Образовательные процессы и ресурсы высшей школы в области радиоэлектроники

Наука – одно из величайших достижений человеческой цивилизации, отличающееся большой сложностью, охватывающее в историческом процессе развития всё большие аспекты окружающей действительности и раскрывающее познавательные возможности. Наука не лишена ошибок в вопросах истинности знания, онтологической релевантности, объективности и строгости и претерпевает методологические кризисы.

Так, в античности примером науки была метафизика, тогда как сегодня это, скорее всего, физика. Античную науку отличают две характерные черты: познание Космоса и познание внутреннего мира человека. В Античности наука рассматривалась как величайшая социальная ценность. Особую социальную роль наука стала приобретать в XVII – XVIII веках, с появлением специальных институтов в виде научных обществ, академий, научных изданий, что свидетельствовало об определённом уровне и объёме накопленного научного знания, системы понятий и категорий. Рост естественных наук и математики в рамках культуры Запада в XVIII и XIX веках поставил науку на верхнюю ступень социальных и культурных ценностей. К концу XIX века точные науки постиг серьёзный кризис. Кантовская «Критика чистого разума» возвела когнитивную модель физико- математической науки на уровень парадигмы знания и в то же время укрепила классическое понимание науки как знания, располагающего абсолютной несомненностью, основанной на ясности эмпирических данных и интеллектуальной интуиции не в меньшей степени, чем на строгости логических доказательств. И именно эта в высшей степени идеальная модель науки пережила кризис. Наука пережила этап логико-аналитического эмпиризма, основной чертой которого было сведение науки к языковым конструкциям, использование методов и результатов формальной логики. Это направление было не адекватно пониманию динамики науки (перехода от одной теории к другой), перемен в науке, прогресса и пр. Кризис логико-аналитического эмпиризма привел к социологическому повороту, предъявившему радикальный подход, согласно которому наука есть «социальный продукт». Наука пережила переход к технонауке, начала которого идут от «галилеевской революции», которая считается ключевым моментом в рождении современного естествознания. Последнее обусловлено взглядами Галилея на зависимость естественной науки от инструментального наблюдения и технически точного изготовления инструментов. Как отмечается в литературе, особенной чертой современной науки (подготовленной развитием науки XIX века) является то, что её непосредственным объектом является уже не Природа, а толстый слой опосредований, понемногу накопленных самой наукой в ходе построения моделей и разработки сложных теорий с помощью всё более утончённых и искусственных технологий. Если античная наука считала источником своего вдохновения идеал наблюдения, а наука Нового времени – идеал открытия, то наука сегодняшнего дня справедливо представляется как исследование. Но наука пережила и кризис доверия к технонауке, обусловленный пересмотром ценностей науки: нравственных, социальных, экологических и т. п. Возникает такое направление, как аксиология науки, которое касается не только философии науки, но и науки в целом. Господствующая максима – «наука свободна от ценностей», прежде всего, претерпела и претерпевает кризис доверия. Э. Агацци осознаёт данный факт таким образом: «Прежде всего, следует, по крайней мере, признать, что наука, даже в соответствии с её традиционным пониманием, рассматривается как поиск истины, и это как раз является той специфической ценностью, которая должна характеризовать научную деятельность. Чтобы преследовать эту цель, традиционная эпистемология науки выработала определённые критерии, такие как соответствие данным опыта и логическая строгость, но когда оказалось, что в некоторых случаях этого недостаточно для выбора одной из соперничающих теорий, были предложены другие критерии, такие как простота, изящество, причинная связь, плодотворность с точки зрения предсказаний, и все они тоже были признаны как «ценности», так что многие учёные полагали, что уже в достаточной мере проявили непредубеждённость по отношению к присутствию ценностей в науке тем, что признали роль таких ценностей… Но как только мы начнём рассматривать научную деятельность, и особенно деятельность технонауки, мы должны будем признать, что способы их реализации, их условия, мотивы, последствия релевантны многим аспектам человеческой жизни, ориентирующимся на многие некогнитивные ценности, и что поэтому правильно будет подвергать технонаучное делание и его конкретные продукты различного рода ценностным суждениям…». Тонким моментом тут является то, как сочетать уважение когнитивной автономии технонауки с её способностью удовлетворить другим, некогнитивным ценностям.

Предмет науки – это определённая целостность, выделенная из мира объектов сознанием познающего субъекта в целях более глубокого изучения, исследования, анализа, описания, характеристики. Это то, собственно, что должно быть изучено. Все объекты окружающего мира находятся между собой в многочисленных связях и отношениях, которые, если не отсечь от них предметную целостность, являются препятствием для проникновения в существо изучаемого. Предмет науки в принципиальном и структурном значении отличается от объекта как некоторого класса реальностей, явлений, процессов или их множества тем, что в него входят только главные, наиболее существенные для данного исследования стороны, признаки и свойства. Предмет содержит наиболее существенный для исследователя вопрос, который в принципе позволяет обнаружить новую тенденцию, закономерность или противоречие; позволяет уточнить направление научного поиска. Носителем проблемы является объект, поэтому выделение предмета и его специальное изучение в конечном счёте расширяет представление об объекте. На одном объекте может быть выделено множество сторон, свойств, отношений и соответственно предметных областей. Один и тот же объект может быть предметом различных наук (математических, биологических, генетических, философских, технических) и соответственно видов и методов исследования.

Тео́рия – систематизация знания, схема, обладающая предсказательной силой в отношении какого – либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Научная теория – это законченная система обобщённого знания, объясняющая ту или иную сторону действительности и имеющая эмпирический и теоретический аспект.

Особенности эмпирического исследования: живое созерцание, сбор фактов, первичное обобщение, систематизация и классификация. Специфика теоретического познания и его формы: мышление, его особенности и два основных уровня (разум и рассудок); процесс мышления и его основные логические формы.

Поиск и систематизация фактов осуществляются на эмпирическом уровне исследований методами наблюдения, сравнения, измерения и научного эксперимента. Далее, с использованием методов абстрагирования, обобщения, анализа и синтеза, индукции и дедукции, найденные факты обобщаются и формируются основные понятия и суждения данной науки, вырабатывается её терминология. Всё это составляет описательную сторону науки и выражается в содержательной форме научного знания. Для выражения же предсказательной функции знания необходимо выдвижение научных идей, которые на интуитивном уровне объясняют взаимосвязи между элементами уже имеющегося знания и позволяют вскрыть ранее не замеченные и непосредственно не наблюдаемые закономерности.

Научные идеи на этапе своего возникновения ещё не могут иметь строгой аргументации и не обязаны объяснять все имеющиеся факты. Возникновение новых научных идей не поддаётся логическому объяснению и происходит на интуитивном уровне, как качественный скачок сознания. Часто непосредственным толчком для возникновения новой идеи является возникновение парадоксальной ситуации. То есть, когда полученный новый факт или следствие теоретических построений противоречат устоявшимся воззрениям данной науки, мнениям её авторитетов или даже непосредственным ощущениям и наблюдениям (например, идея Коперника о том, что не Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца).

Научная теория должна удовлетворять следующим требованиям:

• она должна быть адекватна описываемым объектам и явлениям, что позволяет в определённых пределах заменять экспериментальные исследования теоретическими как с целью уточнения и конкретизации уже имеющихся знаний, так и с целью получения новых знаний в тех областях, где эта теория приложима;

• она должна достаточно полно (без явных пробелов) описывать ту область действительности, к которой она относится;

• теория должна вскрывать причинно – следственные связи и отношения между описываемыми объектами, явлениями и сторонами действительности и удовлетворять всем требованиям логики при переходе от одних утверждений к другим;

• теория должна быть внутренне непротиворечивой;

• теория должна объяснять все имеющиеся факты, относящиеся к данной области действительности.

Необходимо сразу же отметить, что в силу относительности знания последнее требование выполняется далеко не всегда. Даже если на момент построения теории её авторам представляется, что она действительно объясняет все известные в этой области факты. Во-первых, самим авторам могут быть известны не все факты из той области, где эта теория приложима, а, во-вторых, со временем могут появиться (и, как правило, действительно появляются) новые факты, объяснить которые эта теория не в состоянии.

Однако это вполне закономерно. Знание всегда относительно, а поэтому и научные теории как высшая форма организации знаний также относительны. В развитии любой научной теории всегда наступают моменты, когда выясняется ограниченность данной теории. В этом случае она, как правило, не отвергается полностью, а лишь определяются рамки её применимости, некоторые её положения могут изменяться и дополняться, или же она заменяется более общей теорией. Конечно, в истории науки можно найти случаи, когда старые теории отвергались полностью. В литературе приводится пример теории флогистона, объяснявшей горение тем, что из вещества во время горения выходит особая субстанция – «флогистон», которая и определяет процесс горения. Аналогичное положение, но уже гораздо позже было с теорией эфира – всепроникающей упругой среды, которая и является проводником радиоволн, а сами радиоволны представлялись по аналогии с акустическими волнами в виде колебаний этой среды – эфира. Таким образом, ложными могут оказаться не только ещё не доказанные гипотезы, но и уже признанные теории. Это говорит о том, что чёткой границы между гипотезой и теорией провести нельзя. Скорее, тут действует субъективный фактор. По мере того как новая гипотеза получает всё новые и новые экспериментальные доказательства и завоёвывает себе всё больше сторонников среди учёных, она и переходит в категорию научной теории. Попытки сформулировать какие-то формальные критерии, позволяющие провести чёткую границу между научной гипотезой и научной теорией, оказались бесплодными. Переход этот происходит постепенно, по мере того, как гипотеза тщательно прорабатывается и обосновывается теоретически, многократно проверяется экспериментально, выявляется и подтверждается её предсказательная сила и в конце концов она завоёвывает себе подавляющее число сторонников среди учёных – специалистов в данной области науки и, таким образом, становится теорией.

Научные теории представляют собой организованные попытки продвинуться в нашем понимании природы, техники, общества, человека с точки зрения уже достигнутого знания и его сопоставления с новыми открытиями. Теории выполняют две основные функции: первая – обеспечение понятийной основы, дающей возможность объяснять те или иные классы наблюдаемых взаимосвязанных явлений, процессов, событий, вторая – предсказание новых явлений, событий и связей, до сих пор не изучавшихся.

Принципы науки. Принципы придают осмысленность научной деятельности и её методам, моделям, законам, выводам, понятиям. Принцип – это первооснова деятельности. Это такое положение теории, которое позволяет интерпретировать её содержание в целом и на разных этапах формирования. Сама интерпретация предполагает знание принципов, находится с ними в контекстуальной связи. Принцип отвечает на вопрос, как закономерность может быть реализована на практике. Принцип – это концентрированное выражение эмпирического опыта. Принципы задают определённый концептуальный каркас истолкования содержания научной теории.

Принципы философии науки (имеющие и более широкие области применения, и не только в теории познания) представлены в литературе таким образом: принцип роста научного знания; принцип трансдисциплинарности; принципы научной относительности; принцип истины; принцип инвариантности; принцип наблюдаемости и наглядности; принцип дополнительности; принцип операциональной относительности; принцип творчества и ответственности (В. Канке).

Принцип роста научного знания предполагает при истолковании научных концептов учёт прогресса знания. Он предстаёт в теориях как последовательное преодоление возникающих проблем. В этом значении развитая теория является ключом к концептуальному постижению достоинств и недостатков своих предшественников. Впервые в науке смысл принципа роста научного знания раскрыл постпозитивист К. Поппер. Он обратил внимание на то, что все научные концепты должны интерпретироваться исходя из представлений о росте научного знания, поскольку именно способ роста делает науку рациональной и эмпирической. И хотя старые теории не отвергаются, но их диспозиция в составе научно-теоретического ряда меняется. Как справедливо отмечает В. А. Канке, «происходящее в науке свидетельствует о том, что нарастающий стремительными темпами плюрализм теорий непременно будет сопровождаться соответствующими синтезами». В сохранении концептуального единства и состоит значение принципов науки, в том числе принципа роста знания.

Мнение выдающихся постпозитивистов П. Фейерабенда и Т. Куна о несоизмеримости теорий, в силу чего они образуют неупорядоченную совокупность концепций, оспаривалось и оспаривается целым рядом учёных. Н. Бор разрабатывает принцип соответствия теорий. Согласно данному принципу менее развитая теория получается из более развитой, посредством «предельного перехода». Если, например, в формулах специальной теории относительности считать, что скорость света равна бесконечности, то они переходят в формулы классической дорелятивистской физики. Н. Бор отмечает, что принцип соответствия выражает тенденцию использовать при систематическом развитии теории квантов каждую черту классической теории. Но целесообразная интерпретация такого рода производится с учётом существенного различия между постулатами обеих теорий. Можно возразить как теории Н. Бора, так и другим трактовкам принципа соответствия. Основания для этого содержатся в противоречии между неизбежностью для новых теорий стать самостоятельными теориями и сохранением их в едином научно-теоретическом ряду, что возможно при наличии концептуальной связи. И здесь важен принцип единства дифференциации и интеграции научного знания. Однако синтез знания не означает грубого обезличивания новой теории, так как он осуществляется многими путями и при наличии концептуальной основы в развитой теории, способствует её обогащению, расширению сферы применения, актуализации и в конечном счёте росту научного знания.

Принцип трансдисциплинарности вытекает из трансдисциплинарности различных типов наук, как формальных (семиотики, логики, математики, лингвистики), так и социальных, гуманитарных, технических и др. Так, собственно социологический взгляд на науку, стремительно распространившийся и имевший немалый успех, в англоязычном мире вылился в принцип социальной целесообразности. Данный принцип в современной интерпретации шире трактует науку и научную деятельность, нежели рассмотрение её в качестве приложения к нуждам власти, управлению и полной зависимости от социальной структуры. Принцип социальной целесообразности основан на социальном развитии как науки, так и общества за счёт науки, на потребности в социальном образовании и просвещении, формировании способностей ориентироваться в системе общечеловеческих ценностей, социальной адаптации к новому научному процессу и его результатам, социальном взаимодействии в сфере науки. И если современные технологии призваны реализовывать содержание данного принципа в его современном истолковании, то наука в значительной степени зависит от высоких технологий. Многие относят социальную целесообразность науки к прагматической её стороне, но нельзя не заметить и её гуманитарную составляющую. По Мангейму, наука определяется историческим и социальным окружением, что есть её «социальная детерминация», исключением являются только математика и естественные науки.

Знание как концепт науки есть адекватное отражение объективной реальности в сознании человека в форме представлений, понятий, суждений, теории. По мере развития данного концепта расширяется и углубляется представление о его сущности, содержании, объёме. Одно из направлений этого процесса – попытка разрешения проблемы соотношения субъективности и объективности научного знания. В процессе формирования научного знания можно выделить следующие этапы: поиск и систематизация фактов, обобщение научных фактов и формирование понятий и суждений, возникновение научных идей и выдвижение основанных на них гипотез, доказательство гипотез и построение научных теорий.