Класифікація методичних засобів технічного творчості

Б.З. Бронштейн

Велике увага приділяється в останні роки питань технічної творчості. При цьому, технічна творчість не зводять до гурткам "умілі руки", а розуміють під цим процес пошуку нових ідей і рішень в різних галузях людської діяльності, що враховує не тільки саму процедуру постановки і рішення задачі, але й різноманітні аспекти, пов'язані з організацією пошукових груп, управлінням їх діяльністю, розвиток творчих здібностей кожного конкретного розв'язувача.

Сформувалися і специфічні підходи до цієї проблеми, що відображають точки зору незалежних груп фахівців. В основі цих підходів лежать відрізняються концепції організації засобів навчально-методичного забезпечення, що знайшли своє відображення в навчальних програмах, посібниках, методику проведення занять тощо.

Так найбільш широко представлене в нашій країні напрямок, очолюване Г.С. Альтшуллер і назване розробниками Теорія розв'язання винахідницьких завдань (ТРИЗ), базується на закони розвитку технічних систем, емпірично встановлених розробниками на основі аналізу життєвих циклів декількох десятків різних технічних (в основному машинних, за класифікацією В. Хубкі (1) систем. Ці закони визначають логіку постановки і вирішення завдань, а також оцінку отриманих рішень, включаючи прогнозування майбутніх завдань і рішень то є прогнозування розвитку систем. Дія цих законів проектується і на інші аспекти технічної творчості: від творчих колективів до інформаційних фондів (2).

Евристичні підходи до постановки і вирішення проблем, що базуються на специфіці людського мислення, більшою мірою представлені з добре відомих в Росії авторів у Г.Я. Буша (3).

механістичні принципи побудови курсу, орієнтовані багато в чому на вузівську студентську аудиторію, запропоновані в рамках системи вищої школи А.І. Половинкина. В основі їх лежать елементи системного підходу. Однією з цілей цього курсу є формування мотивації до засвоєння фундаментальних знань з базових дисциплін технічних вузів (4).

В даній роботі робиться спроба сформувати деякі загальні принципи організації технічної творчості, в першу чергу його навчально-методичного забезпечення, що враховують різноманіття існуючих підходів і форм, орієнтуючись в першу чергу на завдання середньої школи.

Образ завдання і його динаміка

Будь-який пошуковий процес починається з аналізу ситуації. Встановлення відношення до неї, виявлення на основі цього ставлення ряду цілей, що представляють певний інтерес. При виборі з них який-небудь, пріоритетною можна говорити про постановку проблеми - усвідомленої необхідності пошуку коштів для її (цієї мети) досягнення. Тобто системи, що реалізує деяку сукупність функцій. Систему, описану в такий спосіб, відносять до типу "чорний ящик". На цьому етапі зовсім байдуже як необхідні функції реалізуються - важливо лише те, що вони повинні виконуватися.

Наступним етапом є перехід від системи типу "чорний ящик" до системи типу "прозорий ящик", коли відомі не тільки зовнішні функції, але й принцип дії, склад елементів і структура. Цей етап може бути розбитий на дві частини: перша - вибір способу реалізації необхідних функцій (принципу дії системи) і другий - формування конкретного вигляду системи, визначеним раніше способом реалізують задані функції.

До жаль, дуже рідко буває, щоб знову створена система, потрапивши в реальні умови виробництва й експлуатації, задовольняла б усім пред'явленим до неї вимогам (які могли й помінятися за час розробки і виготовлення) -- виявляються небажані ефекти, які проявляються як у зовнішньому, так і у внутрішньому функціонуванні, не кажучи вже про технологічні труднощі. Починається етап доведення, що характеризується послідовним усуненням цих небажаних ефектів.

Всі вищесказане ілюструється узагальненою схемою проектування систем (рис. 1), з якої видно - кожен етап характеризується послідовним розширенням і звуженням пошукового поля, тому що перехід на етап подальшої можливий після встановлення достатньої визначеності на попередньому етапі.        

ситуація             

вибір мети         

Аналіз ситуації, створення   масиву цілей, упорядкування цього масиву, вибір пріоритетної мети.             

мета             

постановкапроблеми         

Аналіз мети, виявлення   можливих засобів відбір пріоритетного, встановлення зовнішніх її досягнення,   функціональних вимог до нього, тобто функцій системи, що дозволяє вирішити   проблему - досягти поставленої мети. Іншими словами - визначається система   типу "чорний ящик".             

проблема             

вибір системи             

вибір принципу дії         

Виявлення можливих способів   здійснення необхідних функцій, принципів дії   

що реалізує їх системи, відбір   оптимального             

вибір конкретного втілення         

Виявлення можливих конкретних   варіантів втілення системи, що реалізує відібраний принцип дії та   здійснює необхідні функції, відбір з їх числа найкращого             

система з НЕ             

зняття НЕ системи         

Виявлення небажаних   ефектів, що виникають при впровадженні та експлуатації, структурування НЕ і   відбір ключових. Постановка і вирішення завдань щодо їх зняття. Відбір прийнятних   варіантів рішення.             

рішення     

Рис. I. Узагальнена схема проектування систем

Такий підхід дозволяє визначити типи завдань і встановити бажані їм методичні засоби, що наведено в таблиці "Типи завдань, їх зміст переважні методичні засоби розв'язання ".

Таблиця 1. Типи завдань, їх зміст і бажані методичні засоби розв'язання.        

Тип завдання         

Зміст (відмінні   ознаки)         

перевага методичні   засоби             

Уточнення цілі         

Аналіз ситуації, створення та   упорядкування масиву цілей, виберіть потрібну         

Мозковий штурм, метод   морфологічного ящика, системно-морфологіческоеісследованіе             

Функція (набір споживчих   властивостей)         

Пошук нової функції, нового   набору споживчих властивостей         

Метод фокальних об'єктів, метод   заперечення і конструювання, мозковий штурм, метод морфологічного ящика,   системно-морфологічне дослідження             

Принцип дії (спосіб   функціонування)         

Пошук нового принципу дії   (способу функціонування), реалізующегоізвестную функцію         

Матриця взаємодій, Арізо,   вепольний аналіз, метод морфологічного ящика, операційне системно-морфологічне   дослідження             

Конкретне втілення         

Створення нової системи по   відомим принципом дії що реалізує певну функцію         

Метод морфологічного ящика,   предметне системно-морфологічне дослідження             

Система з небажаним   ефектом         

Удосконалення конкретної   системи, за відомим принципом действіяреалізующей відому функцію         

Матриця взаємодій Арізо,   альбом основних прийомів дозволу техніческіхпротіворечій, вепольний аналіз     

В житті ж все буває часом значно прозаїчніше: при необхідності реалізувати будь-яку нову сукупність споживчих властивостей (нову сукупності зовнішніх функцій системи) не затримуючись на раніше сформульованих нами етапах, беруть щось приблизно схоже і, злегка видозмінивши, намагаються використовувати, тобто штучно зводять завдання до типу "система з небажаним ефектом ". Такий підхід дозволяє швидко отримати" щось ", з яким можна починати конструктивно-технологічну доведення вироби, відзвітувати про проведення робіт зі створення та апробування дослідного зразка, потішити себе і навколишніх ілюзіями про наявність матеріального і технологічного забезпечення майбутнього виробництва.

Подібне поведінка розробника призводить до непередбачуваного появи небажаних ефектів з невизначеним обсягом робіт з їх усунення. В результаті чого новий виріб взагалі ризикує не зустрінеться зі своїм споживачем.

Еволюції методичних пошукових засобів

Говорячи про конкретні методи пошуку рішень, як про системи для вирішення завдань певних типів, ми здійснили їх класифікацію. Зберігаючи вищевикладений підхід до проектування систем при розгляді самих методів ми можемо розділити їх за способами функціонування (принципам дії цих методів) і тоді можемо виділити методи переважно випадкового, систематичного і логічного пошуку. При цьому слід пам'ятати про те, що в кожному конкретному методі всі ці три компоненти будуть присутні, однак значимість їх будить різна. До речі, співвідношення цих компонентів і конкретна форма їхнього втілення дозволяють описати будь-який з існуючих методів пошуку ідей і рішень, а також прогнозувати появу можливих нових. Більше того, враховуючи, що методи пошуку ідей та рішень - це системи, не варто відмовляти їм у схильності еволюційним процесам, результатом яких є не тільки спеціалізація під завдання певних типів шляхом зміни значущості окремих компонентів, а й трансформація самих методів під впливом користувачів та умов його роботи, придбання притаманних йому рис.

Розглянемо як приклад мозковий штурм, традиційно відносяться до методів випадкового пошуку. Нагадаємо коротко його суть: метод полягає в розділеному в часі груповому висунення ідей щодо розв'язуваної проблеми з їх обговоренням і прийняттям остаточного рішення. Дійсно, в початковий період використання методу, вирішення проблеми відбувалося, в основному, на етапі висування (генерації) ідей, а на етапі обговорення (аналізу) здійснювався відбір найбільш підходящих рішень та їх уточнення (5). В даний час мозковий штурм "(не в умовах навчального процесу) є потужним засобом формування пошукового поля, контури якого намічають на етапі генерації (немає ідей поганих і хороших - всі ідеї однаково значущі і цінні, тому що важлива їх сукупність), а на етапі аналізу здійснюють класифікацію ідей за типами (рівнів), наприклад: функція - спосіб - Пристрій, і добудовують структурований таким чином масив рішеннями, на етапі створення не названими (6).

При цьому, обсяг роботи на етапі аналізу, де основними інструментами є елементи формальної логіки: класифікація, визначення, основні логічні операціями з поняттями, перевищує в десятки разів трудовитрати етапу генерації. До речі, правила виконання цих процедур формалізовані дуже ретельно, практично алгорітмізіровани.

Так до якої ж групи методів віднести сучасний мозковий штурм: випадкових, систематичних, а може бути логічних?

Методичні пошукові засоби технічної творчості у формуванні ефективного середовища їх застосування

Узагальнена схема проектування систем дозволяє виділити основні етапи пошуку рішення і вибрати найбільш зручну для кожного з них перелік методичних засобів. Вона описує послідовність формування образу проектованої системи від невизначеної вихідної ситуації до конкретних технічних пропозицій, достатніх для початку розробки життєздатного вироби, включаючи й етапи експлуатаційно - технологічної доведення.

Але ефективна робота з пошуку рішень вимагає і створення певної комфортності цього процесу, високої творчої активності учасників, сприятливою і доброзичливої атмосфери в колективі, загальною зацікавленості у позитивному кінцевому результаті, ослаблення психологічних бар'єрів як у взаємовідносинах членів робочої групою так і по відношенню до стоїть перед ними завдання. Не менш важливо і встановлення гнучких рольових установок, найбільш сприятливих на кожному пошуковому етапі.

Такий підхід, з одного боку, вимагає іншої класифікації методичних пошукових коштів (індивідуальні та колективні, евристичні та раціональні і т.д.) з урахуванням числа учасників, їх психологічних особливостей. А з іншого -- використання спеціальних методик, що дозволяють як формувати робочі групи на основі сумісності психологічних типів їх учасників і виробляють навички позитивного спілкування в процесі колективної діяльності, так і розвивають творчу уяву, асоціативне мислення.

В цьому випадку методичні пошукові кошти будуть спрямовані на вирішення внутрішніх проблем користувача (індивідуального або колективного), тобто перетворяться на різноманітні вправи з розвитку творчої уяви, навичок групового спілкування і роботи, подолання психологічних і мотиваційних бар'єрів.

Пропонована організація навчально-методичних засобів технічної творчості, в основу якої належить розгляд окремих методів як систем для вирішення завдань певних типів, дозволяє створити гнучку і внутрішньо несуперечливу, розвивається структуру навчально-методичного забезпечення процесу навчання технічній творчості. Чи полегшить конкретну роботу з пошуку нових ідей і рішень, спростить її адаптацію, як до завдань, так і до умов їх вирішення з урахуванням індивідуальних особливостей конкретних розв'язувача.

Список літератури

1. В. Хубка, Теорія технічних систем, Москва, Мир, 1986.

2. Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотін, А.В. Зусман, В.І. Філатов, Пошук нових ідей: від осяяння до технології, Кишинів, Катря Молдавеняске, 1989.

3. Г.Я. Буш, Проблемні задачі і регулятивы їх рішень, Москва, ВНИИПИ, 1989.

4. А.І. Половинкин, Основи інженерної творчості, Москва, Машинобудування, 1989.

5. Дж.К. Джонс, Методи конструювання, Москва, Мир, 1986.

6. А.В. Кудрявцев, Організація та проведення мозкового штурму, Москва, ВНИИПИ, 1986.