Методика проведения М.А

2.1. Формирование учебной творческой группы.

Целесообразное количество участников в творческой группе от 3...4 до 10...15 человек. Исходя из этого, учебная группа делится на две подгруппы. Первая - "генера­торы", только вы­двигает (генерирует) идеи, вторая - "экс­перты" по окончании работы первой выносит сужде­ние о рациональности вы­двинутых идей. При необходимости можно повторить занятие, поме­няв участ­ников ро­лями. Студентов с явно выраженным критическим складом ума неце­лесооб­разно использовать в подгруппе "генераторов идей", т.к. их склонность обра­щать внимание, прежде всего на недостатки или отрица­тельные стороны выска­занных другими идей, отрица­тельно сказывается на эффектив­ности ее ра­боты. В идеале, творческая группа - это дружная сыгранная команда, члены ко­торой взаимно усиливают друг друга.

2.2. Формулировка задачи.

Постановка задачи перед творческой группой может иметь самую различную форму и содержание. Преподаватель может поставить учебную задачу (типо­вую) с учетом спе­циально­сти, по которой обучается данная группа студентов, а может сформулировать реальную проблемную, исходя из тематики на­учно-исследовательской работы ка­федры.

В любом случае, предварительная краткая формулировка должна отве­чать на следующие вопросы:

1.В чем состоит затруднение или проблемная ситуация и какова ее пре­дистория?

2. Что требуется сделать для устранения проблемной ситуации и что же­лательно в итоге иметь?

З. Что мешает решению проблемы или достижению цели?

4. Что дает решение проблемы для людей, предприятия или общества?

В учебных целях, преподаватель может заранее дать задание одному или группе студен­тов, исходя из известных правил [1 (гл.7)], сформулировать задачу на рекомен­до­ванную тему или на их усмотрение.

Правильная постановка творческой инженерной задачи - это половина ее реше­ния и необходимо относиться к этому этапу с полной ответственностью и серьезно­стью.

2.2.1. Пример предварительной формулировки задачи.

1. При черновой обдирке крупногабаритных заготовок труднообрабаты­ваемых жаропрочных материалов на токарном оборудовании образуется широ­кая сплошная сливная стружка. Обработка одной заготовки продолжается в те­чение 1-2 смен. В ре­зультате стружка забивает рабочую зону, наматывается на вращающиеся части станка, представляя опасность для станочника, вызывает трудности при ее уборке, транспор­тировке и переработке.

2. Необходимо обеспечить обработку, отвечающую требованиям техники безо­пасности и снижающую трудоемкость уборки, транспортировки и перера­ботки отхо­дов.

3. При оптимизации режимных параметров нельзя увеличивать затрачи­ваемое на обработку время. По этой же причине не желательна частая оста­новка оборудования для периодической уборки накопившейся стружки.

4. Решение задач позволит улучшить условия обслуживания оборудова­ния, по­высить производительность и качество обработки, снизить себестои­мость переработки отходов, как в данном конкретном, так и в других аналогич­ных случаях.

2.3. Правила для участников М.А.

Сеанс МА - это особое психологическое состояние участников, когда ду­мается без волевых усилий, поскольку в атмосфере цепной реакции идей вклю­чается самый мощный аппарат творческого мышления - подсознание (ин­туи­ция) человека.

Отсюда существуют следующие правила организации работы участников МА.

1. Стремитесь высказать максимальное число идей, отдавайте предпоч­тение количеству, а не качеству идей и их рациональности. Формулируйте идею как можно короче.

2. Во время сеанса МА абсолютно запрещена критика. Запрещаются не­одобри­тельные замечания, иронические реплики, скептические оценки, "ядови­тые" шутки, жесты и мимика, выражающие отрицательное отношение к выска­занной другим идее. Запрет критики позволяет нейтрализовать психологи­ческие препятствия, связанные с за­стенчивостью, боязнью казаться смешным, потерять свое "лицо" в мнении окружаю­щих.

3. Внешне и внутренне принимайте к действию, одобряйте и развивайте все идеи, даже заведомо непрактичные и кажущиеся глупыми. Плохие идеи – это катализаторы, без них не будет хороших. Отдавайте предпочтение не системной логике в мышлении, а озарениям, ассоциациям и безграничной фантазии.

4. Создавайте и поддерживайте в коллективе обстановку раскованности и непринуж­денности, шутки, каламбуры, юмор, смех способствуют продуктив­ному мышлению.

5. Стремитесь развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи, получать от них новые ассоциативные варианты.

2.4. Запись и оформление результатов М.А.

Как правило, фиксирование идей, высказываемых участниками М.А., производится одним из трех способов:

- обычной записью на листе бумаги или на учебной доске;

- с помощью магнитофона;

- каждый участник после высказывания записывает свою идею, лучше на приготовлен­ную заранее отдельную карточку.

После сеанса, совместно с другой подгруппой "экспертов", проводится редактирование полученного списка идей с полукритическим отношением. При этом отбрасываются наименее приемлемые и абсурдные идеи, а также могут быть усилены и конкретизированы некоторые из отобранных или дополнены новые, возникающие во время редактирования. Все отобран­ные идеи жела­тельно разделить на три группы: наиболее приемлемые и легко реализуемые для решаемой задачи, наиболее эффективные и перспективные, прочие.

Можно также выделить "категории" идей, объединяющие несколько идей по каким-либо признакам. Иногда они представляют наибольшую ценность МА.

2.5. Организация проведения М.А.

Общая продолжительность МА составляет 2 учебных часа. Отдельные этапы МА имеют следующие затраты времени:

-формирование подгрупп и ознакомление участников МА с правилами проведения се­анса (5-10 мин.);

-постановка задачи руководителем сеанса МА (преподавателем) с отве­тами на вопросы (10-15 мин.);

-проведение мозговой атаки (20-30 мин.) с перерывом на 5 мин.;

-составление и редактирование списка идей (30-40 мин.).

Содержание отчета.

1. Цель работы.

2. Формулировка задачи.

3. Протокол М.А.

4. Классификация идей по группам.

5. Оценка наилучших идей на практическую реализуемость.

Контрольные вопросы.

1. В чем сущность метода прямой мозговой атаки (МА)?

2. Область применения МА?

3. Как формируется творческая группа?

4. Особенности постановки задачи перед творческой группой?

5. Правила для участников МА?

6. Как организуется проведение МА?

7. Как записываются и оформляются результаты МА?

Практическая работа №3

Метод аналогий

1. Теоретическая часть.

Термин «аналогия» означает сходство (подобие) предметов по какому-либо признаку,

в каких-то свойствах или отношениях. Как метод решения задач, аналогия используется во многих областях знаний (математика, физика, техника и т.д.).

Существует несколько классификаций аналогий [4]. В логике, аналогии разделяют на аналогию свойств и аналогию отношений. Аналогия свойств рассматривает сходные объекты, при этом переносимыми признаками являются их свойства (открытие новых месторождений полезных ископаемых в соответствии со свойствами уже известных). При аналогии отношений объекты характеризуются аналогичными отношениями (микро- и макромиры).

Различают строгую, нестрогую и ложную аналогии. При моделировании ответственных процессов в технике, применяют строгую аналогию (при создании термоядерного реактора, вместо гравитационного поля, удерживающего высокотемпературную плазму на Солнце, использовали сильное магнитное поле). Нестрогая аналогия используется при испытании моделей объектов (самолётов, кораблей, мостов, платин и т.п.) с целью получения заключения о возможном поведении их натурных образцов в реальных условиях эксплуатации. Примером ложной аналогии может служить имитация драгоценных камней, копии произведений искусства.

По классификации Г.О.Буша [5] различают функциональную (моделирование в технике функциональных свойств отдельных органов или систем живых организмов), структурную аналогию (сотовые элементы радиаторов и стен по принципу восковых сот, многоярусные высотные башни по аналогии со стеблями растений), аналогию внешней формы (брелки, приманки, куклы, маскировка и т.п.), аналогию материалов (искуственные материалы по образцу естественных, замена дефицитных и дорогостоящих материалов более доступными) и аналогию отношений (масштабирование, моделирование и т.п.).

При использовании синектики (мозговой штурм, проводимый специально обученной группой различных специалистов с активным использованием фантазии), как метода поиска новых технических решений, в процессе нахождения аналогичных ситуаций используются четыре вида аналогий:

- прямая (рассматриваемый объект сравнивается с более или менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или объектом живой природы);

- личная – эмпатия (решающий задачу вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснить возникающие при этом чувства, ощущения);

- символическая (обобщённая, абстрактная аналогия, при которой осуществляется попытка кратко, в двух словах описать объект с помощью образной, поэтической метафоры или сравнения, например, книга – молчаливый рассказчик, сигарета – медленный убийца).

- фантастическая (задача решается в фантастических условиях, т.е. нужно представить изменяемый объект таким, каким бы его хотелось видеть в идеальных условиях, без учёта реальных ограничений и возможностей. После нахождения решения проблемы в нереальных условиях, необходимо перенести его в реальные и устранить возникающие помехи его реализации известными техническими средствами).

Рассмотренные виды и формы аналогий могут служить руководящим материалом при поиске новых технических решений путём последовательного систематизированного нахождения аналогов в различных областях знаний или исследования объекта в различных условиях.

2. Методика провидения поиска решения технической задачи методом аналогии.

Общие положения.

Студент выбирает технический объект (Т.О.) на своё усмотрение, после чего:

- ставит задачу по совершенствованию объекта и описывает проблемную ситуацию;

- ознакомившись с содержанием теоретической части (п.1), выбирает одну или несколько аналогий для использования при поиске возможных решений поставленной задачи, устраняющих проблемную ситуацию;

- выделяет ту часть объекта, которая не отвечает предъявляемым требованиям и представляет эту часть в виде модели;

- индивидуально или коллективно с использованием выбранных аналогий осуществляет поиск аналогичных решений, отвечающих поставленной задаче;

- выбирает возможные варианты устранения проблемной ситуации;

- наиболее предпочтительный вариант полученной модели проблемной части объекта переделывает так, чтобы обеспечить требуемое действие при выполнении обязательных условий задачи;

- описывает полученный вариант усовершенствованного Т.О.;

- оформляет отчёт по работе.

3. Пример реализации метода аналогии.

- В качестве Т.О. выбираем водосточную трубу [6].

- Задача заключается в том, что в осеннее – весенний периоды, внутри водосточных труб скапливается лёд, который многократно оттаивая и замерзая, превращается в ледяную пробку. При очередном потеплении эта ледяная пробка, подтаяв от нагревшейся трубы, камнем падает внутри трубы вниз, деформируя и ломая её.

- Для поиска возможных решений задачи выбираем фантастическую аналогию с использованием множества маленьких человечков, которые могут действовать, понимать, принимать решения и т.п.

- Проблемной является внутренняя полость водосточной трубы, т.к. именно в ней намораживается ледяная пробка, которая в холодное зимнее время смерзается с внутренней стенкой трубы, а в период оттепели падает, отделяясь от неё при подтаивании и разрушая целостность трубы. Для моделирования ситуации необходимо, чтобы маленькие человечки, имея руки, органы чувств, мозг и неограниченные возможности их применения, могли исполнять все реальные и фантастические требования управляющего ими человека. Такая модель обладает и достоинствами личной аналогии – эмпатии, при этом не имеет присущих ей недостатков (невозможность применять действия, неприемлемые для человеческого организма, например, растворение в чём-либо, разрезание, дробление и т.п.).

- Представим ледяную пробку в виде кучи маленьких человечков. Проблема возникнет тогда, когда крайние из них отцепятся от стенки трубы при её нагреве солнечными лучами, и все человечки кучей свалятся вниз, разрушая своей массой трубу. Необходимо добиться, чтобы человечки, отцепляясь, падали небольшими группами или по одиночке.

- Возможен вариант, когда самых сильных человечков размещают в центре кучи, при этом сверху они держатся за карниз крыши, а по высоте трубы друг за друга. Все остальные держались бы за них. В этом случае, если крайние человечки отцепятся от трубы, то и они и все остальные будут удерживаться находящимися в центре кучи, а при необходимости постепенно перемещаться вниз, не разрушая, при этом, трубу.

- Заменяя маленьких человечков в центре кучи реальными техническими средствами (верёвка, проволока, цепь), закреплёнными за карниз крыши и размещёнными внутри трубы, можно обеспечить удержание, образовавшейся за зиму, ледяной пробки в подвешенном состоянии, до её полного, постепенно, оттаивания.

- Решение: закрепить на карнизе крыши дома верёвку, проволоку или цепь и опустить её внутрь водосточной трубы.

4. Содержание отчёта.

1. Цель работы.

2. Выбор объекта совершенствования.

3. Постановка задачи и описание проблемной ситуации.

4. Решение проблемы с использованием различных видов аналогий.

5. Описание принятого решения.

5. Контрольные вопросы.

1. В чём сущность метода аналогии?

2. Строгая, нестрогая и ложная аналогии?

3. Аналогии по классификации Г.О.Буша?

4. Аналогии, используемые в синектике?

5. Этапы поиска решений методом аналогии?

Практическая работа №4