного социального организма, или меняет носителя своей магистральной тенденции, обретая новое качество роста, или разветвляется на несколько направлений, часть которых может оказаться тупиковой, или же реализуются оба варианта одновременно. Технический застой, предшествующий технической революции - достаточно типичное явление. Он наступает по мере того, как в том или ином социуме достигается адекватность организации техносферы, социальной и политической организации.

     Первым  признаком технического прогресса  является переход количественных изменений  в качественные. Новый станок, автомобиль, телевизор никогда не являются новыми целиком. Совершенствование марки машины почти всегда ограничивается и определяется введением в предшествующую конструкции примерно 10-15% новизны, то есть принципиально новых, или улучшенных частей. Эти новые части вызывают необходимость, или хотя бы наталкивают на мысль о целесообразности замены других частей конструкции, и так, постепенно, от модели к модели изменяется конструкция машины. Закономерное отмирание старого и возникновение нового, более совершенного и прогрессивного. характерно для развития всего существующего. В этом - суть прогресса и общества в целом и любой области общественной жизни, производства науки и техники.

Однако, такое постепенное изменение  означает эволюционное развитие, которое  соответствует лишь количественному  росту технических показателей (параметров). Различные нововведения в конструкции  увеличивают КПД, скорость надежность, упрощают управление, но каждый из таких параметров получает не качественные, а только количественные изменения, ибо и до этого те же самые качества были характерны для этих конструкций, переход количества в качество в таком изменении не имеет места.

     Техническая революция - качественное изменение в развитии техники, захватывающие всю техносферу, а не ее отдельные элементы. Наиболее значимыми техническими революциями были переходы от орудийной техники к машинной, а от машинной - к автоматизированной. Иногда говорят о технических революциях, связанных с овладением силой пара, электричества, атомной энергии, с появлением и развитием космической техники.

     Специфика техники, ее опосредующее положение  между человеком и природой, между  людьми в структуре социума, имеет следствием то, что техническая революция предполагает коренные изменения в характере и масштабе воздействия на природу и общественную жизнь В плане воздействия на природу выделяют два скачка такого рода:

     1) неолитическая революция, связанная о переходом от собирательства к земледелию, обеспеченному соответствующими средствами труда;

     2) революция, вызванная появлением  машинного производства, в ходе  которой масштаб воздействия  общества на природу скачкообразно  возрос благодаря принципиально новым техническим средствам и стал сопоставим с масштабом геологических и даже космических процессов.

     В социальном плане под техническими революциями понимаются изменения в технике, которые оказались одним из оснований качественного преобразования социума, независимо от того, вся Техносфера была при этом преобразована или же какой-то ее существенный элемент. Оказывается, что у истоков наиболее крупных социальных революций, ведущих к изменению типа культуры обнаруживаются те или иные технические инновации. Для древневосточных культур такую роль сыграли оросительные системы, которые могли успешно функционировать только при наличии жесткой центральной власти и которые служили техническим основанием последней Для античного мира "пусковой" технической инновацией стало овладение производством железа. У истоков средневекового феодального общества обнаруживаются два изобретения: упряжь для лошади и стремя. Первое способствовало еще большему распространению земледелия и регулярности внешних сношений, второе обеспечило возможность создания тяжелой рыцарской конницы.

     Разделив  технический прогресс по способу  соединения человека с техникой в  процессе производства или, другими  словами, по соотношению функций  человека и машины в совокупном рабочем  механизме, можно выделить три его этапа - ручные орудия труда, машина, автомат. Рассмотрим подробнее каждый из этих этапов.

2. Развитие техники от древнего мира до XVIII века

     Первый  этап технического прогресса - период ручных орудий труда. Он охватывает огромный, самый продолжительный отрезок времени человеческой истории - от возникновения простейших орудий труда до их превращения в машины. На этом орудийном (иногда его называют инструментальном) этапе способом соединения человека с техникой был ручной способ, когда человек орудием труда непосредственно воздействовал на предмет труда. Движения человека определяли движения орудия. Здесь наблюдается "жесткий" тип связи человека с орудием труда. Ручная техника не замещает человека в процессе его трудовой деятельности, а лишь дополняет и усиливает функции его естественных органов. Орудия труда создаются по аналогии с естественными органами человека. Правда, ручные орудия труда не просто копировали естественные органы человека, а создавались как их продолжение для усиления воздействия человека на предмет труда. Используя свои физические и духовные силы и потенции, человек сам выполнят все основные трудовые функции и выступал в качестве специфического "живого механизма". По мере развития орудийной техники частичные распределения функций между человеком и техникой изменялись, однако эффективность трудовых усилий человека повышалась незначительно поскольку труд оставался ручным.

     Техника на этом этапе развивалась независимо от науки. Сама наука не имела долгое время особой дисциплинарной организации и не была ориентирована на сознательное применение создаваемых ею знаний в технической сфере. Рецептурно-техническое знание достаточно долго противопоставлялось научному. Об особом научно-техническом знании вопрос не ставился вообще. «Научное» знание и «техническое» принадлежали фактически к различным культурным ареалам. В более ранний период развития человеческой цивилизации и научное, и техническое знание были органично вплетены в религиозномифологическое восприятие и еще не отделялись от практической деятельности.

     В древнем мире техника, техническое  знание и техническое действие были тесно связаны с магическим действием  и мифологическим восприятием. Наука  была еще неотделима от практики и  техники.

     В античный период специализация еще  только намечалась и не принимала организованных форм и дисциплинарности. Понятие техники также существенно отличалось от современного. В античности понятие «технэ» включало в технику и техническое знание, и искусство, но оно не включало теорию. Поэтому у древнегреческих философов, например, Аристотеля, нет специальных трудов о «технэ». В античной культуре наука и техника рассматривались как принципиально различные виды деятельности.

     Второй  этап технического прогресса - машинный. На этом этапе основная трудовая функция  человека - работа инструментами, приведение их в движение, управление ими передается машине. По мере развития машин человек передает им все больше и больше своих трудовых функций в силу чего сами машины усложняются и структурное подобие техники человеку сменяется функциональным. Однако деятельность человека, его движения определяются и регулируются работой машины и человек по существу превращается в живой придаток машины.

     Безусловно, характер труда изменился, из ручного  он стал механизированным что привело  к росту производительности труда. Но человек по-прежнему остается необходимым звеном производственного процесса. Он принимает непосредственное участие в этом процессе в качестве управляющего звена машины.

     В средние века архитекторы и ремесленники полагались в основном на традиционное знание, которое держалось в секрете и со временем лишь незначительно изменилось. Вопрос соотношения между теорией и практикой решался в моральном аспекте, например, какой стиль в архитектуре являлся более предпочтительным с божественной точки зрения. Именно инженеры, художники и практические математики эпохи Возрождения сыграли решающую роль в принятии нового типа практически ориентированной теории. Изменился и сам социальный статус ремесленников, которые в своей деятельности достигли высших уровней культуры Ренессанса.

     В науке нового времени можно наблюдать  иную тенденцию – стремление к  специализации и вычленению отдельных аспектов и сторон предмета как подлежащих систематическому исследованию экспериментальными и математическими средствами. Выдвигался идеал новой науки, способный решать теоретическими средствами инженерные задачи, и новой, основанной на науке, техники. Этот идеал в конечном итоге привел к дисциплинарной организации науки и техники.

     Итак, в ходе исторического развития техническое  действие и техническое знание постепенно отделяются от мифа и магического  действия, но первоначально опираются  еще не на научное, а лишь на обыденное сознание и практику.

     Первые  успехи в развитии естественных наук, философская мысль подготовили  становление экспериментальной  науки и материализма XVII-XVIII вв. Переход от ренессансной науки и философии (с её истолкованием природы как много-качественной, живой и даже одушевлённой) к новому этапу в их развитии - к экспериментально-математическому естествознанию и механистическому материализму - совершился в научной деятельности английского философа Ф. Бэкона, итальянского учёного Г. Галилея. Таким образом, к XVIII веку были созданы предпосылки качественно новой эпохи в развитии техники, впрочем, как и всего человечества.

3. Качественные изменения в развитии техники XVIII – XIX веков

     Третий этап технического прогресса - автоматизация. Под автоматизацией понимается применение технических средств для полной или частичной замены участия человека в процессах получения, преобразования, хранения, передачи и использования материалов, энергии или информации. Техника замещает человека в выполнении им функции управления технологическим процессом, оставляя за собой лишь контроль за работой техники, ее наладку и настройку, которые все в большей степени по мере развития автоматизации переходят к самой технике. Человек выходит из непосредственного технологического цикла и становится рядом с ним.

     При производстве предметов материальной культуры люди перешли от сложных  орудий труда и машин, приводимых в движение естественными силами природы (водой, ветром, ручной тягой  и т.д.), к орудиям труда, действующим при помощи двигателя. Однако и здесь не обошлось без переходных форм. Например, первая изобретенная производственная машина (прядильный станок Джона Уайета в 1735 г.) приводилась в движение с помощью запряжённого осла.

     Итак, к XVIII веку возникла проблема создания технологических машин, в первую очередь для текстильного производства. Переход к машинной технике требовал создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра).

     Первым  двигателем, использующим тепловую энергию  топлива, была поршневая пароатмосферная машина прерывистого действия, появившаяся в конце XVII - начале XVIII вв.: проекты французского физика Д. Папена и английского механика Т. Севери, усовершенствованные в дальнейшем Т. Ньюкоменом в Англии и М. Тривальдом в Швеции. В 1760 г. хозяин прядильной мануфактуры в Серпейске Калужской губернии Родион Глинков построил 30-веретёную машину для прядения льна с приводом от водяного колеса и мотальную машину, заменившую 10 человек.

     Проект  универсального парового двигателя  был предложен в 1763 г. механиком Колывано-Воскресенских заводов Иваном Ивановичем Ползуновым, который сдвоил в своей машине цилиндры, получив двигатель непрерывного действия.

     Вполне  развитую форму универсальный тепловой двигатель получил в 1784 г. в паровой  машине английского изобретателя механика Джеймса Уатта. В 1785 г. паровая машина впервые была поставлена для привода текстильного предприятия, а к концу века в Англии и Ирландии работало уже более трёхсот машин. В России в 1798-1799 гг. паровые машины были установлены на Александровской мануфактуре в Петербурге и на Гумешевском заводе на Урале.

     Во  второй половине XIXв. в процессе дальнейшего совершенствования энергетической базы производства были созданы два новых типа теплового двигателя: паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания. Параллельно с развитием тепловых двигателей совершенствовалась конструкция первых гидравлических двигателей, особенно гидротурбин: проекты французского инженера Б. Фурнерона, американского А. Пелтона, австрийского В. Карплана. Создание мощных гидротурбин позволило строить гидроэнергетические агрегаты большой мощности (до 600 МВт) и создавать крупные ГЭС в местностях, где имеются большие реки, водопады.

     Важнейшие сдвиги в развитии энергетической базы промышленного производства были связаны с изобретением двигателей электрических. В 1831 г. английский физик М. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, а в 1834 русский учёный Якоби создал первый электрический двигатель постоянного тока, пригодный для практических целей. В 1888-1889 гг. инженер М.О. Доливо-Добровольский создал трёхфазную короткозамкнутую асинхронную электрическую машину.

     В первом учебнике по механике были учтены только 134 различных механизма, хотя их число на начало XIX в. было около 200, из которых почти половина было изобретено в XVIII в.

     И.И. Артоболевский в своём знаменитом справочнике "Механизмы в современной  технике", получившем мировое распространение, учёл на конец третьей четверти XX в. 4746 механизмов.

     Таким образом, подчёркивает А.Н. Боголюбов, за 170 лет (с 1800 по 1970 гг.) количество механизмов возросло почти в 24 раза, в то время как с XVII по XIX вв. оно всего лишь удвоилось.

4. Качественные изменения в развитии техники в XX веке.

     Очень быстро после создания первого двигателя  человечество вступило в фазу интенсивного развития автоматического производства, дальнейшего проникновения в закономерности построения и взаимодействия органической и неорганической материи, освоения околоземного пространства, создания искусственного интеллекта.

     Чем новее и более совершеннее техника, тем выше темпы ее развития. Все боле сокращаются сроки разработок и использования технических средств, все быстрее наступает их моральное старение. Эта тенденция настолько ярко выступает в истории техники, что ускорение темпов технического прогресса можно назвать законом. Этот закон - одно из конкретных проявлений возрастания темпов общественного прогресса, которое, в свою очередь, определяется возрастанием темпов развития объектов по мере усложнения их организации, Чем более сложную структуру имеет система, тем она находится на более высокой стадии своего развития. Ассимилируя достижения предшествующего развития, начиная свою эволюцию с более основательной базы она естественно имеет более богатую основу и поэтому более быстрые темпы этого развития.

     Ускорение особенно характерно для современного этапа технического прогресса где  огромную роль играет вычислительная техника использование которой  позволяет экономить главнейший фактор технического прогресса - время. "Объективный процесс развития техники, ее направленность таковы, - пишет Р.Ф.Абдеев, - что, как в передаче сообщений, так и в вычислительных и других операциях - всюду достигается многократное сокращение временных интервалов, затрачиваемых на выполнение этих операций в контуре управления. Это и приводит к ускорению темпов" (35,85). Ныне происходит резкое усиление интенсификации информационных процессов, возрастает их скорость, увеличивается объем передаваемой информации, ускоряется процесс ее обработки на ЭВМ, увеличивается объем добываемой новой информации которая наглядно отображается человеку в процессах управления.

     Ярко  проявляясь сегодня, закон ускорения  темпов технического прогресса действует  на протяжении всей ее истории. Так, если от создания шельского рубильника до мустьерского орудия прошло примерно 600-700 тысяч лет, то от мустьерского орудия до специализированного инструмента - примерно 50 тысяч лет а от этого инструмента до машины 800-900 лет, от машины до автоматизации этот срок сократился до 100-120 лет.

     В наше время ускорению технического прогресса способствует сокращение временного интервала между открытием или изобретением и их техническим применением. Раньше открытия новых явлений в естествознании получали свое отражение в технике через десятилетия или даже столетия. Теперь, как правило, это происходит в течение сравнительно короткого и все сокращающегося срока. Временной разрыв между открытием или изобретением и их практическим применением становится все меньшим. Если между появлением изобретения бумаги и его практическим использованием прошло 1000 лет, то для фотографии - 102 года, паровой машины - 80, лет, телефона - 56 года, самолета - 20 лет, телевидения - 5 лет, транзисторной техники - 3 года, лазеров - 0,5 года, ФАКСов - всего 3 месяца.

     С начала 20 века сроки внедрения отдельных крупных открытий сократились более чем в 2 раза, а опытно-конструкторских разработок более чем в 3 раза.

     Ускорение темпов технического прогресса наглядно можно выразить так. Представим себе общественный прогресс, возраст которого примерно 600 тысяч лет, в виде марафонского бега на 60 км. Большая его часть пролегает по весьма трудному пути, через рощи и девственные леса. В самом конце после 58 - 59 км. мы находим первобытные орудия, а на последнем километре - признаки земледелия. "За 200 метров до финиша, - пишет швейцарский инженер Г.Эйхельберг в книге "Человек и техника", - дорога, покрытая каменными плитами, ведет мимо римских укреплений. За 100 метров до финиша наших бегунов обступают средневековые городские строения. До финиша остается еще 50 метров; там стоял человек, умными и понимающими глазами следящий за бегом - это глаза Леонардо да Винчи. Осталось 10 метров! Они начинаются при свете факелов и скудном освещении масляных ламп. Но при броске на последних пяти метрах происходит ошеломляющее чудо: свет заливает ночную дорогу, повозки без тяглового скота мчатся мимо, машины шумят в воздухе и пораженный бегун ослеплен светом прожекторов репортеров, радио и телевидения".

     Рассмотрение  техники как средства деятельности людей позволяет сделать вывод не только о том, что развитие техники можно понять лишь в системе "человек-техника", но и о том, что это развитие является закономерным процессом, определяется совокупностью законов, среди которых важную играют внутренние специфические законы. Эти законы возникают на основе внутренних противоречий техники, которые формируются в процессе взаимодействия общества с природой. Поэтому специфические внутренние закономерности развития техники относятся к системе самой техники и не могут быть подменены какими-нибудь другими.

Заключение

     Итак, развитие техники - сложный процесс, связанный всегда либо с улучшением существующей техники, либо с созданием принципиально новой, качественными изменениями, то есть глубокими революционными преобразованиями.

     Если на первом этапе технического прогресса движения человека определяют движения орудий труда, то на втором этапе движения машины определяют движения человека, а на третьем - техническое устройство функционирует по установленной программе без непосредственного участия человека.

     Качественные  изменения техники определяют ее состояние или уровень развития в тот или иной исторический период. Так, техника XIX в. отличается от техники XX в. не только тем, что в XIX в. было меньше действующих рудников, машин, станков и т. п., но и качественными показателями технических агрегатов и протекающих в них процессов. Стоит только сопоставить, например, цех завода XIX в. с бесчисленным количеством приводных ремней и тихоходными, малопроизводительными станками с современным цехом где непрерывный поток продукции обеспечивается автоматизированным электроприводом, чтобы ясно ощутить громадное качественное различие, резко отличный уровень развития техники, неизмеримо более высокое ее состояние.

Список  использованной литературы

1. Шухардин  С.В. Основы истории техники. М., 1969.
2. Человек в системе наук. М., 1980.
3. Ломов Б.Ф. Человек и техника. М., 1966.
4. Аствацатуров А.Е. Основы инженерной эргономики. Изд.-во РГУ, 1991.
5. Леонтьев А.Н. Автоматизация и человек // Научно-техническая революция и человек. М., 1977.
6. Мелещенко Ю.С. Техника и закономерности её развития. Л., 1970.
7. Абдеев Г.Ф. Философия информационной цивилизации. М., 1994.