Использование элементов теории решения изобретательских задач в образовательном процессе в высшем учебном заведении
Галкина Елена Николаевна
ГБОУ ВО «Нижегородский инженерно-экономический университет»
Институт пищевых технологий и дизайна (филиал), Россия, Нижний Новгород
Старший преподаватель кафедры «Естественно-научных дисциплин» Кандидат педагогических наук
Аннотация
Основной целью современного образования является обеспечение его высокого качества, в соответствии с постоянно изменяющимися запросами населения. В связи с этим перед высшей школой стоит задача подготовки специалиста с таким набором качеств, которые позволят ему адаптироваться, после окончания образовательного учреждения в быстро изменяющемся мире, где ему уже необходимо будет развиваться и получать необходимые знания, умения, навыки, компетенции самостоятельно. Основным вектором, определяющим становления специалиста, является владение им методами «добычи» знаний, его интеллектуальная смелость, творчество в мыслительной деятельности, все это он должен постараться освоить в процессе обучения в учебном заведении. Теория решения изобретательских задач - это технология, которая способна качественно повысить эффективность образования, развить умение анализировать, творчески мыслить, определить возникающие противоречия и т.д. Автором рассмотрены основные принципы, на которых базируется технология, определены достоинства и недостатки ее применения. В статье представлены элементы использования этой технологии, на примере, техник: «Алгоритм предварительного анализа», «Шесть шляп мышления», коучинг. Использование в образовательном процессе теории решения изобретательских задач может привести обучающихся к достижению результатов в личностном, коммуникативном, познавательном и регулятивном направлениях.
Ключевые слова: образовательные технологии; теория решения изобретательских задач; подготовка бакалавров по направлению «Технология продукции и организация общественного питания»
образовательный теория решение изобретательский
Перед современной системой образования, в рамках государственной программы Российской Федерации "Развитие образования" на 2013 - 2020 годы", сформулирована основная цель - обеспечение высокого качества российского образования в соответствии с меняющимися запросами населения и перспективными задачами развития российского общества и экономики. Базируясь на содержании программы можно определить, что выпускник-специалист должен быть интеллектуально смелым, мыслящим оригинально, творческим человеком, способным находить нестандартные решения для возникающих проблем, все эти качества позволят ему соответствовать запросам и потребностям экономики Российской Федерациив кадрах высокой квалификации. Одной из основных задач высшей школы для становления специалиста с таким набором качеств является научить учиться, так как оказавшись после окончания ВУЗа, в быстро изменяющемся мире, он сам будет способен «добывать» необходимые знания, умения, навыки, компетенции. Решение этой задачи невозможно без инноваций, вводимых в образовательную систему, раскрытия потенциала, творческих способностей у всех участников педагогического процесса, включение обучающихся в активную познавательную деятельность при изучении учебных дисциплин [3, с. 100]. Появление нововведений в педагогической деятельности предполагает внесение изменений в содержание материла, методику и технологию его преподнесения обучающимся.
Одной из современных педагогических технологий, которая способна качественно повысить эффективность образования является «Теория решения изобретательских задач» (ТРИЗ). Разработка ТРИЗ принадлежит Генриху Сауловичу Альтшуллеру [1] и дальнейшее свое развитие получила в работах Орлова М.А. [7], Погребной Т.В. [10], Петрова В. [8], Злотина Б.Л. [5]. ТРИЗ можно считать обобщением сильных сторон творческого опыта многих поколений изобретателей [9].
ТРИЗ - это установленная последовательность действий, методов, используемых для решения творческих (изобретательных) задач в различных сферах деятельности.
Внедрение инструментов ТРИЗ в образование способствует продуктивности мышления [11], а также играет роль «общего» языка для интеграции различных образовательных областей.
ТРИЗ базируется на основных принципах:
1. Объективности законов развития систем: система подчиняется определенным законам, развивается заранее установленным способом.
2. Принцип противоречий: решение проблемы - преодоление противоречий.
3. Принцип идеальности: при решении проблемы необходимо стремиться к идеальному варианту ответа - решению [2].
4. Принцип конкретности: формулировка задания, является конкретной, касается конкретной системы и имеет конкретное решение.
Достоинствами технологии ТРИЗ являются следующие:
• наглядность;
• умение рассматривать ситуацию или объект с нескольких точек зрения;
• овладение аналитическим подходом, который позволяет адекватно смоделировать ситуацию и определить возникающие противоречия;
• использование доступных ресурсов;
• развитие творческого мышления;
• овладение системным подходом, который позволяет сформировать общий, полный взгляд на одну и ту же ситуацию благодаря наличию множества различных суждений, мнений;
• преемственность знаний в различных образовательных областях и т.д.
Среди множества достоинств данной технологии, можно отметить и некоторые из ее недостатков:
• для качественного использования данной технологии требуется наличие развитого, на достаточно высоком уровне, воображения;
• большая психологическая нагрузка;
• постоянная тренировка;
• не всегда проблему или ситуацию можно разрешить только тогда, когда разрешено или найдено противоречие, создавшее проблему и т.д.
Рассмотрим примеры использования технологии ТРИЗ при подготовке бакалавров по направлению подготовки 19.03.04 «Технология продукции и организация общественного питания».
1. «Алгоритм предварительного анализа» - это техника, позволяющая анализировать проблему, предрассудки мышления, которые возникают при изначальном знакомстве с проблемой.
Для демонстрации использования данной техники ТРИЗ приведем: наполнение шоколадных конфет жидкой (сиропной) начинкой.
Решение будет иметь следующий вид:
Состав системы:
Шоколад, жидкая начинка, форма для приготовления изделия.
Конечная цель, с которой ставится задача:
Наполнить шоколадные конфеты жидкой начинкой.
Идеальный конечный результат:
Система сама наполняет шоколадные конфеты жидкой начинкой.
Оценка наличия помех:
• жидкая консистенция компонентов;
• разная температура у шоколада и начинки;
• неравномерное заполнение шоколадом формы;
• сохранение целостности формы шоколада, если вносить начинку в специальное отверстие в готовой шоколадной форме конфеты.
Обоснование причины помехи:
• перемешивание консистенций жидких шоколада и начинки друг с другом;
• разная температура компонентов для приготовления конфеты: более горячая начинка может изменить консистенцию шоколада и наоборот;
• образование пузырьков в шоколадном компоненте, вытекание начинки;
• нарушение формы готового изделия.
При каких условиях исчезнет помеха:
• понижение температуры компонентов системы;
• внесение начинки в полуформу шоколадной оболочки конфеты, а не в готовую конфету;
• внесение дополнительного пищевого компонента (крахмала), для обеспечения устойчивости формы начинке;
• правильное темперирование шоколада;
• центрифугирование формы с шоколадом (автоматизированное производство), постукивание по форме с шоколадом (ручное производство) для обеспечения снижения образования пузырьков в шоколадном компоненте;
• использование автоматизированной системы, прибора, который будет обеспечивать наполнение шоколадных конфет начинкой.
Возможные решения:
• поместить в полуформу шоколад, охладить снизу форму (жидким азотом, помещение формы в холодильную камеру и т.д.), дать застыть шоколаду, так чтобы он тонким слоем покрывал стенки и дно полуформы, остатки не застывшего шоколада убрать, далее поместить жидкую начинку, с температурой чуть ниже температуры шоколада и залить сверху полуформу шоколадом, затем поставить охладить для получения готового изделия; для ровного нанесения шоколада, одинакового объема начинки, соблюдения температурного режима систему можно автоматизировать;
• погружать в шоколад, охлажденную или замороженную начинку, например, в виде шарика; охлажденную начинку можно получить, залив начинку в форму из крахмала, охладив ее, сахар содержащийся в начинке кристаллизуется и связывает крахмал.
Контрольное решение:
• конвейерный прибор, типа многогнездовой центрифуги, в которой шоколад во время вращения стремится прижаться к стенкам, а начинка, после вливаемая в середину формы с температурой немного ниже, чем шоколад, заполняет внутренний объём, затем сверху шоколадом заливают форму и отправляют в холодильные камеры для застывания изделия;
• ручной способ: заполнить полуформу темперированным шоколадом, часть шоколада из формы слить, постучать по форме, чтобы в шоколадной массе не было пузырьков, охладить, залить сироп, в застывшие шоколадные формы, опять охладить, затем залить шоколадом сверху начинку, поместить охлаждаться; возможно использование замороженной начинки, содержащей крахмал.
2. «Шесть шляп мышления» - техника, позволяющая разделить мышление на шесть типов.
Данную технику можно использовать, например, на семинарских занятиях, когда обучающиеся выступают с докладами и рефератами, мультимедийными презентациями, остальные, слушатели, в то время выполняют задания согласно функции каждой шляпы:
• красная шляпа отвечает за эмоции и чувства, обучающиеся, которым досталось побывать в роли этой шляпы делятся, например, мнением, о чувствах, испытывающих выступающим или об эмоциональном преподнесении информации аудитории и др.;
• белая шляпа позволяет сосредоточится на фактах, цифрах, обучающимся этой шляпы можно предложить анализ, рассказанных в докладе выступающим, цифровых значений и др.;
• желтая шляпа ищет все положительное, выгодное, предлагает преимущества и перспективу, обучающиеся выполняющие функцию этой шляпы могут оценить положительную роль, преимущества доклада и т.д.;
• синяя шляпа - отвечает за координацию работы, формулировку целей, рефлексию работы, обучающиеся в роли этой шляпы осуществляют управленческие функции, подводят итоги выступления и т.д.;
• черная шляпа отвечает за критику, отрицательные моменты, риски, угрозы, недостатки, обучающимся этой шляпы можно предложить поискать недостатки в выступлении докладчика и др.;
• зеленая шляпа - это креативность и творчество, новые идеи, нестандартные подходы, обучающие отвечающие за функционал этой шляпы, могут провести анализ оригинальности преподнесения материала, оформления мультимедийной презентации и др.
3. Коучинг - техника консультативной поддержки.
Целью данной техники ТРИЗ является помощь обучающимся в процесс обучения, максимальном использовании своего потенциала, поддержка намерения самостоятельного приобретения знаний, достижение желаемых результатов.
Коучинг базируется на принципах:
• партнерство - оно дает возможность создать благоприятную почву для сотрудничества;
• раскрытие потенциала - вера в способности и возможности обучающегося;
• принцип взаимосвязи - сферы жизни человека все взаимосвязаны между собой, изменения в одной сфере, могут повлечь изменения другой;
• принцип отсутствия оценки - обучающийся сам должен принять решение, найти выход из сложившейся ситуации, решить проблему и т.д.
Коучинг осуществляется в процессе следующих этапов:
Постановка цели;
Осознание реальности цели;
Анализ возможностей, способностей, которые помогут в достижении цели;
Выбор стратегии действий, которые направленны на достижение цели;
Мониторинг достижения цели и анализ результатов.
С помощью коучинга осуществляется формирование позитивного мышления, что ведет к повышению учебно-познавательной мотивации и формированию ответственности за свое образование.
Одним из приемов использования коучинга в образовательном процессе может быть следующий: например, вы хотите научить обучающихся логически строить рассказ на определенную тему и выступать с ним перед аудиторией, началом такого обучения может стать прием - расскажи все что Вы знаете за одну минуту на тему: «Углеводы». Во время выступления рассказчика нельзя прерывать, дайте ему полностью высказаться. После рассказа задайте ему следующие вопросы:
Если бы Вы знали ответ, то каким бы он был?
Что еще в этом ответе не хватает?
Что для Вас в этом выступлении было самое трудное?
Что бы Вы посоветовали другому обучающемуся, окажись он на Вашем месте?
Представьте себе диалог с самым умным человеком, которого Вы знаете. Что он скажет Вам сделать?
Чему Вы научились?
Что лично Вам мешает изменить результаты этого выступления?
А какой результат был бы для Вас самым идеальным?
и т.д.
Вопросы, задаваемые преподавателем-коучем могут быть разнообразны главное, чтобы они были направлены на принцип - обучающийся сам знает ответ на вопрос или может его найти.
Рассмотрев несколько техник применения системы ТРИЗ в образовательном процессе и подводя итог, хотелось бы отметить, то что ее использование может привести к следующим результатам в разных направлениях у обучающихся: