Традиционные методы научно технического творчества. Развитие научно-технического творчества в условиях дополнительного образования по саратовской области методическая разработка на тему

ВВЕДЕНИЕ

В поисках различных средств повышения готовности учащихся школ и ПТУЗ к производительному труду, нам ни в коем случае нельзя обойтись без творчества. Сегодня мало кто сомневается в том, что творчество – весьма надежный резерв трудовой активности, развития мышления, да и вообще одно из мощных средств формирования всесторонне развитой, гармоничной личности – личности, без которой невозможно себе представить наши завтрашние успехи. Но эта проблема не так проста, как может показаться на первый взгляд. В самом деле, казалось бы, чего проще; бери и учи учащихся творчеству – техническому, научному, художественному. Но обучение творчеству очень сложный процесс, требующий систематического и продуманного подхода.

Значение технического творчества в формировании качеств личности и трудовом становлении молодого человека чрезвычайно велико и многогранно. Техническое творчество – это прежде всего средство воспитания. Воспитание таких важных качеств, как уважение и любовь к труду, пытливость, целеустремлённость, воля к победе.

В техническом творчестве взрослых сегодня видят своеобразный «мост» от науки к производству.

Цель данной курсовой работы – изучить научно-методическую литературу по рассматриваемой проблеме и разобрать рекомендации мастеру производственного обучения по техническому творчеству.

Если мы посмотрим в словарь Даля слово изобретение означает - новое, техническое решение задачи, обладающее существенным отличием, дающее экономический эффект. Изобретательская деятельность позволяет быстрыми темпами модернизировать старую и создать новую технику и технологию, обеспечить снижение себестоимости и повышение качества выпускаемой продукции. В 1989 г. число изобретателей, получивших авторские свидетельства (АС) по стране составило 97 тысяч, а экономический эффект от внедрения изобретений дало 3,9 млд. руб. (по курсу денежных банкнот 1989г.). За период независимости страны эти показатели существенно снизились.

Успехи ведущих зарубежных предприятий, фирм обусловлены наличием у них высококачественной машинной техники и оборудования и являются результат создания совершенных условий, истинно творческой массовой деятельности в области технического изобретательства, оперативного внедрения результатов в практику. Неудачи страны в развитии экономики связаны в основном с отсутствием, наряду с другими причинами: системного подхода к обучению, воспитанию и развитию изобретательских начал личности; условий для массовой творческой деятельности и др.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

технический творчество учащийся кружок

1.1 Общая характеристика технического творчества

В системе творчества можно выделить определенный круг объектов психологического изучения. Это проблема сущности творческой деятельности, ее специфики и особенностей проявления; проблема творческого процесса, его структуры, особенностей протекания; проблема творческой личности, особенностей ее формирования, проявления у нее творческих способностей; проблема коллективного творчества; проблема продукта творческой деятельности: проблема обучения творчеству, активизации и стимуляции творческой деятельности и некоторые другие. Остановимся достаточно подробно на каждой из этих проблем, но постараемся хотя бы в общих чертах коснуться некоторых наиболее естественных аспектов творческой деятельности.

Попутно отметим, что в различное время в определениях сущности творчества и творческой деятельности отражались меняющиеся представления об этом важном феномене. В одном из наиболее авторитетных философских словарей начала двадцатого века составленном известным философом-идеалистом Э. Л. Радловым, отмечалось, что творчество связано с созданием чего-либо, что в наибольшей степени способность к творчеству присуща божеству, а человек может выполнять лишь относительно творческие действия. Наряду с такого рода утверждениям и обращалось внимание на наличие неосознаваемых процессов в структуре творческого процесса. Затем по мере научного изучения различных видов творчества менялись и отношение к нему в целом, и определения, даваемые творчеству. В последнее время больше всего внимания обращается на то, что с творчеством связано создание принципиально нового продукта, которого никогда ранее не было; творчество проявляется в различных сферах человеческой деятельности, когда создаются новые материальные и духовные ценности. «Творчество представляет собой возникшую в труде способность человека из доставляемого действительностью материала созидать (на основе познания закономерностей объективного мира) новую реальность, удовлетворяющую многообразным общественным потребностям. Виды творчества определяются характером созидательной деятельности (творчество изобретателя, организатора, научное и художественное творчество и т.п.)».

В определениях творчества, речь идет о создании чего-то нового, отличающегося от уже существующего. Хотя с психологической точки зрения некоторые из имеющихся определений слишком категоричны (когда речь идет о создании «никогда ранее не бывшего»), тем не менее главное в определении творчества связано именно с созданием того или иного продукта (материального или духовного), который характеризуется оригинальностью, необычностью, чем-то существенно по форме и содержанию отличается от других продуктов такого же предназначения. В психологическом плане является первостепенно важным то, что творчество, процесс творчества переживаются как новое субъективно . Если с философской, социально-экономической точки зрения имеет смысл считать творчеством только то, что связано с созданием никогда ранее не бывшего продукта, то с психологической стороны важно именно то, что речь может идти о создании чего-либо нового для данного субъекта, о субъективной новизне. Ведь в повседневной практике, а особенно в практике усвоения ребенком-дошкольником, школьником, молодым рабочим новых понятий, решения задач, которые являются для него новыми, мы часто имеем дело именно с творчеством, которое отражает процесс создания новых для данного субъекта ценностей в виде понятия, знания, умения, решения задачи, создания детали и т.д. В этом смысле мы можем говорить о творчестве человека, которое проявляется в его игровой, учебной, трудовой деятельности.

Поэтому важно, чтобы в психологическом определении творчества был отражен именно этот момент субъективной значимости: творчество есть деятельность, способствующая созданию, открытию чего-либо ранее для данного субъекта неизвестного.

Другой момент имеет отношение к масштабам творческой деятельности. В общественной практике, как правило, творчество измеряется такими категориями новизны, как открытие, изобретение, рационализация. В последнее время много говорится об инновационной (нововведенческой) деятельности, сопряженной с внедрением в организационно-технологические процессы чего-то нового. Но такого рода деятельность можно подвести под рационализаторскую.

Если ориентироваться на такое рабочее определение творчества, то представляется целесообразным связывать его с решением новых задач или с нахождением новых способов решения ранее решавшихся задач, с решением различного рода проблем, ситуационных затруднений, которые возникают в производственной и обыденной жизни.

Прежде чем перейти к рассмотрению структуры творческогоc решения новой задачи остановимся обзоре видов технического творчества. К числу видов профессионального творчества можно отнести изобретательство, конструирование, рационализацию, дизайн.

Между всеми названными видами технического творчества существует тесная взаимосвязь. В первый период интенсивного развития техники такого разделения не наблюдалось, и в научной литературе речь шла в основном об изобретательской деятельности. Ныне существует научно-практическое разделение открытия, изобретения и рационализаторского предложения, которое к тому же реализуется не только по отношению к техническим объектам. Так, под открытием понимается установление ранее неизвестного объективно существующего свойства или явления. Изобретением называют существенно новое решение проблемы, задачи, имеющее положительное значение для производства, культуры и т.д. Изобретения разделяются на конструктивные (устройства), технологические (способы) и связанные с созданием новых веществ. Под рационализаторским предложением понимается локальное (в отличие от изобретения, которое имеет всеобщее значение) решение той или иной задачи по улучшению функционирования уже известной техники в новой конкретной обстановке (например, в каком-то цехе завода, но не в масштабах всего завода, а тем более всего производства). Понятно, что в определенных случаях рационализаторское предложение может быть изобретением.

Конструирование может «вплетаться» и в изобретательскую» и в рационализаторскую деятельность, если для их осуществления необходимо создание тех или иных конструкций. Практическое различие между изобретательством, конструированием и рационализацией нужно искать в характере целей, которые преследует каждый из видов деятельности. Изобретательство направлено на решение технической проблемы, задачи в целом; конструирование - на создание конструкции; рационализация - на улучшение использования существующей техники (мы берем только аспект, связанный с решением технических проблем). Таким образом, можно сказать так: изобретателя интересует в первую очередь конечный эффект, функция, конструктора - устройство, выполняющее функцию, а рационализатора - более рациональное использование готового устройства для каких-то частных целей.

Есть и другое психологически существенное различие. Как правило, изобретательские и рационализаторские задачи находят, ставят перед собой сами инженеры, техники; в этом смысле изобретатели и рационализаторы а какой-то мере стихийные профессионалы. Конструкторы же получают задачу {техническое задание) извне; они являются организованными профессиональными работниками с определенной регламентацией и иерархические распределением официальных ролей.

Что касается дизайна, то этот-термин обозначает то же, что и художественное конструирование. Дизайн как разновидность конструирования получил распространение в последние годы и приложим в первую очередь к тем видам конструирования (в том числе и техническое го), где речь идет о создании объекта с определенными эстетическими характеристиками. «Простое» техническое конструирование и конструирование художественное нельзя полностью отождествлять. Однако у них всегда сохраняется принципиальное тождество - и то и другое направлено на создание структур с определенными функциями, но в художественном конструировании особую роль играет эстетический фактор.

Что касается понятия «конструктивно-техническая деятельность», которое имеет широкое хождение в психологической литературе, то оно практически совпадает с понятием «проектно-конструкторская деятельность», но, как правило, имеет отношение к деятельности учащихся средней школы. Решение конструктивно-технических задач связано со сравнительно простыми формами конструирования.

Таким образом, под конструктивно-технической деятельностью мы понимаем допрофессиональную форму технического творчества. Из сказанного нетрудно понять, что на практике мы чаще всего имеем дело не с «чистыми» видами технического творчества, а с «гибридами». Так, реализация изобретения требует создания определенной конструкции, а то и само изобретение сводится к тому или иному техническому устройству и т.д.

1.2 Методологические аспекты развития научно – технического творчества учащихся

Сложному механизму творческого мышления присущи интуиция и логика. Мышление начинается там, где есть проблемная ситуация, предполагающая поиск решения в условиях неопределенности, дефицита информации. Интуиция имеет материалистическое объяснение и представляет собой быстрое решение, полученное в результате длительного накопления знаний в определенной области. Интуиция приходит как вознаграждение за труд.

Специфичность акта творчества заключается во внезапном озарении, в осознании чего-то, всплывшего из глубин подсознания, в охвате элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задач. Поиск решения творческой задачи чаще всего продолжается в подсознании, причем сам процесс обработки информации при этом не осознается (в осознании отражается лишь результат решения).

Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивации (побуждения) связаны с потребностями человека (рис. 1).

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение. Творческому воображению, фантазии принадлежит решающая роль в создании нового и развитии общества. Эта способность должна постоянно развиваться, стимулироваться и тренироваться (рис. 2).

Активизация творческого мышления предполагает знание факторов, отрицательно влияющих на него (рис. 3).

Противоположностью творческого воображения является психологическая инерция мышления, связанная со стремлением действовать в соответствии с прошлым опытом и знаниями, с использованием стандартных методов и т.п. Процесс технического творчества учащихся можно представить как решение специально подобранной системы учебных и производственных технических задач. В связи с этим задания следует формировать таким образом, чтобы исключить возможность психологической инерции и ее отрицательного влияния на творчество. Без упорства, настойчивости и целенаправленности творческие достижения немыслимы.

В техническом творчестве материалистическая диалектика и системный подход составляют единое направление в развитии современного научного познания. Элементы теории познания являются основными методологическими средствами технического творчества, к которым также относятся методы инженерного творчества (рис. 4).

Принимая во внимание довольно большое разнообразие методов инженерного творчества и то, что их число продолжает расти, возникает вопрос: какому методу или каким методом рекомендуется в первую очередь обучать учащихся. Опытные педагоги и методисты считают, что целесообразно обучать какому-либо одному методу или нацеливать учащихся на освоение сразу всех имеющихся подходов и методов. Сначала учащиеся должны научиться свободно пользоваться небольшим набором из трех - пяти методов. Например, это могут быть широкоиспользуемые в творческой деятельности методы: (рис. 5).

Дальнейшее повышение эффективности творческой деятельности ученика связано с приобретением собственного опыта и расширением набора используемых методов решения проблемных технических задач.

Методологические средства творческого поиска могут использоваться исследователем в разных сочетаниях и последовательностях, но общую схему решения технических задач.

Каждое новое техническое решение, рационализаторское предложение или изобретение - это ничем не восполнимые ступеньки духовного роста человека как личности, его самоутверждения в жизни. Научно-технический прогресс, экономическая мощь страны находятся в прямой Зависимости от творческого потенциала ее работников и в первую очередь от контингента творчески мыслящих и действующих учащихся, поэтому в настоящее время подготовка таких творческих личностей является важнейшей задачей ПТУЗ.

1.3 Стратегии и тактики творческой деятельности учащихся

Стратегия - это генеральная программа действий, главное направление поиска и разработки, подчиняющее себе все остальные действия. Как и в военном искусстве, стратегия включает подготовительные, планирующие и реализующие действия. Изучение условия задачи - это, собственно, и есть подготовительные действия; формирование проекта - планирующие действия, а его воплощение - реализующие.

По этим доминирующим направленностям, организующим деятельность по решению конкретной задачи, и судят о той или иной стратегии. При изучении творческой конструкторской деятельности выделяются пять основных стратегий, а именно:

I - поиска аналогов (стратегия аналогизирования);

II - комбинаторных действий (стратегия комбинирования);

III - реконструктивных действий (реконструирующая);

IV - универсальная;

V - случайных подстановок.

Кратко охарактеризуем каждую из этих стратегий.

Стратегия поиска аналогов связана с использованием ранее известной конструкции или ее части, отдельной функции при создании нового устройства. Например, создается новая модель автомобиля на основании модели другого автомобиля. Точно так же учащийся может применить известный ему механизм передачи вращательного движения, который использовался в токарном станке, в совершенно другой конструкции - при разработке модели автомобиля, самолета и т.п. Следует иметь в виду, что поскольку речь идет о творческой деятельности, то отпадает вопрос о полном копировании уже созданного. Вновь создаваемое обязательно должно содержать что-то новое или же должно быть использовано в новых условиях.

Стратегия поиска аналогов подразумевает широкий диапазон изменений, начиная от второстепенных и кончая весьма существенными. Нужно помнить, например, о том, что создание новой конструкции может быть связано с такими аналогами, которые существуют в природе. Так в свое время возникла бионика, основанная на принципах строения и функционирования живых существ. Конечно, искусственно создаваемые конструкции могут сильно отличаться от своих живых аналогов: при всем сходстве, подводной лодки с рыбой первая имеет весьма специфическую внутреннюю структуру. Точно так же можно сопоставлять птиц и самолеты и т.д.

Стратегия комбинаторных действий подразумевает сочетательное использование самых разнообразных механизмов и их функций для построения новой конструкции. В повседневном конструировании мы имеем дело с этой стратегией на каждом шагу. Комбинаторика связана с самыми различными перестановками, уменьшением и увеличением размеров, изменением расположения деталей в уже существующей конструкции. Например, замена одной детали в радиоприборе может повлечь за собой значительные изменения всех его основных показателей.

Стратегия реконструирования связана с перестройкой, причем, так сказать, антагонистического характера - это переконструирование, или, еще точнее, конструирование наоборот. Если, например, в конструкции выполнялось вращательное движение, то при реализации реконструирующей стратегии может быть изменено направление вращения или даже тип передачи (используется возвратно-поступательное движение). Прямоугольная деталь может быть заменена круглой и т.п. Можно считать, что реконструирование - самый творческий подход, он связан с поиском действительно нового, отличного от того, что применялось раньше. Разумеется, диапазон творчества и здесь будет различным; в устройстве может меняться лишь одна деталь, а может целиком перестраиваться вся его конструкция.

Как это и следует из ее названия, универсальная стратегия связана с относительно равномерным использованием аналогизирования, комбинирования и в какой-то мере реконструирования. Имеется в виду вариант, когда сочетание действий таково, что трудно выделить преобладание какого-либо из них. (Ведь так и определяются другие стратегии: если главным является действия, связанные с поиском аналогов, то это будет стратегия поиска аналогов и т.д.)

Бывают случаи, когда вообще трудно выяснить характер действий субъекта, когда нет доминирующей тенденции и поиск ведется как бы вслепую, без плана, или же, по крайней мере, ни сам субъект, ни посторонний наблюдатель не может такие логические связи установить. Кажется, что поиск ведется по каким-то случайным ориентирам. Насколько он случаен на самом деле судить трудно. Тем не менее, назовём стратегию такого рода стратегией случайных подстановок .

Каждая из названных стратегий направлена на структурно-функциональные преобразования – построение структур с определенными функциями, что является сущностью конструирования. Все стратегии имеют свои подвиды, включают различные тактики как более мелкие составляющие. Так, стратегии могут быть направлены на поиск нужной структуры (например, стратегия поиска структуры – аналога) если известка функция конструкции, или наоборот на поиск функции (стратегия поиска аналогичной функции), если задана структура. Каждая стратегия может реализовываться в форме синтеза или анализа: нахождения общего принципа, а затем детализация или наоборот – детальная разработка, а потом интеграция блоков и узлов.

Реализуются стратегии при помощи конкретных действий, сочетание которых составляет определённую мыслительную тактику. Можно выделить ряд таких тактик, которые характеризуют деятельность инженеров – конструкторов. Остановимся на краткой характеристике каждой из них, имея в виду, что учащиеся реализуют лишь некоторые тактики, так сказать, в стихийных вариантах.

Тактика интерполяции, предусматривает включение в устройство какой либо новой части, которая будет соответствовать искомой функции. Простейший пример: в редуктор устанавливается зубчатое зацепление, взятое из другого механизма. При этом имеется в виду, что новый элемент, блок подставляется именно внутрь механизма.

Соответственно тактика экстраполяции связана с внешним добавлением того или иного элемента к механизму, буквально - с наружной достройкой. Скажем, в том же редукторе к имеющемуся на выходе валу добавляется муфта, или зубчатое зацепление.

Две другие тактики также основываются на противоположных действиях: тактика редукции направлена на уменьшение размеров, скоростей и т.п., а тактика гиперболизации , наоборот, предполагает увеличение размеров, форм, скоростей, других параметров.

Тактика дублирования связана с точным использованием в новом механизме какой-то детали, узла или функции. Например, в новой модели автомобиля полностью используется мотор или кузов, взятый из другого автомобиля (не обязательно именно автомобиля).

Тактика размножения реализуется, когда в новом устройстве используется не одна, а две и более одинаковых детали или когда одну и ту же функцию выполняют несколько элементов, узлов. Например, модель самолета включает не один мотор, а два или четыре.

В какой-то мере связаны между собой тактики замены и модернизации , но, как это и вытекает из их названий, первая направлена на полную замену в механизме определенной детали или узла, а вторая - на приспособление механизма к новым условиям.

Родственны также следующие три тактики: конвергенции, деформации (трансформации) и интеграции . Первая связана с преобразованиями, которые основываются на сочетании в какой-то части двух противоположных особенностей (или структур), например, когда в устройстве используется возвратно-поступательное движение в сочетании с колебательным или когда деталь располагается вертикально и горизонтально (поочередно) и т.п. Деформация и трансформация предполагают, что то или иное устройство подвергается определенным изменениям, которые, однако, не влияют на сущность структуры или функции (например, меняется форма детали, но не принцип ее использования). Тактика интеграции блоков или деталей означает, что производится построение из уже известных частей какого-то нового устройства, причем используется несколько таких частей.

Тактика базовой детали подразумевает использование какой-то одной части механизма, которая служит основой для последующего построения всех остальных частей. Эта деталь выделяется как главная или по своим объективным функциональным признакам, или же по каким-то другим характеристикам, указанным в условии задания.

Автономизация , в отличие от тактики базовой детали, связана с выделением в целом механизме какой-то отдельной части и последующей перестройкой других частей. Например, в модели авиалайнера за основу берется кабина пилотов; первоначально изменения производятся в ней, а затем уже в других частях.

Тактика последовательного подчинения означает действия по цепи в определенной последовательности, когда поочередно строятся (или перестраиваются) все части механизма без пропусков, т.е. в строгом порядке в соответствии с «географией» каждой детали или каждого узла.

Тактика смещения , или перестановки, направлена на изменение расположения какой-либо детали в пределах одного и того же механизма. Скажем, мотор в автомобиле может быть перенесен из передней части в кузов; какая-либо рукоятка на панели управления перемещается по вертикали или горизонтали и т.п.

Тактика дифференциации направлена на специальное разделение структур и функций в устройствах. Например, если какой-то блок одновременно выполняет ряд движений, то его можно разделить на самостоятельные блоки, каждый из которых будет выполнять только одно движение.

Одни тактики состоят из нескольких простых операций, другие из большей или меньшей системы операций и различных действий. Часто реализация какой-либо тактики требует дополнительного или промежуточного применения другой. Тактики встречаются и в самом разнообразном сочетании. Но все они подчинены стратегическим тенденциям по нахождению аналогов конструкции, по комбинированию узлов и блоков, по реконструированию структур и функции в различных сочетаниях.

Перечисленные тактики группируются, в большей или меньшей степени относясь к определенным, стратегиям. Например, тактики интерполяции, экстраполяции, замены, интеграции, комплексирования блоков, смещения типичны для стратегии, комбинирования; тактики редукции, гиперболизации, дублирования, замены встречаются при реализации стратегии реконструирования; Тактики размножения, автономизации, последовательного подчинения, интеграции, дифференциации относительно равномерно применяются в различных стратегиях

Можно сказать, что стратегии во многом личностны они зависят от устойчивых тенденции в умственных действиях человека, а тактики более ситуативны.

Тактики – частные приёмы конструирования; одни и те
же тактики употребляют разные конструкторы в самых разнообразных ситуациях. Определенные же стратегии больше свойственны конкретным конструкторам, больше соотносятся со способностями, направленностью личности в той или иной деятельности.

После рассмотрения стратегий и тактик конструкторско-проектировочной деятельности можно перейти к рассмотрению методов развития технического мышления у учащихся.

1.4 Природа творческого мышления

Творческое мышление - это процесс, и, как всякий процесс, оно подчинено определенным законам. Пусть последние очень сложны, но в конечном счете мы можем их открыть и на этой основе предвидеть, как будет развиваться творческое мышление в зависимости от тех или иных условий.

На начальных этапах исследования творческое (или продуктивное) мышление обычно характеризуется как некоторый процесс, приводящий к решению новых для человека проблем и задач, - в отличии от мышления репродуктивного, проявляющегося в решении стандартных, однотипных задач, когда способы их решения известны и отработаны.

В психологии уже давно установлено, что творческое мышление берет свое начало в проблемной ситуации, и мыслительные процессы направлены на ее разрешение. Сам процесс решения задачи начинается с постановки гипотезы, мыслительного предвосхищения искомого результата. Выдвижение этих гипотез зависит от того, насколько разносторонними, гибкими и подвижными знаниями владеет человек. Первоначально гипотезы могут быть недостаточно определенными. Но, возникнув, гипотеза начинает направлять действия (в противном случае последние оказались бы слепыми и случайными). Результаты производимых действий сопоставляются с созданными гипотезами, благодаря чему гипотезы проверяются, уточняются, преобразуются, все более приближаясь к искомому результату. Творчество как сложная продуктивная деятельность, направленная на открытие нового. имеющее большое общественное значение, всегда сугубо индивидуально и неповторимо

В психологии вопросы развития творческого мышления тесно связываются с проблемой способностей и одаренности, и это естественно, ибо они в значительной мере определяют успешность той или иной деятельности. Способность есть индивидуальная характеристика личности, то особенное и неповторимое, что свойственно одному человеку в отличие от другого. Потому-то разнообразны виды способностей (музыкальные, технические) организаторские, конструкторские, педагогические и т.д.) и еще более многообразны их разновидности у разных людей.

Взаимодействие педагогических и технических способностей стало предметом глубокого исследования А.А. Толмачева. Он обосновывает то, что при формулировании творческих задач педагог должен обладать определенными качествами:

1. Технической наблюдательностью;

2. Критичностью;

3. Умением находить критические проблемы;

4. Видеть недостатки технических объектов;

5. Способность к ассоциированию;

6. Установление аналогий;

7. Генерирование новых технических идей.

Самым слабым качеством у многих руководителей технического творчества является критичность. А ведь критичность, по мнению известных изобретателей (Туполев, Дульчевский, Логинов и др.), должна стать не только свойством ума, но и свойством личности новатора. Критичность мышления проявляется в умении анализировать и оценивать конструктивные особенности механизмов или особенности технического процесса, в умении анализировать и оценивать свою собственную работу и работу коллег. Однако мастер, преподаватель, руководитель кружка может быть великолепным изобретателем и рационализатором, но не уметь обучить этому своих учащихся.

1.5 Методы развития технического мышления у учащихся

Для развития технического мышления у учащихся, самое главное - создать у учащегося установку на творческий поиск.

Например, можно предложить учащимся посетить выставку технического творчества и там найти какое-либо устройство, которое можно использовать (прямо или косвенно) в новом решении. Можно рекомендовать просматривать техническую литературу (журналы, книги, определенные сайты) смотреть определенные телепередачи и т.п.

Очень важной психологической характеристикой развития технического мышления является обучение с применением затрудняющих условий. Для этого был разработаны специальные методы, краткая характеристика которых приводится ниже.

Метод временных ограничений (МВО) – основывается на учете существенного влияния временного фактора на умственную деятельность (впрочем, не только на умственную). Опыты показали, что при неограниченном времени решения задачи субъект может находить несколько вариантов, продумывать в деталях свои действия, а также искомые качества и структуры объектов и т.п. При лимитированном времени, как правило, решение или может упрощаться – субъект ограничивается использованием того, что он лучше всего знает (чаще это применение шаблонного варианта), или же, во всяком случае, решение в большей или меньшей степени деформируется; по характеру этих деформаций возможно судить об общих тенденциях мыслительной деятельности человека. Разные группы испытуемых по-разному реагируют на временные ограничения. У одних временные ограничения вызывают повышение активности и достижение даже более высоких результатов чем в «спокойной» обстановке; другие (их больше всего) в различной степени меняют свое поведение, снижают результаты и не всегда достигают конечного решения; на третьих временные ограничения оказывают тормозящее, своего рода шоковое влияние, они приходят в замешательство, поддаются панике и более или менее быстро отказываются от решения задачи.

Метод мозгового штурма (ММШ) – заключается в том, что задачу предлагается решить группе учащихся, и на первом этапе решения они выдвигают различные гипотезы, порой даже абсурдные. Набрав значительное количество предложений, детально прорабатывают каждое из них. Данный метод развивает групповое мышление (работу в коллективе), позволяет делится личным опытом в решении подобных задач между членами группы.

Метод внезапных запрещений (МВЗ) – заключается в том, что испытуемому на том или ином этапе запрещается использовать в своих построениях какие-то механизмы (например, при решений задач на построение кинематических цепей использовать те или иные передачи или определенную разновидность - зубчатую или только зубчатую цилиндрическую, коническую, червячную). Этот метод также оказывается весьма эффектным поскольку разрушает штампы, возможности применять хорошо известные испытуемому типы устройств, узлов, деталей. Так, у профессиональных конструкторов совершенно естественно складываются определенные уровни предпочтений, стиль деятельности, включающий использование тех или иных приемов, конкретных механизмов. В какой-то мере и у учащихся могут выработаться стереотипы деятельности. Применение МВЗ будет способствовать их «раскачиванию», разрушению.

По мере адаптации испытуемых к применению этого метода (как, впрочем, и других) вновь начинают вырисовываться те тенденции в деятельности, которые являются, для них обычными, сложившимися. Другими словами, по мере решения задач сложившийся стиль деятельности «впитывая» новые приемы, вновь проявляется В целом же применение МВЗ способствует выработке важного умения менять свою деятельность в зависимости от конкретных обстоятельств.

Метод скоростного эскизирования (МСЭ) – так или иначе, включатся во все инструкции, когда предлагается учащимся решать новые задачи и ставится цель диагностировать особенности их мыслительной деятельности. В подобных случаях по инструкции требуется как можно чаще рисовать все то, что учащиеся представляют мысленно в тот или иной момент. Может быть предложено непрерывно «рисовать» процесс размышления – изображать все конструкции, которые приходят в голову. Благодаря этому приему становится возможным более точно судить о трансформаций образов, устанавливать, то значение, которое имеют понятие и зрительный образ какой-либо конструкция. Самих учащихся это приучает к более строгому контролю своей деятельности, регулированию посредством образов процесса творчества.

Метод новых вариантов (МНВ) – заключается в требовании решать задачу по-другому, найти новые варианты, решения. Это всегда вызывает дополнительную активизацию деятельности, нацеливает на творческий поиск, тем более что можно просить найти новый вариант и тогда, когда уже имеется пять-шесть и более решений. Нужно отметить, что этот методический прием можно применять на любом этапе - не обязательно только после того, как субъект достиг полного решения (в эскизном варианте). Тогда этот метод может стать одновременно и разновидностью метода внезапных запрещений.

Метод информационной недостаточности (МИН) – применяется тогда, когда ставится задача особой активизации деятельности на первых этапах решения. В этом случае исходное условие задачи представляется с явным недостатком данных, необходимых для начала решения, так, в условии задачи могут быть опущены те или иные существенные функциональные и структурные характеристики как задаваемых, так и искомых данных (направления движения, форма, скорости вращения). Важной модификацией этого приема является использование различных форм представления исходного условия известно, в наиболее удобном виде условие конструкторской задачи включает в себя текст и схему (рисунок). Но можно специально предлагать задачи, исходные условия которых предъявляются только в графической или только в текстовой форме. Особенно эффективным это может быть при изучении особенностей понимания, при выявлении реального запаса знаний учащихся.

Метод информационной перенасыщенности (МИП) – основывается соответственно на включении в исходное условие задачи заведомо излишних сведений. Разновидностью этого метода является подсказка, подаваемая устно и содержащая в себе лишние данные, лишь затемняющие полезную информацию. Преподаватель сам решает, как применить этот метод: он может предложить учащимся выбрать нужную им информацию или же не говорить о том, что в условии имеется избыток информации.

Метод абсурда (МА) – заключается в том, что предлагается решать заведомо невыполнимую задачу. Типичными вариантами абсурдных задач являются задачи на построение вечного двигателя. Можно применять и задачи, так сказать, относительно абсурдные (например, предложить сконструировать устройство, которое можно применять совершенно с другой целью, чем это требуется по условию). Здесь важно иметь в виду, что деятельность учащихся, их конкретные действия, характеризующие специфику мышления, лишь в определенной мере зависят от условия, а главным образом отражают личностные установки, стратегии данного субъекта, его стиль творческой деятельности.

Метод ситуационной драматизации (МСД) – заключается в том, что в зависимости от конкретного педагогического замысла и текущего решения задачи вводятся определенные изменения в ход решения. Эти изменения предназначены для затруднения деятельности учащегося и могут быть самыми разнообразными, начиная от вопросов, которые задает преподаватель («вопросы-помехи»), и кончая разными не предусмотренными обычной процедурой требованиями. Метод внезапных запрещений является разновидностью данного метода.

Каждый из названных методов может сочетаться с другими и иметь ряд модификаций.

Само собой разумеется, что эти методы нужно применять продуманно, дозировать их, учитывая индивидуальные свойства учащихся. В противном случае можно достичь лишь «эффекта полного погашения» и самой деятельности, и желания ею заниматься.

1.6 Кружок как основная форма организации технического творчества

Выпускник профессионального учебного заведения, кроме профессиональных знаний, умений и навыков, предусмотренных требованиями Государственного стандарта по специальности, должен обладать и такими, как компетентность и профессиональная мобильность, владение навыками самообразования и повышения квалификации, инициативность и самодисциплина, предприимчивость и деловитость, способность к самоанализу и принятию ответственных решений. Сегодня особое внимание уделяется компетентному подходу в образовании. Для педагога – это переход от передачи знаний к созданию условий для активного познания и получения учащимися практического опыта. Для учащихся – переход от пассивного усвоения информации к активному ее поиску, критическому осмыслению, использованию на практике. Решению данных задач может способствовать только переход на новый тип обучения - инновационный.

Наиболее распространенной организационной формой развития технического творчества учащихся ПТУЗ является кружок. Кружок – это добровольное объединение учащихся на основе общего интереса к конкретной отрасли техники или науки.

Кружки чаще всего создаются по проблемному принципу. Этот принцип постепенно идет на смену предметному принципу, на котором часто ещё базируются кружки.

Известно, что любая творческая деятельность предполагает получение новых, ранее неизвестных данных. Но получение результатов, обладающих объективной новизной, как правило, характерно для творческой личности с высоким уровнем общекультурного развития.

Кружок технического творчества можно сравнить с самонастраивающейся системой, а роль руководителя кружка – с ролью настройщика этой сложной системы. Если система работает правильно, то настройщик не вмешивается, но внимательно наблюдает за работой. В случае отклонения от принятых условий настройщик регулирует, подтягивает, ослабляет и т.д. При этом, чем больше самостоятельности в работе кружка, чем активнее самодеятельность кружковцев, тем быстрее и ярче проявляются результаты их воспитания и самовоспитания, тем оперативнее могут быть действия взрослого специалиста.

Активностью учащихся можно управлять надёжно только в том случае, если они сами участвуют в создании условий для проявления и развития их активности в требуемом направлении. Непременным условием развития активности учащихся в научно-техническом творчестве является наличие увлеченного и высококвалифицированного специалиста и материально-техническое обеспечение деятельности этих энтузиастов. Новые программы технических кружков для школ, ПТУЗ и внешкольных учреждений представляют широкие возможности для повышения действенности воспитания во внеклассной и внешкольной работе учащихся, для дальнейшего развития технического творчества.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 План работы радиокружка «Радиотехник»

Работа кружка проводится по вторникам и четвергам. Кружок рассчитан на учащихся третьего – четвёртого курса, знающих основы радиотехники.

Дидактическая – способствовать закреплению знаний, усовершенствовать умения учащихся при изготовлении светодиодного табло.

Воспитательная – способствовать воспитанию трудолюбия, аккуратности в работе, самостоятельности.

Развивающая – развивать техническое мышление.

		Дата проведения	Ответственный за проведение работы	Примечания
	Организаторская работа		2. Руководитель кружка
	Провожу организационно разъяснительную работу
	Цель: научится разрабатывать и изготавливать светодиодное табло Задачи: разработать и изготовить светодиодное табло
	Оформление помещения: кружок проводится в радиотехнических мастерских
	Утверждение: режима работы; плана работы кружка; выбор актива группы		1. Руководитель кружка; 2. Мастер;
	Теоретическая работа
	Вводное занятие: Цель: ознакомление учащихся с работами по изготовлению светодиодного табло Задача: изготовить светодиодное табло		Руководитель кружка
	Ознакамливаю с планом работы кружка
	Провожу инструктаж по технике безопасности Раздаю литературу Ознакамливаю с правилами подбора материала
	Ознакомить с принципами работы микроконтроллеров и микросхем памяти		Руководитель кружка
	Ознакомить с принципами программирования микроконтроллеров
	Объяснить особенности разработки рисунка печатной платы изделия и программатора		Руководитель кружка
	Объяснить особенности проверки элементов и монтажа их на плату		Руководитель кружка
	Объяснить принципы программирования микроконтроллеров		Руководитель кружка
	Объяснить проверку и настройку готового изделия		Руководитель кружка
	Объяснить принцип изменения данных в памяти изделия и переключения режимов программы		Руководитель кружка
	Практическая работа
	Провести подбор материалов и элементов		Руководитель кружка
	Разработать рисунок печатной платы программатора и изделия
	Произвести процесс травления и лужения
	Произвести проверку элементов и монтаж их на печатные платы		Руководитель кружка
	Произвести программирование микроконтроллеров		Руководитель кружка
	Произвести настройку изделия		Руководитель кружка
	Произвести сборку устройства в корпус		Руководитель кружка
	Занести в память устройства данные для вывода на дисплей		Руководитель кружка
	Оснащение работы кружка
	Количество рабочих мест 10	За сохранность оборудования и инструментов несёт мастер
	Инструменты: 1. Пинцеты – 10 2. Паяльники – 10 3. Кусачки – 10 4. Мультиметры – 10 5. Компьютер (ноутбук) – 1 6. Канцелярские принадлежности
	Материалы: 1. Моток провода – 5 м. 2. Текстолит – 2,5 м 2 . 3. Припой - 100 г. 4. Флюс – 300 г. 5. Хлорид железа – 700 г.

11 октября провести выставку светодиодных табло по работоспособности и творческому подходу к написанию программ (различные эффекты, отображаемая информация и т.д.).

1. Приступать к работе кружка следует после того, как будет подготовлено все необходимое.

2. Серьезное внимание надо уделить комплектованию кружка.

3. Стремиться к тому, чтобы члены кружка были одного возраста и имели одинаковую подготовку. Только в этом случае возможна правильная педагогическая постановка всей учебной работы в кружке.

Обычно кружки создаются отдельно для учащихся младших курсов и отдельно для старших.

4. В кружке должно быть не более 15 человек. Занятия проводятся один-два раза в неделю по два часа.

5. При организации кружка руководитель учитывает занятость членов кружка в ПТУЗ. Перед началом сессий он сокращает число занятий кружка, а в дни каникул - увеличивает.

6. Свою работу кружок, как правило, начинает в сентябре, а заканчивает в апреле.

7. Перед началом работы кружка полезно провести научно-технический вечер, сбор или экскурсию.

8. Итогом работы кружка - его общественным отчетом - является выставка работ юных техников, которую организуют в конце учебного года. Важно, чтобы итоговая выставка наглядно показывала результаты работы юных техников и давала перспективы будущей работы кружка.

9. Трудовая деятельность учащихся в кружке не должна носить ремесленнический характер. Необходимо, чтобы технический кружок расширял кругозор учащихся, будил бы их творческую мысль, ставил бы перед юными техниками посильные общественно-полезные задачи. Очень важно, чтобы кружковцы видели результаты работы и испытывали гордость за свой труд.

Иные руководители кружков строят свою работу целиком на моделировании, на изготовлении приборов и моделей по рецептурным описаниям. Следовательно, всю творческую работу в кружке они подменяют слепым механическим копированием образцов. Стремясь сделать больше моделей, чтобы блеснуть на итоговой выставке, члены такого кружка работают, не понимая принципа действия изготовляемой модели или прибора, не зная, почему следует делать так, а не иначе.

Такие кружки, в которых учащиеся работают вслепую, не осознавая процесса производства, не могут быть одобрены: они не расширяют знания кружковцев, не прививают детям конструкторских навыков.

10. Руководитель технического кружка должен обязательно знакомить членов кружка с основными теоретическими вопросами, с элементами конструирования моделей и техническим расчетом отдельных узлов; причем занятия кружка ни в коем случае не могут повторять программу урока.

Малоопытный руководитель может в кружковых занятиях сбивается на проторенный путь уроков с несколько иным учебным содержанием. Учащиеся это быстро чувствуют, и интерес к занятиям у них ослабевает.

В практике технических кружков случается и так, что руководитель кружка становится на путь занимательности. Занимательность в работе кружка, особенно на первых занятиях, нужна. Но чрезмерно увлекаться ею не следует. После двух таких занятий руководитель «выдыхается» и не знает, чем бы ему еще «занять» детей на очередном занятии кружка.

Некоторые руководители организуют кружки так называемого «словесного» типа. Учащиеся готовятся к докладам, проводят конференции, обсуждают доклады. Такая постановка работы избавляет руководителя кружка от хлопот подбирать инструменты, материалы, измерительные приборы, организовывать мастерскую или лабораторию для практических занятий.

Однако такие «теоретические» занятия не удовлетворяют юных техников. Учащиеся, на занятиях кружка стремятся проявить свою смекалку, хотят мастерить. И чтобы удовлетворить эту потребность детей, руководитель должен правильно сочетать теорию и практику в кружковых занятиях.

11. Работа в технических кружках протекает по программам или тематическим планам, которые хотя и соответствуют учебным программам, но во многом и отличаются от них. Каждая программа сочетает в себе практическую работу в кружке с необходимыми теоретическими сведениями, которые должны знать кружковцы.

12. Программа кружка не является обязательной во всех своих частях. Каждая такая программа в зависимости от местных условий, от умения руководителя, от интересов и подготовки кружковцев может быть изменена как в теоретической, так и в практической части. Руководитель кружка может сокращать материал по одной теме и увеличивать по другой, а в некоторых кружках исключать отдельные темы и вводить новые. Отсюда вытекает и условность во времени, необходимом для выполнения программы.

Основная цель теоретической, образовательной части программы - объяснить кружковцам принцип действия и устройство технических моделей, познакомить учащихся с устройством настоящих машин и их использованием в производственных условиях.

13. Поручая кружковцам выполнить то или иное техническое задание, руководителю необходимо напомнить членам кружка о физических или других законах, лежащих в основе устройства и действия данной модели или машины.

14. Члены кружков должны познакомиться с историей той отрасли техники, которую они изучают, ее современным состоянием и областью применения, с ролью русских и советских ученых в ее развитии.

15. Программа должна предусматривать знакомство учащихся с современным производством, с характерными технологическими процессами, с машиноведением и энергетикой, с работой передовиков производства, с организацией труда на предприятиях.

Часто кружок опережает программу ПТУЗ. В этом случае руководитель сообщает кружковцам некоторые сведения из учебной программы для старших курсов, но только в том объеме, который необходим для намеченной практической работы. При этом нужно учитывать возраст и знания членов кружка.

16. В работе кружка необходимо учитывать возрастные особенности детей.

17. Теоретические сведения в кружке даются в форме бесед перед практическими работами. Но они могут сообщаться и по ходу выполнения практических работ в процессе всего занятия.

18. Кроме теоретических сведений, программа предусматривает и большой круг практических работ. Однако практическая работа не может быть самоцелью. Выполняя ее, юные техники должны приобрести общие трудовые навыки, умение обращаться с различными инструментами по обработке металлов, навыки в монтажных работах, учиться хорошо читать чертеж, производить элементарный расчет, разбираться в конструкции модели или машины и управлять ею.

19. В технических кружках могут изготовляться самые разнообразные самоделки: действующие модели и макеты, приборы и наглядные пособия, лабораторное оборудование и утилитарные вещи.

В судостроительных кружках первого года занятий строятся простейшие модели яхты, катера, подводной лодки и т.д.; в радиокружках - различные простейшие приемники, наглядные пособия и приборы; в столярных и слесарных кружках изготовляются в основном утилитарные вещи.

20. При проведении практических работ руководитель должен учитывать возможности кружка: наличие материалов и инструментов, интерес и степень подготовки членов кружка. Так, в тех же кружках, кроме перечисленных моделей, можно построить макеты морского порта, маяка, радиостанций, простейшие телефонные станции и т.д.

21. Для ряда кружков программа не предусматривает обязательных практических работ. В таких кружках юным техникам предлагают изготовить по каждой теме те модели и приборы, целесообразность которых вытекает из задач кружка.

22. Проводя практическую работу с кружковцами, руководитель не должен давать им готовые разработки моделей. Его задача - натолкнуть юных конструкторов на правильный путь, помочь им в их самостоятельной работе, предостеречь от ошибок, дать вовремя совет. Руководитель приучает членов кружка работать с книгой и справочниками, пробуждает у учащихся интерес к чтению научно-популярной литературы.

23. Большое значение в технике имеет чертеж, который справедливо называют языком техники. Технический кружок предоставляет большой простор для практического применения черчения, знания и навыки по которому юные техники получают на уроках.

Очень важно, чтобы на занятиях кружка учащиеся научились правильно выполнять чертеж или эскиз, правильно проставлять размеры изделия, уметь работать по чертежу.

Составление чертежа связано с точными измерениями и расчетами. Поэтому руководитель кружка должен чаще применять на занятиях измерительный инструмент и различные измерительные приборы.

24. Правильный подбор объектов для работы имеет решающее значение в кружковых занятиях. Часто кружковцы месяцами возятся с какой-нибудь моделью и, не окончив ее, берутся за другую, потому что работа оказалась слишком трудной, черновые обработочные операции наскучили своим однообразием.

В радиотехнических кружках предметом гордости руководителя часто бывает «бегущая строка». Конечно, «бегущая строка» - интересная и увлекательная конструкция, но не для учащихся младших курсов. Поэтому большую часть работы приходится выполнять самому руководителю, а не кружковцам.

25. Нельзя допускать, чтобы в практической деятельности кружка не учитывались конструкторские возможности самих кружковцев, чтобы творчество учащихся подменялось работой взрослых, а участие юных техников ограничивалось «черновыми» рабочими операциями.

26. В изготовлении приборов и моделей нужно приучать кружковцев к таким видам и формам работы, которые помогли бы им понять производственные процессы, современные методы технологии и организации труда.

27. Очень важно для юных техников научиться работать в коллективе, уметь правильно распределить работу и организовать коллективный труд. В этом отношении представляет интерес опыт кружков, изготовляющих некоторые изделия с разделением труда. Сущность этого метода труда заключается в том, что изготовление прибора разбивается на отдельные операции и каждому кружковцу поручается выполнение какой-либо одной из них. При таком методе продукция получается хорошего качества, так как бракуется не все изделие в целом, а отдельные детали. Чтобы получить разнообразные навыки, кружковцы переходят с одной операции на другую. В такой работе кружковцы особенно сильно чувствуют зависимость своей работы от работы товарища.

Этот метод организации труда применяется некоторыми руководителями при изготовлении однотипных приборов в большом количестве для фронтальных лабораторных работ.

28. Кружок является добровольной организацией, но это не значит, что в кружке не должно быть порядка, не должна вестись такая же серьезная воспитательная работа, как и на уроках ПО.

Руководитель обязан научить учащихся культуре труда: правильно организовывать рабочее место, планировать работу, бережливо расходовать материал, красиво и хорошо отделывать изделие.

29. Обращать внимание на технически грамотное выполнение модели, на ее отделку и практическое применение.

Занятия кружка начинаются вступительной беседой руководителя, которая знакомит юных техников с содержанием работы кружка, дает им представление о тех знаниях и практических навыках, которые они получат. Подготовке этой беседы руководитель должен уделить самое серьезное внимание. Только живая, интересная беседа, сопровождающаяся демонстрацией опытов и приборов, показом кинофильмов и диапозитивов заинтересует кружковцев. Закончить занятие желательно показом готовых моделей и выступлениями старших воспитанников кружка.

На первом же занятии необходимо познакомить кружковцев с расписанием занятий, с порядком работы в мастерской и выбрать старосту кружка.

На всех последующих занятиях теоретическим беседам следует отводить первые 15-30 минут. Каждую из них руководитель должен хорошо продумать.

Очень важно, чтобы содержание бесед и их порядок соответствовали практическим занятиям. Для этого каждый руководитель, согласно программе, составляет свой рабочий план: перечисляет темы, основные практические работы и намечает время, необходимое для их выполнения. Этим планом предусматривается: организация массовых мероприятий, групповых и индивидуальных консультаций.

На каждое занятие кружка руководитель составляет краткий план, как это делается преподавателем на уроке. После занятия в этом плане отмечается выполненная работа. Это повышает качество занятий.

В план должны быть включены также доклады и рефераты членов кружка. Такие доклады по отдельным вопросам программы, как правило, проводятся в кружках старших учащихся. В кружках юных техников младшего возраста желательно отводить время для чтения научно-популярных книг и журнальных статей.

В каждом кружке руководитель предоставляет кружковцам право выбора темы для практических работ в пределах программы. Довольно легко это сделать в радиотехническом и электротехническом кружках. В авиамодельном и судостроительном кружках такой перечень тем дать сложнее, так как в этих кружках программой предусмотрены обязательные практические работы. Однако и здесь руководитель может найти различные варианты изготовления той или иной конструкции.

Такая работа развивает творческую самодеятельность кружковцев, позволяет членам кружка наглядно увидеть результаты своей работы, глубоко изучить конструкцию, более осмысленно применять на практике знания, полученные в школе.

Практическая работа в кружке проводится на каждом занятии после беседы. Руководитель раздает инструменты и материалы, объясняет приемы работ с ними, проверяет наличие чертежей у кружковцев. После этого кружковцы переходят к выполнению намеченной работы. Руководитель кружка наблюдает за правильностью чтения чертежа и рабочими приемами и в случае существенных ошибок, типичных для многих кружковцев, приостанавливает занятие и проводит дополнительный инструктаж.

Очень важно с первых шагов работы научить кружковцев рационально и организованно работать. Обычно начинающий юный техник при выполнении практического задания разбрасывает инструмент и материал по рабочему столу, делает много лишних движений и от этого быстро устает. Заметив это, руководитель объясняет кружковцам, как надо правильно организовать свое рабочее место, рассказывает о работе передовиков производства.

На изготовление некоторых самодельных приборов и моделей требуется значительно больше времени, чем отведено по программе. Поэтому часть работы учащиеся могут выполнить на дому в свободное время. Некоторые сложные работы выполняются коллективно путем разделения труда.

Руководитель кружка тщательно готовится к проведению практических работ, подбирает все необходимые материалы и инструменты, продумывает организацию работы. Каждая изготовленная модель или прибор испытывается и обсуждается на кружке. При обсуждении члены кружка должны отметить положительные и отрицательные стороны модели, указать, какие улучшения можно сделать. Техническая оценка и испытание продукции кружка имеют большое воспитательное значение, так как приучают учащихся к ответственности и аккуратности в работе.

Необходимо следить за тем, чтобы участники кружка постоянно улучшали качество своей работы, усложняли конструкцию модели.

Работу технического кружка следует строить на основе инициативы и самодеятельности учащихся. Необходимо, чтобы юные техники чувствовали полную ответственность за работу своего кружка. Первым на занятие кружка является дежурный. Он проверяет готовность помещения и порядок на рабочих местах, помогает руководителю подготовить опыты.

Дежурный назначается старостой кружка - первым помощником руководителя. Староста следит за посещаемостью и дисциплиной членов кружка, за сохранностью имущества, за общим распорядком работы.

Руководителю необходимо прислушиваться к предложениям кружковцев, давать им посильную общественную работу, помогать членам кружка понимать и правильно оценивать те или иные поступки товарищей.

Руководитель обязан воспитывать и всячески поддерживать чувство товарищества, взаимной помощи. Вся организация работы кружка должна отвечать правилу юных техников: «Научился сам - научи товарища».

Воспитание юных техников-активистов, владеющих организаторскими и техническими навыками, является одной из главных воспитательных задач кружка.

Кружок юных техников не должен замыкаться в своей работе. Каждый кружок может оказать реальную помощь ПТУ в изготовлении наглядных пособий.

Успешно работающих кружковцев необходимо поощрять и отмечать. Так, при демонстрации на уроке самодельного прибора следует назвать фамилию ученика, изготовившего прибор. Стимулирует работу кружка и приказ директора, отмечающий полезную деятельность отдельных членов кружка или всего кружка.

Из форм массовой работы по технике можно рекомендовать олимпиады, конкурсы, экскурсии, состязания, выставки и т.д. Каждое из этих мероприятий строится на основе широкой самодеятельности учащихся и органической связи теории с практикой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одной из важнейших задач ПТУ является развитие у учащихся творческой инициативы и самостоятельности, конструкторских и рационализаторских навыков. В связи с этим повышается роль технического творчества в формировании личности, способной в будущем к высокопроизводительному труду, технически насыщенной производственной деятельности.

Внеклассная работа по техническому творчеству в сочетании с учебными занятиями помогает ученикам приобрести глубокие и прочные знания в области технических наук, ценные практические умения и навыки; воспитывает трудолюбие, дисциплинированность, культуру труда, умение работать в коллективе. Занимаясь техническим творчеством, учащиеся могут практически применять и использовать полученные знания в различных областях техники, что в будущем облегчит им сознательный выбор профессии и последующее овладение специальностью.

Усилиями многих педагогов накоплен большой опыт работы с юными техниками, сложились конкретные организационные формы этого звена учебно-воспитательного процесса, разработаны основы работы занятий с учащимися ПТУ по различным направлениям технического творчества.

Техническое творчество - первая, но очень важная ступенька в трудовом становлении личности молодого человека.

Техническое творчество выступает средством совершенствования производства и развития самой личности, поэтому нацеленность на творческую деятельность должна стать основой подготовки учащихся и молодых специалистов.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Абдуллаев А.Б. «Система формирования технического изобретательства учащихся в учреждениях дополнительного образования» - Махачкала, Образование 2003 – 270 с.

2. Альтшуллер Г.С. «Творчество как точная наука» - М.: Сов. радио, 1979 – 183 с.

3. Калошина И.П. «Структура и механизм творческой деятельности» - М.: Изд-во МГУ, 1993 – 68 с.

4. Молянко В.А. «Техническое творчество и трудовое воспитание» - М.: Знание, 1988 – 256 с.

5. Сметанин Б.М. «Техническое творчество. Пособие для руководителей технических кружков» - М.: Молодая гвардия, 1981 – 85 с.

6. www.kudr-phil.narod.ru

7. www.nauka-shop.com

Изучением творческой деятельности, ее механизмов и закономерностей занимаются многие науки: философия, психология, педагогика, искусствоведение, кибернетика, информатика и т.п.

И, несмотря на то, что до создания единой науки о творчестве еще далеко, потребность в ней ощущается достаточно остро, особенно в разделе разработки методов творческого (продуктивного) мышления.

И в средних, и высших учебных заведениях большое внимание уделяется развитию способностей к генерированию новых нетривиальных идей в процессе решения творческих задач – эвристических способностей. Развитие этих качеств у будущих ученых, техников, менеджеров является важным фактором в преодоление инертности мышления и ускорения поиска решений поставленных задач.

Творчество выступает как средство обновления, развития, совершенствования человека, общества, форм и условий жизни людей. Основными его видами по традиции считаются художественное, научное, техническое творчество. Однако кроме них существуют и многие другие виды творчества: социальное, политическое, идеологическое и т.д.

Результаты творчества возникают в человеческой голове как духовные, идеальные образования – замыслы, представления, идеи, теории, художественные образы. Но окончательное выражение они получают в какой-то материальной, чувственно воспринимаемой форме – в словах, знаках, произведениях искусства, технических конструкциях.

В исторической традиции наука о творческой деятельности называется эвристикой (греч. «heurisko» – отыскиваю, открываю). Она формируется в виде суммы методов и приемов оптимизации индивидуального творчества.

Первоначально эвристика возникла в Древней Греции в виде метода обучения, в котором посредством наводящих вопросов учителя ученик приходил к правильному ответу. Искусство наведения на новое решение Сократ (469 – 399 г. до н.э.) назвал майевтикой (повивальным искусством)

Само слово «Эврика» появилось в лексиконе более 2000 лет назад. «Эврика!» – это по легенде восклицание древнегреческого ученого Архимеда (ок.287 – 212 г. до н.э.). Он создал учение о методах решения задач, выдвижения и обоснования гипотез, описал способы создания новых технических объектов из известных элементов. Термин «эвристика» ввел древнегреческий математик Папп Александрийский в III в. н.э. Обобщив труды античных математиков, он объединил творческие методы решения математических задач, отличные от чисто логических.

В Новое время первую попытку описать логику изобретения сделал Г.В. Лейбниц (1646 – 1716). Путь достижения цели он видел в расчленении понятий на элементарные ячейки – азбуку мысли – и последующем комбинировании. Его современник Х. Вольф (1679 – 1754) предложил ряд правил искусства изобретательства, а чешский математик Б. Больцано (1781 – 1848) описал различные методы и эвристические правила.

В России в начале ХХ в. ряд исследователей начинали создавать теорию творчества, среди них особенно выделяется инженер П.К. Энгельмейер, отстаивающий мысль о том, что процесс изобретательства, вопреки распространенному мнению, является тоже творческой деятельностью. Психологические исследования, проведенные в 20-30-е гг. выявили сходство когнитивных механизмов при решении творческих задач в разных областях деятельности (науке, искусстве, технике). Поэтому тщетны попытки деления творчества на высшие и низшие типы.

Основной признак творчества – новизна получаемых результатов. При этом речь идет не просто о новизне во времени, а о качественной новизне. Новым во времени является, например, каждый экземпляр серийной продукции, но по своим качественным характеристикам он представляет собой более или менее точную копию изготовленных до него экземпляров. Новизна творческого результата – это качественная новизна, связанная с его оригинальностью, своеобразием, неожиданностью, непохожестью на все, что существовало до сих пор . Чем больше качественно нового содержит творческий результат, тем выше уровень творчества.

В техническом творчестве, например, выделяют два уровня творческих достижений: рационализаторские предложения, в которых содержатся уже известные, но новые для данного предприятия творческие решения, и изобретения, представляющие собой оригинальные технические решения, имеющие мировую новизну.

В науке различают открытия разных уровней: открытие технически предсказанного явления; открытие явления непредсказанного, но вписывающегося в существующие теории; открытие существенно нового явления, требующее пересмотра имеющихся теорий.

Различными уровнями новизны характеризуются результаты и в других областях творческой деятельности.

Определение меры новизны творческого результата нередко является трудным делом и требует специальной экспертизы.

Новизна может быть объективной и субъективной. Объективная новизна предполагает, что результат является новым для человечества, что он получен в истории общества впервые. Субъективная же новизна имеет индивидуально-психологический характер; полученный субъектом результат нов для него, но на самом деле повторяет уже известное другим. Деятельность является творческой, если результат ее обладает хотя бы субъективной новизной. Но, конечно, общество выше оценивает творчество первооткрывателя, чем того, кто вторично «изобретает велосипед».

Другой основной признак творчества –социальная значимость (ценность, важность для общества) его результатов. Они должны представлять интерес не только для того, кто их получил, но и для других людей. Если продукт деятельности имеет ценность для его создателя, то он обладает индивидуальной значимостью. Но пока результат не станет известным другим людям, его социальная значимость остается под вопросом.

Общественная ценность творческих результатов определяется тем, какова их действительная роль в развитии тем или иных областей человеческого бытия. А это выясняется со временем. Известно, что многие выдающиеся творцы в течение жизни страдали от непонимания их творчества современниками и даже подвергались гонениям и насмешкам. Однако, в конце концов, история ставит все на свои места, и подлинно творческие достижения рано или поздно получают всеобщее признание.

Практическая и теоретическая ценность результатов творчества, их полезность и эффективность, их влияние на общество зависят не только от их сущности, но и от того, как общество их использует. Творчество инженеров способно вести к последствиям, имеющим в одних отношениях полезный, а в других – вредный характер. Научные открытия (например, в области ядерной энергетики) могут использоваться в интересах общества, и вопреки им. Социальная значимость результатов творчества может быть позитивной и негативной.

Между двумя указанными признаками творчества – новизной и социальной значимостью – существует сложная и противоречивая связь. Новый результат, как правило, не имеет еще социальной значимости: требуется время, чтобы его значение выявилось. Напротив, социально значимый результат – это результат, уже получивший общественное признание и, следовательно, переставший быть новым. Новизна и значимость – противоположности: новое еще не значимо, а значимое еще не ново . Парадоксальность творчества состоит в том, что оно соединяет эти противоположности. Творец не просто создает нечто новое, но и предчувствует заранее его будущую значимость. Творческий дар есть не только способность созидания – он есть еще и способность предвидения.

Таким образом, творчество – это деятельность, приводящая к качественно новым и социально значимым результатам .

Процесс творчества отличается большим своеобразием. Он складывается из нескольких этапов:

Постановка творческой задачи;

Поиск решения;

Рождение идеи, которая дает ключ к решению задачи;

Разработка концепции (плана, проекта, сценария), ведущей к искомому конечному результату;

Материализация результата – воплощение его в форму, доступную для восприятия другими людьми (текст, чертеж, изделие и т.д.)

Творчество часто связано с особым психологическим феноменом состоянием вдохновения, творческого экстаза, в котором субъект ощущает огромный прилив сил и проявляет удивительную активность и работоспособность. В творческом процессе большую роль играют неосознаваемые или плохо осознаваемые впечатления, импульсы, ассоциации, совершаемая бессознательно мыслительная работа.

Второй этап творческого процесса (поиск решения) иногда сопровождается явлением инкубации: человек отвлекается от творческой задачи, но в подсознании его продолжается поиск ее решения, подспудно вынашивается и созревает идея, ведущая к нему. На следующем этапе итоги такого неосознанного движения мысли в результате внезапного, неожиданного интуитивного озарения – «инсайта» – вдруг всплывают в сознании. И тогда субъекту представляется, что интуиция непонятным образом как бы подсказывает ему искомый результат.

Способность к творчеству не дана человеку природой. Она появляется и развивается у людей вместе с появлением и развитием культуры. Культура – это почва, на которой растет творческая деятельность. И в то же время вся культура – продукт творчества .

Происходящие в условиях индустриального общества процессы (в особенности ускорение темпов технического прогресса, повышение уровня жизни, рост образованности населения) резко увеличивают потребность общества в творческом труде. В современную эпоху развитие творческой активности людей во всех областях деятельности становится одной из важных социальных задач. И чем больше общество заинтересовано в прогрессе, тем больше почитается и поощряется в нем творчество.

Творчество по самому своему существу есть свободная деятельность. Где нет свободы творчества, там неизбежно угасание творческой активности. Творческий труд не терпит принуждения. Для творчески одаренной личности характерны самоотдача и преданность своему делу, стремление к совершенству в нем.

Общество нуждается в особо тонком социальном управлении, которое должно регулировать не только легко учитываемые общественные параметры, но и трудно фиксируемые, порой весьма неуловимые характеристики.

Вопросы управления и регуляции научно-технического творчества уже давно обсуждаются в литературе. Накопление большого эмпирического материала, создание разнообразных методик, эвристик, алгоритмов поиска новых решений, с одной стороны возродило целый ряд философских проблем, с другой – поставило новые задачи. Например: можно ли вообще управлять творческим актом? Если можно, то каковы механизмы этого процесса? Работают ли они только на организационно-административном уровне или возможно вмешательство и индивидуально-личностный поиск решения? Правомерно ли вообще считать технический проект, полученный с помощью эвристических средств, считать творческим продуктом?

В настоящее время известно около 40 различных методик, общей целью которых, несмотря на существенные различия в содержании, является оптимизация мыслительной деятельности субъекта или коллектива, решающего некоторую техническую проблему. Сами же методики классифицируются и ранжируются, систематизируются и сравниваются.

Со времени создания первой из известных методик – морфологического анализа Ф. Цвикки – прошло больше 50 лет и можно с полным основанием утверждать, что все они выступают, в первую очередь, средствами борьбы с психологической инерцией мышления ,которая является одним из главных тормозов при решении не только творческих, но и любых задач. Конечно, когда мысль ученого или изобретателя постоянно направлена на решение какой-либо проблемы, эффект психологической инерции снижается в течение определенного времени. Но вряд ли кто-нибудь будет возражать против ускорения этого процесса.

Однако сегодня достаточно очевидно, что вопрос об оптимизации творчества нельзя решать только на основе выявления, систематизации пусть даже и очень важных приемов, возникших в творческой деятельности. Методики поиска новых решений, ориентированные в основном на обобщение опыта, вряд ли могут надежным образом способствовать появлению принципиально новых идей. Наиболее выдающихся творцов прошлого и настоящего характеризует обычно независимость мышления и полная самостоятельность в определении направления поиска. Методики же творческого поиска регламентируют создание нового путем движения в поле уже сложившихся творческих методов.

С определенной степенью условности методы стимулирования эвристического поиска в решении нестандартных задач можно разделить на две группы:

1. Рациональные методы, систематизирующие проблемную ситуацию;

2. Психологические методики, активизирующие продуктивное мышление человека.

Психологические факторы продуктивной деятельности связаны с потенциальными способностями человека, трудно поддаются контролю и медленно меняются.

Творчество – процесс внутренне противоречивый. Вовлекаясь в этот процесс, личность одновременно должна занимать противоположные позиции и выполнять несовместимые друг с другом действия.

В процессе творчества человек должен, с одной стороны, решать поставленную задачу, а с другой – рефлектировать над своими действиями по ее решению, обдумывать и оценивать их. Но если человек анализирует свое мышление, то он мыслит о своем мышлении, т.е. предметом его мысли становится само мышление, а вовсе не та задача, на которую оно направлено. Парадоксальность ситуации состоит в том, что хотя человек в момент творческого вдохновения не может заниматься рефлексией, он вместе с тем и не может творить без нее. Ибо задача рефлексии – построение и фиксация тех нормативов, которые обеспечивают функционирование систем, разработка методов оперирования конкретными объектами, методов решения конкретных задач. И если творчество предполагает не использование готовых алгоритмов, а нахождение новых методов, то рефлексия составляет его необходимый компонент.

Творческая деятельность требует от человека полной самоотдачи, страстной увлеченности делом, глубокой преданности ему. И вместе с тем творческая личность должна быть способна «отделять от себя» результаты своей деятельности, отстраняться о них, смотреть на них посторонними глазами, чтобы представить их реальную, социально значимую ценность.

В истории известно немало случаев, когда самооценка творцом своих произведений оказывалась более верной, чем их оценка современниками, и они, невзирая на неприятие со стороны общества, продолжали следовать своим принципам (например, художники В. Ван Гог, П. Гоген, Т. Руссо). Но случалось и так, что из-за недостатка заинтересованности и увлеченности человек неверно оценивал перспективы своей работы и бросал ее на полпути. Например, Ньепс де Сен-Викторза 30 лет до Беккереляобнаружил, что урановая соль испускает лучи, засвечивающие фотопластинку, но он не придал этому значения – и прошел мимо открытия радиоактивности. А из-за неспособности беспристрастно оценить свою работу некоторые ученые «открывали» то, чего не самом деле не было, и при этом искренне верили в свои «открытия». Так, французский физик Р. Блондлов начале ХХ в. «обнаружил» несуществующие Х-лучи и опубликовал множество работ, посвященных их исследованию.

Принципиально новые и наиболее социально значимые результаты творчества получаются вследствие того, что творец подчиняет свою деятельность требованиям, выдвигаемым развитием культуры, но проявляющимся еще столь незаметно и в столь непривычных формах, что их, кроме него, никто не видит.

Но чтобы отступать от заданных культурой норм, творцу надо освоить их, и притом освоить значительно глубже, чем это делает просто потребитель культуры. А гениальные творения, улавливающие «ветер перемен» по его легким дуновениям, требуют этого в особой мере. Гений, как и все, – дитя своего времени, но чрезвычайно одаренное, любопытное и отважное.

Творческое мышление неалгоритмично . Для него не существует готовых, заранее известных канонов, образцов, рецептов, которым оно должно следовать. Оно движется по неизведанным путям, а потому его повороты непредсказуемы. Оно то и дело, как отметил Эйнштейн, «грешит против разума», совершая странные с точки зрения здравого смысла маневры и «безумные» скачки. Это вовсе не значит, что творчество предполагает нарушение законов логики. В конечном счете, оказывается, что ход творческого процесса им не противоречит. Когда дело сделано, тогда становится особенно ясной логическая неизбежность избранного творческим гением пути, а впоследствии учащиеся даже начинают недоумевать, почему столь простые и очевидные истины когда-то открывались с большим трудом.

Но абсолютная неуправляемость процесса творчества – не более чем иллюзия. Эта иллюзия порождается тем, что во время творческого «везения», когда все удается, от личности действительно не требуется никаких специальных усилий для нахождения способов развития мысли, и не требуется как раз потому, что используемые в это время способы мышления обеспечивают успех. Отсюда и впечатление, будто то, что он ищет, появляется «само собой».

На самом деле никакое творчество невозможно без управления творческим процессом. Даже самые неожиданные догадки и находки появляются не на пустом месте. Ведь творчество не сводится одним только актам «озарений» и «прозрений». Это кульминационные моменты творческого процесса, но не с них он начинается и не ими кончается. Они могут совершиться только после того, как на предшествующих этапах его была продумана постановка задачи, накоплена и освоена необходимая для ее решения информация, испытаны многие пути решения, оказавшиеся неудачными. А действительная ценность идей, рождающихся в эти моменты, выявится лишь тогда, когда на последующих этапах творческого процесса созданная на их основе концепция приведет к решению задачи. Творческая работа, которая делается до и после «озарений», сознательно и целенаправленно планируется и регулируется. Да и сами вспышки интуитивных «озарений» подчиняются некоторым закономерностям и происходят не помимо воли автора: если бы его разум не был озабочен поисками идеи, она бы не появилась.

Творческий процесс хотя и не алгоритмичен, но и не хаотичен. Творец фактически использует в своей деятельности целый ряд регулятивов, которые направляют ход его мысли, – принципов, методов, правил и т.д. Их можно разделить на две группы.

К первой относятся регулятивные средства, которые творческая личность получает «в готовом виде» (хотя освоение их и требует иногда немалого труда) из культуры своей эпохи :

Заданные существующей в данной сфере деятельности традицией методы, приемы, правила постановки и решения задач (парадигмальные нормы ), которые прочно вошли в практику и стали для тех, кто работает в той области, привычным рабочим инструментарием. Например, принципы и методы общепризнанной научной теории или господствующего художественного стиля.

Обобщающие имеющийся опыт эвристические приемы и методики , которые помогают искать решения задач, хотя, в отличие от четких алгоритмов, не определяют однозначно ход рассуждений и не гарантируют получение искомого результата. Например, методика мозгового штурма, синектика, ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) Альтшуллераи др.

Вторую группу регулятивов творчества составляют индивидуально-личностные установки и склонности , которые определяют поле поиска решений, отбор используемой информации, выбор способов действия и т.д. Таким образом, в творчестве наряду с сознательно и обдуманно применяемыми методами значительную роль играют регулятивы, которые используются субъектом непреднамеренно и безотчетно, не рефлектируются и не вербализуются.

Однако не следует преувеличивать роль подсознания в творчестве. Как она ни значительна, но творчество – это царство разума (интуиция есть тоже одно из проявлений разума). И если творец не всегда осознает путь, по которому он пришел к результату, то из этого нельзя делать вывод, что сознание его не участвовало в творческом процессе.

Вненаучное и научное познание. Специфика научного познания

Вопрос №18. Специфика научного познания. Отличие научного и обыденного познания действительности. Методы и формы научного познания

ДОКЛАД

к методическому совещанию в рамках недели Цикловой комиссии

«Общая характеристика и методы технического творчества»

В поисках различных средств повышения готовности учащихся к производительному труду, нам ни в коем случае нельзя обойтись без творчества. Сегодня мало кто сомневается в том, что творчество – весьма надежный резерв трудовой активности, развития мышления, да и вообще одно из мощных средств формирования всесторонне развитой, гармоничной личности – личности, без которой невозможно себе представить наши завтрашние успехи. Но эта проблема не так проста, как может показаться на первый взгляд. В самом деле, казалось бы, чего проще; бери и учи учащихся творчеству – техническому, научному, художественному. Но обучение творчеству очень сложный процесс, требующий систематического и продуманного подхода.

Техническое творчество – это, прежде всего средство воспитания. Воспитание таких важных качеств, как уважение и любовь к труду, пытливость, целеустремлённость, воля к победе. В определениях творчества, речь идет о создании чего-то нового, отличающегося от уже существующего.

Успехи ведущих зарубежных предприятий, фирм обусловлены наличием у них высококачественной машинной техники и оборудования и являются результат создания совершенных условий, истинно творческой массовой деятельности в области технического изобретательства, оперативного внедрения результатов в практику.

Рассмотрим аспекты развития технического творчества учащихся.

Сложному механизму творческого мышления присущи интуиция и логика. Мышление начинается там, где есть проблемная ситуация, предполагающая поиск решения в условиях дефицита информации. Интуиция представляет собой быстрое решение, полученное в результате длительного накопления знаний в определенной области.

Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивации (побуждения) связаны с потребностями человека. Слайд 2.

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение. Творческому воображению, фантазии принадлежит решающая роль в создании нового и развитии общества. Эта способность должна постоянно развиваться, стимулироваться и тренироваться Слайд 3.

Активизация творческого мышления предполагает знание факторов, отрицательно влияющих на него. Слайд 4.

В творческой деятельности учащихся важнейшую роль играет стратегия. Стратегия творческой деятельности – это генеральная программа действий, главное направление поиска и разработки.

Существует пять основных стратегий, а именно: Слайд 5.

1 Стратегия поиска аналогов. Связана с использованием ранее известной конструкции или ее части , отдельной функции при создании нового устройства.

2. Стратегия комбинирования. Подразумевает сочетательное использование самых разнообразных механизмов и их функций для построения новой конструкции.

3. Стратегия реконструирования. Связана с перестройкой существующих конструкций.

4. Универсальная стратегия. C вязана с равномерным использованием трех выше перечисленных стратегий.

5. Стратегия случайных подстановок. Применима в тех ситуациях когда трудно подобрать конкретный порядок действия и правильный вариант подбирается путем проб и ошибок.

Вывод: Исходя из всего вышесказанного, можно вывести ряд задач, которые должны стоять перед педагогом при активизации творческой деятельности учащихся: Слайд 6

Определить жизненные потребности учащегося, учитывая факторы тормозящие творческий процесс, и сформировать для него мотивационную составляющую

Определить стратегию дальнейшей деятельности

Подобрать необходимые методы развития технического мышления как основы технического творчества

Для развития технического мышления у учащихся, самое главное - создать у учащегося установку на творческий поиск.

Например, можно предложить учащимся посетить выставку технического творчества и там найти какое-либо устройство, которое можно использовать в новом решении. Можно рекомендовать просматривать техническую литературу (журналы, книги, определенные сайты) смотреть определенные телепередачи и т.п.

Очень важной психологической характеристикой развития технического мышления является обучение с применением затрудняющих условий. Для успешной реализации творческой деятельности учащихся и получения какого-либо конечного результата (получение модели, изделия или эскиза и т.д.) необходимо опираться на разнообразие методов решения проблемных технических задач.

Для получения результата творческой деятельности учащиеся могут опираться на методы технического творчества Слайд 7

Опытные педагоги считают, что целесообразно обучать какому-либо одному методу или нацеливать учащихся на освоение сразу всех имеющихся подходов и методов. Сначала учащиеся должны научиться свободно пользоваться небольшим набором из трех - пяти методов. Например, это могут быть широко используемые в творческой деятельности методы

Слайд 8

Рассмотрим краткую характеристику некоторых методов развития технического мышления учащихся и реализации технического творчества. Слайд 9

Метод временных ограничений (МВО) – основывается на учете существенного влияния временного фактора на умственную деятельность (впрочем, не только на умственную). Опыты показали, что при неограниченном времени решения задачи учащийся может находить несколько вариантов, продумывать в деталях свои действия, а также искомые качества и структуры объектов и т.п. При лимитированном времени, как правило, решение или может упрощаться – учащийся ограничивается использованием того, что он лучше всего знает.

Метод внезапных запрещений (МВЗ) – заключается в том, что испытуемому на том или ином этапе запрещается использовать в своих построениях какие-то типовые действия.

Метод скоростного эскизирования (МСЭ) – в подобных случаях от учащегося требуется как можно чаще рисовать все то, что он представляет мысленно в тот или иной момент. Может быть предложено непрерывно «рисовать» процесс размышления – изображать все конструкции, которые приходят в голову. Благодаря этому приему становится возможным более точно судить о трансформаций образов, устанавливать, то значение, которое имеют понятие и зрительный образ какой-либо конструкция.

Метод новых вариантов (МНВ) – заключается в требовании решать задачу по-другому, найти новые варианты, решения.

Метод информационной недостаточности (МИН) – применяется тогда, когда ставится задача особой активизации деятельности на первых этапах решения. В этом случае исходное условие задачи представляется с явным недостатком данных, необходимых для начала решения.

Метод информационной перенасыщенности (МИП) – основывается соответственно на включении в исходное условие задачи заведомо излишних сведений. Разновидностью этого метода является подсказка, подаваемая устно и содержащая в себе лишние данные, лишь затемняющие полезную информацию.

Метод абсурда (МА) – заключается в том, что предлагается решать заведомо невыполнимую задачу. Типичными вариантами абсурдных задач являются задачи на построение вечного двигателя.

Слайд 10 Метод мозгового штурма (ММШ) – заключается в том, что задачу предлагается решить группе учащихся, и на первом этапе решения они выдвигают различные гипотезы, порой даже абсурдные. Набрав значительное количество предложений, детально прорабатывают каждое из них. Данный метод развивает групповое мышление (работу в коллективе), позволяет делится личным опытом в решении подобных задач между членами группы.

Современная модификация мозгового штурма предложена американским морским офицером Осборном, который во время второй мировой воны был капитаном транспортного судна.

Однажды опасаясь нападения немецких подводных лодок на судно он собрал всю команду на палубу и попросил каждого высказать свои соображения по поводу того, как защитить безоружный корабль от торпеды. Один из матросов предложил всей команде выстроиться вдоль борта и когда торпеда будет приближаться, всем вместе разум дунуть на нее. Торпеда должна сбиться с курса и пройти мимо. Команда посмеялась и разошлась по кубрикам, однако Осборну идея показалась плодотворной и он установил на борту мощный вентилятор и при торпедной атаке отдул торпеду волновым потоком, создаваемым вентилятором. Уже после войны Осборн начал детальную проработку этого метода и его книга нашла широкое применение в учебных заведениях и компаниях США.

Сущность мозгового штурма – дать свободный выход мыслям из подсознания. По теории Фрейда, управляемое сознание является тонким слоем на массе неуправляемого подсознания. При мозговом штурме нужно создать условия, чтобы расковать подсознание.

Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.

Кафедра «Производство строительных изделий и конструкций»

Реферат на тему:

Методы технического творчества

Выполнил: студент гр. ПСК-51

Калюжный С.О.

Проверил: доцент каф. ПСК

Повитков Г.Ф.

Саратов 2013

Целью методов творчества является ускорение процесса решения проблем и повышение качества решения (уменьшение общественно-необходимого труда на единицу производимых жизненных благ). Основой методов служат законы развития техники и психологические особенности творческого процесса. Под каждую задачу ищется свой метод решения, состоящий из набора известных методов и неизвестных, так как в процессе жизнедеятельности человека постоянно меняются условия, цели, а, следовательно, и задачи.

Основной проблемой в поиске решения задачи является выход на "поле поиска", в котором находится решение. Каждый из методов, собственно, и "охватывает" свое поле поиска. В статье дано краткое описание наиболее известных методов. В работе дана классификация методов поиска решений по типу стратегии поиска (три класса):

эвристические методы (стратегия случайного поиска);

методы функционально-структурного исследования объектов;

класс комбинированных алгоритмических методов (стратегия логического поиска).

В число эвристических методов входят такие методы как :

"мозговой штурм" (А. Осборн: разделение в пространстве и во времени генераторов идей и критиков);

синектика (У. Гордон);

фокальные объекты (Ч. Вайтинг);

гирлянды случайностей и ассоциаций (Г. Буш, СССР);

списки контрольных вопросов (Д. Пойа, А. Осборн, Т. Эйлоарт).

Эвристические методы не могут гарантировать получения оптимального варианта решения, так как объект специально не изучается.

К классу функционально-структурного исследования относят следующие методы:

морфологический анализ (Ф. Цвикки, 30-е гг.);

матрицы открытия (А. Моль);

десятичные матрицы поиска (Р. Повилейко, Новосибирск);

функциональное конструирование (Р. Коллер);

морфологическое классифицирование (В. Одрин).

Системный поиск (у автора - систематический) есть системное исследование объекта. Стратегия поиска решения проблемы основана на составлении n-мерной статической матрицы по признакам исследуемого объекта. Ячейки в пересечениях строк и столбцов отражают все возможные реализации.

Эти методы отличаются лишь реализацией системного исследования структур и функций объектов. Это больше относится к методам математического анализа, что не входит в круг рассматриваемых здесь вопросов.

К классу комбинированных алгоритмических методов относятся:

алгоритм решения изобретательских задач – АРИЗ (Г. Альтшуллер, РФ);

обобщенный эвристический метод (А. Половинкин);

комплексный метод поиска решений технических проблем (Б. Голдовский);

фундаментальный метод проектирования (Э. Мэтчетт);

эволюционная инженерия (С. Пушкарев).

Поиск решений с использованием этих методов является системным и целенаправленным. Рассмотрение АРИЗ как наиболее широко применяемого метода дано в следующем подразделе раздела ТРИЗ.

Таким образом, решение задачи зависит от характера задачи, от степени полноты и достоверности исходной информации, и от личных качеств разработчика: от его способности умело ориентироваться в информационной среде, от степени владения методологией познания и творчества.

Помимо прямого продукта творческой деятельности, отвечающего поставленной цели, возникает и побочный. В удачный момент этот побочный продукт может проявиться в виде подсказки, ведущей к интуитивному решению.

Творчество как процесс создания нового выражает созидательный, преобразующий труд человека (единство познания и преобразования . Структура творческого процесса есть последовательность этапов: Мотивация (Потребность) -> Целепологание -> Сбор Информации -> рождение новой Идеи -> формирование Образа будущего -> Воплощение в жизнь . Причем, на каждом из этапов осуществляется поиск и выбор Функций объекта и его Структуры .

В итоге анализа классификации на основе трех стратегий поиска оказывается более строгой классификация по двум стратегиям: неформализованные и формализованные системные методы поиска решений. При этом АРИЗ представляется как один из сценариев поиска, в который составной частью (одним из этапов АРИЗ) входит метод системных исследований (структурно-функциональный анализ, или, иначе говоря, морфологический метод).

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ

Методы технического творчества, базирующиеся на объективных закономерностях, открытых наукой, являются основой создания новых решений технических задач с общественной значимостью. Известно множество практических методов технического творчества, которые различаются по своей эвристической ценности, уровню разработки, общности применения, четкости определения. Фонд методов технического творчества постоянно меняется. Одни найденные методы решения изобретательских задач становятся стереотипными и используются для решения других задач аналогичного типа. Некоторые методы технического творчества постепенно разрабатываются до уровня жесткого алгоритма и становятся методами решения тривиальных технических задач, причем и сами задачи, решаемые этими методами, становятся тривиальными. Чем более общим является метод решения изобретательских задач, тем дольше он сохраняет свои эвристические свойства.

Методы технического творчества еще недостаточно систематизированы и классифицированы. Научно обоснованные методы технического творчества должны удовлетворять следующим основным требованиям: они должны отражать обобщенный опыт работы изобретателей, быть достаточно понятно определены и легко актуализироваться, должны быть определены возможная роль и место метода в творческом процессе изобретателя и обобщены типовые условия применимости методов. Методы должны иметь единую и четкую классификацию. Следует также обобщить известные приемы комбинирования методов, расчленения их на разновидности, приемы и операции, объединения методов в программы решения изобретательских задач.

Остановимся подробнее на классификации методов изобретательства. Такая классификация может осуществляться по различным признакам.

По признаку общности методы изобретательства можно разделить на всеобщий, общие и частные методы изобретательства. Всеобщим методом изобретательства, как и всякого творчества, является марксистско-диалектический метаметод, причисляемый нами к стратегическим средствам решения изобретательских задач. Общие методы изобретательства применяются для решения широкого круга изобретательских задач в разных областях техники. К таким методам можно отнести методы эвристической аналогии, эвристического объединения, эвристической инверсии и т. д. К частным методам изобретательства принадлежат методы, предназначенные для решения специальных изобретательских задач или задач в определенной, как правило, узкой области техники. В их число входят, например, метод превращения возвратно-поступательного движения во вращательное, метод отдаленной гибридизации, метод компаундирования и т. д.

Следует отметить, что деление методов на общие и частные является условным: практически трудно очертить границу между одними и другими. Кроме того, в изобретательской практике узкоспециальные частные методы нередко применяются для решения ранее не предусмотренных задач и дают в случае успеха, как правило, весьма оригинальные решения.

По признаку детерминированности методы изобретательства можно делить на эвристические и алгоритмические. Жестко детерминированные алгоритмические методы принципиально непригодны для нахождения решения изобретательской задачи, хотя и могут быть использованы в творческом процессе изобретателя для осуществления операций репродуктивного типа.

Эвристические методы (неполные алгоритмы, рекомендации, предписания, не обладающие свойствами детерминированности и обязательной результативности) в настоящее время являются основными при решении изобретательских задач.

По назначению методы изобретательства, применяемые для оптимизации творческого процесса изобретателя, упрощенно классифицируются следующим образом.

	Стадия творческого процесса	Основные методы
	Подготовка	поиска информации выявления общественных потребностей прогнозирования выбора темы
		анализа информации постановки задачи определения поля решения выбора средств решения задачи
	Поиски решения	Генерирование идей Апробация идей Верификация идей
	Реализация	Конкретизация и оформление решения Опытная проверка решения Освоение, распространение и пропаганда решения

По уровню сложности методы изобретательства разделяются на простые и сложные.

К простым причисляют способы постановки, решения, реализации изобретательской задачи, содержащие элементарные операции, применяемые в определенных типовых ситуациях. Таковы, например, метод смешивания ингредиентов вещества, метод применения гибких промежуточных элементов для соединения технических объектов или их частей и т. д.

Сложные методы содержат элементы нескольких простых. Так, метод поэтапной мозговой атаки содержит элементы обратной мозговой атаки, прямой мозговой атаки, двойной мозговой атаки и мозговой атаки экспертов. Простые и сложные методы изобретательства, как правило, применяются для выполнения определенной стадии или шага творческого процесса изобретателя.

В связи с развитием кибернетики в последнее время принято подразделять методы изобретательства на методы, предназначенные для решения изобретательских задач человеком, методы решения изобретательских задач кибернетическими машинами и методы, предназначенные для решения человеком в содружестве с кибернетическими машинами. Некоторые из этих методов могут быть универсальными.

По эвристическому принципу методы решения изобретательских задач можно условно разделить на следующие основные виды: методы эвристической аналогии, эвристического комплекса, эвристического разделения и редукции, эвристической инверсии и методы эвристического комбинирования. Эти основные группы, в свою очередь, делятся на множество методов, имеющих свои особенности и приемы.

Особое практическое значение для изобретателей имеет классификация задач по эвристическому принципу, облегчающему выбор методов для поиска конкретного решения.

МЕТОДЫ ЭВРИСТИЧЕСКОЙ АНАЛОГИИ

Методы эвристической аналогии основываются на естественном стремлении человека к подражанию. С помощью этих методов изобретательские задачи решаются путем усмотрения аналогичных ситуаций в природе, технике, общественных и других явлениях и использования найденных аналогий для устранения противоречий, создавших проблемную ситуацию.

Простейшие аналогии видит каждый. Обнаружение скрытых аналогий - типичное качество изобретателя. Изобретатель прежде всего тот, кто видит аналогии качеств и свойств, хороший изобретатель тот, кто видит аналогии функций и поведения, наилучший изобретатель усматривает аналогии отношений и пропорций и великий изобретатель тот, кто способен усмотреть аналогии изобретательских задач и средств их решения.

Древнейшей группой методов аналогии является группа методов аналогии с природой. Природа была учителем изобретателя. Первые орудия труда человек находил непосредственно в природе. Потом он стал познавать свойства объектов природы и использовать их для удовлетворения своих потребностей. Так, например, некоторые племена Африки используют навоз в качестве связующего материала, а пепел навоза - как белила.

Начиная рассматривать эвристические методы изобретательства, следует оговориться, что методы аналогии, как и другие эвристические методы поиска решения задач, не гарантируют достижения решения в каждом отдельном случае и могут привести к ошибочным результатам. Так, например, в XVIII веке представляли себе, что условия плавания аэростатов в воздухе имеют полную аналогию с условиями плавания морских судов, поэтому предлагалось много проектов управляемых аэростатов с парусами, веслами и рулями. Управляемые аэростаты д"Артуа, Массэ и Христиана Крамба имели по два весла. Аэростат Гютона де Морво имел прямоугольный руль, аэростат Менье - треугольный руль, аэростат Миолана и Жанины - руль в виде хвоста рыбы. Аэростат Мартина был оборудован вертикальным парусом над корзиной, а аэростат Карры имел целых три паруса. Эти решения по аналогии успеха не имели.

Каждый из эвристических методов имеет свои сильные и слабые стороны, границы применяемости, разновидности, вариации, приемы. Ограничимся перечислением наиболее распространенных эвристических методов с примерами их использования в изобретательской практике.

Метод приспособления природных конструкций и веществ для технических целей предусматривает проведение ряда несложных операций с объектами природы.

Древнейшие галечные орудия представляли собой камни, окатанные движением морской или речной воды и наскоро оббитые немногими ударами в рабочей части. Первый топор в северных областях земного шара изобретен путем приспособления нижней челюсти пещерного медведя

Метод палеобионики заключается в использовании для поиска решения изобретательской задачи прототипов вымерших животных и растений.

Изобретатели Ю. Буштедт, Л. Лагиян, Н. Литвинов изобрели двухъярусную буровую колонну по аналогии с конструкцией зубов вымерших палеоящеров (авт. свид. СССР№ 161008).

Метод биомеханики рекомендует создать конструктивные изобретения по аналогии с механическим принципом действия объектов природы. Русский ученый П Л Чебышев в конце прошлого века разработал "стопоходящую машину", используя принципы движения ног кузнечика.

Метод биохимии рекомендует использовать процессы по аналогии с биохимическими реакциями, ферментами, катализаторами и т. п. Этот метод был использован при создании способов искусственного получения хлорофилла, хинина, мочевины, красителей и др.

Метод биоархитектуры заключается в использовании аналогии с формами, архитектоникой и пропорциями живой природы для решения изобретательских задач. Польский архитектор А Карбовский применил в жилищном строительстве опыт пчел в сооружении восковых сот, которые являются идеальной формой для монолитных конструкций - сотовых стен, ограждений, радиаторов и т. д.

Метод биокибернетики применяется для решения множества изобретательских задач вплоть до воссоздания искусственных биологических структур, процессов и функций, построения кибернетических устройств, способных осуществлять логические операции Создан целый ряд кибернетических устройств для решения интеллектуальных задач по аналогии с природными объектами, как например, "Перцептрон" Ф. Розенблата, "Личность Олдос" Дж. Лоулина, "Гомункулюс" Дж и С. Геллахоннов и др.

Метод аналогии с предметами, явлениями и веществами неживой природы также позволяет в ряде случаев решать изобретательские задачи Так, сотрудник Грозненского нефтяного научно-исследовательского института Я. Мирский для молекулярного раздела нефти создал молекулярные сита на основе аналогии с природными камнями - неолитами.

Метод аналогии с физическими явлениями позволил Г. Галилею изобрести маятник для измерения биений пульса по аналогии с раскачивающейся люстрой в Пизанском соборе.

Метод аналогии с общественными явлениями был использован Т Гротгусом для создания способа и теории электролиза воды. Механизм электропроводности, по Гротгусу, может быть представлен как цепочка последовательных разложений и воссоединений молекул воды и выделение крайних звеньев цепочки в виде свободных элементов у полюса тока. "Цепочка Гротгуса", как писал сам автор, возникла по аналогии с модным танцем того времени "grand chatne".

Метод прецедента применяется для создания новых технических объектов по аналогии с разработанными в прошлом изобретениями. Английский изобретатель Эверитт создал автомат для продажи спичек по аналогии с автоматом для продажи "священной воды", изобретенным еще Героном Александрийским (I век до н э.).

Метод реинтеграции (метод нити Ариадны) заключается в создании нового сложного технического объекта или процесса по аналогии с одной особо значащей деталью, операцией или простым техническим объектом. Известный изобретатель Ф. Цандер в 1930 г. создал свой ракетный двигатель ОР-1 по аналогии с паяльной лампой.

Метод применения стандартных копирующих приспособлений (трафаретов, шаблонов, масок, моделей и т д) использовал Т. А. Эдисон, когда он в 1875 г. создал мимеограф, применив парафиновый трафарет, под который подкладывалась чистая бумага Для размножения печатного текста по трафарету прокатывали валиком, смоченным специальными чернилами.

Метод замещения принципа работы технического объекта эквивалентным использовали проф. А. Лясс и сотрудники из научно-исследовательского института технологии и машиностроения, которые изобрели новый способ уплотнения формовочной смеси путем замещения традиционного принципа другим, эквивалентным: они предложили уплотнять формовочную смесь заливкой. Авторам изобретения в 1967 г. присуждена Ленинская премия; лицензия на него была продана во Францию с правом использования ее в Испании, Португалии и Швейцарии.

Метод замещения конструкций их эквивалентами использовал финский изобретатель Э. Хенриксон при создании новой конструкции замка без пружин, применив" поворачивающиеся шайбы кассового аппарата.

Метод замещения материалов их эквивалентами позволил Т. А. Эдисону в 1900 г. изобрести железо-никелевые щелочные аккумуляторы вместо применявшихся тогда свинцовых аккумуляторов.

Метод протезирования заключается в подборе и замещении элементов технического объекта или живого организма функционально аналогичным техническим устройством, в случае, когда регенерация или замена тождественными запасными частями невозможны. Еще русский изобретатель И. Л. Кулибин в 1791 г. создал весьма совершенные протезы ног. Творческий коллектив под руководством Д. М. Иоффе изобрел протез плеча с биоэлектрическим управлением (авт. свид. СССР № 240176).

Метод увеличения размеров основан на существующей тенденции к увеличению размеров прототипа некоторых технических объектов. Метод прост и применяется с древнейших времен, о чем свидетельствуют гигантолиты, бифасы и мегалитические сооружения каменного века. Так, путем увеличения размеров ножа была изобретена сабля. Прием этого метода: увеличение технического объекта до предельно возможных размеров - гиперболизация,- дал множество новых технических устройств - гигантские экскаваторы, турбины, самосвалы, прокатные станы, корабли, самолеты, дирижабли.

Метод уменьшения был известен уже на заре изобретательства, о чем свидетельствуют микролиты в виде проколок, шипов-вкладышей весом в несколько граммов и даже миллиграммов. Методом уменьшения размеров автомобильного счетчика пройденного пути был изобретен курвиметр для измерения расстояния на картах и чертежах.

Метод моделирования позволяет решать многообразные изобретательские задачи. Для этой цели можно использовать физическое (миниатюрное, партикулярное), математическое и кибернетическое моделирование. Методом кибернетического моделирования зрительного аппарата человека сотрудники центра перспективных исследований компании "Дженерал Электрик" создали биоэлектрический датчик положения - визилог, сигнализирующий о своем положении в пространстве. Визилог может быть использован в космической навигации.

Метод имитации заключается в создании таких технических объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду аналогичны какому-то объекту, но по ряду других свойств (например, по химическому составу, структуре) не соответствуют ему. Чукчи для приманки животных изобрели особый инструмент из кости - вабик, имитирующий поскребывание по льду нерпы. Конструкцию детского игрушечного автомата Б. Д. Робустов, С. С. Ферапонтов и М. К. Пучков создали путем имитации боевого автомата (авт. свид. СССР № 242726).

Метод псевдоморфизации предполагает выполнение" одного технического объекта в форме другого, имеющего совершенно иное назначение, с целью создать ложное представление. По методу псевдоморфизации создано огнестрельное оружие в виде тросточки, зажигалка в виде пистолета, авторучка в виде гвоздя, копилка в форме книги, радиоаппарат в виде бумажника и др.

Метод антропоморфизации заключается в создании человекоподобных по внешнему виду технических конструкций. Методом антропоморфизации созданы андроиды - железный "человек-привратник" Альберта Великого, "писец" Ф. Кнауса, "флейтист" Ж. Вокансона, "парикмахер" Г. Грасфельдера, а также куклы, кубки в форме человеческой головы, кариатиды - венчающие части колонн, служащие опорой для антаблемента или арки, и т. д.

Метод аналогии с формой животных и растений целесообразен не только с технической, но и с художественной точки зрения, поскольку пропорциональность, гармоничность, цветовые характеристики природных аналогов могут быть с успехом применены для создания совершенных и красивых технических изделий. Особый кастет, который по форме представляет собой почти точный слепок когтей тигра, изобрели индейцы. В истории изобретательства известны также "летающий голубь" Архита Теренского, швейная машина "белка" С. Б. Эллиторпа.

МЕТОДЫ ЭВРИСТИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ

Методы этой группы предполагают поиск решений изобретательских задач в направлениях, противоположных традиционным, в инвертировании технического объекта, изменении расположения элементов объекта, уравновешивании нежелательных факторов средствами противоположного действия. Инверсии можно подвергать сами технические объекты, их элементы, структуру, агрегатное состояние, форму, параметры движения. Некоторые методы инверсии, например, метод инверсии гетерогенных структур в гомогенные, метод деструкции, применяются редко, в основном для решения ряда специальных задач; другие, например, методы антитезиса и компенсации, распространены и имеют универсальные свойства.

Метод инверсии агрегатного состояния веществ применяется с целью достижения технического эффекта путем преобразования агрегатного состояния веществ. Этот метод позволил изобрести холодильные компрессоры, сатуратор, льдогенератор, ингалятор, пульверизатор.

Метод инвертирования заключается в изменении расположения в пространстве традиционного технического объекта (нижней частью вверх или набок), превращении объектов горизонтального типа в объекты вертикальной композиции, перестановке элементов технического объекта в обратном порядке. Стенд для испытания и обкатки гусеничных повозок, созданный изобретателем М. Г. Жарновым, отличается тем, что в качестве бесконечной ленты и поддерживающего механизма применена ходовая часть гусеничной повозки, перевернутая опорными роликами вверх (авт. свид. СССР № 79242).

Метод инверсии плоскости действия технического" объекта позволил изобретателю Э. Берлинеру в 1887 г. изменить плоскость записи звука на валике фонографа Т. А. Эдисона и записать звук на пластинке.

Метод инверсии одних физических величин в другие чаще всего применяется в приборостроении, радиотехнике и электротехнике. Распространенным приемом является инверсия оптических, механических, звуковых, тепловых и других величин в электрические. Так, например, путем инверсии механических колебаний иглы, увлекаемой извилинами звуковой борозды вращающейся патефонной пластинки, в электрические колебания звуковой частоты был создан адаптер.

Метод инверсии вредных сил в полезные позволил инженеру А. Е. Маноцкову создать планер, у которого вибрация крыльев не оказывает вредного воздействия на пилота, а используется для создания дополнительной подъемной силы.

Метод антитезиса заключается в использовании для создания нового технического объекта явлений, процессов, приемов и свойств предметов, диаметрально противоположных традиционным.

Уже на заре изобретательства первобытные племена обрабатывали твердый кремень с помощью более мягкого рога или кости. Изобретатель активной турбины К. Г. Лаваль в 1889 г должен был решить проблему вращения турбины при скорости 30 тысяч оборотов в минуту. Традиционный прием - применение укорочения, утолщения и упрочения вала - не давал желаемых результатов, поскольку добиться точного уравновешивания турбинного колеса практически оказалось невозможным. Лаваль поставил свой знаменитый опыт с гибким валом из камышового стебля и решил проблему методом антитезиса - применением податливого гибкого вала.

Разновидностями метода антитезиса можно считать методы регенерации, рекуперации, инверсии жестких и твердых материалов в гибкие и пластичные.

Методы инверсии асинхронных процессов в синхронные или наоборот заключаются в целесообразном изменении протекания процессов во времени. Изобретатели В. Т. Яшков, А. В. Якименко и А. В. Худяков предложили аудиометр, отличающийся тем, что в нем применен блок синхронизации, содержащий схему совпадения сигнала коммутатора и сигнала начала записи (авт. свид. СССР №240167).

Метод механической компенсации представляет собой уравновешивание нежелательных и вредных факторов механическими средствами противоположного действия. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте хлебопекарной промышленности создан дозатор жидкости, отличительной особенностью которого является то, что для точности дозирования путем уравновешивания поплавка со штоком цилиндра в момент отсечки дозы на штоке укреплен уравновешивающий груз (авт. свид. СССР№ 188695).

Творчество - мышление в его высшей форме, выходящее за пределы известного, а также деятельность, порождающая нечто качественное новое. Последняя включает в себя постановку или выбор задачи, поиск условий или способа её решения и в результате - создание нового.
Творчество может иметь место в любой сфере деятельности человека: научной, производственно - технической, художественной политической и т.д.
В частности, научное творчество связано с познанием окружающего мира. Научно - техническое творчество имеет прикладные цели и направление на удовлетворение практических потребностей человека. Под ним понимают поиск и решение задач в области техники на основе использования достижений науки.
В течение всей человеческой истории, ученные и изобретатели, прошлого для создания нового использовали малопроизводительный метод «проб и ошибок». Бессистемно перебирая большое количество возможных вариантов, они находили нужное решение.
При этом чем сложнее задача, чем выше её творческий уровень, тем больше возможных вариантов её решения, тем больше «проб» нужно совершить. В связи с этим творческие находки имели преимущественно случайный характер. От первой повозки с колесами до изобретения колеса со ступицей и спицами (2 тыс. лет до н.э.) прошло около двух тысячелетий. Однако история человечества показывает, что в целом период реализации творческих идей имеет ярко выраженную тенденцию к сокращению. Действительно, если от печатных досок до изобретения книгопечатания прошло «лишь» шесть веков и затем до создания печатной машинки четыре века, то, например, транзистор, изобретённый в 1948 г., был реализован в 1953г. В эпоху современной научно - технической революции потребность в новых технических решениях высокого уровня существенно возросла и продолжает увеличиться, что постоянно повышает требования к производительности, эффективности и качеству творческого труда.
Творчество представляет собой явление, относящиеся прежде всего к конкретным субъектам и связанное с особенностями человеческой психики, закономерностями высшей нервной деятельности, умственного труда. Одни ученные считают, что мышление начинается там, где создалась проблемная ситуация, которая предполагает поиск решения в условиях неопределённости, дефицита информации. Другие утверждают, что определяющим механизмом творчества является не логика, а интуиция. И, действительно, интуиция нередко помогает в поиске правильного решения, однако при этом следует отметить, что если раньше явление интуиции относилось к чему - то мистическому и сверхъестественному, то в настоящее время доказали, что интуиция имеет материалистическое объяснение и представляет собой быстрое решение, полученное в результате длительного накопления знаний в данной области и, следовательно, длительной подготовки. Это, скорее, итог умственной деятельности, чем начало. Таким образом, интуиция приходит в качестве вознаграждения за труд ученного и поэтому сложному механизму творческого мышления присущи как интуиция, так и логика.
Специфический акт творчества — внезапное озарение (инсайт) -заключается в осознание чего-то, всплывшего из глубин подсознания, в схватывании элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантирует решение задач.
Поиск решения творческой задачи у заинтересованного и квалифицированного учёного всегда продолжается в подсознании, в результате чего могут быть решены самые сложные задачи, причём сам процесс обработки информации при этом не осознаётся. В сознании отражается лишь результат (если он получен). Поэтому исследователю иногда кажется, что на него ниспослано озарение, что удачная мысль пришла недавно откуда. Можно констатировать, что человек использует это явление каждый раз, когда он откладывает какое - нибудь дело, чтобы дать мыслям созреть, и, таким образом, рассчитывает на работу своего подсознания.

Системное исследование технического объекта требует рассмотрения среды, надсистемы (в которую среда входит) и её элементов (подсистем) на разных иерархических уровнях, а также связей, структуры и организации системы (управления, цели). При системном подходе решающие значение следует придавать внутренней организации системы, её многоуровневости. Членение системы на подсистемы определяются внутренними свойствами системы.

Представляя технический объект как систему, нужно в первую очередь рассмотреть в нём такие свойства, которые не получаются «алгебраическим сложением» свойств элементов (например, биметаллическая пластина при нагреве изгибается, что не свойственно монометаллическим элементам).

Любая система представляет собой комплекс взаимодействий, посредством которых она проявляется как нечто определённое и целостное. Всякое взаимодействие представляет собой процесс обмена систем веществом, энергией, информацией и т.п., имеет переменный характер, противоречие (борьба) периодически чередуется с содействием (сотрудничеством). Роль и значение взаимодействий противоречия и содействия в мироздании не равноценны. Только диалектические противоречия выступают в качестве внутреннего импульса, источника движения и развития природы, общества, мышления, техники.

Противоречия в технических системах чрезвычайно разнообразны по форме и проявлениям, имеют преходящий исторический характер, взаимосвязаны и взаимообусловлены. В процессе решения научно - технических задач последовательно выявляются в начале внешние, а затем внутренние противоречия на все более углубляющемся уровне. Внешние противоречия предшествует научно - технической задаче и создают мотивы для её выявления и решения. Среди внутренних противоречий (противоречий самой структуры системы) выделяют основные и главные технические и физические противоречия.
Технические противоречия возникают между элементами системы и их частями, между техническими параметрами и свойствами. Они состоят в том, что, например, увеличение мощности полезного агрегата может вызвать недопустимое ухудшение экологической обстановки или требуемое повышение прочности вызывает недопустимое увеличение массы конструкции и т.д.
Физические противоречия состоят в наличии у одного и того же элемента системы (её мысленной модели) взаимопротивоположных физических свойств или функций. Например, элемент электрической схемы должен быть проводником, чтобы выполнялось другое. Это противоречие разрешает другой элемент - диод.
Путь к решению задачи, к созданию качественно новой технической системы, лежит через выявление всё более глубоких противоречий и нахождение способов их разрешения. В этом состоит одно из проявлений закона перехода количественных изменений в качественные. В то же время новая техническая система представляет собой органический синтез нового и некоторых элементов прежних решений в новом целом, демонстрируя тем самым действие закона отрицания как фундаментального принципа диалектики, определяющего всякое развитие. Знание особенностей развития технических систем необходимо для выяснения резервов и определения целесообразности совершенствования донной системы или создания принципиально новых решений.
В связи с тем, что жизнеспособными оказываются только те технические решения, которые соответствуют закономерностям развития техники, особую ценность представляет способность изобретателя правильно предвидеть направления и тенденции возможного изменения исходной технической системы и действовать в соответствии с этими закономерностями.
Предвиденные элементы теории познания являются основными методологическими средствами научно - технического творчества, к которым относятся также эвристические приёмы и методы активизации и научной организации творческого труда. Приведём некоторые из них.
. Приёмы дробления и объединения (частей или операций). Например, гайка, резьба и корпус, который выполнен отдельными деталями, может быть снят с болта без свинчивания, а объединение в автомобильном колесе двух шин позволяет намного повысить его надёжность.
. Приём вынесения (отделения мешающей части или выделения единственно нужной). Например, при флюорографии для защиты от рентгеновских лучей многих органов на пути излучения ставят защитные барьеры, оставляя доступными для него только нужные части грудной клетки.
. Приём инверсии (вместо диктуемого условиями задачи действия использовать противодействия). Например, в устройстве для тренировки пловцов навстречу подаётся вода, а сам пловец остаётся на месте.
. Приём перехода в другое измерение использован, например, в предложение хранить брёвна в воде в виде пучков диаметров, превышающим длину, и устанавливать пучки в вертикальном положение.
. Приём универсальности (ручка портфеля может одновременно служить эспандером).
. Приём обращения вреда в пользу может быть реализован, например, при разливах рек и опасности наводнения путём размещения на берегах серии больших резиновых резервуаров, которые заполняют с помощью помпы «лишней» водой из реки. Такие водяные дамбы строятся и убираются буквально за минуты.
. Приём самообслуживания использован, например, в предложение повысить стойкость плит корпуса дробеметного аппарата путём придания им свойства магнита, удерживающего на своей поверхности постоянно обновляющийся слой дроби. Таким образом, сущность многих (в том числе перечисленных) эффективных приёмов творчества раскрывается в их названиях.
Идеальное решение - это наиболее сильное из всех мыслимых решений данной задачи. Очень важно научиться пользоваться понятиями об идеальных машинах, процессах или материале. Например, идеальной может быть признана лампочка накаливания с контактами из ртути, обеспечивающими её включение в одном положение и выключении - в другом. Таким образом, необходимые действия осуществляются без выключателя в виде отдельного элемента в цепи.
При работе над изобретением необходимо стремиться максимально, приблизиться к идеальному результату, значительно улучшить требуемые показатели, не ухудшив других.
Важным общенаучным методом познания является аналогия.
На практике используется в основном четыре вида аналогии: прямая, символическая, личная и фактическая.
При прямой аналогии рассматриваемый объект сравнивается с более или менее схожим из другой области техники или живой природы. Например, датчик, реагирующий на движущийся объект так же, как глаз лягушки на пролетающую муху.
Символическая аналогия (обобщённая, абстрактная) требует формулировки в парадоксальной форме сути явления или понятия. Например, пламя - видимая теплота; прочность - принудительная целостность и т.п.
Личная аналогия представляет собой отождествление себя с исследуемым объектом. Для этого решающий задачу должен вжиться в образ совершенствуемого объекта с целью выяснения возникающих при этом ощущений, т.е. «прочувствовать» задачу.
При фактической аналогии в объект вводятся какое — либо фактические средства, выполняющие то, что требуется по условиям задачи. Например, «волшебная палочка», «золотая рыбка» и т.д.
В научно - техническом творчестве обязательно используется такой общенаучный метод, как анализ. Широкое распространение в творческой деятельности получил, например, морфологический анализ, или метод морфологического ящика, состоящий в систематическом исследовании всех мыслимых вариантов, вытекающих из закономерностей строения (т.е. морфологии) совершенствуемой системы.
Метод предусматривает: формулировку задачи; составление списка характерных параметров (или признаков) объекта. Например, для такой технической системы, как авторучка, характерными признаками являются: перо или шарик, баллон или механизм для наполнения ручки чернилами и т.п. К таким признакам предъявляются определённые требования. Они должны быть существенными для любого решения; независимый друг от друга; охватывающими все аспекты задачи; достаточно немногочисленными, чтобы обеспечить быстрое изучение; составление списка частичных решений для каждого параметрами или признака. По каждому признаку записывают возможные варианты. Целесообразно при этом указать, что данного параметра нет вообще, что облегчает выход к новым и иногда эффективным решениям; определение функциональной ценности всех возможных сочетаний. На практике чаще всего используют морфологическую карту, т.е. составляют двухосную таблицу, в каждой клетке которой оказывается один вариант.
В заключение необходимо выбрать наиболее приемлемое решение, для отбора которого особых правил нет, но целесообразнее всего выбирать несколько главных элементов, а остальные подбирать так, чтобы они соответствовали и усиливали главные элементы.
Наиболее целесообразно использовать морфологический анализ при решении конструкторских задач общего плана, проектирование машин и поиске компоновочных или схемных решений. Он может применяться для прогнозирования развития технических систем, при определении возможности патентования оригинальных комбинаций основных параметров.
Интерес представляет также методы психологической активизации коллективной творческой деятельности. Одним из них является «мозговая атака», предложенная А.Осборном. Для устранения психологических препятствий, вызываемых, например, боязнью критики, процессы выработки идей и их критической оценки в мозговой атаке разделены во времени и проводятся, как правило, разными группами людей. Первая группа только выдвигает различные предложения и варианты решений без критики. В неё желательно включать людей, склонных к абстрагированию, к фантазии. Вторая группа - это «эксперты», выносящие суждение о ценности выдвинутых идей. В её состав лучше включать людей с аналитическим и критическим складом мышления.
В практике массового технического творчества используется также методика программного решения научно - технических задач (алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)). Понятие «алгоритм» подразумевает комплекс последовательно выполняемых действий. Задачи АРИЗ рекомендуется формулировать (в терминах, доступных неспециалисту) в виде нежелательного эффекта или главной трудности, а не цели.
Смысл процесса решения по АРИЗ состоит в том, чтобы после выявления технических и физических противоречий разрешить их путём целенаправленного перебора относительно небольшого числа вариантов.
Вышеперечисленные методологические средства творческого поиска могут использоваться исследователем в разных сочетаниях и последовательностях, но общую схему решения научно - технических задач можно представить в виде следующих этапов:
. анализ технических потребностей общества и выявление технического недостатка;
. анализ системных задач и выбор конкретной задачи;
. анализ технической системы и разработка её модели;
. анализ и формулировка условий технической задачи;
. анализ и формулировка условий изобретательской задачи;
. поиск идеи решения (принципа действия);
. синтез нового технического решения.

На первом этапе могут использоваться, например методы прогнозирования. Морфологический анализ можно использовать на разных этапах процесса решения задачи. АРИЗ включает в себя этапы от анализа технической системы до поиска идеи решения (включительно).

Приведённые здесь примеры методических средств могут быть элементами системы исследований более высокого иерархического уровня.
В настоящее время известны сотни эвристических методов поиска решения проблемных задач, но выше, рассмотрены лишь те методы, которые достаточно широко используются в творческой деятельности. Каждый специалист должен знать эти методы и научиться использовать их в своей творческой работе.