1. Актуальність використання активізації технічної творчості

2. Метод пошуку нових модельних рішень

3. Метод морфологічного аналізу технічних систем

4. Колективний метод пошуку нових технічних ідей

5. Метод контрольних запитань

2^1 • • ••• • •• •

.1 Актуальність використання активізації технічної творчості

Застосування методів активізації пошуку нових технічних рішень забезпечує інтенсивний процес генерування ідей, збільшення концентрації оригінальних ідей, а також можливість подолання психологічної інерції.

Перевагою цих методів є простота, доступність, універсальність. Їх можна застосовувати для вирішення наукових, технічних організаційних та інших завдань.

Всі фахівці, наукові співробітники, керівники та організатори виробництва мають володіти сучасними методами технічної творчості, використовувати їх для вирішення проблем, які виникають при створенні нової техніки, розробці та впровадженні прогресивних технологій.

Усі методи активізації інженерної творчості можна поділити на раціональні та ірраціональні.

Раціональні методи використовують логіку аналізу технічних систем, закономірності їх розвитку. До них відносяться морфологічний аналіз, функціонально-фізичний метод конструювання, алгоритм вирішення винахідницьких завдань, функціонально-вартісний аналіз тощо.

Ірраціональні методи визначають активізацію творчих здібностей винахідника, його інтуїцію, фантазію, здатність до аналогій. Це методи контрольних запитань, мозковий штурм, синектика, асоціативні методи тощо. Розглянемо особливості найпоширеніших методів.

2. Метод пошуку нових модельних рішень

Метод фокальних об’єктів запропоновано в 1926 році професором Берлінського університету Е. Кунце (Германія) і удосконалений в 1953 році Ч. Вайтингом (США).

Назва методу визначається тим, що предмет (об’єкт), який удосконалюється, начебто береться у фокус нашої уваги. Суть методу полягає в тому, що ми переносимо ознаки навмання обраних об’єктів на об’єкт, який удосконалюється. Це призводить до різкого збільшення кількості оригінальних варіантів вирішення поставленого завдання.

Алгоритм методу фокальних об’єктів передбачає таку послідовність дій:

• обирається об’єкт для удосконалення, наприклад, жіночий діловий костюм чи жіноче повсякденне взуття;

• формулюється мета його удосконалення - зробити його сучасним, оригінальним та конкурентоспроможним;

• обираються 3-4 випадкових об‘єкта, наприклад годинник, сцена, пляж (можна використовувати книги, журнали, каталоги тощо);

• для кожного випадкового об’єкта записують ознаки, які його

характеризують, наприклад, годинник: механічний, електронний,

швидкоплинність часу тощо, сцена: театральна, провінційна, велика тощо;

• генеруються ідеї шляхом приєднання до фокального об’єкта ознак випадкових об’єктів;

• шляхом вільних асоціацій розвиваються отриманні поєднання;

• оцінюються отримані ідеї та вибираються необхідні рішення.

Для пошуку нових художньо-конструкторських рішень зручно застосовувати спеціально розроблений бланк з алгоритмом методу фокальних об’єктів.

2. Метод морфологічного аналізу технічних систем Морфологічний аналіз запропонований у 1942 році швейцарським астрофізиком Ф. Цвиккі при проведенні наукових досліджень у американській фірмі, яка займалася ракетобудуванням. За допомогою так званого “морфологічного ящика” за дуже короткий термін було отримано велику кількість оригінальних технічних рішень, які потім були реалізовані в ракетобудуванні. Цвіккі вважав, що предметом морфологічного аналізу є проблема взагалі (технічна, наукова, соціальна). Чітке формулювання проблеми автоматично розкриває найважливіші параметри, від яких залежить її рішення. Кожен з цих параметрів може бути поділений на ряд значень. Причому, будь - яке сполучення значень параметру вважається принципово можливим. Основний принцип такого аналізу полягає у системному дослідженні всіх можливих варіантів, що випливають із закономірностей побудови - морфології, системи, які удосконалюються. Цей метод ефективний при вирішенні конструкторських та технологічних завдань загального характеру: проектуванні нових машин і технологічного обладнання, пошуку нових варіантів використання вже існуючого виробу, прогнозуванні розвитку технічних систем і технологій тощо. Суть морфологічного аналізу полягає в прагненні систематизувати всі (або хоча б головні) варіанти структури об’єкта, який удосконалюється, виключивши при цьому вплив випадковості.

Алгоритм морфологічного методу визначає таку послідовність дій:

• обирається об’єкт;

• складається список основних характеристик або частин об’єкта (морфологічних ознак). Кожна ознака характеризує , наприклад, будь- який конструктивний вузол системи або функцію, режим роботи системи тощо, тобто ознаки або характеристики системи, від яких залежить вирішення проблеми та досягнення основної мети;

• перелічуються можливі для кожної характеристики або частини об’єкта альтернативні рішення;

• вибираються раціональні сполучення можливих альтернативних рішень всіх частин об’єкту - найбільш відповідальний етап методу.

Морфологічні ознаки з переліком їх альтернативного рішення можна

подати у формі таблиці, яку іноді називають морфологічним ящиком або морфологічною матрицею. Це дає можливість краще уявити поле пошуку. Методом перебору всіх можливих сполук (і неможливих), альтернативних рішень визначених морфологічних ознак можна виявити нові варіанти вирішення завдання, що при звичайному переборі могли бути не враховані.

Морфологічний аналіз дає можливість активізувати здатність інженера генерувати велику кількість різних варіантів вирішення завдання; охопити єдиним поглядом та системно проаналізувати об‘єкт, що удосконалюється. При визначенні морфологічних ознак необхідно розглядати також перспективні та фантастичні варіанти, що розширює можливості метода, підвищує його евристичну цінність та сприяє збільшенню числа принципово нових оригінальних ідей.

Як приклад, розглянемо застосування цього методу для вирішення завдання удосконалення технології розкрою текстильних матеріалів, яка поділяється на 5 етапів [1].

Чітке формулювання завдання (проблеми), яку потрібно вирішити.

Удосконалити технологічний процес (спосіб) розкрою текстильних матеріалів на деталі заготовок верху взуття.

Основна мета, яка ставиться перед інженером, використовуючи морфологічний аналіз - вирішення комплексу питань:

• підвищення продуктивності праці;

• економії матеріалу;

• покращення якості розкрою текстильних матеріалів.

А це означає, що необхідно знайти як найбільше раціональних, ефективних систем розкрою текстильних матеріалів на деталі верху взуття.

Тільки чітке формулювання завдання дасть можливість розкрити основні ознаки або параметри, що полегшать пошук нових рішень.

Складання переліку всіх морфологічних ознак, тобто всіх можливих характеристик об’єкту, його параметрів, від яких залежить вирішення проблеми та досягнення основної мети.

В технічному об’єкті (у цьому випадку розкрійна установка) виділяють чотири характерних для неї структурних або функціональних ознаки Р (головні ознаки):

Рі - вид ріжучого елемента; Р₂ - спосіб переміщення настилу; Р₃ - спосіб фіксації (закріплення) настилу; Р₄ - кількість шарів настилу.

Визначення можливих варіантів за кожною морфологічною ознакою шляхом складання морфологічної матриці.

Для кожної морфологічної ознаки визначають конкретні варіанти реалізації технічного виразу та записують їх до морфологічної матриці (табл.2.1).

Таблиця 2.1 - Морфологічна матриця способів розкрою текстильних матеріалів на деталі заготовок верху взуття

№ варіанту	Морфологічні ознаки розкрійної установки
	Рі - вид ріжучого елементу	Р2 - спосіб переміщення настилу	Р3 - спосіб фіксації (закріплення) настилу	Р4 - кількість шарів настилу
1	Р11 - прямий ніж	Р21 - конвеєр	Рз1 - фіксуючі голки	Р41 - один настил
2	Р12 - стрічковий ніж	Р22 - пневмо скліз	Р32 - затискач по кромці	Р42 - парна кількість шарів настилу
3	Р13 - сталевий різак	Р2 - гвинтова передача	з , Р3 - вакуумні присоси	тощо
4	Р14 - дисковий ніж	тощо	тощо
5	Р15 - лазер
6	Р16 - струмінь води
7	Р1 - плазма
8	Р1 - електрична іскра

В результаті аналізу даних матриці, наведеної в табл.2.1 можна теоретично запропонувати N=8*3*3*2=144 варіанти засобів та пристроїв, які забезпечать розкрій матеріалів.

Формулювання конкретних рішень завдань шляхом сполучення варіантів морфологічних ознак.

Сполучення одного з варіантів морфологічної ознаки з іншим від кожної ознаки дає одне з можливих технічних рішень. Іде мова про системний підбір можливих варіантів без пропусків, який часто відбувається при використанні методу проб та помилок.

Визначення функціональної цінності всіх отриманих варіантів рішень. Вибір найраціональніших рішень.

Це найвідповідальніший етап методу. Необхідно проаналізувати, по- можливості, всі варіанти, які виходять з морфологічного ящика. Провести порівняння цих результатів за одним або кількома найважливішими для даного технічного об’єкта показникам. Вибір оптимального варіанта здійснюється за кращим значенням найважливішого показника технічного об’єкта.

2. Колективний метод пошуку нових технічних ідей

В Україні створено великий науковий потенціал, однак його віддача не відповідає сучасним вимогам. Про це свідчить технічний рівень виробництва, і

19

якість продукції. Поліпшення справ в науковій сфері справедливо пов’язують з прискоренням науково-технічного прогресу за рахунок підвищення віддачі наукового потенціалу. В свою чергу, результативність і якість науково- технічних розробок значною мірою залежить від рівня підготовки інженерно- технічних кадрів і ефективного використання ресурсів, які виділяються суспільством для проведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт.

Підвищення значущості науково-технічного прогресу зумовлене його швидким саморозвитком та зростаючими потребами виробництва. Визначальна тенденція науково-технічного розвитку - у складності конструкцій і умов функціонування технічних систем, розширення діапазону технічних та технологічних параметрів. Для підвищення продуктивності існуючих машин і технологій, а також створення їх сучасних різновидів необхідно вкладати в кожну розробку велику кількість наукових та технічних ідей, що може бути виконано тільки колективом який займається науково-технічною творчістю.

У таких умовах реалізація завдань, спрямованих на підвищення якості навчання, сприяє набуттю практичних навичок колективної творчості випускниками вищих навчальних закладів. Це навчає застосовувати знання зі своєї спеціальності та дає можливість набуті навички організаторської роботи з прискорення науково-технічного прогресу в галузі.

Для досягнення цієї мети застосовуються засоби активного навчання, що дає можливість розвивати індивідуальні здібності студентів до технічної творчості, висувати сміливі новаторські ідей та аналізувати їх, формує вміння правильно оформити заявку на нове технічне рішення.

В процесі навчання важливо сформулювати у студентів практичні навички правильного застосування знань при вирішенні прикладних інженерних завдань. Для цього передбачені ділові ігри з конкретних виробничих ситуацій, які сприяють засвоєнню та творчому застосуванню студентами знань з фундаментальних та спеціальних дисциплін.

В ході рішення цього завдання потрібно сформулювати низку проблем вдосконалення швейного або взуттєвого виробництва шляхом модернізації існуючого та впровадження нового високопродуктивного обладнання, вдосконалення способів технологічної обробки, використання нових матеріалів, розширення асортименту та забезпечення якості виробів.

При вирішенні подібних проблем виникають різні технічні пропозиції, які вимагають ретельного аналізу з наступним вибором найефективніших та прийнятних для впровадження. Цей етап вимагає різнобічних знань в різних галузях техніки, технології та економіки, високої компетентності з питань стосовно об'єкту, який досліджується, а саме: його складу, взаємозв'язків між елементами його конструкції, технології його виготовлення і умов застосування.

Як показує практика, швидке отримання нового ефективного технічного рішення можливе на заняттях, які проводяться у формі ділової гри із застосуванням засобів активізації технічної творчості у складі дослідної робочої групи.

Застосування методів активізації технічної творчості забезпечує інтенсивний процес генерування ідей , підвищення концентрації оригінальних ідей в загальному її потоці, а також можливість подолання психологічної інерції.

Г оловні переваги цих методів - це простота, доступність, універсальність. Їх можна застосовувати для рішення завдань - наукових, технічних, організаційних тощо.

Найпопулярнішими серед методів є метод психологічної активізації колективної творчої діяльності - мозковий штурм, запропонований А. Осборном в 1953 році.

Призначення методу мозкового штурму в навчальному процесі - навчити студентів цілеспрямованому пошуку оригінальних ідей в процесі колективної технічної творчості.

Навчання технічній творчості має спиратися на особливості психологічного складу тієї або іншої людини, сприяючи виявленню найсильніших сторін творчого мислення. Тому творчий колектив (групу студентів) поділяють на підгрупи, кожна з яких виконує певні функції: генератори ідей, аналітики і критики. Ці підгрупи виконують свої завдання послідовно.

На першому етапі відбувається лише генерування ідей в умовах максимальної психологічної розкутості, на другому і третьому етапах - критичний аналіз і відбір найкращих пропозицій для подальшого дослідження та застосування.

Вхідними даними ділової гри є конкретні виробничо-технічні ситуації, які взяті з додатку до методичних вказівок або з тематичного плану для раціоналізаторів і винахідників того підприємства, де студенти проходили виробничу практику.

Метою ділової гри, як форми високо інтенсивного навчання в процесі підготовки майбутніх інженерів, є вивчення та засвоєння методики виявлення

нового технічного рішення.

Завданням ділової гри є:

• закріплення знань студентів з спеціальних і фундаментальних дисциплін в процесі рішення конкретних виробничо-технічних ситуацій з застосуванням засобів активації технічної творчості.

• формування навичок застосування отриманих знань для рішення прикладних інженерних та дослідницьких завдань.

Методика передбачає формування творчого колективу, в якому студенти заповнюють бланки тестування після роз’яснення викладача. Читається послідовно 57 тверджень з тесту Айзенка, на що потрібно швидко і правдиво дати позитивну або негативну відповідь. Студентам в ході проведення тестування забороняється задавати зустрічні питання. Обробка результатів тестів є для викладача підставою при розподілі студентів на підгрупи (генераторів ідей, аналітиків та критиків). Слід зазначити, що цей розподіл виконується лише на підставі психологічного дослідження, і не залежить від академічної успішності та з суспільної діяльності студентів.

Мозковий штурм рекомендується проводити з навчальною групою студентів чисельністю не більше 25. На проведення мозкового штурму планується два-три заняття.

Перше заняття - підготовче: проведення психологічного дослідження групи за допомогою методики Айзенка.

Друге заняття - основне: рішення технічної проблеми з використанням методики мозкового штурму.

Перше заняття включає: проведення психологічного дослідження групи студентів з метою формування творчого колективу.

Завдання психологічного дослідження - визначення особистих якостей студентів, які впливають на індивідуальний стиль інтелектуальної діяльності. Студентів поділяють на бригади відповідно з характеристиками екстраверсії- інтроверсії.

Екстраверт завжди сприйнятливий до всього, що відбувається в навколишньому світі. Його мислення асоціативне, образне, хоча й поверхневе. Розумові процеси відбуваються, тому він помічає безліч зв'язків, але погано відрізняє суттєві від несуттєвих. Будь-яке завдання, яке йому потрібно вирішити, екстраверт сприймає як виклик своєму інтелекту, здібностям, вмінням. Звичайно висока самооцінка дає можливість йому легко висловлювати будь-яку ідею, яка приходить йому на думку.

Особливо важливі властивості екстраверта в період мозкового штурму:

• подія, яка відбувається в цей момент, захоплює його цілком, активізуючи внутрішню та зовнішню діяльність;

• легкість встановлення контактів з різними людьми, здатність захоплювати їх своїми ідеями;

• впевненість в собі, яка іде від великої кількості ідей, які виникають з різних причин в його свідомості.

З студентів які мають високий ступінь екстравертності формується підгрупа генераторів ідей.

Інтроверт, на відміну від екстраверта, не настільки сприйнятливий, скільки вразливий. Для інтроверта характерна посилена робота думки, пошуку зв'язків, найзагальніших закономірностей. Він критично обмірковує явища та його можливі наслідки. Він важко вступає в контакт і нелегко видає свої ідеї.

Важливі характеристики інтроверта для мозкового штурму:

• розвинене абстрактне мислення, яке дає можливість формулювати поняття, створювати внутрішню модель,

• почуття відповідальності, яка активізує увагу до всього, що відбувається під час мозкового штурму;

• вміння побачити "стратегічність" ідеї, тобто, значення для більш широкої події в майбутньому;

• певна розгубленість, нерішучість, високий рівень занепокоєння;

• внутрішня спрямованість на завершення початої справи.

Для мозкового штурму інтроверт є незамінним критиком.

Амбоверти (проміжний тип) - урівноважені по екстравертності та

інтровертності. Для мозкового штурму важливо спрямувати амбовертів на логічний аналіз будь-яких явищ, фактів, з метою виявити їх практичні аспекти, ступінь технологічності, запропонувати їх класифікацію. Амбоверти є хорошими аналітиками.

Попереднє тестування дає можливість оцінити ще дві важливі характеристики: тривожність і толерантність.

Тривожність - тенденція емоційно реагувати різними заходами страху на оцінку своєї особистості або діяльності з боку інших людей.

Толерантність - емоційна спокійність, поблажливість до чужих думок, звичок, поглядів, інколи непотрібна схильність довіряти правилам, існуючим та усталеній думці.

Ці риси характеру також потрібно враховувати при комплектуванні підгруп для мозкового штурму, розподіляючи студентів відповідно до виявлених психологічних характеристик.

Друге заняття включає проведення основного етапу мозкового штурму.

Проводиться першого заняття, і обробки результатів тестування.

Тема заняття заздалегідь не оголошується. Проведення мозкового штурму розраховано на власну технічну творчість, а не на попереднє вивчення проблеми з літературних джерел.

Перед початком занять, якщо є можливість, доцільно організувати в центрі аудиторії "круглий стіл", з'єднавши разом 2-3 столи для того, щоб генератори ідей розмістилися один проти одного, а інші дві підгрупи віддалені (збоку або ззаду). Тільки після розміщення всіх студентів викладач оголошує тему для мозкового штурму. Він стисло пояснює значення проблеми, яка розглядається, повідомляє, якщо необхідно, вхідні дані, формулює завдання і пропонує генераторам ідей самостійно розпочати його вирішення. Цей попередній етап триває приблизно 40 хвилин.

Найважливішим етапом є генерування ідей. Він має відбуватися в умовах повної психологічної розкутості. Головне джерело нестандартних рішень - уява. Основна мета цього етапу полягає в генеруванні якомога більшого числа ідей. Перші висловлювання виникають не відразу і можуть бути непевними. Але вже через кілька хвилин, як правило, з'являється багато думок - ідеї змінюють одна одну, їхнє число швидко зростає. Уміло поставлене керівником запитання або висловлена ідея дають можливість активізувати атаку. Цей етап триває 40 хвилин. Всі висловлені думки записуються підгрупою аналітиків, можливо з використанням диктофону або інших технічних засобів.

Після стислої перерви за "круглий стіл" сідають аналітики. Їх завдання - ретельно проаналізувати кожну з висловлених думок, класифікувати їх на тривіальні та новаторські, недоладні відкинути відразу, а ті що заслуговують на увагу, передати наступній підгрупі. Робота аналітиків триває 25 хвилин.

Останній етап проводить підгрупа критиків, їхнє завдання - виявити і оцінити негативні сторони ідей, відібраних аналітиками та остаточно відібрати декілька пропозицій, які заслуговують подальшого дослідження та доопрацювання. Робота критиків триває 30- 35 хвилин.

Оцінка результатів мозкового штурму триває 25-30 хвилин і проводиться відразу після штурму або при наступній зустрічі з групою. Керівник дає загальну оцінку результатів штурму, відзначає найоригінальніші і найперспективніші ідеї. На цьому етапі можна розповісти про інші способи вирішення поставленого завдання, відомі з літератури або практичної діяльності, визначити найбільш перспективні шляхи.

Індивідуальних оцінок в балах ставити не потрібно. Досвід проведення мозкових штурмів показав, що навіть на етапі генерації ідей учасники штурму не прагнуть виділити свою роль у вирішенні завдання, а розглядають вдале рішення, як результат колективної творчості. Таким чином, мозковий штурм має також велике виховне значення, розвиває у студентів почуття колективізму

і навички спільної інженерної праці. Вдале рішення - нагорода для всіх.

Вдалі ідеї можуть в подальшому знайти своє продовження у науковій роботі студентів, курсовому або дипломному проектуванні, а в окремих випадках стати предметом публікації або заявки на винахід.

Спосіб мозкового штурму є одним з інтенсивних форм навчання. Він містить найважливіші елементи інженерної праці - висування новаторських ідей і їх об'єктивний аналіз та прийняття рішення та розвиває необхідні ділові якості учасників і адаптує їх до реальних виробничих відносин.

Спеціально розроблений бланк з алгоритмом для проведення „мозкового штурму” підвищує ефективність навчального процесу.