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一、工程技術(shù)的重大需求是人們實踐的動力源泉。
工程與技術(shù)是人類利用自然、改造自然的實踐活動,研究者在主、客觀因素允許的范圍內(nèi),充分發(fā)揮主觀能動性,遵循人類認識事物的基本規(guī)律,即實踐、認識、再實踐、再認識這一認識過程。科學(xué)研究始于對工程與技術(shù)本身的實踐、始于對工程與技術(shù)問題的發(fā)現(xiàn)、始于對工程與技術(shù)現(xiàn)象奧妙的探索。工程與技術(shù)本身往往呈現(xiàn)出各式各樣、五花八門的表象,研究者首先對工程與技術(shù)本身的各種現(xiàn)象分門別類,對某一類外部聯(lián)系的現(xiàn)象產(chǎn)生感性認識,經(jīng)過思考、分析與綜合、加工升華后,使感性認識上升到對事物本質(zhì)的理性認識,并能透過現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)和規(guī)律。真理是人們對事物本質(zhì)及其發(fā)展規(guī)律的正確認識,由于工程與技術(shù)現(xiàn)象的復(fù)雜性和認識水平的局限性,往往經(jīng)過實踐、認識、再實踐、再認識幾個循環(huán)才能夠逼近真理,也就是認識具有反復(fù)性、無限性和上升性,經(jīng)過螺旋式上升或波浪式前進。同時,從工程與技術(shù)實踐活動的認識特征來看,工程與技術(shù)的實踐活動不僅是正確認識的來源和發(fā)展動力,同時是認識正確與否的檢驗標(biāo)準(zhǔn),對認識起著決定作用;反過來正確的認識對工程與技術(shù)的實踐活動具有反作用,正確的認識可以指導(dǎo)、預(yù)測工程與技術(shù)發(fā)展,使得工程與技術(shù)獲得水平提高、層次提升、規(guī)模增大,即在工程與技術(shù)實踐-認識反復(fù)促進過程中,不斷無限地逼近事物的本質(zhì),揭示事物發(fā)展的基本規(guī)律,利用和改造客觀世界,回歸到工程與技術(shù)本身。
二、工程技術(shù)自身擁有系統(tǒng)與演化特性。
一個具體的工程活動或技術(shù)項目自身就是一個系統(tǒng),具有系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)形式與功能特性。對工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)的認識過程就是解決矛盾的過程。矛盾是事物發(fā)展的動力,矛盾著的對立面又統(tǒng)一、又斗爭推動了事物的運動和變化。在具體的工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就是事物的內(nèi)因,是事物內(nèi)部矛盾和事物發(fā)展的內(nèi)動力。內(nèi)因即內(nèi)部矛盾是事物存在的基礎(chǔ),是一事物區(qū)別于他事物的內(nèi)在本質(zhì),是事物變化的根據(jù),它規(guī)定著事物發(fā)展的方向,所以是事物發(fā)展變化的根本原因。系統(tǒng)的環(huán)境是事物的外因,是系統(tǒng)之間或事物之間的相互聯(lián)系、相互影響,是事物變化的條件。外因能夠加速或延緩甚至?xí)簳r改變事物發(fā)展的進程,但它必須通過內(nèi)因起作用,是事物發(fā)展的外部動力。工程系統(tǒng)在演化過程中,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(內(nèi)動力)、系統(tǒng)環(huán)境(外動力)單獨、聯(lián)合或耦合作用,這些矛盾的各方相互影響、相互作用和演化過程就會產(chǎn)生相應(yīng)的功能、特性、現(xiàn)象。
三、工程與技術(shù)中涌現(xiàn)的因果關(guān)系。
工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中涌現(xiàn)出的各種現(xiàn)象、功能、特性之間往往存在著一定的自然順序,如時間順序、空間順序和因果順序等。如果工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)與環(huán)境(外因)均已知,最終結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)與環(huán)境(外因)相互作用產(chǎn)生的功能、特性、現(xiàn)象、結(jié)果等等按照演化過程的自然順序或分布形態(tài),由因推果,可利用已經(jīng)獲得或積累的科學(xué)知識認識該類問題事物發(fā)展變化規(guī)律,屬于正問題;但工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中往往表現(xiàn)出眾多復(fù)雜現(xiàn)象,而科研工作者研究的任務(wù)是要根據(jù)工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中可觀測的復(fù)雜現(xiàn)象,反過來由現(xiàn)象來探求事物的內(nèi)部規(guī)律或所受的外部影響,即去尋求產(chǎn)生這些復(fù)雜現(xiàn)象所涉及的內(nèi)因、外因和相互作用原理,由表及里,索隱探秘,倒果求因,屬于反(逆)問題。工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中的反(逆)問題面臨著復(fù)雜性、存在性、多解性和穩(wěn)定性等不可避免的適定性問題,即工程或技術(shù)系統(tǒng)往往存在一因多果或同因異果,一果多因或同果異因。因此,科技工作者不僅要認識、尋求某些因素(因)和一個或一些現(xiàn)象(果)之間的因果對應(yīng)關(guān)系;更重要的是依據(jù)已知的工程技術(shù)現(xiàn)象(果),尋找導(dǎo)致這些現(xiàn)象的本質(zhì)原因(因)與相互對應(yīng)關(guān)系,由果尋因。同時如果工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中出現(xiàn)一因多果、或多因多果,往往不同學(xué)科從不同角度注重與自身學(xué)科相關(guān)現(xiàn)象-本質(zhì)關(guān)系的研究,形成不同學(xué)科研究領(lǐng)域。由于工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中特別是反(逆)問題的現(xiàn)象-本質(zhì)對應(yīng)關(guān)系的不適定性,實際研究中往往要在工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)分析中提出結(jié)構(gòu)假說、環(huán)境分析中提出環(huán)境作用假說、在系統(tǒng)的演化過程中提出相互作用假說等等,驗證和檢驗假說的過程就是科學(xué)研究建立科學(xué)理論的過程。因此可以看出,正、反兩類問題或多角度研究都是工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中科學(xué)研究常見而重要的研究內(nèi)容。
四、注重工程與技術(shù)中涌現(xiàn)問題的普遍性與特殊性。
工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)中的矛盾,是普遍性與特殊性的辯證統(tǒng)一,即工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)在相互作用和演化過程中,結(jié)構(gòu)內(nèi)部、環(huán)境內(nèi)部、結(jié)構(gòu)與環(huán)境之間等一切事物中,事事有矛盾;而不同的事物中又有不同矛盾的特點,事事矛盾不同。工程系統(tǒng)或技術(shù)系統(tǒng)演化中,經(jīng)歷了孕育、潛伏、發(fā)生、爆發(fā)、持續(xù)、衰減直至終止等不同演化階段,矛盾貫穿于每一事物發(fā)展變化過程的始終,時時有矛盾;而同一事物的矛盾在不同的演化階段各有不同特點,時時矛盾不同。無論結(jié)構(gòu)內(nèi)部、環(huán)境內(nèi)部、結(jié)構(gòu)與環(huán)境之間的矛盾皆有雙方,而矛盾雙方也各有特點。
五、尋求工程技術(shù)問題的演化規(guī)律。
從工程與技術(shù)中的基本現(xiàn)象尋求發(fā)展規(guī)律,必須具備以下兩個條件:一方面是在發(fā)揮主觀能動性,深入實際調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,占有大量的、可靠的工程與技術(shù)中的感性材料;另一方面是對工程與技術(shù)中的感性材料進行加工、制作、升華。通過系統(tǒng)科學(xué)、哲學(xué)、邏輯等等思維方法和數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)等學(xué)科的研究方法,從感性認識飛躍到理性認識,這個過程就是創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程,透過現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)和規(guī)律,完成工程與技術(shù)認識的根本任務(wù)。為此對于工程與技術(shù)領(lǐng)域,研究者要在確定工程與技術(shù)中問題學(xué)術(shù)背景的基礎(chǔ)上,凝練該問題所對應(yīng)的科學(xué)、社會或思維問題的實質(zhì)及學(xué)術(shù)問題,同時了解該學(xué)術(shù)問題研究現(xiàn)狀和前人沒有解決的問題,作為研究者擬解決的學(xué)術(shù)問題,特別是擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題或關(guān)鍵技術(shù)問題,最終解決具體學(xué)術(shù)問題的實質(zhì)。
六、結(jié)語
對工程與技術(shù)中問題的探討,要在遵循認識論的基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,進一步深入理解具體工程與技術(shù)的現(xiàn)象與本質(zhì)、感性認識與理性認識、矛盾的內(nèi)動力與外動力、原因與結(jié)果,矛盾的普遍性與特殊性等之間的區(qū)別和聯(lián)系。依據(jù)工程與技術(shù)的需求,發(fā)揮研究者的主觀能動性,區(qū)分不同類別的問題的特殊性對應(yīng)的實質(zhì)問題,透過現(xiàn)象看本質(zhì),由表及里,做到認識工程與技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律,并利用所認識和掌握的知識來指導(dǎo)、修正、預(yù)測工程、技術(shù)的實踐活動。
作者:王來貴 朱旺喜 單位:遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院 國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部