Методы активизации мышления

ВВЕДЕНИЕ

Ускорение научно-технического прогресса, потребовало  существенно поднять эффективность  труда инженерно-технических работников, создателей новой техники. Повышение  эффективности творческой составляющей труда предусматривает овладение  широким спектром методических средств. К ним следует отнести и методы поиска новых технических идей и решений. В настоящее время известно немало таких методов. В отечественной литературе они, однако, чаще всего даются разрозненно или небольшими группами и большинство из них поэтому остается незнакомыми широкому читателю.

Настоящая работа представляет собой обзор  большой группы методов и имеет  целью дать материал для ориентации преподавателя при подготовке к  теме "Обзор методов поиска новых  технических решений".

Приведенная в работе информация носит, как правило, конспективный характер, поскольку даже краткое изложение всех методов привело бы к непомерному увеличению объема материала. В большинстве случаев здесь поэтому приведены только блок-схемы и краткие характеристики этапов. Не включены в работу и примеры использования методов. Конспективно описаны методы мозгового штурма, морфологического ящика, алгоритм решения изобретательских задач, функционально - стоимостный анализ. Это оправдано тем, что учебные пособия по данным методам готовятся отдельно. По той же причине в работе не нашли отражения разработки в области машинной поддержки процесса поиска новых технических решений.

Несмотря  на ограниченный объем материала, где  это возможно, будут приводиться  полные тексты, перечни рекомендаций и контрольные вопросы.

Структурно  материал, приведенный в пособии, разделен на следующие основные разделы:

- методы случайного поиска;

- методы функционально-структурного  исследования объектов;

- методы логического поиска;

- проблемно ориентируемые методы.

Первые  три раздела включают в себя методические средства, направленные соответственно на: исследование проблемы с целью  выявления путей ее решения; поиск  вариантов конфигурации объектов, реализующих  выбранное направление; на устранение противоречий и согласование работы подсистем в выбранном объекте. В последнем разделе описаны методы, формируемые исходя из конкретных условий, типа решаемой задачи и особенностей занимающегося этим решением (решателя).

Для преподавателей, проводящих занятия по теме "Обзор методов поиска новых технических решений", представляется целесообразным дать следующие методические рекомендации.

Большое число методов, приведенных в  работе, не означает, что все они  должны рассматриваться в обзорном курсе. Избыточность их позволит преподавателю формировать курс с учетом специфики аудитории и особенностей решаемых ими задач.

Было  бы полезным разделить выделенные на тему 12 часов на две части (например, по 6 часов каждая) и изложить материал в два приема - в начале изучения третьего раздела курса и после подробного изучения основных методов, представленных в курсе.

Соответственно  такому делению, естественно, должны меняться и цели преподавателя при организации  занятий. Первая часть, предваряющая изучение основного материала, несет обзорную функцию, предназначена для введения слушателей в проблему, а вторая, следующая за основными методами, предназначена для углубленной проработки того направления, которое вызвало наибольший интерес аудитории.

Целесообразно иллюстрировать, где это возможно, использование методов или их отдельных элементов примерами. В первую очередь, это должны быть собственные примеры, близкие аудитории. Выявление и подготовка необходимого для этого материала - сложный процесс и начинать его имеет смысл задолго до проведения занятий. Примеры и иллюстрации, разбор задач можно найти в литературе, рекомендованной практически по каждому методу. Большая часть списка литературы о методах до сих пор, к сожалению, не переведена на русский. Подготовку иллюстративного материала по подобным методам следует поэтому взять под особый контроль.

При изучении материала полезно постоянно  подчеркивать, что каждый метод имеет  свой особый смысл и позволяет  эффективно работать только в определенной области. Абсолютизация того или  иного метода может привести лишь к узости понимания и с появлением новых задач рано или поздно потерпит крах. Следовательно, выбор метода для практической работы должен проводиться с учетом особенностей задачи.

Важно учитывать и то, что методы поиска это не только средства решения проблем, но и психологические инструменты. В своем большинстве они представляют программы, организующие выполнение решающим задачу определенных действий. Выбор метода должен быть поэтому связан и с личностью решающего задачу. В процессе проведения занятий целесообразно обращать внимание на реакцию аудитории и отдельных ее представителей на те или иные методы и фиксировать свои наблюдения. Средства, помогающие человеку более эффективно решать стоящие перед ним творческие задачи, предлагались, как известно, давно. Так, еще древнегреческий философ Эпикур предлагал получать требуемое путем комбинации элементарных частей, составляющих предметы. Из Древней Греции пришло к нам и восклицание Архимеда "Эврика!" (Нашел!), составившее впоследствии основу названия науки о творческом мышлении - эвристики.

Специальные произведения о творческом поиске начали появляться в XVII-XVIII веках, хотя еще  за два столетия до нашей эры Архимед  разработал специальный конструктор-тренажер для начинающих изобретателей. Определенный подъем испытывает это направление в конце XIX - начале XX в., т.е. в эпоху промышленных революций. Изобретателям требовалась помощь и она появилась. В России, например, были широко известны работы П. К. Энгельмейера [1], С. М. Василевского, П. М. Якобсона [2]. В них описывались этапы работы изобретателя, давались первые советы по ее упорядочению и упрощению.

Практический  интерес для современного изобретателя в этом плане представляет работа А. К. Гастева - одного из первых советских  теоретиков методов поиска, предложившего еще в 20-х годах интересные и весьма полезные для изобретателей рекомендации [3].

Работа  А. К. Гастева интересна тем, что  в ней перечисляются качества, присущие не столько какому-то конкретному  изобретателю, сколько совершенно необходимые каждому, кто хочет изобретать, находить новые, ранее неизвестные технические решения.

Подобные  рекомендации для изобретателей  появлялись и позже. В область  инженерной практики начиная с 30-х  годов начали вторгаться методы принципиально  нового поколения. Это были уже не просто советы, а скорее инструкции, которые не говорили о творчестве вообще, а сводили его к совокупности конкретных процедур, требовали ответов на конкретные вопросы. Так на арену вышли инженерные методы поиска новых технических решений.

МЕТОДЫ СЛУЧАЙНОГО ПОИСКА

Метод мозгового штурма

Метод мозгового штурма один из наиболее известных и применяемых для  коллективного поиска решений. Его  создал в 30-е годы американский исследователь  А. Осборн. Основная цель метода - настроить группу специалистов так, чтобы каждый из них сделал как можно больше предложений по обсуждаемой проблеме. Работу проводят в несколько этапов: подготовка, проведение штурма, оценка и отбор идей, проработка и развитие наиболее ценных из них [4].

На  этапе подготовки четко формулируют и записывают (в общих понятиях) задачу, затем ее разбивают на максимальное число подзадач. При этом можно использовать специальные вопросы: почему это необходимо, где должно быть сделано, кто должен сделать, что конкретно и как должно быть сделано и др. В подготовку включают также подбор фактического материала (аналог объекта, данные о принципах действия, причинах неудач, о различного рода ограничениях и т. п.). На этом же этапе осуществляют выбор участников поисковой группы, которые делятся на генераторов (люди, обладающие богатым творческим воображением и фантазией) и экспертов (люди с аналитическим складом мышления, квалифицированные специалисты). Эксперты не принимают участия в поиске решений. Они их затем оценивают.

Благодаря определенным правилам организации и проведения мозгового штурма (запрет критики высказываемых идей, психологическая совместимость участников, поощрение шуток, каламбуров, заинтересованность участников, свободная непринужденная форма обсуждения и др.) за короткий промежуток времени можно получить большое число самых разнообразных решений стоящей перед участниками задачи. Из этих идей затем эксперты выбирают и развивают наилучшие. Предварительного обучения участников не требуется, обычно бывает достаточно инструктирования. Руководит мозговым штурмом так называемый ведущий - специалист, имеющий опыт проведения научных дискуссий и постановки проблем. Число участников обычно составляет 5-15 человек, штурм длится 30-45 мин. Обсуждение проводят в быстром темпе. Все идеи фиксируют, для чего используют запись на магнитофоны или стенографию.

Существует  несколько разновидностей мозгового  штурма. В частности, известен вариант, когда участники записывают свои идеи самостоятельно на специальных  карточках (на это дается 10 мин), а затем по очереди зачитывают их вслух, остальные записывают на своих карточках мысли, вызванные услышанным. Запись идей на карточках сокращает время, необходимое для классификации результатов.

Определенный  интерес представляет так называемый обратный мозговой штурм. Его используют для решения конкретных задач. На первом этапе все внимание концентрируют на выявлении всевозможных недостатков объекта. Анализ вскрывает недостатки, ограничения, дефекты и противоречия, имеющиеся в конкретной идее или техническом объекте, который требуется разработать или усовершенствовать. Предварительную их оценку проводят участники сессии, более тщательную - эксперты, которые вычеркивают явно ошибочные утверждения, уточняя тем самым перечень обнаруженных недостатков. На втором этапе обратного штурма ведут поиск путей ликвидации недостатков, причем используют правила обычного мозгового штурма.

Один  из основных недостатков мозгового  штурма - отсутствие времени на глубокое осознание задачи. Кроме того, для  многих людей более эффективным является процесс индивидуального творчества.

С целью устранения этих недостатков  Дж. В. Хефеле был предложен так  называемый метод записной книжки.

Метод записной книжки Хефеле

В соответствии с рекомендациями, данными  Дж. В. Хефеле, тему задают участникам задолго до проведения коллективного обсуждения - сессии. Им также раздают записные книжки, в которых два раза в день необходимо фиксировать свои идеи. Эту организационную форму дополняют методическими рекомендациями; участникам выдают также опросные листы со списком контрольных вопросов [5].

Имеет смысл привести здесь некоторые  из этих вопросов.

Можно ли использовать конструкцию в других целях, если ничего не менять или произвести незначительные изменения?

С чем можно сравнить конструкцию?

Что можно в ней изменить?

Что можно увеличить (количество, время, частоту, прочность, высоту, длину, толщину, стоимость, число компонентов и  т. д.)?

Что можно уменьшить?

Можно ли заменить конструкцию (или ее составные  части) на что-нибудь?

Что можно сделать наоборот?

Следует отметить, что при использовании  опросного листа каждый из вопросов поочередно видоизменяют до тех пор, пока он не оказывается прямо относящимся  к поставленной проблеме, совершенствуемому  объекту. Дж. В. Хефеле указывает, что  постановку того или иного вопроса нельзя считать правильной или неправильной, так как вопросы всего лишь заготовки для выявления оптимальных вариантов. Некоторые вопросы следует иметь в виду на протяжении всего исследования. К их числу относится, например, вопрос: "что можно сделать наоборот", имеющий, по мнению автора метода, большую эвристическую ценность.

В книге Дж. В. Хефеле "Творчество и  новаторство" приведены примеры  таких переходов "наоборот". Это, в частности, гидравлический цилиндр: движется поршень - движется цилиндр; вагонетка на колесах - рольганг; вращающаяся стрелка - вращающийся циферблат; растягивающая пружина - сжимающая пружина [5].