
- •« Методология научных исследований»
- •1 Общая методология научного познания и творчества
- •1.1 Научные исследования
- •1.2 Выбор направления и общая схема научного исследования
- •1.3 Методы научного познания
- •1.4 Творчество в решении научных и инженерных задач
- •2 Научно-техническая информация
- •2.1. Научные документы и издания
- •2.2. Библиографический поиск литературных источников
- •3 Теоретические исследования
- •3.1 Задачи и методы теоретического исследования
- •3.2. Математические методы в исследованиях
- •3.3 Аналитические методы
- •4 Моделирование в научных исследованиях
- •4.1 Моделирование и подобие
- •4.2 Вилы моделей
- •4.3. Физическое подобие и моделирование
- •Экспериментальные исследования
- •Понятие, задачи, типы и классификация эксперимента
- •Методология проведения эксперимента
- •Метрологическое обеспечение эксперимента
- •5. 4 Погрешности измерений и их классификация
- •5.5 Основы планирования эксперимента
- •5.6 Математическая обработка результатов эксперимента
- •6 Измерительная техника
- •6.1 Общие положения
- •6.2 Методы измерений различных физических величин
- •7 Внедрение научных исследований
- •7.1 Стадии и этапы внедрения
- •5.5 Основы планирования эксперимента…………………………………….43
1.4 Творчество в решении научных и инженерных задач
Творчество - это создание новых, не существовавших ранее материальных и культурных ценностей, успешное движение мысли за границы известного. Техническое творчество - область человеческой деятельности, имеющая результатом целесообразно обдуманный комплекс свойств и особенностей технического объекта или действия, признанных как новое и отвечающих насущным или потенциальным потребностям общества. Вопросы, касающиеся технического творчества, относят к области методологии решения научных и инженерных задач. Здесь различают две группы методов - алгоритмические и эвристические.
Алгоритмические методы решения основываются на понятии алгоритма, т. е. на строгой последовательности четких, однозначных и непротиворечивых указаний, позволяющих решить задачу.
В эвристических методах определяющее значение имеют ассоциативные способности, интуитивное мышление и способы управления мышлением.
Творческие идеи рождаются как на основе личного опыта (активная подготовка), так и опыта чужого - предыдущего и нынешнего опыта человечества (пассивная подготовка, полученная благодаря обучению, чтению, наблюдению). Все это позволяет творческой личности знать и ощущать потребности общества в новых, более эффективных, экономичных и удобных вещах, процессах, циклах и т. п., ставить перед собой инженерные задачи и решать их, применяя новые методы и технические средства. Необходимо помнить, что решения, полученные традиционными методами, чаще всего временные, громоздкие. Снимая какие-то проблемы, они порождают новые.
Специфический акт творчества - внезапное озарение (инсайт) - заключается в осознании чего-то, всплывшего из глубин подсознания, в схватывании элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задач.
Однако в большинстве случаев творческие идеи не рождаются мгновенно. Творчество процесс, длящийся определенное, порой длительное, время. Он состоит из ряда этапов (естественно - с размытыми границами), не всегда последовательно следующих один за другим, не всегда одних и тех же.
Можно принять следующую схему протекания творческого процесса.
1 Постановка задачи. Обнаруживается наличие проблемы, т. е. несоответствие устойчивого, повторяющегося выхода какой-нибудь системы (или ее состояния) желаемому нормативному ее выходу, и уясняется необходимость решения этой проблемы.
2 Подготовка творческого процесса. Это требующая высокой самодисциплины сознательная и целенаправленная умственная деятельность, связанная с выявлением и критическим рассмотрением того, что в данном направлении уже сделано, а также с работой по генерации идей. Уже на этом этапе проблема может быть разрешена, особенно если она корректно поставлена.
3 Созревание идеи. Мозг, снабженный исходными данными, ищет решение. Порой имеет смысл переключиться на другую работу, во время которой подсознательная, непроизвольная работа мозга продолжается, а переключение как бы регенерирует и стимулирует ту часть памяти, в которой происходит работа над данной задачей.
4 Озарение. Идея решения вырисовывается как бы мгновенно. Озарение - плод интенсивной внутренней работы мозга
5 Апробирование идеи, ее оценка и проверка в качестве рационального решения проблемы. Здесь вступают в действие анализ, моделирование, эксперимент, техническая, экономическая и социальная оценки экспертов. Это последний и наиболее важный этап творческого процесса, его венец.
Неорганизованный поиск решений производится методом проб и ошибок, т. е. ненаправленным перебором всех допустимых вариантов. В целом, метод проб и ошибок и основанная на нем организация творческого труда пришли в противоречие с требованиями научно-технического прогресса.
Один из мощных способов формирования идей - ассоциация, т. е. связь между отдельными представлениями, когда одно из них вызывает другие из совершенно, казалось бы, не связанных областей по какому-то сходству. Стимулом рождения ассоциации является общение с экспертами, наблюдение внешнего мира. Ассоциации используются сознательно в методе фокальных объектов, где предполагается перенос признаков нескольких случайно выбранных объектов на совершенствуемый (фокальный), что приводит к необычным, интересным решениям. Успешное формирование ассоциаций тесно связано с эрудицией личности, технической и гуманитарной, с личным опытом, являющимся наилучшей почвой для рождения творческих идей.
Достаточно популярен и сегодня метод коллективного «мозгового штурма», особенно в области технического конструирования.
Тесно примыкает к «мозговому штурму» по способу постановки задачи синектический (синектика (греч.) - совмещение разнородных элементов) метод генерирования идей. Здесь группа намечает две-три идеи, которые затем детально анализируются одной и той же группой в несколько туров с накоплением опыта решения задачи.
Метод матрицы идей заключается в морфологическом, структурном анализе независимых переменных, связанных с решаемой проблемой. Здесь выявляются однородные группы характеристик (переменных), строятся шкалы переменных и на их основе - таблицы решений с расширенным входом. Комбинируя сочетания элементов, можно получить очень большое число вариантов (объектов), причем самых необычных.
Препятствия к творчеству могут носить субъективный и объективный характер. Границы между разного рода препятствиями, конечно, условны, размыты, с частичным перекрытием областей.
К препятствиям субъективного характера можно отнести:
Психологическую инерцию, в результате которой устоявшиеся методы и представления переносятся на новые проблемы, не делается усилий для создания новых.
Узкопрагматический подход, при котором переходят к деталям, к непосредственному решению задачи без всестороннего обдумывания задачи и оценки вариантов ее решения.
Узкую специализацию, отвлечение инженера на неинженерную работу, что ограничивают его кругозор, обедняет мировоззрение; здесь не производится поиск идей на стыке различных дисциплин или за границами данной, несмотря на то, что одна из ведущих тенденций развитая наук сегодня - их интеграция, требующая широты кругозора исследователей и инженеров.
Чрезмерное преклонение перед авторитетами. Инженеру, исследователю следует отдавать себе отчет в том, что его окружают такие же люди, как он сам. Конечно, столь же пагубно и обратное - отсутствие самокритики и самомнение.
• Болезненное восприятие критики.
• Ошибочное, нетвердое мировоззрение, нечеткость позиций, особенно когда речь идет о новых, развивающихся направлениях, о «модных» течениях.
Среди множества причин объективного характера, являющихся препятствием творчеству, внешних по отношению к разработчику, можно отметить: сжатые сроки, установленные высшими инстанциями с целью ускорения выпуска продукции; привычное недоверие к непривычным решениям; излишняя опека инженеров руководителями; жесткая иерархическая структура управления, не соответствующая управляемому процессу при слабых обратных связях; волевые изменения решений сверху; удовлетворенность существующим положением и боязнь риска у руководителя; плохая постановка информационного обеспечения разработчиков, когда либо массив, в котором производится поиск, неполноценен, либо затраты труда на поиск чрезмерно велики.