Обучение техническому творчеству как одна из актуальных задач образования Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

значениям Е и Н однозначно определить величину электромагнитного поля в любой последующий момент времени.

Во всех фундаментальных статистических теориях понятие состояния - это вероятностная характеристика системы, поэтому состояние характеризуется вероятностью того, что значения наблюдаемых величин лежат внутри определенных интервалов. Но уравнение движения по-прежнему однозначно определяет состояние (статистическое распределение) в любой последующий момент времени по заданному распределению в начальный момент, если известны энергия взаимодействия между частицами системы и энергия взаимодействия с внешними телами.

В квантовой механике вводится новое понятие - вектор состояния (волновая функция). Временное уравнение Шредингера однозначно определяет эволюцию состояния с течением времени. Волновая функция представляет собой гораздо более абстрактную характеристику состояния, чем функция распределения в классических теориях, и имеет смысл амплитуды вероятности. Зная волновую функцию, можно вычислить вероятность обнаружения оп-

ределенного (в заданных интервалах) значения любой физической величины и средние значения всех физических величин.

Таким образом, можно утверждать, что фундаментальную основу физики составляют следующие положения:

- принцип единства и целостности физического знания;

- эволюция физической формы материи и ее самоорганизация;

- ведущие фундаментальные теории;

- законы движения (законы Ньютона, уравнения Максвелла, законы гравитации, уравнение Эйнштейна, уравнение Шредингера и др.); принцип наименьшего действия;

-законы сохранения и принципы симметрии;

- четыре типа фундаментальных взаимодействий; поле как переносчик взаимодействия;

-принципы относительности, инвариантности, неопределенности, дополнительности, соответствия;

- масса, энергия, пространство, время, энтропия, температура, электрический заряд, магнитный момент, спин;

- мировые константы.

ОБУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОМУ ТВОРЧЕСТВУ КАК ОДНА ИЗ АКТУАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ОБРАЗОВАНИЯ

В.М. Бардин, доцент кафедры радиотехники МГУ им. Н.П. Огарева

Могущество государства определяет- ство со смежными областями, свободу

ся не столько запасами золота, нефти, газа мышления, известную долю фантазии.

Одним из главных факторов творческого успеха в инженерной деятельности

или других природных ресурсов, сколько

интеллектуальным потенциалом общества и эффективностью его использования. Рос- является владение различными методичес-

сия испокон веков славилась своими умель-цами, которые при необходимости могли и блоху подковать. Конечно, в век стремительного развития компьютерных, лазерных и иных технологий уровень умения и

кими приемами, позволяющими ускорить и обогатить этот процесс.

Психологи утверждают, что в любом человеке при рождении заложены определенные творческие способности, и задача

знаний требуется иной, но методология воспитательной и образовательной систе-

творческого процесса в основном остает- мы состоит в том, чтобы их выявить и раз-

ся неизменной. Творческая деятельность вить. К сожалению, это удается не всем,

в технике предполагает не только наличие не везде и не всегда. Причин тому много, и

знаний по узкой специальности, но и знаком- одна из них - усреднение образования без

© В.М. Бардин,2002

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ШПНШ

учебные пособия по вопросам технического творчества. С учетом начинающегося

молодых людей притупляются, нивелируются и развить их в дальнейшем становится намного сложнее. Автор убедился в

индивидуальной работы с каждым учащимся. В результате к 15 - 17 годам индивидуальные творческие задатки у большинства подъема отечественной промышленности

и выхода многих предприятий со своей продукцией на международные рынки необходимость в такой литературе становится весьма острой. Представляется, что эта литература должна быть рассчитана на двухуровневое обучение: первый уровень ориентирован на школьников 7 - 9-х классов, когда уже изучены основные разделы физики и химии, а второй - на студентов III -V курсов с учетом адаптации на конкретные специальности. Следует отметить, что

этом, когда сравнил уровень творчески., активности и творческой фантазии у школьников старших классов и студентов, возрастной разрыв между которыми составлял 5-7 лет. Студенты, обогащенные знаниями по инженерным дисциплинам, показали заметно большую скованность в творческом процессе, меньше фантазии и ориги-

нальности. Отсюда напрашивается вывод: методология технического творчества (в том

числе изобретательского) на том и другом уровнях имеет много общего. Различие связано прежде всего с характером и сложностью задач, примеров, количеством и глубиной использования физических, химических редине цикла (на III - IV курсах) вузовско- и прочих эффектов, уровнем компьютериза-

активному творческому мышлению в технических (да, вероятно, и в других) сферах необходимо учить уже начиная с 7 - 8-х классов средней школы и на более высоком уровне продолжать такую работу в се-

го обучения. Это, с одной стороны, не даст «зачахнуть» творческому началу у школь-

ции творческого процесса.

В качестве основы при изучении мето-ников, а с другой - повысит качество и ори- дологии технического (изобретательского) гинальность технических решений при кур- творчества можно предложить алгоритм,

совом и дипломном проектировании.

Известно, что уровень научно-техничес-кого потенциала общества косвенно отобра-

I *

жается количеством полученных патентов на открытия и изобретения. Наличие запатентованных решений определяет, кроме всего прочего, уровень конкурентоспособности изделий на рынках товарной продукции и ноу-хау. К сожалению, недостаточно

представленный на нижеприведенном рисунке.

Весь процесс освоения предмета условно разбит на три блока. Первый блок дает представление о сути изобретательского творчества, наиболее важных понятиях и законах развития техники. Во втором блоке сосредоточены основные методические приемы и комплексы приемов (стандар-

продуманная политика преобразований, ко- ты), позволяющие решать многие изобретательские задачи средней сложности независимо от области техники. И наконец,

торая проводилась у нас в последние десять лет, негативно сказалась на активности патентования. Если в 1989 - 1990 гг. в

третий блок знакомит с правилами оформ-России ежегодно подавалось около 200 тыс. ления заявочных материалов и их прохож-

заявок на изобретения, то в 1998 г. только -20 тыс. Для сравнения: в Японии ежегодно

дением через патентное ведомство.

С методической точки зрения наиболее

регистрируется до 350 тыс. заявок. Это не важным является второй блок, поскольку

говорит о том, что мы стали хуже сообра- он направлен на освоение практических

жать. Причины в основном носят органи- приемов решения как учебных, так и впол-

зационно-экономическии характер.

Одной из таких причин является отсутствие в учебных планах большинства школ и многих технических вузов (или факульте-

не реальных изобретательских задач. В блоке изучаются четыре - пять элементарных приемов, позволяющих, пусть по чисто формальным признакам, ускорить нара-

тов) дисциплин, связанных с изучением ботку предложений по модернизации, видо-

методов технического творчества и техно- изменению или замене другим того или

логии оформления патентных материалов иного рассматриваемого изделия (техни-

на оригинальные решения. Практически ческой системы). К таким приемам отне-

отсутствуют доступные учебники или сены: мозговой штурм, метод фокальных

1

~>

№ 1, 2002 3

4

5

Изобре- Основ- Законы Изобре- Междуна-

татель- ные развития пр тение родная

ское понятия ТС и его класси-

Твор- —> в ' 1 * УУ V/ V 1 ш г ш * л признаки —► А фикация

чество технике изобретений

<->•

6

Приемы

активи-

зации

творче-

ского

мышления

7

Эвристи-

ческие

приемы

к*

8

Веполь-

ные

системы

9

Синтез

физи-

ческих

принци-

пов

действия

к*

10

Основ-

ные

положе-

ния

ТРИЗ

11

_________12

Оформление изобретения

13

Патентное

законода-

тельство

Алгоритм процесса обучения техническому творчеству

объектов, метод морфологических матриц, метод ассоциаций.

Происходит знакомство с различными эвристическими приемами, которые хотя и не представляют какой-то законченной системы, но позволяют получить оригинальные решения несложных изобретательских задач. Всего известно несколько сотен таких приемов, но в процессе обучения достаточно рассмотреть два-три десятка, чтобы оценить их возможности и сферы применения.

Более сложным, но и более эффективным комплексом приемов являются ве-польные преобразования. По сути - это

набор стандартов-рекомендаций по решению достаточно сложных задач, когда объект представляется в виде технической системы, где осуществляется взаимодействие веществ и полей. Под полями в данном случае понимаются различные физические и химические воздействия.

Следующий комплексный метод-синтез физических принципов действия. Здесь уже требуется более глубокое знание различных физических законов. Поэтому перед преподавателем раскрывается широкое поле деятельности по обогащению стандартных школьных или вузовских программ. Известно, что в процессе изучения

ЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙ1 и Н Т Е Г Р А Ц И Я ОБРАЗОВАНИЯ

физики в школе и вузе \ чащиеся узнают не

более нескольких десятков физических законов, эффектов и явлений, в то время как в науке их известно несколько тысяч. Суть метода состоит в том, что если при воздействии на какое-либо вещество полем на выходе возникают изменения, то их можно использовать для воздействия на другое вещество (изделие). Таким образом можно синтезировать различные цепочки с целью получения нужного конечного эффекта.

Все перечисленные ранее приемы, методы или комплексы хотя и позволяют решать различные изобретательские задачи, носят частный, ограниченный характер. В то же время на основе науки и практики разработан универсальный, комплексный метод, который позволяет изобретателю выйти на лучшее из возможных решение. Метод называется алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ). Он позволяет изобретателю шаг за шагом продвигаться к лучшему решению, блокирует все тупиковые пути, оставляя широкое поле для импровизации и творчества. Естественно. АРИЗ имеет свою базовую терминологию, информационные фонды, четкий алгоритм действий. Основополагающими понятиями являются «идеальный конечный результат - ИКР», «модель конфликта», «конфликтная пара», «техническое и физическое противоречия».

Понятно, что одной информационной и теоретической подготовки недостаточно для приобретения опыта и навыков изобретательского творчества. Поэтому на всех этапах методического блока изучение приемов и методов должно сопровождаться примерами и решением задач. Здесь у преподавателя также пояыяется широкое поле для творческой импровизации. Практика показала, что для привития учащимся навыков решения несложных изобретательских задач достаточно 40 - 50 ч учебных занятий, но с обязательным решением нескольких десятков учебных задач.

Предварительную информацию по общим вопросам и частным приемам решения изобретательских задач можно получить из литературы, список которой приведен ниже.

А/ытиу/пер Г.С. Найти идею. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. 209 с.

Альтов Г.С. И тут появился изобретатель. М.: Дет. лит., 1989. 142 с.

Са:шматов Ю.П. Как стать изобретателем: 50 часов творчества. М.: Просвещение, 1990. 240 с.

Чятче Ю.М. Методы поиска изобретательских идей. Л.: Машиностроение, 1990.96 с.

Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988. 360 с.

Речицкшу В.И. Профессия - изобретатель. М.: Просвещение. 1998. 160 с.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОНЯТИЯ «ЛИЗИНГ» У СТУДЕНТОВ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

В.А. Лялькин, аспирант кафедры экономики и организации

производства МГУ им. Н.П. Огарева

В современных условиях развития эко- тория его возникновения и т.п.; б) изучение схемы и методов расчета лизинговых платежей (практическая часть). Конкрет-

номики при изу чении курса «Организация и финансирование инвестиций» целесооб-

разно сформировать у студентов четкое по- ные материалы для изучения теоретичес-

нимание термина «лизинг». Материал при изучении данного вопроса может состоять из двух частей: а) формирование теорети-

кои части представлены ниже.

Для выхода страны из экономического кризиса и оздоровления экономики в целом

ческого представления о лизинге, его пре- необходимо налаживание прибыльной, вы-

им\ ществах и недостатках при осуществ- сокоэффективной работы отечественных

ленин инвестиционной деятельности, ис- предприятий. Решение данной проблемы

©В.А. Лялькин, 2002