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一、工程技術的重大需求是人們實踐的動力源泉。
工程與技術是人類利用自然、改造自然的實踐活動,研究者在主、客觀因素允許的范圍內,充分發揮主觀能動性,遵循人類認識事物的基本規律,即實踐、認識、再實踐、再認識這一認識過程。科學研究始于對工程與技術本身的實踐、始于對工程與技術問題的發現、始于對工程與技術現象奧妙的探索。工程與技術本身往往呈現出各式各樣、五花八門的表象,研究者首先對工程與技術本身的各種現象分門別類,對某一類外部聯系的現象產生感性認識,經過思考、分析與綜合、加工升華后,使感性認識上升到對事物本質的理性認識,并能透過現象抓住事物的本質和規律。真理是人們對事物本質及其發展規律的正確認識,由于工程與技術現象的復雜性和認識水平的局限性,往往經過實踐、認識、再實踐、再認識幾個循環才能夠逼近真理,也就是認識具有反復性、無限性和上升性,經過螺旋式上升或波浪式前進。同時,從工程與技術實踐活動的認識特征來看,工程與技術的實踐活動不僅是正確認識的來源和發展動力,同時是認識正確與否的檢驗標準,對認識起著決定作用;反過來正確的認識對工程與技術的實踐活動具有反作用,正確的認識可以指導、預測工程與技術發展,使得工程與技術獲得水平提高、層次提升、規模增大,即在工程與技術實踐-認識反復促進過程中,不斷無限地逼近事物的本質,揭示事物發展的基本規律,利用和改造客觀世界,回歸到工程與技術本身。
二、工程技術自身擁有系統與演化特性。
一個具體的工程活動或技術項目自身就是一個系統,具有系統自身的結構形式與功能特性。對工程系統或技術系統的認識過程就是解決矛盾的過程。矛盾是事物發展的動力,矛盾著的對立面又統一、又斗爭推動了事物的運動和變化。在具體的工程系統或技術系統中,系統的結構就是事物的內因,是事物內部矛盾和事物發展的內動力。內因即內部矛盾是事物存在的基礎,是一事物區別于他事物的內在本質,是事物變化的根據,它規定著事物發展的方向,所以是事物發展變化的根本原因。系統的環境是事物的外因,是系統之間或事物之間的相互聯系、相互影響,是事物變化的條件。外因能夠加速或延緩甚至暫時改變事物發展的進程,但它必須通過內因起作用,是事物發展的外部動力。工程系統在演化過程中,系統結構(內動力)、系統環境(外動力)單獨、聯合或耦合作用,這些矛盾的各方相互影響、相互作用和演化過程就會產生相應的功能、特性、現象。
三、工程與技術中涌現的因果關系。
工程系統或技術系統中涌現出的各種現象、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。如果工程系統或技術系統中結構(內因)與環境(外因)均已知,最終結構(內因)與環境(外因)相互作用產生的功能、特性、現象、結果等等按照演化過程的自然順序或分布形態,由因推果,可利用已經獲得或積累的科學知識認識該類問題事物發展變化規律,屬于正問題;但工程系統或技術系統中往往表現出眾多復雜現象,而科研工作者研究的任務是要根據工程系統或技術系統中可觀測的復雜現象,反過來由現象來探求事物的內部規律或所受的外部影響,即去尋求產生這些復雜現象所涉及的內因、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。工程系統或技術系統中的反(逆)問題面臨著復雜性、存在性、多解性和穩定性等不可避免的適定性問題,即工程或技術系統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)和一個或一些現象(果)之間的因果對應關系;更重要的是依據已知的工程技術現象(果),尋找導致這些現象的本質原因(因)與相互對應關系,由果尋因。同時如果工程系統或技術系統中出現一因多果、或多因多果,往往不同學科從不同角度注重與自身學科相關現象-本質關系的研究,形成不同學科研究領域。由于工程系統或技術系統中特別是反(逆)問題的現象-本質對應關系的不適定性,實際研究中往往要在工程系統或技術系統中的結構分析中提出結構假說、環境分析中提出環境作用假說、在系統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研究建立科學理論的過程。因此可以看出,正、反兩類問題或多角度研究都是工程系統或技術系統中科學研究常見而重要的研究內容。
四、注重工程與技術中涌現問題的普遍性與特殊性。
工程系統或技術系統中的矛盾,是普遍性與特殊性的辯證統一,即工程系統或技術系統在相互作用和演化過程中,結構內部、環境內部、結構與環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。工程系統或技術系統演化中,經歷了孕育、潛伏、發生、爆發、持續、衰減直至終止等不同演化階段,矛盾貫穿于每一事物發展變化過程的始終,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。無論結構內部、環境內部、結構與環境之間的矛盾皆有雙方,而矛盾雙方也各有特點。
五、尋求工程技術問題的演化規律。
從工程與技術中的基本現象尋求發展規律,必須具備以下兩個條件:一方面是在發揮主觀能動性,深入實際調查研究的基礎上,占有大量的、可靠的工程與技術中的感性材料;另一方面是對工程與技術中的感性材料進行加工、制作、升華。通過系統科學、哲學、邏輯等等思維方法和數學、力學、物理學、化學、生物學、社會學等學科的研究方法,從感性認識飛躍到理性認識,這個過程就是創造、創新的過程,透過現象抓住事物的本質和規律,完成工程與技術認識的根本任務。為此對于工程與技術領域,研究者要在確定工程與技術中問題學術背景的基礎上,凝練該問題所對應的科學、社會或思維問題的實質及學術問題,同時了解該學術問題研究現狀和前人沒有解決的問題,作為研究者擬解決的學術問題,特別是擬解決的關鍵科學問題或關鍵技術問題,最終解決具體學術問題的實質。
六、結語
對工程與技術中問題的探討,要在遵循認識論的基本規律的基礎上,進一步深入理解具體工程與技術的現象與本質、感性認識與理性認識、矛盾的內動力與外動力、原因與結果,矛盾的普遍性與特殊性等之間的區別和聯系。依據工程與技術的需求,發揮研究者的主觀能動性,區分不同類別的問題的特殊性對應的實質問題,透過現象看本質,由表及里,做到認識工程與技術發展的基本規律,并利用所認識和掌握的知識來指導、修正、預測工程、技術的實踐活動。
作者:王來貴 朱旺喜 單位:遼寧工程技術大學力學與工程學院 國家自然科學基金委員會工程與材料科學部