Актуальность технического интеллекта для инженеров-проектировщиков

М.Н. Подоприхин, Т.П. Кравцова, Ю.С. Золототрубова, В.Н. Проценко

В статье отражена актуальность развития технического интеллекта на самом раннем этапе обучения студентов проектировочных специальностей технического вуза.

В машиностроении проектировщиком формы промышленного изделия является инженер, участие которого в макропроектировании, включающем прогнозирование конкурентноспособности и потребительского качества изделия, привело к изменениям в содержании профессиональной проектно-конструкторской деятельности.

Известно, что каждая стадия творческого процесса (определение «идеального конечного» результата, выявление и устранение технического противоречия и др.) может быть пройдена на одном из пяти уровней сложности изобретательских задач. На первых двух уровнях может работать каждый инженер, на высших подуровнях пятого, связанных с использованием новых открытий при создании комплекса объекта – изобретательская элита.

Для современного изобретательского творчества характерен диапазон с 3-го по середину 5-го уровней. Количество таких изобретений составляет менее ¼ всех регистрируемых. Но, именно эти изобретения обеспечивают качественное изменение техники.

Интеллект – тончайший инструмент познавательной деятельности человека, включающий в себя как приобретенный опыт, знание, умения, навыки, так и способности к дальнейшему их пополнению и применению на практике. Интеллект обобщает все познавательные процессы человеческой психики – мышление, внимание, память, восприятие.

Технический интеллект инженера формируется, начиная с простой способности де6йствовать руками, производить вещи, орудия труда. Затем эта способность переносится у инженера в интеллектуальный план. И главное даже не в том, что инженер легко угадывает внутреннее строение окружающего предметного мира, а в том, что он творит новый мир, создавая его в соответствии с законами природы. Простые навыки ручной деятельности трансформируются у инженера в сложные мыслительные процедуры структурного и функционального моделирования, лежащего в основе созидательного творчества.

Ни в одном виде интеллектуальной деятельности не проявляется так ясно единство двух главных парных операционных структур мышления – анализа и синтеза.

На ранних стадиях проектирования познавательную функцию (анализ) выполняет первичная поисковая пространственно-графическая модель, помогающая осмыслить целостную структуру появляющегося образа изделия. Для обеспечения всей совокупности требований конкуренции качества проектировщик использует функцию управления образом (интеллектуальный синтез), преобразуя облик модели. Различные варианты модели создаваемого изделия фиксируют определенные этапы мыслительной деятельности проектировщика, основанной на психологическом механизме «синтез через анализ».

Структура машинной графики и структура дизайнерского формообразования оказываются сходными по своей методологической основе. Деятельность проектировщика в обоих случаях выступает как системно-композиционная. Это подчеркивает актуальность использования пространственно-графического моделирования в современном поисковом конструировании.

Коммуникативная функция графической модели является средством общении между участниками создаваемого изделия на конечных стадиях проектировании и требует строгой формализации изображения. Это ортогональный чертеж, выполненный в соответствии со стандартами.

Создание пространственного образа и оперирование им в процессе решения различных практических, конструкторских и теоретических задач обеспечивает такой вид умственной деятельности, как пространственное мышление, проблема формирования которого является одной из самых важных и сложных в современной практике и методике обучения графике.

Для развития технического интеллекта будущих инженеров-проектировщиков в системе изучения графических дисциплин нами разработан гуманизированный курс «Пространственное эскизирование». Наблюдение за эффективностью использования программы и инновационных технологий курса осуществлялось в течение девяти семестров. Тестированием определялись два показателя: уровень технического интеллекта и доминирующий тип сформированного пространственного мышления.

Сравнивались результаты обучения студентов экспериментальной группы, в которой занятия проводились на основе разработанной методики; группы, где в процессе обучения инженерной графике частично использовалось пространственное эскизирование, и контрольной группы, в которой занятия проводились по традиционной методике.

Оценка общего уровня развития технического интеллекта осуществлялась по суммарному количеству баллов, полученных при решении задач, предложенных в тестах. Число баллов, меньшее 30,соответствует низкому интеллекту, от 30 до 100 свидетельствует о среднем его развитии. Количество баллов более 100 говорит о высоком показателе технического интеллекта.

Доминирующий тип сформированного пространственного мышления зависит от типа сложности задания (выбранного студентом при тестировании), включающего различные комбинации пространственных преобразований двух деталей, составляющих сборочную единицу.

Полученные экспериментальные данные подтвердили действенность использования курса «Пространственное проектирование» в системе общепрофессиональной им специальной подготовки специалистов-проектировщиков, а также эффект их ранней адаптации к автоматизированному проектированию.

Значительное повышение уровня современных требований к поисковой деятельности инженера вызывает необходимость формирования в процессе изучения дисциплин проектировочного цикла следующих качеств мышления: навыков целостного мышления, системного анализа им синтеза технических структур; навыков структурного восприятия, представления и переработки технической информации; навыков мысленных пространственных преобразований.

Разработана система творческих задач, эффективно формирующих и развивающих у студентов эти интеллектуальные качества.

Воронежский государственный технический университет

УДК 378.147