2.10. Научное и техническое творчество в профессии инженера

Творчество есть деятельность человека, направленная на создание качественно нового, новых материальных, духовных ценностей. Творчеству противостоит деятельность репродуктивная, воспроизводящая существующие образцы по известным алгоритмам действий. Способность к творчеству является одной из самых главных и ярких особенностей человека как существа разумного и духовного. Человек – творец. Творческое мышление требует свободы от стереотипов, раскрепощенности, умения освободиться от любых привычных шаблонов и стандартов. В творчестве больше чем в других видах деятельности важны эмоции, важна страстная увлеченность и способность испытывать радость удовлетворения созданным. Для этого творчество должно быть не самоотчуждением и не результатом принуждения, а самореализацией человека.

Инженерное (техническое) творчество – это особый вид творчества. Инженер – значит новатор, изобретатель. Техническая деятельность также может быть как продуктивной, так и репродуктивной. Как и в научно-исследовательской деятельности, в инженерно-конструкторской деятельности переплетены шаблонное, алгоритмичное, логическое мышление и эвристическое, творческое воображение, интуитивность, озарение, иррациональная способность находить нестандартные решения. Наряду с решением типовых теоретических и практических задач, когда заранее известен алгоритм решения, приходится сталкиваться и с неординарными проблемами, требующими творческого подхода и выработки принципиально новых решений. Наиболее творческий характер носит деятельность изобретателя. К сожалению, процесс обучения инженеров не всегда реализует задачу формирования таких способностей, как правило, ориентируясь на выработку навыков алгоритмичных действий. Зачастую в наиболее сложных инновационных изобретениях, как и в научном открытии, главную роль играет интуиция, прорыв в неизвестное. Дальше – дело техники, методическая и планомерная проработка идеи, набор логических процедур.

В изобретении, проектировании, творчестве всегда происходит борьба нового со старым, будущего с прошлым, преодоление догматизма и инертности, консерватизма и традиционности. Создатели парохода (Фултон, 1803) и паровоза (Стефенсон, 1814) пробивались через насмешки, непонимание, косность и невежество. Наименьшие интеллектуальные усилия требует экстенсивный путь развития (путь наименьшего сопротивления). Он содержит меньше рисков, неизвестности.

Создание любого принципиально нового технического объекта – результат творчества. Человек живет в искусственно созданном мире техники, где миллионы видов изделий были когда-то кем-то впервые изобретены. Имена изобретателей древности история не сохранила, хорошо известны имена создателей наиболее значимых изобретений XVII – начала XX вв. Есть миллионы инженеров, выполняющих рутинную, однообразную, повторяющуюся работу. Но есть гении-одиночки, совершающие прорыв к новому. Великие изобретения также уникальны, несут печать авторства, как и произведения искусства. Даже в их названиях увековечены имена авторов: Эйфелева башня, автомат Калашникова, Дизель, Мартен и т.д. В ХХ веке имена изобретателей также мало известны обществу: усилилась тенденция изменения характера изобретательской и конструкторской деятельности: от индивидуального и авторского к коллективному и обезличенному. Но в любом случае, за каждым новым техническим решением скрыт творческий труд конкретных людей.

Востребованность инженерного творчества постоянно растет: все быстрее растут потребности в новых технологиях, все быстрее устаревают имеющиеся технологии, увеличивается сложность новой техники, усиливается требование к сокращению времени разработки инноваций. Возрастающая сложность технических устройств определяется увеличением количества деталей, используемых материалов и физических процессов.

Способность к творчеству, в том числе к техническому, во многом является врожденной, относится к задаткам. Но она также поддается развитию, зависит от грамотно организованного процесса обучения, от условий, стимулирующих или подавляющих творческую активность. Специалистами выработано множество методов инженерного творчества. Каждый метод представляет собой набор правил, позволяющих отыскать новое решение. На первый взгляд, это кажется несовместимым. Как эвристическую деятельность можно уместить в алгоритм? Как можно найти шаблонные правила поиска нешаблонных решений? Тем не менее, такие правила специалистами формулируются и среди инженеров понятие «алгоритм изобретения» не вызывает удивления.

Выделяют несколько этапов создания технического объекта, каждый из которых сопровождается соответствующим способом описания. Переход от одного способа описания объекта к другому выполняется на основе процедур абстрагирования и конкретизации.

1) Формулируется и описывается потребность, для удовлетворения которой создается изделие (определяется его функция).

2) Определяется и описывается техническая функция – физическая операция (преобразование вещества, энергии, информации), с помощью которой удовлетворяется потребность.

3) Формируется и описывается функциональная структура изделия. При этом для каждого элемента системы определяется его функция, его физическая операция с указанием входящего и исходящего потоков вещества энергии и информации.

4) Формулируется и описывается физический принцип действия, составляется принципиальная схема изделия, в которой место каждого элемента занимает конкретный физический объект.

5) Изделие конструируется, возникает техническое решение. Оно уже более конкретно, т.к. добавляются следующие признаки: форма и материал элементов, взаимное расположение элементов в пространстве, способы соединения элементов, последовательность взаимодействия элементов во времени, принципиально важные соотношения параметров.

6) Создается проект изделия. В нем уже указываются все параметры, необходимые для создания изделия, включая конкретные размеры и другие количественные показатели.

Таким образом, при движении от первого этапа к шестому происходит конкретизация, создаются все более подробные описания будущего изделия. Самое абстрактное первое описание может реализоваться множеством конкретных технических решений, каждое техническое решение может быть реализовано в нескольких проектах, но каждый проект ведет к изготовлению только одного конкретного вида изделий. Это наглядно проявляется в истории техники. Если возникала объективная потребность в определенном техническом изделии, а объективной в данном случае надо считать такую потребность, которая не зависит от отдельных людей, то многими изобретателями могли предприниматься попытки создать такое изделие. Одна и та же потребность у них могла привести к созданию принципиально разных технических решений. Испытания и практическое применение в итоге приводили к тому, что оставалось одно или несколько самых эффективных решений. А конкретные проекты уже были незначительными модификациями одного и того же удачного решения. ¹

Современная сложная техника уже не допускает возможность изобретательской деятельности, основанной только на эмпирических знаниях, как это было во времена гениев-самоучек, требует глубоких и разнообразных теоретических знаний, исследований. И если раньше один человек мог совмещать функции изобретателя, конструктора, проектировщика, технолога, то в настоящее время углубляется дифференциация этих видов деятельности, специализация инженерной профессии. Выделяются ис­сле­до­ва­тель­ская, про­ект­ная, кон­ст­рук­тор­ская, тех­но­ло­ги­че­ская ин­же­нер­ная дея­тель­ность.

Какую роль играет эстетика в инженерном творчестве? Эстетика – наука о прекрасном. Прекрасное ощущается безотносительно возможности его утилитарного использования. Иными словами, прекрасным для человека может быть и то, что практически бесполезно. Даже в прикладном искусстве надо различать утилитарное назначение предмета и его художественное оформление. Часто при выборе товара потребитель жертвует функциональностью, практичностью в пользу эстетического критерия. Для людей не знакомых с задачами инженерного творчества может казаться, что эстетический критерий при создании техники принимается в расчет только во внешнем дизайне потребительских товаров. На самом деле эстетический критерий играет немаловажную роль и на этапе изобретения и конструирования изделия. Функциональная красота изделия может говорить о совершенном техническом решении, оптимальном, простом и одновременно эффективном. Наблюдение такого результата у самого изобретателя может вызывать эстетическое удовольствие подобное тому, какое испытывает человек обладающий вкусом от созерцания произведения искусства или картин природы. По аналогии следует заметить, что и при выборе той или иной теории в науке эстетический критерий также может приниматься в расчет. Красота теории может свидетельствовать о ее истинности. Хотя этот критерий не может быть основным в силу его субъективности. Понимание красоты у разных людей слишком различается.