Самые интересные открытия делаются настыке различных областей, и хочется иметь возможность объединитьграни различных наук.
Эдуард Генерозов, заведующий лабораториеймолекулярной генетики человека
Этот пост продолжает тему “чему учить современногоспециалиста” и является продолжением моей статьи “ Кесарю кесарево: чему учить бакалавров и магистров” (http://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/27803.aspx).Хочу рассмотреть вопросы наполнения,содержания образования специалистовинженерного профиля. Пусть не пугаетчитателя то, что основное внимание уделяю проблемам образования в наиболее близкой мне химической области – проблемы касаются подготовки специалистов инженерногопрофиля независимо от области их будущей деятельности.
Очень давно высшая школа готовит специалистов по трем направлениям: отрасль науки (химия, металлургия, биология ит.п.), технология, оборудование. Если проанализировать учебныепланы подготовки кадров по этим направлениям, то можно обратить внимание на то,что их взаимное “пересечение” очень незначительно. Это приводит к тому, что знания в смежных сферах знаний у специалистов весьма поверхностны. Врезультате образуется узкая специализация, весьма четкая линия раздела между специалистами различного профиля. Воистину кесарю кесарево. Начинаются проблемы – кто важнее, кто главнее.
Может, кого-то расстрою, но жизнь показала, что “главнее” оказались не химики и не технологи, а механики химического профиля. И дело не в том, что по каким-то причинам высшая школа их лучшеобучает. Нет, все дело в том, что в дореформенных учебных планах для механиков гармонично сочеталась чисто специальная подготовка в области химического машиностроения с достаточно содержательной подготовкой в области химии и химической технологии. Может, именно поэтому практически во всех передовых зарубежных университетах давно неготовят отдельно механиков, технологов ихимиков, а готовят специалистов по “ chemical engineering ”, понимая под инжинирингом единство технологии и оборудования. В наших университетах наиболее близкими к реализации такого синергетического подхода оказались именно механики. В подтверждение этого, еще раз напомню о том, как еще в СССР во время расширенной коллегииМинистерства химической промышленности, посвященной вопросам перехода химической промышленности на концепцию гибких многономенклатурных производств,тогдашний Министр Л.А.Костандовспросил у сидящих в зале нескольких сотен директоров и главных инженеров основных химических предприятий страны, кто они по образованию. Оказалось, что подавляющее большинство сидящих в зале первых руководителей предприятий – инженеры-механики.
А сейчас химики, технологи, механики как будто говорят на разных языках, непонимают друг друга, пользуются различными законами, не знают основ синергии, системного анализа. Дело не только в различных программах обучения. Вэнциклопедиях написано, что около десяти лет назад уже насчитывалось более 1млн. разновидностей продукции, выпускаемой химической промышленностью. К томувремени общее число известных химических соединений составляло более 8 млн.Сегодня известно более 18 млн. химических соединений. Во всех лабораторияхнашей планеты ежедневно синтезируется 200–250 новых химических соединений.Синтез придуманных химиками новых веществ зависит не только от совершенствахимических технологий, но и, взначительной степени, от совершенства оборудования для проведения технологических процессов и эффективности управления химическимипревращениями. Каждый день во всем мире находят и исследуют все новые иновые вещества. Впрочем,химики не удосужились дажесосчитать эти новые вещества. В другихэнциклопедиях можно прочесть, что количество только известных органическихсоединений составляет уже почти 27 млн. Большинство органическихсоединений не нашло практического применения. Многие из них знакомы по личномуопыту лишь очень узкому кругу химиков. Почему-то химики очень гордятся тем, что придумали столько никому ненужных, никем неиспользованныхсоединений. Они полагают, что, получивнесколько граммов нового вещества, которое может принести пользу человечеству,они завершили свою миссию. А дальше пусть разберутся с промышленным производством технологи и “оденутв металл” гениальную разработку химиков чернорабочие - механики. Забывают приэтом химики, что химия – это еще не технология. Должны еще поработать технологи. А они – зачастую плохие химики иоб обратной связи, т.е. влияниитехнологических решений на химизмпроцесса не все знают, и о синергии, эмерджентности, интерэктности зачастую слыхом не слыхивали. Атут еще механики выступают – нет мол стандартного оборудования для таких процессов. Я уж не говорю об экономистах, которые шагу не дадут ступить, если рынок не позволит освоить новую продукциюиз-за недостаточной прибыли дляалчных хозяев предприятий.
Слово последних является решающим, вот и пополнит новаяпродукция арсенал ненужной, хотя, может,в самом деле, там уже много лет томятсягениальные находки – лекарства от рака, сверхпрочные композитные материалы и др. Одним из эффективных путейувеличения прибыли от новой продукцииявляется организация ее производства насовершенных энергоресурсосберегающих, интенсивных, гибких (адаптивных), многономенклатурных установках, с современными системами автоматизированногоуправления. Такие технологии,оборудование, системы управления могутсоздать только совместно “неприкасаемаякаста настоящих ученых химиков” совместно с группами “недоученых”, занимающихся “недонаукой” - технологов, механиков, специалистов по управлению, умеющих понять друг друга и реализовать обратную связь между различными научными сферами, руководствующихся сложной системой взаимодействия отраслей знаний. О том, что это так,говорят хотя бы сегодняшние проблемы нанотехнологии, где с химией, вроде,давно разобрались, а с технологией,оборудованием, управлением возникают все новые и новые проблемы, и никакиемногочисленные конференции, проводимыево всем мире ушлыми дельцами от науки,не помогут их решить, пока не решатся “нанохимики” на воссоединение с упомянутыми “недоучеными”.
Недопонимание между учеными различных областей знаний, всерьез затормозившее победное шествие различных наук, в данном случае, химии,становится вопиющим. К примеру, единственныйв Украине профильный журнал “Вопросыхимии и химической технологии” сменил Главного редактора, поставив на этот пост химика очень узкого профиля, которыйвообще счел необходимым прекратитьпубликацию статей неугодного ему технологического направленияили связанного с ним направления по процессам и аппаратам химическойтехнологии, управлениюхимико-технологическими процессами. Даже статьи по синергетике в инженерной химии отвергаются, как неимеющие отношения к химической технологии. Недавно на ученом совете мне предложили рассказать о новых направлениях вразвитии химической технологии, видимо, учитывая мои многочисленные патенты в этой области.Рассказал о нашей промышленной технологии производства диметилформамида, защищенной не менее 10патентами различных стран, обеспечивающей высокую эффективность, энергоресурсосбережение, соответствующую всем экологическимтребованиям и т.д. Реакция быластранной. Один из “настоящих ученых ” – химиков проинформировал членов совета, о том, что, будучи аспирантом, он получил в пробирке некий продукт с более высоким, чем у меня, выходом. На мой вопрос, выпускается ли егопродукт сейчас и стоит ли сравнивать результаты, полученные в лабораторной пробирке,с данными, полученными на промышленной установке мощностью несколько десятков тысяч тонн в год,он почему-то не стал отвечать…
Расскажу о совсем свежем случае недопонимания между учеными различных сфер науки. С 2004года выпускается электронный журнал “Наука и технологии России” ( http :// www . strf . ru ). Группа маститых ученых зачем-то решила основать и уже дажевыпустила 1 номер (электронная версия) Научно – публицистического журнала NBICS (нано, индо, когно, социо) “Наука.Технологии”. Если не обращатьвнимания на не очень вразумительные сокращенияв скобках, то обращает на себя внимание союз “ и ” между словами “наука” и ”технология” в старом журнале и точка между теми же словами в новом. Не стал искать какой-то глубокий смысл в этом отличии. Решил, что он как-то связан со статьей Главного редактора журнала Г.К., где он противопоставляет науку и технологию. А технологию противопоставляет технике. Вот отсюда и точка в названии появилась. Упомянул об этом в переписке с моим коллегой, тоже членом редакционной коллегии нового журнала. Написал,может, излишне резко, что “Технология превращает болтливуюнауку в дело. Технология имеет свои законы, методы и историю. Технология – это Наука с большой буквы. А техника – это синергетическоеединство Технологии и Оборудования для их реализации. На том готов стоятьи буду”. Видимо, коллега переслал это Г.К., так как сразу получил от последнего следующее, по- моему раздраженное, письмо: “Уважаемый профессор, где Вы нашли в моей статьепротивопоставление науки, технологии и техники Я так не думаю и не писал. Силаих в триединстве, синергии , конвергенсии. Этому посвящена моя статья. Успехов ”. Боюсь, что уважаемый коллега, видимо, забыл о том,что наука – это прежде всего СИСТЕМАзнаний в различных областях. А в любых системах всегда учитывается взаимное влияние, обратная связь между различныминаучными областями, явления эмерджентности и интерэктности.
Пришлосьтоже сразу ответить : “Уважаемый коллега! Стр.28 и др. -Нанотехнологии продолжают экспоненциально развиваться по вертикали от науки ктехнологии. Рис.1. Показана связь нанотехнологий с различными областями науки. Рис.3. Связь биотехнологий с различными областями науки. И т.д. по всему тексту. В. Наука — областьчеловеческой деятельности, направленная на выработку и систематизациюобъективных знаний о действительности. Я к тому, что Технология – это тоженаука. В технологии есть свои законы, терминология, правила,методы исследования, оптимизации и т.д. Естьи ученые, посвятившие свою деятельностьразвитию этой науки. К сожалению,их все меньше и в России, и в Украине. В вашей прекрасной статье просто нечеткаятерминология. Я не за бессмысленное движение от науки к технологии (как ненауки), а, как и Вы, за синергетичееское единство химии, технологии (как стройной, достаточно сложной самостоятельнойнауки) и науки об оборудовании. Технология и оборудование для ее реализации тесно, тоже синергетически связаны и сливаются в технику - "engineering". Непонимание этого привело к расхожему выражению химиков "оденьте мою великолепную химию в металл". Это принципиальноневозможно из-за обратной связи - после работы специалистов по оборудованию от исходной химии иногда ничего неостается. Обо всем этом в моей книге: Задорский В.М. Синергия винженерной химии. Средства и методы. Просто о сложном: Монография. Palmarium AcademicPublishing (08.02.2016) – 396 с. (ISBN-13:978-3-659-60448-5). Успехов, Суважением…“. Ответ от Г.К. пока не получил. Пусть этот мой блоговский пост будет дополнением к моемуответу. Чтобы, если это удастся, завершить дискуссию (есть более интересныедела), проанализирую первую фразууважаемого Главного редактора “Нанотехнологиипродолжают экспоненциально развиваться по вертикали от науки к технологии”.
· Возникли некоторые сомнения насчет экспоненциального развития (???) нанотехнологии… к технологии,
· Получается, чтонанотехнология – это наука, а просто технология - нет.
· Почему-то развитие идет в одну сторону. А как насчетобратной связи, “триединстве, синергии , конвергенсии”?
Думаю,терминологические игры развивать дальше нестоит. Лучше поговорить все же о том, почему технология – этонаука, да и наука об оборудовании тоже.
Вынужденприбегнуть к достаточно авторитетному источнику - Википедии, которая констатирует:
Наука — область человеческой деятельности, направленнаяна выработку и систематизацию объективных знаний о действительности. Основойэтой деятельности является сбор фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и, на этойоснове, синтез новых знаний или обобщений,которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяютпостроить причинно-следственные связи с конечной целью прогнозирования. Те гипотезы, которые подтверждаются фактамиили опытами, формулируются в виде законов природы или общества. Наука в широком смысле включаетв себя все условия и компоненты соответствующей деятельности:
· разделение и кооперацию научного труда;
· научные учреждения, экспериментальное и лабораторноеоборудование;
· методы научно-исследовательской работы ;
· понятийный и категориальный аппарат;
· систему научной информации;
· всю сумму накопленных ранее научных знаний.
Нетрудноубедиться, что все эти компоненты присутствуют в науке “Технология”.Чтобы не быть голословным, перечислю хотя бы основные средства иметоды, используемые мною и моими учениками при разработке новой или совершенствовании используемой технологии. Итак, синергетическая “кухня” современногоспециалиста – технолога, некоторые средстваи методы науки ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ:
· Химическая рециркуляция,
· Интеграция, симбиоз, синергетическое совмещение процессов,
· Дезинтеграция, разделение процессов в процессе их реализации.
· Организация нестационарныхрежимов проведения процессов, направленное изменение температуры, концентрации,давления.
· Гармонизация одновременно протекающих процессов .
· Использованиегидродинамических эффектов (соударениепотоков, взаимная эжекция фаз, обмен энергией, организация режимов прямо- ипротивотока и др.)
· Наложение внешнихэнергетических полей .
· Обеспечение синергетического единства технологии с химией иоборудованием .
· Реализация принципа минимальной избыточности
· Использование взаимообмена энергией между различными стадиями технологии.
· Интеграция режимно- технологических и аппаратурно –конструктивных средств и методов и др.
Подобную ”кухню“ можнопривести и для науки “Оборудование или Механика”, как уж больше нравится, но думаю в этом нет особойнеобходимости, так как она частоприводилась в моих публикациях.
Вотпочему, на первой лекции новому потоку студентов я всегда говорю о том, что механик, не знающий технологию, не понимающий, какие процессыпроисходят в оборудовании, которое он обслуживает - плохой механик.
Сегодня реальной экономике нужны специалисты не по химии или технологии, или оборудованию, а по технике, инжинирингу –синергетическому единству химии,технологии и оборудования.
Один из путей решения этой задачи- специальнаяподготовка специалистов по направлению “инновационный инжиниринг”, о чем совершенно справедливо неоднократно ставит вопрос академик О.Л.Фиговскийи его соратники.