 |
|
|
Что мы хотели бы рассказать на этой встрече
Мы — это несколько кафедр нашего Университета исповедуем следующую идею: качество будущего инженера, да и любого специалиста определяется не только и не столько объемом полученных при обучении в высших учебных заведениях знаний конкретных «технологий» в данной отрасли, сколько способностью решать нестандартные, нетривиальные проблемы. В соответствии с таким взглядом уже в течение ряда лет мы разрабатываем и преподаем новую дисциплину с обобщенным названием «Методы инженерного творчества».
(В зависимости от конкретного учебного плана конкретного факультета преподавание ведется на 3-4 курсе.).
Как мы пришли к необходимости читать такой курс
В конце 80-х годов в вузах России был введен новый курс «Основы научных исследований». Мне было поручено для части студентов факультета «Строительство железных дорог» разработать и в дальнейшем читать такой курс. После нескольких лет его чтения меня стала беспокоить мысль: насколько важно в условиях большой учебной нагрузки и ориентации выпускников факультета на работу по эксплуатации конструкций железнодорожного пути изучать эту дисциплину. Период этих сомнений совпал с моим первым знакомством с материалами науки, которая основным своим направлением считала развитие творческих способностей и возможностей специалиста. Возникло твердое убеждение, что именно этой новой науке и надо учить студентов инженерных специальностей. Сначала я вводил отдельные фрагменты в читаемый курс, а через несколько лет мне удалось убедить руководство своего факультета и кафедры в необходимости и возможности замены одной дисциплины на другую.
Какие конкретные цели преследуется при преподавании этой дисциплины
Во-первых, мировоззренческую — выработать у будущего специалиста системный взгляд на природу, человека и создаваемую им технику, взгляд, обеспечивающий создание техносферы, безопасной как для самого человека, так и для окружающей среды, техносферы, удовлетворяющей не только биологические, но и эстетические и творческие потребности человечества.
Во-вторых, педагогическую — раскрыть будущему инженеру глубинную связь конкретных инженерных дисциплин с дисциплинами естественнонаучного цикла (физикой, химией, биологией, математикой) и, инженерную — научить его решать инженерные задачи на творческом уровне.
Что имеется здесь ввиду
Инженерная школа готовит специалиста для создания новых технических систем и технологий, для эффективной их эксплуатации. Процесс проектирования новой техники — это совокупность этапов генерирования идеи новой системы, конструкторско-технологической разработки и испытаний опытного образца. Наиболее важным, определяющим все потребительские качества новых технических систем, является первый этап (ошибки, допущенные на этом этапе в десятки и сотни раз разорительнее, чем ошибки на последующих).
Долгое время единственным инструментом решения задач этого этапа был метод проб и ошибок и его модификации, наиболее известными из которых являются «Мозговой штурм», «Синектика», «Морфологический анализ». Их недостаток — невысокий уровень идей, ограниченный, как правило, кругозором проектировщика и психологической инерцией его мышления, отсутствие методов отбора генерируемых идей, и как следствие большие затраты времени и финансовых средств.
Однако, есть другой подход, разработанный гениальным инженером и известным писателем -фантастом Генрихом Альтшуллером и широко опробованный в последние десятилетия при обучении больших групп специалистов. В настоящее время он известен как «Теория решения изобретательских задач» (ТРИЗ).
Кратко ее суть определяется следующими принципиальными положениями:
- техника развивается в соответствии со своими объективными закономерностями, являющимися отражением основных законов диалектики; техника, созданная без учета требования этих законов не имеет перспектив на успех;
- источником развития является преодоление противоречий; вскрыть эти противоречия и устранить их — это и означает продвижение по лестнице эволюции;
- законы развития можно выявить и на их основе создать инструменты для решения творческих инженерных задач, важнейшим из которых является алгоритмизация этого интеллектуального процесса.
Схематически сказанное можно проиллюстрировать следующей схемой:
В ТРИЗ основным инструментом решения задач является Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), представляющий собой последовательность действий, базирующуюся на законах развития технических систем и позволяющую перейти от достаточно расплывчатых условий задачи к идее ее решения. При использовании аналитической стадии алгоритма происходит постепенное планомерное понижение уровня сложности задачи через уточнение и углубление ее модели, последовательного перехода от поверхностного представления о существе конфликта к его «физической» сути.
Важным фактом является то, что основные идеи ТРИЗ нашли широкое применение не только при решении инженерных, но и социальных, экономических, управленческих задач. ТРИЗ получила распространение не только у нас в стране. Книги по ТРИЗ к настоящему времени изданы в США, Великобритании, Японии, Швеции, Финляндии, Болгарии, Вьетнаме. В Финляндии, США, Голландии, Швеции, Англии существуют фирмы, осуществляющие ТРИЗ-консалтинг.
Вот эта технология интеллектуального труда и положена в основу курса «Методы инженерного творчества». Курс, читаемый, например, на факультете «Строительство железных дорог» складывается из 18 часов лекций, в течение которых излагаются основные положения теории и 36 часов лабораторного практикума, направленный на выработку у студентов навыков решения инженерных задач синтеза новых, либо устранения недостатков и повышения потребительских свойств технических систем отдельными инструментами ТРИЗ. В качестве методических и технических средств обучения используется написанный нами и одобренный автором ТРИЗ учебник «Рождение изобретения», содержащий основной теоретический материал, историю создания теории, основные инструменты решения задач (АРИЗ, приемы, указатели физ-, хим-, био- и геометрических эффектов), примеры его использования, набор задач для самостоятельного решения. В рамках созданного в университете межкафедрального учебно-методического центра «Инженерное творчество» в настоящее время разрабатывается новое методическое пособие по этой дисциплине.
Лабораторный практикум выполняется с использованием персональных ЭВМ, а в данное время начата разработка программного продукта содержащего электронный учебник, задачник и блок поддержки инженера — поисковика.
Как оценить получаемые результаты
У нас нет научно обоснованных данных о влиянии читаемого курса на качество подготовки специалиста. Это серьезная научная работа, которую желательно было бы когда-то поставить. Однако данные нескольких анкетных опросов студентов после прослушивания данного курса, проведенные в предыдущие годы, свидетельствует о положительном отношении основной массы студентов к постановке такой учебной дисциплины, о проявляемом ими интересе к решению задач на творческом, а не репродуктивном уровне.
|
вверх