А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Виды аналогий (операций, строения, формы и отношений) и ее применение при решении технических задач. Тема 3. Общие приемы поиска решений (4 ч, СРС 3 ч) Характеристика проблемной ситуации. Понятие ВПИ. Общие приемы анализа исходных данных и поиска решений, способствующих активизации мышления: преобразование исходных данных, инверсия, аналогия, моделирование. Тема 4.
Основы системного анализа (4 ч, СРС 3 ч) Сущность системного подхода. Понятие системы, виды систем, понятие синергетического эффекта: системного эффекта и системного качества. Факторы, влияющие на системные свойства объектов. Приемы поиска решений, основанные на системном подходе. Тема 5. Синектика (4 ч, СРС 2 ч) Сущность синектического подхода, области применения. Аналогии активизирующие образное мышление: личная, фантастическая, символическая. П19. Методические рекомендации по организации учебного процесса 359 Психологические предпосылки синектического подхода.
Применение операторов синектики при решении задач. Превращение незнакомого в знакомое и наоборот. Методические рекомендации по решению задач. Тема б. Системный анализ ТО (2 ч, СРС 2 ч) Структура описания ТО, содержание понятий: ФТЭ, ФПД, ФО, ТФ, ТР.
Модели системного анализа ТО. Понятия ТС и НС. Операционный и предметный подходы при синтезе ТР. Основные компоненты полной ТС: рабочий орган, трансмиссия, преобразователь энергии„орган управления. Генетический, компонентный, структурный и функциональный подходы. Виды структурных моделей. Тема 7. Поиск ресурсов при решении технических задач (б ч, СРС 4 ч) Вещественно-полевой анализ — ТС как взаимодействие веществ и полей.
Математические и физико-технические эффекты. Ресурсы пространства и времени, количественные изменения (оператор РВС). Модели вещественно-полевого анализа. Задачи на изменение объекта и на обнаружение и измерение свойств объекта. Тема 8. Принципы строения и закономерности развития ТС (12 ч, СРС б ч) Закон увеличения степени идеальности ТО. Принципы и приемы поиска решений, основанные на этом законе. Принципы строения и функционирования ТС: соответствия функции и структуры, энергетической проводимости, согласования-рассогласования.
Виды симметрии. Принцип П. Кюри. Закономерности развития ТС: стадийного развития, прогрессивной конструктивной эволюции, динамизации ТС, перехода ТС с макроуровня на микроуровень, свертывания-развертывания, взаимосвязанного и неравномерного развития ТО, спирального развития техники. Тема 9. Противоречия в технических задачах и приемы их разрешения (8ч,СРСбч) Виды противоречий: социально-технические, операционные и предметные.
Приложения 360 Эвристическая ценность формулирования предметных противоречий. Приемы разрешения противоречий. Методические рекомендации по решению задач. Тема 10. Функционально-структурный анализ ТО (4 ч, СРС 3 ч) Цель функционально-структурного анализа. Формулирование функций ТО и его компонентов.
Системно-структурный анализ функций. Операционный и предметный подходы. Применяемые модели: иерархическая (диаграмма Исикавы — Сибирякова), потоковая функциональная схема, конструктивная функциональная схема. Тема 11. Иорфологический подход к анализу и синтезу ТО (6 ч, СРС 3 ч) Феномен морфологического исследования объектов, предложенный Ф. Цвикки, для поиска возможных структур технического объекта. Морфологический подход при анализе проблемы. Использование морфологического подхода для синтеза технических решений. Методика разработки морфологических таблиц. Морфологическое мышление в стратегии У.
Диснея. Формы представления результатов морфологическото исследования: томография, цветущий лотос, ментальная карта. Метод отрицания и конструирования. Тема 12. Общие методические рекомендации по решению задач (ач,СРС2ч) Решение исследовательских задач. Обращение исследовательской задачи в задачу синтеза. Вьгявление и прогнозирование НЭ и явлений в конструкциях и технологиях. Задачи синтеза.
Анализ проблемы и постановка задач. Основные этапы решения технической задачи и методические рекомендации по применению приемов на каждом этапе. Определение объекта функции и формулирование ГПФ. Определение субъектов„формулирование цели, определение пространственно-структурной и временной характеристик создаваемого ТО. Анализ требований к качеству ТО, критерии качества технического решения. Генезис проблемы и выявление нежелательных эффектов и явлений, й19. Методические рекомендации по организации учебного процесса 361 Тема 13. Методические рекомендации по организации инженерного творчества (2 ч, СРС 0,5 ч) Организация творческого коллектива — мозговой штурм и его модификации.
Индивидуальная работа. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы. Темы домашних заданий Тематика заданий направлена на достижение следующих целей: 1) организовать систематическую работу студентов в течение семестра, закрепить пройденный лекционный материал и, тем самым, подготовиться к восприятию последуюшего материала; 2) поддерживать у студентов познавательный интерес в период между аудиторными занятиями для восприятия материала на очередной лекции; 3) сформировать у студентов междисциплинарные связи.
Показать, что рассматриваемые приемы и методы решения задач находят отражение и в других учебных дисциплинах; 4) помочь студентам с разных позиций воспринимать учебный материал смежных дисциплин, что поможет им лучше усвоить материалы как по настоящей дисциплине, так и по смежным, изучаемым в семестре. Часть тем домашних заданий желательно связать с объектами и проблемами, которыми студенты занимаются при выполнении расчетно-графических, курсовых работ и проектов, а также выполняемых лабораторных работ по смежным в семестре учебным дисциплинам. Прамерньгй перечень заданай для самостоятельной работы студентов 1.
Придумать оригинальную, интересную игру «ДА — НЕТку». Дать описание ситуации и ее объяснение. Провести игру с друзьями. Проанализировать результаты. Описать свои наблюдения за ходом решения задачи, например, как была воспринята игра, какова была активность играюших и т. д. Сделать некоторые выводы. Сколько было задано вопросов, можно ли по вопросам оценить уровень логического мышления, фантазии. Пояснения. Суть этой игры следующая. Играет несколько человек.
Один из участников игры, назовем его ведущий, описывает некоторую ситуацию, в которой присутствует не- Приложения зб2 которое непонятное, необъяснимое явление, действие. Нужно дать этому объяснение. Это не должна быть загадка или задача. Ведущему можно задавать любые вопросы, на которые он отвечает только «да» или «нет», иногда «не сушественно». Участники игры выдвигают некоторые гипотезы и проверяют их, задавая вопросы ведущему.
Здесь «работают» фантазия, логика, умение задавать вопросы (формулировать свои мысли). Темы для этой игры могут быть самые разные: не только житейские и детективные ситуации, но и из области техники. Главное, чтобы все участники игры знали объект. Некоторые студенты на досуге играют в «ДА — НЕТку». Эта игра способствует развитию как воображения, так и логического мышления.
Эксперименты, проведенные со студентами, показывают, что те, кто играет впервые задают вопросы беспорядочно, хаотично, нет стратегии решения задачи. Те, кто уже играл, сначала задают вопросы, чтобы понять общую ситуацию, затем вопросы конкретизируются. Каждый полученный ответ «подсказывает» следующий вопрос. Эта игра интересна еше тем, что в инженерной практике часто наблюдается следующая схема решения задачи. Выдвигается гипотеза, затем для ее проверки ставится эксперимент.
Результат эксперимента либо подтверждает гипотезу, либо ее отвернет. Выдвигается новая гипотеза, затем новый эксперимент и т. д. Таким образом, эксперимент каждый раз отвечает на вопрос либо «д໠— гипотеза верна, либо «нет», т. е. игра «Д~ег — НЕТка» определенным образом моделирует некоторые процессы инженерной деятельности.
Очень важно этот процесс организовать таким образом, чтобы целенаправленно продвигаться к получению удовлетворительного результата, а не действовать методом проб и ошибок. Целью этого задания является, с одной стороны, заинтересовать этой игрой студентов, чтобы на досуге они в нее играли.
С другой стороны, по сюжету, которые придумывают студенты можно судить об их уровне фантазии. Пример. У Наташи дома перестала гореть настольная лампа. Почему? (Ее брат при ввертываннн лампы подложил в патрон бумажку.) Придумывание таких игровых ситуаций способствует развитию фантазии. А состязательность самой игры способствует активизации мышления. 2. Составить ментальные карты для какой-либо темы изучаемой в семестре любой учебной дисциплины.
Дополнить название темы яркой метафорой, раскрываюшей смысл полученных знаний. Эта модель структуры изучаемой дисциплины редко используется преподавателями. Для того чтобы составить ментальную карту студент должен хорошо осмыслить не только изучаемые разделы, но понять связь между ними. П19. Методические рекомендации по организации учебного процесса 363 3. По материалам изучаемых в семестре учебных дисциплин привести примеры классификаций по видоизменению признака и дихотомические. Обязательно указать основание логического деления — признак, по которому образуются члены деления (см.приложение П2).
Навык в разработке классификаций подготавливает студентов к обработке информации, а также к разработке морфологических таблиц. 4. Привести примеры обобщающих и идеализирующих абстракций, которые использовались в изучаемых учебных дисциплинах. Это задание подкрепляет такие приемы, как: «сформулировать более общую задачу», «сформулировать ИКР», позволяет лучше справиться с формулированием функций (см. разд. 9.1). 5.
Привести примеры прямых аналогий, которые использовались для разъяснения учебного материала, и при решении задач. Указать вид прямой аналогии: операции, строения, формы, отношений. Отметить практические результаты применения прямой аналогии.
Некоторые студенты пугают аналогию с мнемоническим правилом, например, приводят правило буравчика или мнемонические высказывания, например, «Каждый охотник желает знать, где сидят фазаны» (последовательность цветов радуги). 6. Привести примеры проявления синергетического эффекта в изучаемых дисциплинах. 7. Привести примеры применения приемов, основанных на системном подходе при решении задач. Здесь важно, чтобы студент «увцдел» эти приемы в конкретной решенной задаче, в частной методике решения задачи той или иной предметной области.
8. Привести примеры использования ресурсов пространства и времени для решения технической задачи. 9. Превращение знакомого в не знакомое. Для какого-либо ТО придумать новые функции. Например, предложить как можно больше вариантов разнообразного использования скрепок, гвоздей, пустых бутылок, старых СР-дисков, отходов какого-либо производства. 10.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
