Метод генерации новых идей при обучении техническому творчеству постановка проблемы

Вид материала

Документы

Содержание Анализ последних исследований и публикаций. Постановка проблемы. Изложение основного материала. Выбор фокального объекта Выбор случайных объектов Образование подсказок идей Составление признаков случайно выбранных объектов 5. Генерация идей первого порядка Выбор ключевых слов 7. Образование гирлянд ассоциаций от ключевых слов Генерация идей второго порядка Выбор альтернативы Составление технических идей Перспективы дальнейших исследований.

Подобный материал:

• Практических: 0 Лабораторных:, 21.53kb.
• План действий Отобрать группу лиц для генерации идей и группу лиц для оценки идей (по, 29.2kb.
• Что такое pq-система, 83.17kb.
• Информационное сообщение, 45.01kb.
• А. М. Проблемы перестройки фундаментального образования постановка проблемы, 220.23kb.
• Сервисные услуги по техническому обслуживанию и ремонту транспортных средств, 303.23kb.
• Методика и проблемы практического применения. Основные направления конференции, 75.85kb.
• Методика и проблемы практического применения. Основные направления конференции, 51.9kb.
• Методика и проблемы практического применения. Основные направления конференции, 53.22kb.
• Методика и проблемы практического применения. Основные направления конференции, 64.28kb.

УДК 608 (075.8)

 2006

Черкасов Н.Д., Емченко Е.А.


МЕТОД ГЕНЕРАЦИИ НОВЫХ ИДЕЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ ТЕХНИЧЕСКОМУ ТВОРЧЕСТВУ


Постановка проблемы. Учебный процесс в высшей школе до сих пор основан на фиксированных методах и правилах, которые позволяют обучаемым справляться лишь с уже известными, повторяющимися ситуациями. В методологии, которой мы вооружаем студентов, формально-логическое явно преобладает над творческим, эвристическим, хотя должно быть наоборот. Вся наша образовательная система пока ещё не уделяет обучению техническому творчеству должного внимания, и поэтому выпускники технических вузов не нацелены на творчество, на то, чтобы создавать новые материальные объекты, лучшие, чем существующие, хотя в переводе с латинского языка слово «инженер» буквально означает «творец, создатель новой техники». И это при том, что уже сейчас (и тем более в будущем) не нужны «массовые специалисты» - исполнители чужих идей и инструкций, - а нужны специалисты с творческим мышлением и подходом к делу, специалисты, способные распознавать и решать проблемы не только сегодняшнего, а главное завтрашнего дня. Всё это бросает серьёзный вызов системе высшего образования, требуя от неё существенных инноваций. От системы высшего образования, основанной, главным образом, на воспроизводстве авторитарной системы знаний и накопленного опыта, необходимо перейти к системе образования, адекватной тем условиям, которые сложатся через несколько лет. Отсюда проблема поиска новых методов и средств обучения студентов творческому мышлению и техническому творчеству приобретает в настоящее время особую актуальность.

Сформировать такого специалиста возможно, если весь учебный процесс перевести на обучение творчеством. И хотя это общеизвестно, тем не менее внедрение такой методологии обучения в практику высшей школы остаётся по-прежнему в большой степени формальным, несмотря на то, что во многих вузах уже читаются курсы по техническому творчеству, проведены на эту тему десятки конференций, выпущено ряд монографий. Основой обучения творчеству должна стать интегральная учебная дисциплина «Техническое творчество», изучать которую следует с третьего курса непрерывно в течение последующих пяти-шести семестров. Начальный семестр курса необходимо посвятить подробному изучению методов генерации новых идей, таких как метод гирлянд случайностей и ассоциаций, мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), направленные графы и др. Суть этих методов состоит в индивидуальной или коллективной активизации творческого мышления обучаемых, при этом большинство их реализуются в виде активных методов обучения. По окончании семестра каждый студент выполняет контрольную работу, в которой методом гирлянд случайностей и ассоциаций создаёт принципиально новую техническую идею, впоследствии разрабатываемую в курсовых проектах по техническим дисциплинам. К окончанию изучения курса каждый студент (или вместе несколько студентов) должны оформить и направить в Укрпатент заявку на предполагаемое изобретение своей технической идеи. Приоритет заявки должен быть приурочен за год до начала дипломирования, при этом сущность заявки и её разработка должны быть раскрыты в научно-исследовательском разделе дипломного проекта. Представляется следующим содержание курса «Техническое творчество» по учебным семестрам: пятый семестр – «Методы генерации новых идей», шестой – «Основы изобретательства и патентоведение», седьмой – «Теория технических систем», восьмой – «Основы инструментального, эргономического и дизайнерского проектирования», девятый семестр – «Основы научных исследований». Однако, какой бы совершенной ни была эта учебная дисциплина, одна она проблемы не решит. Суть обучения творчеством сводится к тому, чтобы творчество пронизывало всю ткань учебного процесса от первого до последнего курса, чтобы через творчество преломить все без исключения технические учебные дисциплины. Необходимо, чтобы студент за годы обучения многократно «переболел муками творчества», причём эти «муки творчества» должны развиваться по восходящей спирали.

Анализ последних исследований и публикаций. Изучение комплекса вопросов активизации познавательной деятельности вообще, разработке эвристических методов обучения, их теоретическим и методическим аспектам посвящены многочисленные научные работы М.К. Желдака, М.И. Бурды, Т.Г. Щукиной, А.Т. Шумилина, А.В. Чус, В.Н. Данченко, Г.С. Альшуллера, А.В. Антонова, А.И. Половинкина и др.

Постановка проблемы. Целью исследования является описание на практическом примере алгоритма формирования одного из эвристических методов генерации новых идей – метода гирлянд случайностей и ассоциаций.

Изложение основного материала. Метод гирлянд случайностей и ассоциаций является наиболее простым из эвристических методов, универсален и применим для генерации новых идей практически в любой технической дисциплине. Выполняется метод по определённому алгоритму, составление которого поясним на примере, причём специально с самыми простыми объектами и понятиями (см. схему 1).

1. Выбор фокального объекта
   

Под фокальным понимается совершенствуемый объект, т.е. объект, на который направлено наше творчество. В рассматриваемом примере в качестве фокального объекта выбран стул. Фокальными объектами могут быть любые объекты, однако не следует использовать природные и абстрактные объекты, ибо в этом случае вероятность появления реальных технических решений существенно уменьшается.

2. Выбор случайных объектов
   

Используются 3-4 случайных объекта, хотя их количество может быть и большим, однако в этом случае значительно возрастает объём обработки, размер и сложность получаемой гирлянды. Случайные объекты выбираются в буквальном смысле случайно или же наугад из технического словаря. Главное, чтобы объекты не должны быть функционально связаны между собой и фокальным объектом. В рассматриваемом примере в качестве случайных объектов выбраны объекты – очки, цветок, электролампочка.

3. Образование подсказок идей
   

Проводится путём присоединения случайно выбранных объектов к фокальному объекту. При этом используется свободная интерпретация словосочетаний и понятий. Подсказки идей могут быть в виде известных технических решений (например, стул для цветов), могут быть фантастическими, невероятными и даже нелепыми (например, стул с очками). Однако нельзя отбрасывать ни одной из подсказок, поскольку часто неправильные подсказки становятся катализаторами правильных идей. В рассматриваемом примере показана дальнейшая обработка лишь одной из подсказок – стул с электролампочкой, хотя аналогичная обработка осуществляется одновременно всех подсказок.

4. Составление признаков случайно выбранных объектов
   

С этой целью случайно выбранные объекты охарактеризовываются вопросами – какой, какая? Например, электролампочка может иметь признаки – стеклянная, теплоизлучающая, колбообразная, с цоколем и т.д. Признаки могут быть любыми, однако они не должны быть абстрактными.

5. Генерация идей первого порядка

Осуществляется путём присоединения признаков случайно выбранных объектов к фокальному объекту (аналогично п.3), например, стул теплоизлучающий и т.д. При генерации идей первого порядка используются объекты – синонимы (по функциональному назначению) фокального объекта. В данном примере такими объектами являются табурет, кресло, диван, кровать и др., в результате чего количество получаемых идей первого прядка существенно возрастает.

6. Выбор ключевых слов
   

В качестве таковых принимаются корни слов признаков случайно выбранных объектов. В данном примере это – стекло, тепло, колба, цоколь.

7. Образование гирлянд ассоциаций от ключевых слов

Ассоциация - это связь представлений, когда одно представление вызывает в сознании сходное или противоположное другое представление. Например, ключевое слово «стекло» может вызвать такие ассоциации как прозрачность – воздух – пузырь – пена – и т.д. Естественно, что у других авторов слово «стекло» вызовет другие ассоциации и в этом проявляется индивидуальность творчества. Ассоциации регистрируются не задумываясь, буквально лишь по первому побуждению.

8. Генерация идей второго порядка
   

Осуществляется путём присоединения элементов гирлянд ассоциаций к фокальному объекту со свободной интерпретацией получаемых понятий, например, надувной стул, стул из пены, солнечный стул и т.д.

8. Выбор альтернативы
   

На этом этапе решается вопрос продолжать ли дальнейшую генерацию идей или же из полученных идей уже имеются полезные идеи, возможные для дальнейшей технической проработки.

8. Составление технических идей
   

Выполняется это путём свободного соединения и истолкования всех без исключения элементов гирлянды с целью выявления технических идей. На этом этапе продумываются также области применения получаемых технических идей и их возможный положительный эффект. Из приведенного фрагмента гирлянды случайностей и ассоциаций выявляются, например, следующие технические решения, которые могут составить предмет изобретения:

- кровать с надувным (водяным) тепловыделяющим и теплорегулирующим матрасом. Такие матрасы снимают мышечное напряжение человека, предупреждают отёчность, ослабляют боли прикованных к постели пациентов. Они могут найти применение для изыскательских и туристических экспедиций, садоводческих домиков, больничных и санаторных учреждений и др.

- декоративная скамейка (стул, кресло, диван) из цветных пенообразующих материалов для различных зон отдыха и др.

- скамейка (топчан, кресло, кровать), автоматически поворачивающаяся на солнце, которые могут найти применение на пляжах, в санаториях, больничных учреждениях,



детских садах и др.

Сейчас уже общепризнано, что техническое творчество, высшей стадией которого является изобретательство, доступно любому нормальному человеку, однако степень готовности к этому у каждого находится на разных уровнях. Поэтому изобретательскому творчеству необходимо учить подобно тому, как учат музыке, живописи, танцу, причём обучению следует придать массовый и непрерывный характер. А пока что студенты в своём большинстве считают себя не способными к самостоятельному творческому мышлению, к изобретательству, что является достаточно сложным психологическим барьером, поскольку уверенность в себе – одна из предпосылок успешной изобретательской деятельности. Начинающий изобретатель должен понять, что изобретательство - это не сиюминутный процесс, а очень сложная и кропотливая работа, требующая большого времени и труда, что изобретательство это своеобразный «образ мышления и жизни». Поэтому изобретатель постоянно должен вырабатывать и развивать в себе систему определённых качеств, которые стали бы для него «тренингом». Первым делом он должен вырабатывать в себе изобретательский взгляд, иными словами научиться на всё окружающее смотреть с позиции «А почему это сделано и устроено именно так? Нельзя ли сделать по-другому, лучше?» Такой подход позволяет не только доискаться до первооснов того или иного явления или конструкции, но и способствует накоплению важных практических знаний. Другое качество, которое должен воспитывать в себе изобретатель – это настойчивость. Именно настойчивость поможет ему преодолеть трудности и неудачи, которые обязательно встретятся на пути к новому, не позволит отчаянию разрушить веру в собственное изобретение. Начинающий изобретатель обязан также овладеть искусством мобилизовать для творчества всю свою эмоциональную энергию, т.е. подходить к проблеме с такой целеустремлённостью, как если бы от её решения зависела вся его карьера. Кроме того необходимо развивать в себе умение «отключать» самокритику, «думать руками», развивать пространственно-временное воображение и многое другое. Будущему изобретателю непременно придётся пережить моменты уныния, когда проблема будет казаться неразрешимой или когда идея при её дальнейшем рассмотрении оказывается не заслуживающей внимания. Успеха добьётся лишь тот, у кого хватит сил продолжать борьбу, даже когда исход её кажется безнадёжным.

При выборе темы изобретательства сразу же следует обосновать целесообразность работы над ней. Часто бывает так, что при соблюдении определённых условий проблема отпадает сама по себе, и, следовательно, тема теряет актуальность, тем более, что иногда такие условия создать гораздо легче, чем найти новую идею и её техническую реализацию. С этой целью следует уяснить и ответить на такие вопросы:

- для чего необходимо решать данную тему;

- при каких обстоятельствах или условиях не возникла бы проблема;

- что можно предпринять, чтобы отпала необходимость в поиске решения темы;

- не будет ли проще создать такие условия, при которых отпадает необходимость поиска решения задачи;

- какие выгоды принесёт решение данной темы и каковы ориентировочные затраты на ее осуществление.

Выводы. В большинстве случаев ответы на эти вопросы позволяют стать убеждённым в правильности выбора темы, после чего изобретатель уже не должен расставаться с темой и от него требуется настойчивый поиск нужного решения. При постановке задачи нельзя впадать в противоположные крайности: нельзя сужать задачу и нельзя её слишком широко трактовать. Сужая задачу, тем самым сужаем рассмотрение возможных альтернативных путей поиска, а неоправданно расширяя задачу, тем самым упускаем, «размываем» условия задачи, что впоследствии усложнит её решение. В этой связи, в постановке задачи всегда надо быть весьма осторожным, чтобы поиск решения был не слишком широк, но и не слишком узкий. Кроме того, постановка задачи не должна содержать специальных терминов, поскольку всегда имеют место привычные границы, сковывающие воображение изобретателя, и не позволяющие отойти от стереотипа мышления.

Перспективы дальнейших исследований. С целью активизации творческого потенциала студентов следует в учебный процесс ввести интегральную учебную дисциплину «Техническое творчество», изучать которую следует с третьего курса непрерывно в течение последующих пяти-шести семестров. Начальный семестр курса необходимо посвятить подробному изучению методов генерации новых идей, таких как метод гирлянд случайностей и ассоциаций, мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), направленные графы и др. Суть этих методов состоит в индивидуальной или коллективной активизации творческого мышления обучаемых, при этом большинство их реализуются в виде активных методов обучения. По окончании семестра каждый студент выполняет контрольную работу, в которой методом гирлянд случайностей и ассоциаций создаёт принципиально новую техническую идею, впоследствии разрабатываемую в курсовых проектах по техническим дисциплинам. К окончанию изучения курса каждый студент (или вместе несколько студентов) должны оформить и направить в Укрпатент заявку на предполагаемое изобретение своей технической идеи. Приоритет заявки должен быть приурочен за год до начала дипломирования, при этом сущность заявки и её разработка должны быть раскрыты в научно-исследовательском разделе дипломного проекта. Представляется следующим содержание курса «Техническое творчество» по учебным семестрам: пятый семестр – «Методы генерации новых идей», шестой – «Основы изобретательства и патентоведение», седьмой – «Теория технических систем», восьмой – «Основы инструментального, эргономического и дизайнерского проектирования», девятый семестр – «Основы научных исследований». Однако, какой бы совершенной не была эта учебная дисциплина, одна она проблемы не решит. Суть обучения творчеством сводится к тому, чтобы творчество пронизывало всю ткань учебного процесса от первого до последнего курса, чтобы через творчество преломить все без исключения технические учебные дисциплины. Необходимо, чтобы студент за годы обучения многократно «переболел муками творчества», причём эти «муки творчества» должны развиваться по восходящей спирали.


Литература

1. Альтшуллер Г.С. Творчество как наука. – М.: Советское радио, 1979. – 176с.
   
2. Альтшуллер Г.С. Алгоритмы изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973. – 296с.
   
3. Антонов А.В. Психология изобретательского творчества. – Киев. Вища школа, 1878. – 196с.
   
4. Половинкин А.И. Методы поиска новых технических решений. – Йошкар Ола: Марийск. кн. изд-во, 1976 – 192с.
   
5. Чус А.В. Основы технического творчества. – Киев-Донецк.: Вища школа, 1983. – 183с.
   

Черкасов Н.Д., Емченко Е.А.

Метод генерации новых идей при обучении техническому творчеству

В статье рассматривается методика практического использования одного из наиболее простых эвристических методов – метода гирлянд случайностей и ассоциаций. Метод активизирует творческое мышление и учебно-познавательную деятельность обучаемых.


Черкасов М.Д., Ємченко О.А.

Метод генерації нових ідей при навчанні технічній творчості

У статті розглядається методика практичного використання одного з найбільш простих евристичних методів – методу гірлянд випадків й асоціацій. Метод активізує творче мислення й учбово-пізнавальну діяльність тих, кого навчають


N.D. Cherkasov, E.A. Emchenko

Method of generation of new ideas at training to technical creativity

In article the technique of practical use of one of the most simple heurism - a method of garlands of accidents and associations is considered. The method makes active creative thinking and teaching-cognitive activity trained


Стаття надійшла до редакції 30.09.2006р.