человеку. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) создавалась, чтобы заменить те интуитивные "озарения", которые приводят талантливых инженеров и ученых к выдающимся изобретениям и открытиям. ТРИЗ заключает в себе стратегию мышления, позволяющую каждому хорошо подготовленному специалисту осознанно и целенаправленно получать такие же результаты. В этой связи «озарение» не является значимой компонентой в успешном разрешении нестандартной ситуации. ТРИЗ предлагает мыслительные действия, опирающиеся на знание законов развития технических систем. Студенту следует осознать, что ТРИЗ направлен на обучение изобретательству. Мир творчества становится неограниченно управляемым и потому может быть неограниченно расширен. На основе ТРИЗ можно формировать единую научную, системную, диалектически развивающуюся картину мира. Студент должен понять, что применение методов ТРИЗ значительно повышает эффективность обучения.
Вразделе 1 представлена методика освоения предмета. Она заключается
впослойном изучении предмета как перехода от общего к частному, от поверхностного рассмотрения всей системы к углубленному изучению деталей. Излагаются цели, задачи курса, организация самостоятельной работы студентов, оценка курса.
Общие вопросы теории и алгоритмов решения нестандартных задач определяют роль, место и связь изучаемой дисциплины с другими дисциплинами ОПП.
В разделе 2 рассматриваются неалгоритмические методы активации и повышения эффективности творческого процесса. Студент должен усвоить, что в основе первой группы методов (мозговой штурм, синектика и различные их модификации) лежит увеличение хаотичности поиска. Вторая группа неалгоритмических методов в своей основе использует
6
систематизацию перебора вариантов. К ней относятся метод фокальных объектов, морфологический анализ, метод контрольных вопросов и их модификации. Эти методы направлены на преодоление «психологической инерции», связанной с ранее приобретенным опытом, при использовании стандартных приемов. Студент должен иметь в виду, что особенности указанных методов лучше усваиваются при использовании их в решении нестандартных задач.
ТРИЗ позволяет не только решать сложные изобретательские задачи, но и прогнозировать развитие систем (в том числе технических), развивать творческое мышление. В разделе 3 иллюстрируются новаторские направления развития творческого воображения при решении изобретательских задач. Студент должен понять, что переход от интуитивного мышления к осознанному овладению мыслительными приемами и операциями – наиболее эффективный путь формирования творческой личности и интеллектуальной активности. Уход от стереотипов для преодоления психологической инерции – это развитие творческого воображения, системного мышления и умения управлять творческим процессом. Формируя идею решения нестандартных задач, студент должен ее оценить по следующим критериям: полезность, новизна, реализуемость, актуальность. Студент должен усвоить, что принципиальное отличие ТРИЗ от метода «проб и ошибок» и его модификаций – это замена угадывания возможного решения научным прогнозированием. При изобретательском мышлении ищут противоречие, а при шаблонном – компромисс. В разделе изложены основы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Теоретический фундамент ТРИЗ – законы развития технических систем (ТС), выявленные путем анализа огромного массива патентной информации. Указывается диалектическая компонента ТРИЗ. Пять уровней изобретений в
7
ТРИЗ демонстрируются на примерах. Это является лучшим способом усвоения материала.
Вразделе 4 рассматривается понятие «идеальности» в ТРИЗ. Важнейший закон ТРИЗ − закон повышения идеальности системы. Достижение идеала – это придел развития системы. Идеальная система - это система, которой нет, но все её функции выполняются. На базе модели идеальной технической системы построен оператор ИКР (идеальный конечный результат). Суть его состоит в том, что задачу по реализации какой
-либо полезной функции возлагают на саму систему (или объект обработки, либо элемент технической системы, уже выполняющий какую-то полезную функцию). Студент должен обратить внимание, что формулируя ИКР, не нужно знать, как этот результат достигается. Само определение "идеальный" говорит о том, что результат практически недостижим. Следует помнить, что определение ИКР имеет чисто вспомогательное значение, с его помощью мы входим в "область" сильных решений. Формулирование ИКР по заданным строгим правилам - один из главных элементов решения изобретательских задач с помощью ТРИЗ. В разделе рассматриваются пути повышения идеальности (идеальная ТС, идеальный технологический процесс, идеальное вещество, идеальный конечный результат (ИКР), усиленный ИКР).
Вразделе 5 излагаются базовые понятия ТРИЗ используемые при формулировании и решении нестандартных задач. При этом рассматривается техническая система (ТС) как совокупность взаимосвязанных элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Элементами ТС являются: объект, продукт, источник энергии, двигатель,
8
трансмиссия, орган управления. Указываются главная полезная функция ТС, как придание объекту требуемого свойства, и второстепенная функция ТС. Технические системы развиваются по объективно существующим законам. Эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного решения изобретательских задач. В разделе представлены основные законы ТС: полнота частей ТС; развитие ТС по S-образной кривой; неравномерность развития частей ТС; повышение степени идеальности ТС; повышение динамичности и управляемости ТС; переход ТС на микроуровень; переход ТС в надсистему; вытеснение человека из ТС. Функционирование ЗРТС рассматривается на примерах. Студент должен иметь ввиду, что освоение этого материала во многом определит его возможности успешно решать нестандартные задачи.
В процессе развития ТС в результате неравномерного изменения параметров (характеристик) системы появляются противоречия. Противоречие – проявление несоответствия между разными требованиями к ТС, предъявляемыми к ней законами природы, экономическими законами, уровнем развития техники, конкретными условиями применения т.д. Изобретательское решение получают путем выявления и разрешения противоречия, лежащего в глубине задачи. Студент должен понять, что обычная задача переходит в разряд изобретательских, когда необходимым условием ее решения является устранение ТП. Создание нового изобретения всегда сводиться к разрешению (полному или частичному) технического противоречия. Это одно из основных положений ТРИЗ.
При решении задачи в ТРИЗ вначале определяется ТП, а затем строится модель идеальной технической системы и формулируется оператор ИКР. В разделе 6 иллюстрируются: административное противоречие (АП) как результат появления проблемной ситуации (ПС), когда указываются только
9
недостатки, техническое противоречие (ТП), являющееся первым уточнением объекта, к которому предъявляются противоречивые требования (ТП лежит в глубине административного противоречия и его уточняет), физическое противоречие (ФП), которое лежит в глубине ТП и предъявляет требования к свойствам объекта. Для лучшего усвоения материала варианты возникновения ТП иллюстрируются на примерах.
Студент должен иметь в виду, что в творческой мастерской изобретателя приемы играют роль первичного набора инструментов, и, чтобы пользоваться ими, нужны определенные навыки. Анализ больших массивов патентной информации показал, что для устранения примерно полутора тысяч наиболее часто встречающихся технических противоречий имеется 40 наиболее сильных приемов. Эти приемы рекомендованы для выявления общего направления в области сильных решений изобретательской задачи. В разделе 7 на примерах и задачах показана эффективность использования типовых приемов ТП при решении нестандартных задач.
Для улучшения организации использования приемов разработана специальная таблица, в которой по вертикали располагаются характеристики технических систем, которые по условиям задачи необходимо улучшить, а по горизонтали — характеристики, которые при этом недопустимо ухудшаются. На пересечении граф таблицы указаны номера приемов, которые с наибольшей вероятностью могут устранить возникшее техническое противоречие. Особенности работы со специальной таблицей выбора типовых приемов устранения ТП (Матрицей Альтшуллера) иллюстрируется в этом разделе.
10