Климушев Н.К. Прудникова О.М. ОНИ

61

новое крупное достижение в развитии соответствующего научного направления, либо осуществлено решение научной проблемы, имеющей важное соци- ально-культурное, народнохозяйственное или политическое значение, либо изложены научно обоснованные технические, экономические или технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение на- учно-технического прогресса».

Кандидатская диссертация – это научная квалификационная работа, «в которой содержится решение задачи, имеющей существенное значение для соответствующей отрасли знаний, либо изложены научно обоснованные технические, экономические или технологические разработки, обеспечивающие решение важных прикладных задач».

Магистерская диссертация – особая разновидность диссертационного научного произведения. Она представляет собой выпускную квалификационную работу, которая «является самостоятельным научным исследованием, выполняемым под руководством научного руководителя. Защита магистерской диссертации и сдача выпускных экзаменов происходит публично на заседании Государственной аттестационной комиссии». Магистерская диссертация, выполненная в системе современной российской высшей школы, - это академическая степень, отражающая прежде всего образовательный уровень выпускника и свидетельствующая о наличии у него умений и навыков, присущих начинающему научному работнику.

62

9. Научно-техническое творчество и изобретательство

Творчество – мышление в его высшей форме, выходящее за пределы известного, а также деятельность, порождающая нечто качественно новое.

Научное творчество призвано познавать окружающий нас мир и в наибольшей мере характерно для фундаментальных исследований.

Техническое творчество – это деятельность человека, создающая новые материальные ценности. Оно призвано удовлетворять утилитарные потребности общества прежде всего в сфере материального производства.

Научно-техническому творчеству свойственно органическое сочетание научной и технической форм творчества. Продуктом научно – технического творчества являются новые машины, приборы, инструмент и т.п., при создании которых поиск решений осуществляется средствами, типичными для научного творчества (идеализация, абстракция, моделирование и т.д.), используются новейшие результаты фундаментальных наук.

К показателям научного, научно-технического и технического творчества соответственно относятся: открытия, изобретения, рационализаторские предложения и конструкторские разработки.

Открытием признается установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания. Открытия представляют собой научные достижения, обладающие мировой новизной.

Изобретением является новое, обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области промышленности, сельского хозяйства, строительстве, дающее положительный эффект. Объектами изобретений являются новые устройства, способ, вещество и применение ранее известных устройств, способов, веществ по новому назначению.

Устройство – это система расположенных в пространстве элементов, определенным образом взаимодействующих между собой. Устройством может быть сооружение, агрегат, механизм, орудие труда и т.п.

Способ – это совокупность приемов, выполняемых в определенной последовательности или с соблюдением определенных правил (например, технологический процесс хлыстовой или сортиментной заготовки древесины).

Вещество – это определенная структура, искусственно созданное материальное образование, являющееся совокупностью взаимосвязанных элементов. Вещества характеризуются составом.

63

В качестве заявок на изобретения подаются патентоспособные предложения. Они должны обладать новизной и положительным эффектом.

Новизна предложения устанавливается патентными исследованиями, которые проводятся с целью поиска, отбора, анализа патентной и научнотехнической информации, относящейся к предполагаемому изобретению. Тщательные патентные исследования обеспечивают высокий технический уровень, патентоспособность и патентную чистоту предложения.

9.1. Методы поиска новых технических решений

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов. Клод Гельвеций

Научно-исследовательская, изобретательская и иные виды творческой деятельности требуют определенной организации мыслительных процессов человека. В течение всей человеческой истории ученые и изобретатели прошлого для создания нового использовали малоэффективный метод «проб и ошибок». Бессистемно перебирая большое количество возможных (мыслимых) вариантов, они находили (иногда!) нужное решение. При этом, чем сложнее задача, чем выше ее творческий уровень, тем больше возможных вариантов ее решения, тем больше «проб» нужно совершить. В связи с этим творческие находки имели преимущественно случайный характер.

В эпоху современной НТР потребность в новых технических решениях высокого уровня существенно возросла и продолжает увеличиваться, что постоянно повышает требования к организации, производительности, эффективности и качеству творческого труда. Реализация этой задачи возможна только на основе качественной перестройки стиля мышления, разработки и освоения теории и методологии научно-технического творчества и их широкого практического использования.

Творчество представляет собой явление, относящееся прежде всего к конкретным субъектам и связанное с особенностями человеческой психики, закономерностями высшей нервной деятельности, умственного труда.

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение. Творческому воображению, фантазии принадлежит решающая роль в создании нового и развитии общества. Эта способность должна постоянно разви-

64

ваться, стимулироваться и тренироваться. Различают три вида воображения: логическое (выводит будущее из настоящего путем логических преобразований); критическое (ищет, что именно в современной системе несовершенно и нуждается в изменении); творческое (рождает принципиально новые идеи и представления, опирающиеся на элементы действительности, но не имеющие пока прообразов в реальном мире).

Воображение очень тесно связано с интуицией и инсайтом.

Интуиция представляет собой способность непосредственно, как бы внезапно, без логического обдумывания находить правильное решение проблемы. Интуитивное решение возникает как внутреннее озарение, просветление мысли, раскрывающее суть изучаемого вопроса. Интуиция является непременным компонентом творческого процесса. Психология рассматривает интуицию во взаимодействии с чувствительным и логическим познанием и практической деятельностью как непосредственное знание в его единстве со знанием опосредованным, ранее приобретенным.

Инсайт – это осознание решения некоторой проблемы. Субъективно инсайт переживают как неожиданное озарение, постижение. В момент самого инсайта решение осознается очень ясно. Однако эта ясность часто носит кратковременный характер и нуждается в сознательной фиксации решения, т.е. найденную идею решения необходимо записать. Ярким примером инсайта является идея периодической таблицы химических элементов, пришедшая во сне Д.И. Менделееву в процессе длительных размышлений.

Активизация творческого мышления предполагает знание факторов, отрицательно влияющих на него. К числу таких факторов относится отсутствие гибкости мышления, сила привычки, узкопрактический подход, чрезмерная специализация, влияние авторитетов, боязнь критики, страх перед неудачей, чересчур высокая самокритичность, лень.

Противоположностью творческого воображения является психологическая инерция мышления, связанная со стремлением действовать в соответствии

спрошлым опытом и знаниями, с использованием стандартных методов и т.д.

Всвязи с этим необходимо формулировать технические задания таким образом, чтобы исключить возможность психологической инерции и ее отрицательного влияния на творчество, стремиться всемерно развивать творческое воображение.

Творческая личность обладает рядом особенностей и прежде всего умением сосредоточить внимание и долго удерживать его на каком-либо вопросе

65

или проблеме. Это одно из важнейших условий успеха в любом виде деятельности. Без упорства, настойчивости, целенаправленности немыслимы творческие достижения.

В творческом процессе существует большое количество различных методов поиска новой идеи, а именно: метод проб и ошибок, мозговой штурм, метод контрольных вопросов, морфологический анализ, синектика, теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), метод фокальных объектов, стратегия семикратного поиска, метод направленного мышления, метод использования библиотеки эвристических приемов, метод десятичных матриц, метод системной эвристики, метод комплексного решения проблем, метод творческого инженерного конструирования, метод ступенчатого подхода к решению задачи, метод матриц открытия, интегральный метод «Метра» и др.

9.1.1. Метод проб и ошибок (МПиО)

Самым древним и наименее эффективным является метод проб и ошибок. Сущность его заключается в последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных идей решения определенной проблемы. При этом всякий раз неудачная идея отбрасывается и взамен ее выдвигается новая. При этом нет правил поиска плодотворной идеи и ее оценки. При этом методе применяются в основном субъективные критерии оценки правильности выбранной идеи, где существенную роль играет профессионализм и квалификация разработчика или исследователя.

9.1.2. Метод контрольных вопросов (МКВ)

МКВ по существу представляет собой усовершенствованный метод проб и ошибок. Вопросы задаются по заранее составленному вопроснику. Каждый вопрос является пробой или серией проб.

МКВ заключается в психологической активизации творческого процесса

сцелью нащупать решение проблемы при помощи серии наводящих вопросов. Сущность его состоит в том, что исследователь отвечает на вопросы, содержащиеся в предлагаемом списке, рассматривая свою задачу исследования в связи

сэтими вопросами. Обычно вопросы отражают наиболее существенные проблемы. Разработано достаточно большое количество вопросников, рассчитанных на ту или иную проблематику.

66

9.1.3. Метод мозгового штурма (ММШ)

Этот метод, известный также как «мозговая атака», «конференция идей» был предложен американским ученым Алексом Осборном в 1955г. Этот метод является одним из наиболее популярных методов коллективной творческой деятельности. Метод применяется для получения новых идей в науке, технике, административной и торговой деятельности.

Мозговой штурм – это активизация, экспромт, крутые повороты мысли, творческий полет в обстановке крайнего возбуждения, когда заторможена рациональная логика.

Для проведения мозгового штурма ее участники собираются на сессию. Основные правила пользования методом следующие: формулировка задачи в общих понятиях; обеспечение свободной, непринужденной дискуссии между участниками сессии; поощрение идей по комбинированию и новому применению высказанных в ходе сессии идей; запрещение замечаний, реплик, даже шуток, содержащих критику; преимущественное поощрение не рационального мышления, а идей, возникших в результате инсайтов, фантазии, шуток, каламбуров; одобрение всех без исключения идей, даже непрактичных; ориентация на количество, а не на качество собранных идей; проведение оценки и отбора идей только после завершения сессии группой экспертов, не принимавших участия в сессии.

В основу ММШ положен принцип разделения во времени стадии разработки идей от стадии их оценки. Задачу последовательно решают две группы с оптимальным составом по 6-12 человек.

Первая группа – это группа генераторов идей. В ней желательно иметь людей, склонных к абстрагированию, с буйной фантазией, людей разных специальностей, разного уровня образования, с различным жизненным опытом. В эту группу нежелательно включать тех людей, присутствие которых может стеснять других участников, например людей с разным служебным положением из одной организации.

Эта группа «штурмует» задачу в течение 20-40 минут. Регламент на каждую идею – не более двух минут. Идеи высказываются без обоснования и доказательства. Если задача не решена с первой попытки, то ее «штурм» можно продолжить, но лучше с другим коллективом.

Для активизации процесса генерации идей в ходе штурма рекомендуется использовать такие приемы, как «инверсия» (сделай наоборот), «аналогия»

67

(сделай так, как это сделано в другом решении), «эмпатия» (считай себя частью совершенствуемого объекта и выясни при этом свои чувства и ощущения).

Процессом решения задачи управляет руководитель сессии, который должен уметь обеспечить соблюдение всех без исключения условий и правил метода, не прибегая при этом к критике и приказаниям. Он обязан следить за тем, чтобы высказывание идей не проходило только в рациональном направлении.

Вторая группа – группа экспертов – по окончании штурма выносит суждение о ценности выдвинутых идей. В нее включают людей с аналитическим, критическим складом ума.

Экспертиза и отбор идей должны проводиться очень внимательно, необходимо тщательно продумывать даже те идеи, которые с первого взгляда кажутся несерьезными или даже абсурдными.

В настоящее время разработан ряд разновидностей ММШ: метод обратного МШ, индивидуального МШ, массового МШ, двойного МШ и т.д. Наилучшие результаты ММШ дает при решении проблем организационного характера и относительно несложных изобретательских задач.

9.1.4. Синектика

Этот метод принадлежит к наиболее эффективным эвристическим методам коллективного изобретательского творчества.

Слово «синектика» означает соединение разнородных элементов. Соответственно синектическая группа – это группа людей различных специальностей, которые встречаются с целью поиска творческого решения проблемы, основанного на неограниченной тренировке воображения и объединения несовместимых элементов.

При использовании синектики формируют постоянные группы (оптимальный состав 5-7 чел) из людей разных специальностей и квалификации. Синекторы должны иметь глубокие знания, опыт и развитое творческое воображение. С целью развития этих качеств группы проходят специальную подготовку в течение 8-12 месяцев.

Организация проведения сессии синектиков заимствована из ММШ, однако отличается от нее использованием некоторых приемов психологической настройки, в том числе очень активным применением аналогий. Процедура работы синектической группы разработана таким образом, чтобы при условии ее

68

точного соблюдения свести к нулю действие такого фактора, как психологическая инерция. Исключительное значение в достижении этого синекторы усматривают в правильном формулировании изобретательской задачи. Они убеждены, что преждевременно четкая ее формулировка приводит к затруднениям в абстрагировании от привычного хода мышления, вызывает поверхностный подход к решаемой проблеме и, как следствие, во многих случаях не дает решения задачи на уровне изобретения.

Структура синектического процесса выглядит следующим образом. Вначале формулируется проблема в самом общем виде. Никто из синекторов, кроме руководителя сессии, не должен быть посвящен в конкретные условия задачи.

Сессия начинается с обсуждения физических аспектов процесса, который лежит в основе неизвестной задачи. Например, если перед группой поставлена задача разработать принципиально новую машину для валки деревьев, синектор в первую очередь абстрагируется от этих традиционных понятий ( дерево, ствол, пила). Собственно процесс валки рассматривается как нарушение целостности дерева. Поэтому обсуждение касается рассмотрения физической сущности принципа, который лежит в основе процесса нарушения целостности че- го-то. Обсуждение должно содержать широкий диапазон охватываемых проблем и постепенно сужаться под влиянием вопросов руководителя сессии, который обязан направлять обсуждение в желаемое русло. На синектическую сессию приглашаются эксперты для оперативного анализа высказываний и выявления полезных и конструктивных идей. Синекторы называют этот этап «формулировкой проблемы как она есть».

На следующем этапе изыскивается возможность превратить незнакомую и непривычную работу в некоторые привычные проблемы. В результате такой проработки руководителем сессии или экспертом выбирается одна из наиболее удачных формулировок идеи, с помощью которой можно было бы осуществить поиск решения поставленной задачи. Этот этап синекторы называют «формулировкой проблемы, как ее понимают».

В дальнейшем ведется генерирование идей решения задачи в той ее формулировке, на которой сделан выбор. Для этого начинается «экскурсия» по различным областям техники, живой природы, политики, психологии, религии и т.п. с целью выяснения того, как аналогичные проблемы могли бы быть решены в этих далеких от решаемой задачи областях.

69

В процессе нахождения примеров из других областей синекторы используют систему из 4-х видов аналогий: личностную, прямую, символическую и фантастическую.

Личностная аналогия или эмпатия построена на воображаемом отождествлении себя с объектом исследования.

Прямая аналогия осуществляется путем сравнения рассматриваемого объекта с параллельными объектами техники, органической или неорганической природы.

Символическая аналогия представляет собой обобщенную, абстрактную аналогию. Как правило, она предстает в технически неточном виде. Развитием символической аналогии является прием, называемый «поиск названия книги». Выбирается ключевое слово для данной задачи и предлагается выразить сущность, обозначенную этим словом, в виде короткого определения, носящего парадоксальный характер и состоящего из существительного и прилагательного. Например: раствор – взвешенная неразбериха; пламя – видимая теплота; прочность – принудительная целостность; восприимчивость – непроизвольная готовность и т.д.

Фантастическая аналогия применяется для получения необычных, «сумасшедших» способов решения изобретательской задачи. Она базируется на введении в процесс решения элементов фантазии – фантастических средств или персонажей, превращающих желаемое в действительное.

9.1.5. Метод морфологического анализа (ММА)

ММА был предложен швейцарским астрономом Ф.Цвики в 1942 г. Термин морфологический означает внешний вид. Целью применения ММА является систематическое исследование возможных мыслимых вариантов решения проблемы.

ММА является одновременно методом психологической активизации творческого процесса. Сущность ММА заключается в соединении в единую систему методов выявления, обозначения, подсчета и классификации всех выбранных вариантов реализации отдельных функций или всего устройства (процесса) в целом.

Морфологический анализ проводится по следующей схеме, состоящей из 6 последовательных этапов:

1 этап: формулировка проблемы.

70

2этап: постановка задачи.

3этап: составление списка всех характеристик рассматриваемого устройства или процесса.

4этап: составление перечня возможных вариантов решения по каждой характеристике. Этот перечень заключается в таблицу, называемую «морфологическим ящиком».

5этап: анализ сочетаний вариантов в морфологическом ящике.

6этап: выбор наилучшего сочетания. Такой выбор производится путем рассмотрения большого количества вариантов, что зачастую очень трудоемко.

9.1.6. Метод фокальных объектов (МФО)

МФО основан на проецировании признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса. Он называется фокальным объектом.

Последовательность применения МФО состоит в следующем:

1.Выбор фокальных объектов (устройства или процесса).

2.Выбор 3 и более случайных объектов наугад из словаря, каталога, книги и т.п.

3.Составление списка признаков случайных объектов.

4.Генерирование идеи путем присоединения к фокальному объекту признаков случайных объектов.

5.Развитие случайных сочетаний путем свободных ассоциаций.

6.Оценка полученных идей и отбор полезных решений. Оценка поручается эксперту или группе экспертов.

Пример: ведется разработка станка для продольной распиловки древесины на основе нестандартных принципов, позволяющих придать ему новые полезные качества. Для подбора нужных принципов используется МФО. В этой ситуации станок называется фокальным объектом. В качестве случайного объекта выбран самолет. Составим список признаков самолета: летает, перевозит людей и грузы, крыльями разрезает воздух, создавая подъемную силу и т.д. При рассмотрении списка свойств самолета и проецировании их на фокальный объект следует рассмотреть такие идеи, как летающий станок (ну летать, положим, станку может и ни к чему, но передвижной станок заслуживает внимания); станок, который одновременно пилит и перевозит пиломатериалы; станок для безопилочного резания древесины и т.д.