- •Основы научных исследований
- •Рецензент в.В. Нестерович, канд. Техн. Наук, доцент
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1. Вводная. Развитие науки и изобретательства
- •1.1 Основные положения
- •1.2 Подготовка и повышение квалификации научно-технических кадров
- •Лекция 2. Государственная система управления развитием науки и техники
- •2.1 Принципы программно-целевого управления развитием науки и техники
- •2.2 Организационные структуры для осуществления научных исследований и разработок
- •Лекция 3. Технические системы
- •3.1 Диалектика технических систем
- •3.1.1 Системный подход
- •3.1.2 Противоречия, выявляемые при решении технических задач
- •3.2 Жизнь технической системы
- •3.3 Законы развития технических систем
- •3.4 Уровни сложности технических задач
- •Лекция 4. Диалектика технического творчества. Этапы творческого процесса
- •4.1 Уровни творческой деятельности
- •4.2 Психологические особенности научно-технического творчества
- •4.3 Учет психологических факторов при решении творческих технических задач
- •4.4 Основные этапы рационального творческого процесса
- •4.4.1 Оценка целесообразности решения задачи
- •4.4.2 Анализ надсистемы, в которую входит рассматриваемая техническая система
- •4.4.3 Анализ технической системы и ее подсистем, выбор задачи
- •4.4.4Анализ технической задачи
- •4.4.5 Формулировка условий и анализ изобретательской задачи
- •4.4.6 Поиск идеи решения
- •4.4.7 Синтез нового технического решения
- •Лекция 5.Подготовка и проведение научно-технического исследования.
- •5.1 Основные понятия и классификация
- •5.2 Этапы научно-технического исследования
- •5.3 Информационный поиск и составление методики исследования
- •5.4 Научные документы и издания
- •5.4.1 Первичные документы и издания
- •5.4.2 Вторичные документы и издания
- •5.5 Документные классификации
- •5.6 Библиографическое описание источников, использованных в научном исследовании
- •5.7 Организация работы с научной литературой
- •Лекция 6. Предварительная разработка исследования
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Методы эмпирического уровня
- •6.3 Методы экспериментально-теоретического уровня
- •6.4 Методы теоретического уровня
- •6.5 Методы метатеоретического уровня
- •6.6 Гипотезы в научных исследованиях
- •6.7 Доказательства в научных исследованиях
- •6.8 Научная проблема и обоснование темы исследования
- •Лекция 7. Экспериментальые научные исследования
- •7.1 Классификация, типы и задачи эксперимента
- •7.2 Методика эксперимента
- •7.3 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований
- •7.4 Рабочее место экспериментатора и его организация
- •7.5 Влияние психологических факторов на ход и качество эксперимента
- •7.6 Вычислительный эксперимент
- •7.7 Элементы теории планирования эксперимента
- •Лекция 8. Обработка данных эксперимента и обобщение результатов
- •8.1 Основы теории случайных ошибок и методов оценки случайных погрешностей в измерениях
- •8.1.1 Интервальная оценка с помощью доверительной вероятности
- •8.1.2 Определение минимального количества измерений
- •8.1.3 Проверка наличия грубых ошибок ряда
- •8.2 Методы графической обработки результатов измерений
- •8.3 Методы подбора эмпирических формул
- •8.4 Регрессионный анализ
- •Лекция 9. Оформление, защита и внедрение результатов науных исследований
- •9.1 Отчетные документы
- •9.2 Требования к представлению структурных элементов отчета
- •9.3 Представление результатов нти
- •9.4 Внедрение законченных разработок в промышленность
- •9.5 Эффективность научно-технических исследований
- •Лекция 10. Методы поиска новых технических решений
- •10.1 Основные определения и понятия технического творчества
- •10.2 Ассоциативные методы поиска технических решений
- •10.2.1 Метод фокальных объектов
- •10.2.2 Метод гирлянд случайностей и ассоциаций
- •10.3 Метод контрольных вопросов
- •Мозговой штурм
- •10.5 Синектика
- •Лекция 11. Систематические и другие методы поиска технических решений и активизации творчества
- •11.1 Систематические методы
- •11.1.1 Морфологический анализ
- •11.1.2 Алгоритм решения изобретательских задач
- •11.1.3 Стратегия решения изобретательской задачи по ариз
- •11.1.4 Обобщенный эвристический алгоритм
- •11.2 Другие методы
- •11.2.1Метод организующих понятий
- •11.2.2Метод «матриц открытия»
- •11.2.3Метод десятичных матриц поиска
- •11.2.4Метод оценки оптимальности
- •11.2.5Функционально-стоимостный анализ
- •Заключение
- •Список рекомендованных источников
4.3 Учет психологических факторов при решении творческих технических задач
Творческие технические задачи имеют большое число решений, но только одно из них в рассматриваемый момент может наиболее полно удовлетворить условию задачи. Однако по мере расширения наших знаний о материальном мире на смену найденному решению должно обязательно прийти новое, более прогрессивное техническое решение, которое в настоящее время неизвестно.
На рис. 4.1 условно показана зона знаний общества. Ее границы 1 благодаря фундаментальным исследованиям непрерывно расширяются. За пределами зоны знаний (т. е. в заштрихованной на рис. 4.2 области) находятся неизвестные обществу технические решения (черные точки). Часть этих решений поддается прогнозированию и может быть оформлена как перспективные изобретения, но подавляющее большинство решений остается за пределами знаний разработчиков и представляет собой неограниченное поле деятельности для научной фантастики.
Найти в зоне знаний требуемое техническое решение 5, оптимально удовлетворяющее заданию на разработку, весьма трудно. Поиск решения разработчик обычно ведет длительное время в пределах участка знаний, которыми он обладает и в истинности которых он уверен (например, зоны 2 и 3). Кроме того, в результате ассоциаций сходства у опытного разработчика появляются образы того технического решения 4, которое нужно создать. Такие решения при благоприятных условиях (консультации специалистов, возможность изучения новой области техники и т. д.) могут перейти в принцип, схему или конструкцию.
Рисунок 4.1 – Условное представление зон знаний общества
На площадь активных поисковых зон разработчика и на появление обусловленных ассоциациями «случайных» технических решений влияют различного рода факторы, которые определяются главным образом закономерностями человеческой психики, личными качествами разработчиков, восприятием ими формулировки задания на разработку, специальной и общетехнической подготовкой разработчиков и т.д.
В процессе разработки необходимо учитывать и преодолевать следующие основные барьеры, препятствующие разработчику в решении технической задачи.
1. Сложность оценки общественной потребности в создаваемом техническом объекте.
2. Слепое преклонение перед давно высказанными и разделяемыми большинством утверждениями о невозможности решения данной технической задачи.
3. Неумение изменить область поиска.
4. Привязанность к старым тенденциям развития различных форм технического объекта.
5. Преклонение перед техническими терминами.
6. Недостаточная научно-технической подготовка конкретного разработчика и отсутствием у него опыта решения творческих технических задач.
Исследования специалистов-психологов показывают, что преодолеть приведенные выше психологические барьеры можно педагогическим воздействием. Любому творческому работнику нужно научиться применять на практике основные законы развития, правильно определять конечную цель задачи и формулировать ее условие, постоянно думать о необходимости изменения формообразующих признаков объекта. Честность, принципиальность, объективность, порядочность, гласность должны иметь место в любом творческом коллективе и активно поддерживаться руководством этого коллектива
Разработчикам новой техники следует всегда помнить, что в технике пет неразрешимых задач, если эти задачи не противоречат объективным законам природы, и что успех решения задач зависит не только от общей и специальной подготовки разработчиков, но и от психологического климата коллектива.