Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (1249577), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Вот его девять советов потренировке творческого мышления:•ежедневно выделяйте время для мышления; японская поговорка гласит: «лучше всегодумается на коне, в постели и… в отхожем месте»;•успокойтесь и подумайте;•публикуйте свои достижения;•ставьте себе конкретную цель, — это позволит наметить контуры будущего успеха;•научитесь сосредотачиваться;•избегайте шаблона;•записывайте свои мысли;•расширяйте общение с людьми других профессий;•всегда ощущайте духовный голод, жажду деятельности.Как легко заметить, что все рекомендации, несмотря на свою вероятную полезность, носятлишь самый общий и поэтому малопродуктивный характер.
Психологический подход.Page 6/111Основной направленностью первого этапа психологических исследований, который можноотнести к последней трети 19 века, было изучение личности изобретателя. Причем самаличность часто рассматривалась как нечто, отмеченное божественной печатьюисключительности. И лишь в ХХ веке на смену этим взглядам постепенно пришло убеждение,что творческие задатки есть в той или иной мере почти у всех людей.Экспериментируя с задачами и головоломками, психологи выяснили, что испытуемые решаютих перебором вариантов, что многое при этом зависит от предшествующего опыта. Это,однако, не прояснило главной проблемы, каким образом некоторым изобретателям удаетсямалым числом проб решать задачи, заведомо требующие большого числа проб? Ответить наэтот вопрос психология творчества не может и по настоящий день.Возникает естественный вопрос, почему за длительный срок не было создано достаточноэффективных методов решения творческих задач? По-видимому, здесь можно выделитьнесколько причин.
Это и низкий общий уровень развития методологии научного поиска,слабое понимание закономерностей развития природы и часто связанная с этим попыткарешать более общую задачу: найти универсальные принципы, позволяющие решать любыетворческие задачи во всех областях человеческой деятельности.Однако более существенным в рассматриваемом вопросе, по-видимому, является то, чтоуровень промышленного и сельскохозяйственного производства в прошлые века, да и вначале ХХ века еще не создал ярко выраженной общественной потребности в разработкеэффективных методов технического творчества, широкого их применения в практикесоздания новой техники, в практике работы изобретателя.
Необходимые темпы техническогопрогресса вполне удовлетворялись случайными изобретениями, выполненными методомпроб и ошибок.Только современная мировая научно-техническая революция (начавшаяся в 30-е годынашего столетия), характерной чертой которой является бурное развитие науки, техники итехнологии, не могла не войти в противоречие со старым, малопроизводительным способомпоиска новых решений.Определяющими факторами этого момента были:•увеличение спроса на новые идеи, особенно обострившиеся в преддверии и во времявторой мировой войны;•острый недостаток квалифицированной рабочей силы;•высокая стоимость обучения и оплаты труда подобных специалистов;•необходимость концентрации большого числа специалистов для решения комплексных,масштабных задач в ограниченные сроки.Человечество ответило на это противоречие созданием методов и специальных приемов,активизирующих творческий процесс.
Характерным оказался тот факт, что эти методы былисозданы главным образом учеными и инженерами, непосредственно занимавшимисяразработкой новой техники. Ими разработаны несколько различных методов поиска новыхтехнических решений, различающихся своей сложностью и эффективностью. Большинство изних, однако, имеет лишь исторический интерес.Среди наиболее эффективных и разработанных, позволяющих решать задачи разнойстепени сложности отметим следующие — мозговой штурм, синектику, метод фокальныхобъектов, морфологический анализ и, наконец, Теорию решения изобретательских задачPage 7/111(ТРИЗ).Может возникнуть вопрос, а нужно ли в вузах изучать методы инженерного творчества, недостаточно ли в практике проектирования пользоваться методом проб и ошибок?Исследования науковедов и историков развития науки техники показывают, что, по-видимому,не достаточно! Стремительное развитие потребностей человечества, особенно отчётливопроявившееся во второй половине XX века, вступает в противоречие с темпами ихудовлетворения, темпами развития техники и технологий.
Создание и освоение производстватехники новых поколений, позволяющей многократно повысить производительность труда,улучшить его условия, существенно снизить материальные, энергетические и финансовыезатраты, уменьшить (а, по возможности, и ликвидировать) негативное влияние человека наокружающую среду — в первую очередь связано с разработкой новых эффективныхизобретений.Опыт же показывает, что одним из главных недостатков в подготовке большинствавыпускников инженерных специальностей, именно тех специалистов, которые и призванырешать эти проблемы, является, неумение самостоятельно ставить новые задачи, отсутствиенавыков поиска эффективных конструкторских и технологических решений на уровнеизобретений, применения для перечисленных выше целей приобретенных знаний.И вопрос этот актуален не только для нашего высшего образования.
Приведем в связи с этиммнение американского специалиста в области методологии инженерного проектирования Дж.Диксона:«Решение технических задач является высокоинтеллектуальным занятием, требующимприменения знаний, а это заслуживает такого же внимания, как и приобретение знаний.Чтобы применять знания, нужно активно владеть ими и, кроме того, иметь определеннуюцель. При чтении курсов я все больше убеждался, что мои студенты знают больше того, чтоони понимают или могут использовать на практике».Подчеркнем здесь слова о необходимости активного владения знаниями, что как раз ипредполагает их использование при решении новых инженерных задач.Сделав краткий экскурс в историю поиска эффективных подходов к решениюизобретательских задач, в данном курсе мы сосредоточим свое внимание на изученииТеории решения изобретательских задач (ТРИЗ).1.3 Инженерное творчество: системный подходЧто такое «техническая система»?Термины, вынесенные в заголовок, очень часто встречаются в научной и техническойлитературе последних десятилетий.
Это связано с тем, что в наше время в практикепроектирования на передний план выступила необходимость решения не одиночных, акомплексных проблем, создания и совершенствования гораздо более сложных, чем это былоранее, технических объектов. Современный специалист весьма часто сталкивается сситуациями, в которых приходится, с одной стороны, учитывать тенденции техническогопрогресса отрасли, но и, с другой стороны, — устранять негативные последствияиспользования устаревших конструкций, устройств и целых технологий. Системный подход —это попытка найти некоторые специфические методы, способные помочь решению всёусложняющегося комплекса проблем, с которыми инженеру приходится сталкиваться на этомпути.Page 8/111Системные исследования в последние годы получили широкое развитие в самых различныхсферах человеческой деятельности. Существуют многочисленные попытки сформулировать,что такое системный подход, системотехника, общая теория систем, дать этим терминамчеткое определение.
Разные авторы, однако, используя эти понятия при анализеинтересующего их круга проблем, вкладывают в них неодинаковый смысл, и поэтому внастоящее время общепринятой трактовки данных терминов не существует. В то же время,понятие «система» носит ключевой характер в ТРИЗ, и именно поэтому (не претендуя наобобщающий характер наших высказываний) мы ниже изложим свою точку зрения на то, чтотакое системный подход в случае инженерной творческой деятельности. Как методологияпреобразования систем она включает в себя следующие структурные объекты (приводимыйниже перечень, естественно, не претендует на исчерпывающую полноту):Понятийный аппарат: — совокупность присущих данному подходу определений и понятий,таких как система, структура, функция, системное качество, противоречие, модель системы.•Язык описания систем и их взаимодействий (вепольный анализ).•Законы строения и развития систем (ЗРТС).•Приемы выявления и анализа новых потребностей.Приемы анализа функционирования систем.Приемы (операторы) преобразования систем, методы и алгоритмы их применения.Приемы синтеза преобразованной системы.Ряд положений этого перечня будут достаточно подробно рассмотрены на последующихзанятиях; в этой вводной лекции мы дадим лишь ряд понятий, необходимых в дальнейшем.Что мы будем понимать под термином «система»?Прежде всего, надо понимать, что каждое научное понятие, в том числе и понятие «система»,— это некоторая полезная абстракция, вводимая для выделения различных объектов изокружающего мира для удобства его изучения.Система — это некоторая совокупность взаимосвязанных элементов, обладающаясвойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов.Можно различать как естественные, так и искусственные, создаваемые людьми системы(например, технические, социальные).Под технической системой (а именно с техническими системами мы в этом курсе будем иметьпреимущественно дело) будем понимать такую совокупность элементов, которая позволяетей выполнять некоторую полезную для людей функцию.Элемент системы — относительно целая ее часть, обладающая некоторыми свойствами, неисчезающими при отделении от системы.
Однако в системе свойства отдельных элементовне просто суммируются. Чаще всего часть свойств каждого элемента при вхождении его всистему гасится, нейтрализуется, теряет свою индивидуальность. Но зато каждая система вцелом обладает каким-то особым качеством, которое не является результатом простогосуммирования свойств составляющих ее элементов. В этой связи говорят, что системаобладает особым системным качеством (системным свойством).При этом можно выделить два типа проявления системных свойств:Page 9/111•непропорционально большое изменение свойств, которые имеются у отдельных объектов,составляющих систему; например, биметаллическая пластина значительно сильнее изменяетсвою форму при изменении температуры, чем каждая из составляющих ее пластинок вотдельности;•появление нового свойства, которым не обладает ни один из составляющих ее объектов;автомобиль, состоящий как минимум из двигателя, передачи, движителя, системыуправления, обладает свойством перемещать людей и грузы по поверхности земли, что неспособны сделать перечисленные выше его составляющие по одиночке.Отдельные элементы системы являются подсистемами по отношению к рассматриваемойсистеме, то есть они также могут состоять из элементов, непосредственновзаимодействующих друг с другом, и т.