Рабочая программа учебной дисциплины «Основы теории решения изобретательских задач»
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа учебной дисциплины методы теории принятия решений Наименование дисциплины, 117.3kb.
- Сайт www trizland ru Теория решения изобретательских задач — триз, 404.07kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины дс. 01 Основы теории и проектирования энергетических, 268.99kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины математические методы и комплексы программ решения, 140.94kb.
- Рабочая программа «основы корпоративного управления» Рекомендуется для направления, 199.63kb.
- Учебный план повышения квалификации профессорско-преподавательского состава по направлению, 157.97kb.
- Программа учебной дисциплины "Классические задачи теории дифракции" Специальность 013900,, 66.46kb.
- Рабочая программа по учебной дисциплине Основы электронной коммерции, оэк наименование, 744.36kb.
- Том числе и организационных, исторически называемая триз (теория решения изобретательских, 539.37kb.
- Рабочая программа по курсу «теория принятия решения», 87.49kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы теории решения изобретательских задач»
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тамбовский государственный технический университет»
Факультет «Нанотехнологий»
Кафедра «Техника и технологии производства нанопродуктов»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебной дисциплины
«Основы теории решения изобретательских задач»
Направление подготовки:
151000 - Технологические машины и оборудование
Составитель:
Член УМК «Управление инновациями»
УМО вузов России по университетскому политехническому образованию, к.п.н., доцент Попов А.И
Тамбов 2010
СОГЛАСОВАНО
Начальник учебно-методического управления ТГТУ
К.В. Брянкин
« » 2010 г.
Программа разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению 151000 – Технологические машины и оборудование, утвержденному 09.11.2009 г. (номер гос. регистрации 556), требованиями, предъявляемыми к минимуму содержания дисциплины, и с учетом особенностей региона и условий организации учебного процесса в Тамбовском государственном техническом университете.
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Техника и технологии производства нанопродуктов» протокол № от . . 2010 г.
Заведующий кафедрой Ткачев А.Г.
Программа рассмотрена и утверждена на заседании Учебно-методической комиссии факультета «Нанотехнологий» протокол № от . . 2010 г. и рекомендована к изданию.
Председатель УМК Майстренко А.В.
Декан факультета Майстренко А.В.
- ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения учебной дисциплины «Основы теории решения изобретательских задач» являются развитие у студентов навыков информационно-аналитической профессиональной деятельности в условиях интенсивного внедрения достижений химии, биотехнологий и нанотехнологий в промышленное производство и научно-технического сопровождения высокотехнологичных инноваций на машиностроительных предприятиях; получение знаний и развитие навыков у студентов по системному анализу технических систем (ТС), развитие творческого подхода к решению нестандартных технических задач и овладение методологией поиска новых решений в виде программы планомерно направленных действий (алгоритма решения изобретательских задач); создание методологической основы для подготовки конструкторских и технологических научных решений, составляющих основу инновационного проекта; формирование цельного понимания проблем в области управления инновациями на машиностроительных предприятиях.
Дисциплина обеспечивает знание основ теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), теоретической базой которой являются законы развития технических систем; умение пользоваться инструментами ТРИЗ при поиске решений изобретательских задач и умение осознанно генерировать идеи по совершенствованию и улучшению ТС, используемых и создаваемых на машиностроительных предприятиях. Полученные знания студенты могут применять при практической реализации инновационных проектов, связанных с разработкой и производством новых изделий в области химического машиностроения.
В результате изучения дисциплины студент должен:
- иметь целостное представление о сфере профессиональной деятельности на предприятиях машиностроительного кластера по созданию конкурентоспособной продукции на основе изобретений; понимать возможности современных методов организации научного этапа и этапа опытно-конструкторских работ в процессе инновационной деятельности на производстве;
- быть способен к осознанному применению знаний в области психологии творчества и менеджмента творческой деятельности в профессиональной сфере; владеть навыками творческой деятельности на уровне, необходимом для последующего саморазвития;
- осуществлять анализ эффективности инноваций на основе достижений в области химии, биотехнологии и нанотехнологий на машиностроительных предприятиях.
В процессе изучения дисциплины будут формироваться элементы готовности обучающихся к:
- производственно-технологической деятельности (к участию в работах по доводке и освоению технологического оборудования и технологических процессов в ходе подготовки производства новой продукции; подготовке технической документации по менеджменту качества машин, приводов, систем, различных комплексов и технологических процессов на производственных участках);
- организационно-управленческой деятельности (организации работы малых коллективов исполнителей; подготовке исходных данных о научной составляющей инноваций в области химии, биотехнологий, нанотехнологий и химического машиностроения для обоснования технических и организационных решений; разработке оперативных планов работы бригад и производственных участков машиностроительных предприятий по внедрению инновационных решений в виде изобретательских задач);
- научно-исследовательской деятельности (изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направлению исследований в области машин, машиностроительного производства с целью определения математических моделей, служащих доказательством правомерности осуществленного технологического выбора; моделированию машин, приводов, систем, различных комплексов, процессов, оборудования и производственных объектов с использованием средств автоматизированного проектирования и проведения исследований; организации защиты объектов интеллектуальной собственности и результатов исследований и разработок как коммерческой тайны предприятия);
- проектно-конструкторской деятельности (сбору и анализу исходных информационных материалов для проектирования изделий машиностроения и технологий их изготовления; разработке рабочей проектной и технической документации).
В результате изучения курса «Основы теории решения изобретательских задач» студент должен:
Знать:
- основы инновационной деятельности, сущность продуктовых и технологических инноваций на машиностроительных предприятиях;
- положения психологии творчества, методы организации творческой деятельности;
- неалгоритмические методы преодоления психологической инерции и стимулирования управляемого творческого воображения;
- алгоритмические методы повышения эффективности творческого процесса;
- основной постулат, принципы и инструментарий ТРИЗ, базовые понятия ТРИЗ;
- закономерности эволюции ТС;
- принципы функционального моделирования ТС;
- методы анализа нестандартных задач;
- методы синтеза решений;
- научные основы организации труда;
- принципы решения научных, организационных и управленческих вопросов в машиностроении;
- основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации о сущности продуктовых и технологических инноваций на машиностроительных предприятиях;
- сущность и значение информации по достижениям в области химии, биотехнологии и нанотехнологий для развития современного общества и кластера машиностроительных предприятий;
Уметь:
- приобретать с большой степенью самостоятельности новые знания с использованием современных образовательных и информационных технологий;
- оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей работы;
- самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля;
- с помощью коллег критически оценивать свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами;
- строить функциональную и структурную модели машин и технологического оборудования;
- выявлять тенденции развития анализируемой системы в соответствии с законами эволюции;
- формулировать идеальный конечный результат (ИКР), техническое и физическое противоречия в ТС;
- выполнять анализ вещественно-полевых ресурсов системы и использовать их для решения нестандартных задач в области нанотехнологий и химического машиностроения;
- выполнять поиск наиболее эффективного решения задачи с помощью Алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ);
- пользоваться Таблицей выбора типовых приемов устранения технических противоречий (Матрицей Альтшуллера);
- осознанно генерировать идеи по совершенствованию и улучшению ТС.
- применять имеющиеся методы для решения научных, организационных и управленческих вопросов в машиностроении;
- использовать современные технические средства и информационные технологии для решения коммуникативных задач по продвижению научных достижений в области химии, биотехнологии, нанотехнологий и химического машиностроения;
- получать и обрабатывать информацию из различных источников о продуктовых и технологических инновациях в сфере наукоёмкого машиностроения и нанотехнологий для решения практических задач развития машиностроительных предприятий региона;
Владеть:
- навыками самостоятельной работы;
- навыками выстраивания и реализации перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного и профессионального саморазвития и самосовершенствования;
- практическими навыками решения конкретных научных, организационных и управленческих вопросов по внедрению достижений нанотехнологий в машиностроении;
- методологией поиска решений изобретательских задач в виде программы планомерно направленных действий (АРИЗ);
- типовыми приемами устранения технических и физических противоречий;
- методом выполнения вещественно-полевого анализа системы;
- методикой поиска наиболее сильного решения задачи с использованием физических, химических и геометрических эффектов и банка примеров использования эффектов из информационного фонда ТРИЗ;
- навыками интерпретации, структурирования и оформления информации для сопровождения инновационных процессов на машиностроительных предприятиях;
- работы над инновационными проектами по продвижению достижений нанотехнологий в промышленное производство, используя базовые методы исследовательской деятельности;
- формированием системы эффективных коммуникаций в инновационных организациях, обеспечивающей создание шестого технологического уклада в экономике региона.
Обладать социально-личностными качествами:
- самостоятельностью;
- коммуникабельностью;
- нравственностью;
- гражданской ответственностью;
- моральными принципами;
- интеллектом;
- креативностью.
- МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Основы теории решения изобретательских задач» относится к блоку дисциплин по выбору гуманитарного, социального и экономического цикла.
Дисциплины, знание которых необходимо для изучения данной дисциплины:
- математика;
- химия;
- информационные технологии;
- инженерная графика;
- материаловедение.
Дисциплины, использующие знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения курса:
- системный анализ и принятие решений;
- экономика и управление машиностроительным производством;
- основы технологии машиностроения;
- организация производства и менеджмент;
- типовые машины и аппараты;
- производственная практика;
- итоговая государственная аттестация.
- ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Используются следующие педагогические технологии:
- проблемное обучение, нацеленное на развитие познавательной активности, творческой самостоятельности обучающихся, и предполагающее последовательное и целенаправленное выдвижение перед обучающимися познавательных задач, разрешая которые обучающиеся активно усваивают знания;
- дифференцированное обучение, нацеленное на создание оптимальных условий для выявления задатков, развития интересов и способностей, и предполагающее усвоение программного материала на различных планируемых уровнях, но не ниже обязательного, определенного ФГОС;
- активное (контекстное) обучение, нацеленное на организацию активной учебной деятельности обучающихся, и предполагающее моделирование предметного и социального содержания будущей профессиональной деятельности на предприятиях машиностроительного кластера;
- олимпиадное движение, нацеленное на организацию внутренне мотивированной творческой учебно-профессиональной деятельности, и предполагающее воспроизведение сущности изобретательских задач, характерных для химического машиностроения, нанотехнологий и биотехнологий, в виде олимпиадных задач.
Кроме сведений, получаемых на занятиях, значительная часть необходимой информации приобретается студентами при использовании учебно-методической и справочной литературы в процессе самостоятельной работы над индивидуальными тематическими заданиями, связанными с внедрением инноваций из предметных областей: химия, биотехнология и нанотехнология, в проектах на предприятиях машиностроительного кластера.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью программы, особенностью контингента студентов, обучающихся в ГОУ ВПО ТГТУ, и составляет 12 часов.
- РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ПО ТИПАМ ОБУЧАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ
| Обучающая технология | Всего часов | Семестры | |||
| 2 | | | | ||
| Аудиторные занятия (всего) | 36 | 36 | | | |
| В том числе | | | | | |
| Лекции | 18 | 18 | | | |
| Практические занятия | 18 | 18 | | | |
| Семинары, НИР | | | | | |
| Лабораторные работы | | | | | |
| Самостоятельная работа (всего) | 40 | 40 | | | |
| В том числе | | | | | |
| Курсовой проект (работа) | | | | | |
| Расчетно-графические работы | | | | | |
| Деловая игра, мозговой штурм, реферат и т.п. | 12 | 12 | | | |
| Другие виды самостоятельной работы | 28 | 28 | | | |
| Вид промежуточной аттестации | Зачет | Зачет | | | |
| Общая трудоемкость | 76 | 76 | | | |
- СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 76 часов.
| № п/п | Учебная неделя семестра | Раздел учебной дисциплины | Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости | |||
| Лекции | Практические занятия | Лабораторные занятия | Самостоятельная работа | ||||
| 1 | 1-2 | Тема 1 | 2 | 2 | | 4 | |
| 2 | 3-4 | Тема 2 | 2 | 2 | | 6 | Тест |
| 3 | 5-6 | Тема 3 | 2 | 2 | | 4 | Тест |
| 4 | 7-8 | Тема 4 | 2 | 2 | | 4 | Контрольная работа |
| 5 | 9-10 | Тема 5 | 2 | 2 | | 4 | |
| 6 | 11-12 | Тема 6 | 2 | 2 | | 4 | |
| 7 | 13-14 | Тема 7 | 2 | 2 | | 4 | Проектное задание |
| 8 | 15-16 | Тема 8 | 2 | 2 | | 4 | Проектное задание |
| 9 | 17-18 | Тема 9 | 2 | 2 | | 6 | Зачет |
5.2. Содержание разделов дисциплины.
Тема 1. Экономическая и общественно-политическая актуальность инновационной деятельности на машиностроительных предприятиях. Неалгоритмические методы поиска решений изобретательских задач в области машиностроения, химических технологий и нанотехнологий.
Сущность инновационной деятельности машиностроительного предприятия. Продуктовая и технологическая инновация как инструмент поддержания конкурентоспособности машиностроительного предприятия в современных рыночных условиях.
Качество технического объекта – технологической машины, аппарата. Требования, предъявляемые к инновационным технологическим машинам, аппаратам, создаваемым на предприятиях машиностроительного кластера. Конструирование машин и аппаратов, его задачи.
Место изобретательства в инженерной деятельности на машиностроительных предприятиях. Изобретение.
Метод «проб и ошибок» - ненаправленный перебор вариантов решения задачи.
Организационный подход к повышению эффективности поиска решения технических задач.
Повышение эффективности творческого процесса путем увеличения хаотичности поиска. Мозговой штурм. Синектика. Метод фокальных объектов.
Психологическая инерция. Нейро-лингвистичекое программирование. Преодоление психологической инерции путем систематизации перебора вариантов решения. Морфологический анализ. Метод контрольных вопросов.
Тема 2. Психология творчества специалиста как инструмент разработки продуктовых и технологических инноваций в машиностроении. Развитие творческого воображения при решении изобретательских задач.
Творчество как развитие и взаимодействие.
Психология личности в контексте творческого развития. Теория дивергентного мышления Дж. Гилфорда. Инвестиционная теория творчества Р. Стернберга. Психология творческого мышления Я.А. Пономарева. Интеллектуальная активность как характеристика творческого процесса (теория Д.Б. Богоявленской). Теория когнитивных способностей В.Н. Дружинина.
Процесс творческой деятельности.
Готовность к творческой деятельности. Способы формирования готовности к творческой деятельности. Человек как субъект индивидуальной творческой деятельности. Признаки творческой личности как субъекта развития. Креативность, инициатива, предвосхищение - элементы интеллектуального творчества. Мотивация в структуре творческой личности.
Теория развития творческой личности. Система развития творческого воображения. Причины, препятствующие выходу на креативный и эвристический уровень интеллектуальной активности.
Переход от интуитивного мышления к осознанному овладению мыслительными приемами и операциями – наиболее эффективный путь формирования творческой личности и интеллектуальной активности. Уход от стереотипов для преодоления психологической инерции – развитие творческого воображения, системного мышления и умения управлять творческим процессом.
Принципиальное отличие Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) от метода «проб и ошибок» и его модификаций - замена угадывания возможного решения научным прогнозированием. Альтшуллер Г.С. – основоположник ТРИЗ как науки о творчестве. Теоретический фундамент ТРИЗ – законы развития технических систем (ТС), выявленные путем анализа огромного массива патентной информации. История создания ТРИЗ – история выявления логики развития ТС. Пять уровней изобретений в ТРИЗ.
Лекция проводится в интерактивной форме с привлечением ведущих специалистов в области психологии творчества Т.А. Барышевой (С.-Петербург) С.А. Новоселова (Екатеринбург), И. Пуфаль-Струзик (Польша) и др..
Тема 3. Базовые понятия ТРИЗ. Технический объект, техническая система.
Описание технического объекта на основе системного подхода. Объект. Продукт. Классы продуктов, параметризация объектов. Свойство и антисвойство. Количество и устойчивость свойства. Главная полезная функция ТС – придание объекту требуемого свойства. Второстепенная и вспомогательная функции ТС.
Техническая система. Части технической системы. Источник энергии, двигатель, трансмиссия, инструмент. Оперативное время, оперативная зона.
Антисистема. Вредная система. Подсистемы и надсистемы. Статические и динамические системы. Сопряженная система. Моносистема. Бисистема. Полисистема. Робастная и гибкая техническая система: Многофункциональная техническая система.
Полезная система. Определение, пути построения идеальной системы. Динамизация технических устройств.
Лекция проводится в интерактивной форме с привлечением ведущих специалистов в области теории решения изобретательских задач Л.С. Чечурина (С.-Петербург) М.М. Зиновкиной (Москва) и др.
Тема 4. Законы развития технических систем.
Этапы развития технических систем. Всеобщие законы развития. Модели и моделирование. Анализ (моделирование технических устройств). S-образная кривая. Анализ истории совершенствования некоторых технических устройств в области машиностроения.
Законы развития технических систем, используемых и создаваемых на предприятиях машиностроительного кластера. Закон полноты частей системы. Закон «энергетической проводимости» системы. Закон увеличения степени идеальности системы. Закон неравномерности развития частей системы. Закон перехода в надсистему. Закон перехода с макроуровня на микроуровень. Закон вытеснение человека из ТС.
Законы развития технических систем по Г.С. Альтшуллеру. Законы развития технических систем по Е.П. Балашову. Законы развития технических систем по А.И. Половинкину.
Развитие подсистем, обеспечивающих взаимодействие инструмента и объекта системой с более высокой степенью идеальности.
Тема 5. Изобретательская задача. Идеальность в ТРИЗ. Идеальная машина. Идеальный конечный результат. Неравномерность развития ТС. Противоречия.
Уровни творческих задач. Изобретательские задачи в машиностроении и их классификация.
Понятие «идеальности» в ТРИЗ. Полезная функция. Факторы расплаты за выполнение полезной функции (энергия, материалы, трудоемкость, занимаемое пространство и пр.). Три основных пути повышения идеальности. Идеальная ТС. Идеальный технологический процесс. Идеальное вещество. Идеальный конечный результат (ИКР). Усиленный ИКР. Формулирование ИКР по заданным строгим правилам – один из главных элементов решения изобретательских задач с помощью ТРИЗ.
Неравномерное развитие ТС – результат относительно неравномерного (по отношению друг к другу) развития ее элементов. Противоречия – проявление несоответствия между разными требованиями к ТС, предъявляемыми к ней законами природы, экономическими законами, законами физики, химии, условиями применения и пр.
Административное противоречие (АП) как результат появления проблемной ситуации (ПС). Обозначение проблемы при анализе административного противоречия. Разрешение АП при проведении причинно-следственного анализа. Выявление нежелательного (вредного) эффекта при определении АП.
Техническое противоречие (ТП). Варианты возникновения ТП. Формулирование ТП-1 и ТП-2. Переход обычной задачи в разряд изобретательских, когда для ее решения необходимо устранение ТП.
Физическое противоречие (ФП) – ситуация, когда к элементу ТС по условиям задачи предъявляются противоположные, несовместимые требования. ФП – противоречия, возникающие не между параметрами ТС, а внутри какого-либо одного элемента ТС или даже в части его.
Примеры противоречий, характерные для машиностроения.
Тема 6. Матрица Альтшуллера. Типовые приемы устранения технических противоречий.
Ограниченный набор приемов, которыми пользуются изобретатели для устранения ТП при решении нестандартных задач, выявленный при анализе более 40 тыс. изобретений.
40 типовых приемов устранения ТП – рекомендации для выявления общего направления и области сильных решений изобретательской задачи.
Специальная таблица выбора типовых приемов устранения ТП (Матрица Альтшуллера). Правила пользования матрицей Альтшуллера. Два пути исследования пригодности приемов для решения конкретной изобретательской задачи. Задачи, связанные с использованием новых конструкционных материалов, наноструктурированных материалов.
Тема 7. Вещественные и полевые ресурсы ТС. Информационный фонд ТРИЗ. Стандарты. Применение физических эффектов при разрешении физических противоречий при создании технологических машин и оборудования. Химические эффекты и явления.
Вещества и поля, которые уже имеются или могут быть получены по условиям задачи. Готовые и производные вещественные ресурсы. Внутрисистемные и надсистемные вещественно-полевые ресурсы (ВПР). Ресурсы пространства. Функциональные ресурсы.
Структурное моделирование ТС. Веполный анализ. Неполный веполь. Достройка веполя. Получение двойного эффекта (избавление от вреда и дополнительный выигрыш) при использование в качестве ресурсов вредных веществ, полей и вредных функций ТС. Оперативная зона и оперативное время. Устранение конфликта ТС в оперативной зоне в оперативное время.
Типовые изобретательские задачи, характерные для химического машиностроения. Задачи, решаемые с использованием достижений в области нанотехнологий.
Введение в ТС дополнительных веществ и полей. Стандарты на решение типовых изобретательских задач. Классы стандартов.
Типовые приемы разрешения физических противоречий. Применение физических и химических эффектов и явлений при решении изобретательских задач. Прогноз развития ТС на базе ТРИЗ.
Лекция проводится на базе одного из отделений кафедры на машиностроительном предприятии области с привлечением ведущих инженеров-конструкторов и инженеров-технологов.
Тема 8. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).
Решение нетиповых изобретательских задач. АРИЗ – программа целенаправленных действий, позволяющая шаг за шагом продвигаться к получению идеи сильного решения.
АРИЗ – программа, использующая все понятия, средства и методы ТРИЗ (законы развития ТС, технические противоречия, ИКР, физические противоречия, вепольный анализ, анализ ресурсов, информационный фонд ТРИЗи т.д.).
История совершенствования АРИЗ. Современная модификация АРИЗ-85В. Девять последовательных этапов анализа в АРИЗ-85В.
Ознакомление с программой “Techoptimizer”.
Примеры решения изобретательских задач, характерных для предприятий химического машиностроения.
Лекция проводится на базе одного из отделений кафедры на машиностроительном предприятии области с привлечением ведущих инженеров-конструкторов и инженеров-технологов.
Тема 9. Защита интеллектуальной собственности в изобретательской деятельности.
Объекты интеллектуальной собственности. Промышленная собственность. Объекты патентной охраны.
Патентный закон РФ и патентное право. Изобретения, полезные модели, промышленные образцы.
Охрана коммерческой и технической тайны в режиме «ноу-хау». Преимущества и недостатки по сравнению с патентной охраной. Исключительная, простая и полная лицензии.
Охрана интеллектуальной собственности в области нанотехнологий.
Лекция проводится в интерактивной форме с привлечением ведущих специалистов в области защиты интеллектуальной собственности Л.С. Чечурина (С.-Петербург) М.М. Зиновкиной (Москва), С.В. Кортова (Екатеринбург) и др.
5.3 Лабораторные работы
Лабораторные работы не предусмотрены.
5.4. Практические занятия (семинары, коллоквиумы и т.д.)
Практическое занятие 1. Неалгоритмические методы поиска решений изобретательских задач в области машиностроения, химических технологий и нанотехнологий.
Повышение эффективности творческого процесса новых конструкций технологического оборудования путем увеличения хаотичности поиска. Синектика. Метод фокальных объектов.
Преодоление психологической инерции при разработке продукции предприятий химического машиностроения путем систематизации перебора вариантов решения. Морфологический анализ. Метод контрольных вопросов.
Практическое занятие проводится в интерактивной форме.
Семинар 1. Психология творчества специалиста как инструмент разработки продуктовых и технологических инноваций в машиностроении.
Вопросы к семинару:
- Теория дивергентного мышления Дж. Гилфорда.
- Инвестиционная теория творчества Р. Стернберга.
- Психология творческого мышления Я.А. Пономарева.
- Интеллектуальная активность как характеристика творческого процесса (теория Д.Б. Богоявленской).
- Теория когнитивных способностей В.Н. Дружинина.
- Теория развития творческой личности.
- Альтшуллер Г.С. – основоположник ТРИЗ как науки о творчестве.
Практическое занятие проводится в интерактивной форме.
Практическое занятие 2. Технический объект, техническая система.
Осуществляется изучение и описание технического объекта на основе системного подхода на примере оборудования научно-исследовательский лабораторий по нанотехнологиям и оборудования машиностроительных предприятий. Выявление частей технической системы: источника энергии, двигателя, трансмиссии, инструмента. Определение оперативного времени, оперативной зоны.
Разрабатывается модель технического устройства на примере оборудования научно-исследовательской лаборатории по нанотехнологиям.
Практическое занятие проводится на базе одного из отделений кафедры на машиностроительном предприятии области с привлечением ведущих инженеров-конструкторов и инженеров-технологов.
Семинар 2. Законы развития технических систем.
Вопросы к семинару:
- Всеобщие законы развития.
- Законы развития технических систем.
- Закон полноты частей системы.
- Закон «энергетической проводимости» системы.
- Закон согласования ритмики частей системы.
- Закон увеличения степени идеальности системы.
- Закон неравномерности развития частей системы.
- Закон перехода в надсистему.
- Закон перехода с макроуровня на микроуровень.
- Закон увеличения степени вепольности.
- Законы развития технических систем по Г.С. Альтшуллеру.
- Законы развития технических систем по Е.П. Балашову.
- Законы развития технических систем по А.И. Половинкину.
Практическое занятие 3. Деловая игра «Метод прямой мозговой атаки». Поиск решения изобретательской задачи в области химического машиностроения.
Организация проведения игры: представление, ознакомление с правилами (5-10мин.), постановка задачи ведущим с ответами на вопросы (10-15 мин.), проведение мозговой атаки (20-30 мин.), перерыв, Составление отредактированного списка идей (30-45 мин.).
Практическое занятие 4. Противоречия.
Выявление для предприятий машиностроительного кластера административных, технических и физических противоречий.
Административное противоречие (АП) как результат появления проблемной ситуации (ПС). Обозначение проблемы при анализе административного противоречия. Разрешение АП при проведении причинно-следственного анализа. Выявление нежелательного (вредного) эффекта при определении АП.
Техническое противоречие (ТП). Варианты возникновения ТП. Формулирование ТП-1 и ТП-2. Переход обычной задачи в разряд изобретательских, когда для ее решения необходимо устранение ТП.
Физическое противоречие (ФП) – ситуация, когда к элементу ТС по условиям задачи предъявляются противоположные, несовместимые требования. ФП – противоречия, возникающие не между параметрами ТС, а внутри к.-л. одного элемента ТС или даже в части его.
Практическое занятие 5. Матрица Альтшуллера. Типовые приемы устранения технических противоречий.
Применение физических эффектов при разрешении физических противоречий при создании технологических машин и оборудования. Химические эффекты и явления.
Задачи, связанные с использованием новых конструкционных материалов, наноструктурированных материалов.
Типовые изобретательские задачи, характерные для химического машиностроения. Задачи, решаемые с использованием достижений в области нанотехнологий.
Проводится на базе отделений кафедры на предприятиях области в виде мастер-класса изобретателей и инжнеров-конструкторов машиностроительных предприятий
Практическое занятие 6. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).
Решение нетиповых изобретательских задач. АРИЗ – программа целенаправленных действий, позволяющая шаг за шагом продвигаться к получению идеи сильного решения.
АРИЗ – программа, использующая все понятия, средства и методы ТРИЗ (законы развития ТС, технические противоречия, ИКР, физические противоречия, вепольный анализ, анализ ресурсов, информационный фонд ТРИЗи т.д.).
История совершенствования АРИЗ. Современная модификация АРИЗ-85В. Девять последовательных этапов анализа в АРИЗ-85В.
Ознакомление с программой “Techoptimizer”.
Примеры решения изобретательских задач, характерных для предприятий химического машиностроения.
Проводится на базе отделений кафедры на предприятиях области в виде мастер-класса изобретателей и инжнеров-конструкторов машиностроительных предприятий
Семинар 3. Защита интеллектуальной собственности в изобретательской деятельности.
- Вопросы к семинару:
- Объекты интеллектуальной собственности.
- Промышленная собственность.
- Изобретения, полезные модели, промышленные образцы.
- Охрана коммерческой и технической тайны в режиме «ноу-хау».
- Охрана интеллектуальной собственности в области нанотехнологий.
Семинар проводится в интерактивной форме с привлечением ведущих специалистов машиностроительных предприятий в области защиты интеллектуальной собственности
5.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовые проекты и курсовые работы не предусмотрены.
- УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература:
- Альтшуллер, Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач / Г.С. Альшуллер. - Новосибирск: Наука, 1991, 225 с.
- Альтшуллер, Г.С. Творчество как точная наука: Теория решения изобретательских задач / Г.С. Альшуллер. - М., Сов. Радио, 1979, 175 с.
- Альтшуллер, Г.С. Поиск новых идей: от озарения к технологии/ Г.С. Альшуллер. - Кишинев, 1989, 380 с.
- Богоявленская, Д.Б. Психология творческих способностей / Д.Б. Богоявленская.– М., 2002.
- Боно, де Э. Рождение новой идеи / Э де Боно. – М., 1976.
- Дружинин, В.Н. Когнитивные способности: структура, диагностика, развитие /В.Н. Дружинин. - М., СПб., 2001.
- Зиновкина, М.М. Креативное инженерное образование /М.М. Зиновкина. – М., 2003.
- Ломов, Б.Ф. Справочник по инженерной психологии /Б.Ф. Ломов. - М: Машиностроение, 1982. – 368 с.
- Попов, А.И. Введение в специальность. Олимпиадное движение как инструмент саморазвития бакалавра инноватики: учебное пособие. Рекомендовано УМО по университетскому политехническому образованию. / А.И. Попов, Н.П. Пучков. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 112 с.
- Ткачев, А.Г. Промышленные технологии и инновации. Оборудование для наноиндустрии и технология его изготовления: учебное пособие. Рекомендовано УМО по университетскому политехническому образованию. /А.Г. Ткачев, И.Н. Шубин, А.И. Попов. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 132 с.
- Пономарев, Я.А. Психология творческого мышления / Я.А. Пономарев. - М., 1960.
- Пономарев, Я.А. Психология творчества и педагогика / Я.А. Пономарев. - М., 1976.
б) дополнительная литература:
- Блинников, В.И. Патент: от идеи до прибыли: учебное пособие/ В.И. Блинников, В.В. Дубровская, В.В. Сергиевский – М: Мир, 2002. - 333с.
- Глинкин, Е.И. Технология творчества: 15 лет школе молодого инженера: учебно-методическое пособие/ Е.И. Глинкин, Б.И. Герасимов, К.Н. Шупило; Тамбовский государственный технический университет. – Тамбов: Издательство ТГТУ,2003. - 80с.
- Дзикики, А. Творчество в науке/ А. Дзикики; Отв. ред. Е.П. Велихов. - М: УРРСС, 2001.-240с.
- Долгунин, В.Н. Методы научно-технического творчества: Конспект лекций/ В.Н. Долгунин, О.О. Иванов, В.А. Пронин; ТГТУ – Тамбов ТГТУ, 2002.-64с.
- Инновации: учебное пособие/ А.В.Барышева, К.В. Балдин, С.Н. Галдицкая и др., под общ. ред. А.В. Барышевой. – М. 2007 – 382 с.
- Колосов, В.Г. Основы инноватики. Электронный ресурс.
- Лук, А.Н. Психология творчества / А.Н. Лук - М., 1978.
- Полищук Д.Ф. Техническое творчество в механике. Системно-операторная механика. – Ижевск, 1993.
- Попов, А.И. Теоретическая механика. Сборник задач для творческого саморазвития личности студента: учебное пособие. Рекомендовано УМО по университетскому политехническому образованию. / А. И. Попов. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 188 с.
- Попов, А.И. Механика. Решение творческих профессиональных задач: учебное пособие для вузов. Ч.1/А.И. Попов; Тамбовский государственный технический университет – Тамбов: ТГТУ, 2007. - 108с.
- Попов, А.И. Методы научного познания в инновационной деятельности/ А.И. Попов, А.В. Авдеева -. Тамбов, Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007 – 16 с.
- Попов, А.И. Решение творческих профессиональных задач: учебное пособие для студентов 3-5 курсов технических специальностей/ А.И. Попов; ТГТУ. - Тамбов: ТГТУ, 2004.- 80с.
- Рогов, В.А. Методичка и практика технических экспериментов: учебное пособие для вузов/ В.А. Рогов, Г.Г. Поздняк – М.: Академия, 2005.-288с.
- Саламатов, Ю.П. Как стать изобретателем/ Ю.П. Саламатов. – М., Просвещение, 1990, 240 с.
- Сто великих изобретений/ К.В. Рыжов. – М.: Вече, 2005.-528с.
- Ткачев, А.Г. Управление инновационными проектами в машиностроении / А.Г. Ткачев, А.И. Попов, А.В. Авдеева - Тамбов, Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007 – 24 с.
- Туккель, И.Л. Управление инновационными проектами /И.Л. Туккель. - СПб, 1999.
- Периодические издания:
- «Инновации»
- «Изобретатель и рационализатор»
- «Проблемы теории и практики управления»
- «Экономика и управление»
- «Экономика и жизнь»
- «Собрание постановлений Правительства РФ»,
- «Бюллетень нормативных актов»,
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
6.2. Условия реализации и технические средства по обеспечению дисциплины
Особенностями изучения данной дисциплины являются интерактивный режим проведения лекций при участии студентов в обсуждении изучаемого материала, широкое применение технических средств обучения, современных компьютерных программ, Интернет и других информационных технологий.
В ходе проведения всех видов занятий значительное место уделяется активизации самостоятельной работы студентов с целью углубленного освоения разделов программы и формирования практических навыков быстрого поиска информации.
Одной из главных целей изучения ТРИЗ является развитие творческого подхода к решению нестандартных технических задач и овладение методологией поиска новых решений в виде программы планомерно направленных действий (алгоритма решения изобретательских задач). Поэтому в процессе изучения дисциплины студенты привлекаются к системному анализу рассматриваемых технических систем с использованием на практике разработанных в ТРИЗ методик и стандартных приемов разрешения административных, технических и физических противоречий при поиске решений реальных изобретательских задач в области машиностроения.
Активно используется вовлечение обучающихся в олимпиадное движение.
Требуется программное обеспечение персональных компьютеров; информационное, программное и аппаратное обеспечение локальной компьютерной сети; информационное и программное обеспечение глобальной сети Интернет.
- МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Для освоения данной дисциплины требуется учебный класс, оснащенный оргтехникой и мультимедиа средствами (проектор, видеомагнитофон и др.), компьютерный класс.