Сайт www trizland ru Теория решения изобретательских задач — триз

Вид материала

Документы

Содержание Цель и задачи ТРИЗ-педагогики Содержание ТРИЗ педагогики Возможный негатив Возможный негатив Возможный негатив Возможный негатив Справка по ТРИЗ. Творчество во имя Достойной Жизни!» ТРИЗ в нетехнических областях. ТРИЗ дает конкурентное преимущество в бизнесе даже при минимальных ресурсах.

Подобный материал:

• Том числе и организационных, исторически называемая триз (теория решения изобретательских, 539.37kb.
• Семинар миэт по развитию творческого мышления. Кафедра «Философии и социологии», 487.96kb.
• Программа по триз предлагает три ступени обучения дисциплине: первая ступень 1-3 классы, 206.85kb.
• Программа по триз предлагает три ступени обучения дисциплине: первая ступень 1-3 классы, 207.14kb.
• Элементарные Преобразования Функций при Решении Изобретательских Задач Методом Функциональных, 91kb.
• Программа (16 часов) Введение в теорию решения изобретательских задач (триз), 10.57kb.
• Учебный план повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 157.97kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «Основы теории решения изобретательских задач», 332.32kb.
• Родной Alma Mater, ремонт общежития (подсобный рабочий 2 разряда). 4 курс (7 недель), 20.51kb.
• М. А. Жужа Ключевые слова: олимпиадные задачи по физике, приёмы составления задач,, 94.17kb.

Цель и задачи ТРИЗ-педагогики Перспективная цель - подготовка личности к жизни в динамично изменяющемся мире. Стремительные темпы изменений ставят человека в ситуацию, когда он должен оперативно решать возникающие проблемы, причём таким образом, чтобы конечное решение предупреждало возникновение новых проблем. Или могло их предсказать. Отсюда встаёт вопрос о том, какой образовательный идеал мы будем закладывать в целеполагание. Образовательный идеал должен быть достигаем. Если в системе образования заложен идеал, достичь которого не удалось никому или единицам, то это означает, что-либо методики несовершенны, либо цель декларативна. Попробуем выяснить, что значит, подготовить решателя, способного нормально жить в ситуации постоянных перемен. И насколько реально достижение этой цели. Это значит, что человек должен быть:  исследователем (чтобы понять первопричины возникших проблем, которые предстоит решать),  непосредственно решателем (для чего ему необходимо владеть техникой работы с проблемами и задачами различного уровня сложности, и в первую очередь с открытыми задачами, которые не решаются на уровне формальной логики),  прогнозистом (чтобы уметь спрогнозировать возможные последствия своих решений, последствия невмешательства в проблему и, наконец, естественный ход событий, который мало зависит от конкретного вмешательства, но подчиняется единым законам развития),  личностью, которая использует свой потенциал и навыки работы с проблемами на благо в соответствии с определёнными культурными или нравственными ценностями (Здесь прежде всего имеются в виду общечеловеческие ценности, а не мораль конкретно взятой культурной группы) Таким образом, попытаемся детализировать цель в задачи: 1. Развитие у ребёнка естественной потребности познания окружающего мира, заложенной природой. 2. Формирование системного диалектического мышления (сильного мышления), основанного на законах развития. 3. Формирование навыков самостоятельного поиска и получения нужной информации. 4. Формирование навыков работы с информацией, которую ребёнок получает из окружающей действительности стихийно или в результате целенаправленного обучения. 5. Воспитание определённых качеств личности, на основе ТРТЛ. Содержание ТРИЗ педагогики На сегодняшний день содержание ТРИЗ-педагогики трактуется по-разному, исходя из конкретных условий, в которых работает педагог. На самом же деле содержание определяется как перечень формируемых качеств личности, системы знаний, умений и навыков, которые должны быть присвоены ребёнком. Поэтому условно содержание ТРИЗ-педагогики можно определить как совокупность следующих составляющих: 1. КТЛ (качества творческой личности - прим. составителей сайта). 2. Навыки сильного мышления. 3. Параметры управляемого воображения. 4. Алгоритмы мыследеятельности, необходимые для успешной работы с проблемами. 5. Разработанные тренинги и методики, направленные на формирование навыков мышления. На практике встречаются различные модели использования ТРИЗ - инструментария, которые могут быть эпизодическими и системными. Можно выделить следующие модели: а) использование в личной практике отдельных инструментов или методик, применяемых в ТРИЗ-педагогике. Например, педагог для работы с картиной использует методику "Картинка без запинки", а для анализа смысла сказочных сюжетов - составление ситуативных данеток. Весь же остальной материал даётся по традиционной методике. Результат: у детей формируются те навыки, которые заложения результатом в данных методиках. Т.е. ребёнок научится составлять рассказы по картине и данетки по литературному сюжету. Возможный негатив: этот подход не всегда формирует навыки сильного мышления, а только в том случае, если педагог специально ставит перед собой эту задачу ТРИЗ-педагогики. б) специальный курс ТРИЗ и РТВ, в процессе реализации которого дети изучают основы ТРИЗ как отдельную образовательную дисциплину (в школе - урок РТВ, в детском саду - занятие по РТВ). Результат: дети усваивают терминологию и инструменты ТРИЗ и РТВ, выполняют творческие задания различного уровня сложности, решают задачи в рамках данного курса. Возможный негатив: дети не умеют делать переноса или затрудняются перенести полученные навыки в бытовую или учебную ситуацию. То есть, умея решать задачи, они не используют этого умения в своей практике при возникновении потребности. в) использование ТРИЗ-РТВ-инструментария в образовательном процессе по обычной программе, как набор действенных методов реализации стандартного содержания. Результат: образовательные задачи, заложенные в базисных программах решаются с меньшими затратами, повышается мотивация детей, усваиваются принципы работы с теми или иными инструментами. Возможный негатив: остаётся проблема с навыками личного пользования инструментарием решения задач; не происходит перенос усвоенных навыков работы с информацией на сознательный план. г) Интеграция стандартной образовательной программы с программой формирования навыков творческой деятельности. Результат: формирования системы ЗУН, заложенной в базисных программах органично сочетается с процессом формирования системного диалектического мышления и развитием творческого воображения. Причём ЗУН не транслируется в традиционном понимании от педагога к детям, а формируется как естественное следствие обучения работе с информацией. Результат комплексный: Инструменты ТРИЗ помогают педагогу решать дидактические задачи, а ребёнку - познавать и преобразовывать окружающий мир. Возможный негатив: вариант не работает без коррекции содержания базисных программ, их приходится перестраивать и адаптировать под программу формирования навыков творческой деятельности и в соответствии с требованиями системного мышления. Вероятно, что четвёртая модель - наиболее перспективна и результативна, но и наиболее сложна по внедрению. Справка по ТРИЗ. «ТРИЗ сегодня — это не только технологии творчества, апробированные в технике, науке, педагогике, искусстве, рекламе, бизнесе и других областях человеческой деятельности; ТРИЗ — это не только система знаний, доступная для всех безотносительно возраста и профессии; ТРИЗ — это не только способ решать свои личные проблемы в любых ситуациях, не только образ мысли и мировоззрение, дающие понимание и уверенность, делающие наше сознание спокойным и свободным; Сегодня ТРИЗ — это международное общественное движение, направленное на то, чтобы сделать эффективные технологии творчества неотъемлемой частью мировой культуры. Творчество во имя Достойной Жизни!»   Из Декларации Международной Ассоциации ТРИЗ (г. Петрозаводск, 5–10 июля 1999 г.): Издавна считалось, что творчеству невозможно научить. Этот тезис опровергнут основоположником теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) Г.С. Альтшуллером и его последователями. Работа по созданию ТРИЗ была начата в 1946 году в Баку. ТРИЗ–теория. Основной областью ТРИЗ является изучение законов и закономерностей развития техники и создание механизмов для решения изобретательских задач и развития техники. ТРИЗ принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций. Основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развиваются по определенным законам, которые можно познать и использовать для решения изобретательских задач – без множества "пустых" проб и ошибок. Теоретической основой ТРИЗ являются диалектические законы развития систем, выявленные, в первую очередь, путем анализа большого массива патентной информации. Используются также некоторые аналоги биологических законов, общие законы развития систем. ТРИЗ — это прикладная диалектика. Механизмы мышления отражают объективную реальность. Для решения изобретательских задач необходимо изучать не столько свойства человеческой психологии, сколько законы развития технических систем. Изобретение — это не результат гениальности изобретателя, а верный шаг в направлении объективных закономерностей развития данной технической системы (ТС). В основе ТРИЗ лежат законы развития технических систем (ЗРТС). Это объективные законы, не зависящие от воли инженеров и изобретателей. Их грамотное применение позволяет решать изобретательские задачи и создавать новые технические системы. Один из основных ЗРТС — закон неравномерности развития частей системы: элементы ТС развиваются неравномерно, что приводит к возникновению ссылка скрыта Любое изобретение — это выявление и преодоление противоречий, которые имеются на данном этапе в ТС. Например, при эвакуации одного из заводов во время Отечественной войны в 1941 г. возникла необходимость опустить тяжелый пресс в яму фундамента. Противоречие: необходимо использовать кран, чтобы опустить пресс и нельзя использовать кран, так его нет. Другой важнейший закон ТРИЗ — закон стремления к идеальности: Идеальная система — это система, которой нет (то есть, нет расходов на ее изготовление, эксплуатацию, не надо применять дорогостоящие материалы), а функции системы выполняются как бы сами собой. Все ТС в своем развитии стремятся к увеличению степени идеальности. Например, в задаче про пресс вместо крана можно использовать обыкновенный лед. Переместив пресс по льду можно дождаться, когда он растает и плавно опустит станок на место. Идеальное решение: подъемного крана нет, а его функция выполняется. В ТРИЗ используются специальные приемы для разрешения технических противоречий. Г.С. Альтшуллер путем анализа 40 тысяч патентов и изобретений выявил 40 основных и еще 10 дополнительных приемов разрешения технических противоречий. Например, обратить вред в пользу; принцип дробления; принцип объединения; прием наоборот и т.д. В случае с задачей с опусканием пресса использовано несколько приемов: принцип посредника (лед), принцип самообслуживания, применение фазовых переходов. Значительная часть ТРИЗ посвящена анализу и использованию ресурсов. В случае с опусканием пресса использовалось несколько ресурсов: вода — вещество, которого имеется достаточно много; перепад температур — это тоже ресурс; а также время — ресурс, который позволил дождаться, когда пресс сам опустится в яму. В ТРИЗ широко применяется закон перехода в надсистему. Любая ТС, например, парусник, дойдя до определенного этапа своего развития, переходит в надсистему — объединяется с другими системами. Один из эффективных механизмов перехода в надсистему: переход по линии развития «моно–би–поли». К моно–системе (одна система) добавляется еще одна система, которая создает новое качество и образует би–систему. Например, вместо одного паруса, можно использовать два разных паруса. Зная, эту линию развития, следующий шаг очевиден: например, много разных парусов (поли–система) — такой парусник гораздо эффективнее использует воздушные потоки. Умение увидеть анализируемую задачу или ТС во взаимосвязи с надсистемами и в развитии во времени — важнейшее качество творческого мышления. Для развития этого качества Г.С. Альтшуллер предложил многоэкранную схему талантливого мышления (системный оператор). Как в химии, физике, математике и многих других науках в ТРИЗ используются различные модели, для представления исходной изобретательской задачи. Процесс решения изобретательской задачи можно представить в виде схемы: от описания реальной ситуации или задачи переходят к модели задачи, затем, используя уже известные методы, переходят к модели решения задачи, а от модели — к реальному решению. Так, одним из механизмов перехода от реальной ситуации к модели задачи является «Таблица выбора приемов устранения технических противоречий». По строкам таблицы выбирают типовые ответы на вопрос: «Что нужно изменить по условиям задачи в ТС?», а по столбцам выбирают типовой ответ на вопрос: «Что ухудшается при изменении?». Эта пара и является моделью задачи. В выбранной таким образом ячейке находятся рекомендуемые приемы разрешения противоречий — модель решения. Другим механизмом моделирования изобретательской задачи в ТРИЗ является вепольный анализ. Веполь — это сокращение от слов вещество и поле. Любую ТС можно представить в виде веществ, из которых она состоит и полей взаимодействия между ними. Причем веществом может быть как отдельная деталь, узел или целая ТС. Под полем могут пониматься не только физические поля, но и поля звукового взаимодействия, теплового взаимодействия, механического взаимодействия и т.д. Минимальная ТС описывается как простой веполь, состоящий из вещества 1 (В1), вещества 2 (В2) и поля взаимодействия между ними (П). Взаимодействия между элементами веполя могут быть как вредные, так и полезные. В вепольном анализе существуют правила изображения исходной конфликтной ситуации в виде веполей (модель задачи) и имеются правила, по которым эти типовые конфликты могут быть разрешены. Например, если в ТС имеется только один элемент В1 (пресс) и он не поддается управлению, то типовым решением является введение нового вещества (в нашем случае — это лед) и поля взаимодействия между ними (для данной ситуации — это тепловое поле). Еще один механизм перевода ситуации в модель задачи, а затем в модель решения являются «Стандарты на решение изобретательских задач». В последней редакции система стандартов состоит из 76 стандартов, разделенных на 5 классов. Исходная проблемная ситуация идентифицируется с одним или несколькими стандартами, в которых дается общая формула возможного решения изобретательской задачи, например, ввести новое вещество или поле, использовать физический или иной эффект, согласовать ритмику, использовать пустоту и т.д. Важной составляющей в ТРИЗ являются указатели физических, геометрических и химических эффектов. Если в обычной физике эффекты описываются по разделам физики и без указания, как их применять в технике, то в указателях эффектов основной упор делается на выполнение необходимой функции. Если анализ исходной задачи, вепольный анализ или стандарты рекомендуют реализацию той или иной функции, то указатели эффектов могут подсказать, с помощью какого физического или химического явления или геометрических свойств данная функция может быть реализована. Многообразие инструментов, которые имеются в ТРИЗ, объединяются в систему в алгоритме решения изобретательских задач (АРИЗ). Его главной задачей является постепенное преобразование исходной проблемной ситуации в решение этой задачи. АРИЗ заменяет поиск решения методом проб и ошибок последовательной программой, по которой идет направленный поиск решения. Последняя общепризнанная модификация Алгоритма — АРИЗ–85–В. Он состоит из 9 частей. В АРИЗ используются все основные механизмы ТРИЗ. Показать работу АРИЗ в короткой справке невозможно. Это достаточно сложный инструмент со многими механизмами, правилами, подсказками, информационным фондом и т.д. Мы постараемся дать только общее представление о работе АРИЗ на конкретном примере. Задача о костюме для горноспасателей. В 1949 году был объявлен всесоюзный конкурс на холодильный костюм для горноспасателей. Условия: костюм должен защищать человека в течение двух часов при внешней температуре 1000 С и относительной влажности 100 %, причем вес костюма не должен превышать 8–10 кг. Задача считалась принципиально нерешимой. Даже при использовании самых сильных хладоагентов вес костюма получался больше 20 кг. На человека допустимо «навьючивать» груз в 28–30 кг, но горноспасатель уже несет дыхательный прибор (12 кг) и инструменты (7 кг). (Г.С. Альтшуллер, «Творчество как точная наука», Петрозаводск, «Скандинавия», 2004 г., стр. 129). В задаче заложено, казалось бы, неразрешимое противоречие: вес холодильного костюма должен быть не больше 8–10 кг, а если использовать лед или сжиженные газы, вес костюма получается больше 20 кг. Если сделать тяжелый (20 кг) холодильный костюм, то он сможет охлаждать горноспасателя, но из–за высокого веса не позволит ему проводить необходимые работы. Если сделать легкий (меньше 10 кг) холодильный костюм, то горноспасатель сможет проводить необходимые работы, но выдерживать необходимую температуру не удастся. Конфликт возникает между холодильным костюмом и остальным оборудованием горноспасателя (дыхательным прибором и инструментами): если бы их вес был меньше, то и холодильный костюм мог быть тяжелее. Идеальная система: то, что уже есть в исходной ТС, должно само обеспечить и охлаждение, и дыхание спасателя, одновременно сохраняя «легкость» снаряжения. Анализ ресурсов показывает, что можно использовать уже имеющийся кислородный аппарат. В соответствии с законом перехода в надсистему, можно перейти к би–системе, объединить дыхательный аппарат и холодильный костюм. Указатель физических эффектов показывает, что для этого можно использовать жидкий кислород. В начале он может использоваться для охлаждения, а затем вторично для дыхания (авторское свидетельство № 111144). Решение действительно получается идеальным: холодильного костюма нет, а дыхательный аппарат заодно выполняет и функцию охлаждения. С древних времен развитие техники шло методом проб и ошибок (МПиО) на основе естественного отбора: плохие лодки или корабли не возвращались из плаваний, а телеги, которые ломались, уже не строили вновь. Затем вместо полномасштабных объектов стали для экспериментов делать их копии (модели) – это куда дешевле и безопаснее. Следующий шаг в развитии технологии проектирования: переход от реальных моделей к мысленному моделированию — опять же на основе МПиО. ТРИЗ позволяет сделать следующий шаг в развитии проектирования — управляемое мышление вместо МПиО. В ТРИЗ выделяется 5 уровней изобретений. Изобретения 1–го уровня очень простые, их можно сделать с помощью метода проб и ошибок. Изобретения 5–го уровня (самолет, автомобиль) связаны с постановкой новых задач и использованием принципиально новых методов для их решения. Эти сложные задачи, если их решать методом проб и ошибок, требуют десятки лет упорного труда изобретателя. Методы ТРИЗ позволяют во много раз сократить затраты на решение изобретательских задач. Как формулы Виета для решения квадратных уравнений избавили от необходимости до бесконечности методом подбора искать решение, так и ТРИЗ позволяет не терять силы и время на ошибочные пробы, а идти точным курсом преодоления противоречий и достижения идеального конечного результата. ТРИЗ–практика. Основное направление применения ТРИЗ — решение практических производственных изобретательских задач, создание инновационных технологий, повышение эффективности производства и бизнеса. Методы ТРИЗ применяют либо индивидуально отдельные инженеры и изобретатели, либо группы специалистов. Коллективное использование ТРИЗ на практике началось в начале 80–х годов. В начале 90–х годов на базе Функционально–Стоимостного Анализа (ФСА) были сформированы методы ТРИЗ–анализа, которые эффективнее для анализа крупных промышленных объектов. Проект «Изобретающая Машина» («Invention Machine») создал инструменты, позволяющие применять компьютерные программы на базе ТРИЗ. Методы ТРИЗ хорошо интегрируются с другими методами анализа технических систем. Практическая деятельность требует не только знания ТРИЗ, но и профессионализма в анализе предложенной ситуации, умения решать комплекс возникающих задач, собирать нужную информацию, иметь необходимые знания в анализируемой области и пр. Например, при проведении ТРИЗ–анализа Каскада Туломских ГЭС (Мурманская область, РФ) в качестве одной из проблем была названа коррозия труб на участке электрокотельной. Кроме того, этот участок оказался самым убыточным из всех подразделений Каскада. Предложенное в результате ТРИЗ–анализа решение позволило: полностью избавиться от проблемы коррозии труб, исключить практически все затраты на электрокотельную, включая затраты на штатное расписание, полностью исключить потери при транспортировке тепла к домам и т.д. Применение ТРИЗ наиболее эффективно в экономически стабильных регионах с высоким уровнем инновационного развития. ТРИЗ эффективно используется на таких фирмах, как Samsung, Hewlett Packard, Dior, Procter & Gamble, Intel, LG Electronics, Philips, Boeing и многих других известных компаниях. Активно развиваются частные консалтинговые компании, применяющие ТРИЗ в разных странах: США, Германии, Японии, Южной Кореи, Италии, Франции и др. Экономический эффект от изобретений, созданных с применением ТРИЗ, составляет сотни миллионов долларов в год. С начала 90–х годов ТРИЗ начал профессионально использоваться в нетехнических областях: в научно–исследовательских задачах, в рекламных компаниях, в бизнес консультировании и др. Профессиональное применение ТРИЗ подтверждает Международная Ассоциация ТРИЗ, выдавая Дипломы Мастера ТРИЗ и сертификаты специалистов по ТРИЗ. ТРИЗ в нетехнических областях. Механизмы ТРИЗ требуют от изобретателя владеть управляемым воображением. Для этого уже в 70–х годах Г.С. Альтшуллер создал инструментальные механизмы управления фантазией и курс обучения ссылка скрыта С 60–х годов ведутся исследования по применению методов ТРИЗ в научных системах. Эффективность изобретательской деятельности во многом связана с качествами изобретателя. В конце 80–х годов была создана Жизненная Стратегия Творческой Личности (ЖСТЛ), а затем Теория Развития Творческой Личности (ТРТЛ). ТРТЛ описывает закономерности возникновения внутренних и внешних конфликтов в развитии творческой личности и наиболее эффективные стратегии и приемы, позволяющие разрешать эти конфликты. ТРИЗ — прикладная диалектика. Методы ТРИЗ развивают мышление человека и отражают закономерности развития не только технических, но и других систем, которые развиваются человеком. В последние годы появляется все больше разработок по применению методов ТРИЗ в других областях человеческой деятельности: бизнесе, ссылка скрыта, педагогике, социальных системах и др. Против одной из организаций бизнес–холдинга в России два года назад была предпринята хорошо подготовленная с привлечением больших ресурсов агрессия. Попытка сохранить эту организацию, неминуемо должно было привести к потере остальных составляющих холдинга — одна за другой. Возникло противоречие: защищать одну из структур холдинга нужно, чтобы сохранить холдинг в сохранности и нельзя, чтобы не потерять последние ресурсы для развития и не дать возможности «агрессору» использовать действия холдинга против самого же холдинга. Анализ ситуации с помощью инструментов ТРИЗ позволил принять верную стратегию. Наиболее слабую структуру холдинга решили не защищать — к этому «агрессор» не был готов. Учитывая ограниченность ресурсов, использовали ИКР: часть «агрессора» (одну из наиболее конструктивных и сильных организаций «агрессора») пригласили в качестве партнера в оставшуюся часть холдинга. Атака «агрессора» захлебнулась, холдинг сохранился и продолжил развитие. Потерянная структура вскоре была воссоздана и влилась в холдинг (известный в ТРИЗ принцип отброса и регенерации частей системы). ТРИЗ дает конкурентное преимущество в бизнесе даже при минимальных ресурсах.