CC BY
107
УДК 658.572
В. А. МИХАЙЛОВ, А.И. НИКИТИН АКТИВИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ ПО ЕСТЕСТВЕННЫМ И ТЕХНИЧЕСКИМ НАУКАМ ОБУЧЕНИЕМ ТРИЗ
Ключевые слова: методы ТРИЗ, обучение ТРИЗ в России и Чувашской Республике, методы творчества студентов.
Разработка ТРИЗ начата в СССР в 1946 г. В последние 20 лет ТРИЗ стала широко применяться за рубежом, так как она помогает инновационному образованию. В России с методами ТРИЗ знакомят в 20 вузах и на практике применяют её слишком мало. ТРИЗ (TRIZ) должна, как научное произведение, принадлежать всему человечеству, не должна иметь границ.
V.A. MIKHAILOV, A.I. NIKITIN ACTIVIZATION OF KNOWLEDGE NATURAL AND ENGINEERING SCIENCE BY TRAINING "TRIZ”
Key words: methods of TRIZ, training of TRIZ in the Russian Federation and Chuvash Republic, methods of creativity to students.
Development of TRIZ is begun in the USSR in 1946. Last 20 years it became widely to be applied abroad as TRIZ assists innovative education. In Russia is still books about it, but with TRIZ acquaint only in 20 high schools and in practice apply it too a little. The author of TRIZ considered: TRIZ should, as scientific product, to belong to all mankind, should not have borders.
Теория решения изобретательских задач - ТРИЗ - разработана в СССР инженером и писателем (Г.С. Альтшуллером, 1926-1998) [2-3] при участии более 500 его сподвижников и учеников [4-18], которые в 1989 г. объединились во Всесоюзную, а с 1997 г. Международную Ассоциацию ТРИЗ, в 1997 г. в США создан Институт ТРИЗ Альтшуллера, в 2001 г. создана Европейская ассоциация ТРИЗ. В 1992 г. начали работать ТРИЗ-фирмы профессионалов по решениям творческих задач: Invention Machine Corporation (IMCorp) и Ideation International Inc (в США), ТРИЗ-Шанс и Алгоритм (в Санкт-Петербурге), ТРИЗ-профи (в Москве) и др. В настоящее время достаточно широко применяются методики поиска новых творческих идей, основанные на ТРИЗ, за рубежом (в США, Ю. Корее и других странах), но в России их применение весьма ограниченно. В 1990-е годы из 500 членов МА ТРИЗ более половины переехали в США и страны Западной Европы, там созданы 3 средние фирмы и более 100 мелких консалтинговых фирм на основе ТРИЗ [7, 11-12], в результате ныне более полумиллиона инженеров зарубежных крупных корпораций постоянно применяют разные методики, основанные на ТРИЗ, в своей практической деятельности по иннова-ционому развитию, повышению производительности и качества труда. В ряде корпораций даже созданы отделы ТРИЗ. В России число таких фирм очень мало - не более 10, к тому же некоторые из них чаще имеют дело с выполнением заказов зарубежных фирм. В то же время в России продолжают эксперименты по улучшению обучения и образования детей и учащихся на основе введения в учебные курсы элементов ТРИЗ и развития творческого воображения (в Москве, Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Чебоксарах, Челябинске, Норильске и др.), например, в некоторых вузах (МГИУ, МГТУ-МИИТ, МАИ, МГТУ им. Баумана, СПбГТУ, Петрозаводск ГУ, Красноярск СФУ, Томск ГУ, ЧувГУ и др.) на разных специальностях знакомят студентов с элементами ТРИЗ. Иногда такое ознакомление студентов сопровождается востребованностью полученных знаний ТРИЗ, ФСА (функционально-стоимостного анализа), РТВ (развития творческого воображения) при выполнении курсовых и дипломных работ и проектов.
Основные положения ТРИЗ [2-3]: технический прогресс идёт по объективным законам, эти законы познаваемы и позволяют подсказать, какая именно тех-
ническая система (ТС) будет завтра. В 1946 г. Г. Альтшуллер и Р. Шапиро взялись за анализ тысяч изобретений из патентных баз, они обнаружили, что всё многообразие технических задач можно свести к ограниченному числу технических противоречий, решения которых кем-то когда-то уже были найдены. Примеры противоречивости параметров ТС: увеличение прочности конфликтует с увеличением массы, скорость - с маневренностью, дальность - с грузоподъёмностью и т.д. Г. Альтшуллер создал таблицу, в которой систематизированы типовые подходы к решениям часто встречающихся противоречий. Этот банк насчитывает 40-50 типовых приёмов, позволяющих разрешить свыше 1250 типовых противоречий. С его помощью новые решения может получать любой грамотный инженер. Эту таблицу называют Матрицей Альтшуллера.
«ТРИЗ родилась как система реализации потребности человеческого ума изобретать и не имела ни малейшего отношения к бизнесу. Г. Альтшуллер считал, что дело изобретателя придумать что-то новое, а вопросы внедрения в производство и разработки системы продаж его не касаются. Но людям нужны не идеи, а товары и продукты. Статистика же убойная: одна идея из 3-10 тысяч становится продуктом, который востребован рынком (как если бы из 3000 взлетевших самолётов приземлялся только 1...). Таковы риски венчурных фондов. Ученики Г. Альтшуллера говорят, что сегодняшняя методика на основе ТРИЗ позволяет снизить риски венчурных инвестиций до одной идеи из семи» [5]. Практика последних 20 лет доказывает, что хорошее знание ТРИЗ специалистами способствует ускорению, повышению качества новых технических решений.
Приоритетным Национальным проектом «Образование» предусмотрено развитие инновационного образования, в котором обучение осуществляется в процессе создания новых знаний. Успешность создания новых знаний в процессе обучения можно обеспечить применением ТРИЗ. Инновационное образование на основе ТРИЗ - это интеграция изучения ТРИЗ с другими различными дисциплинами, при этом время на их усвоение не увеличивается, но повышаются качество и мотивация обучения. Одновременно решается проблема нехватки дополнительных учебных часов: ТРИЗ теперь «встроена» в другие дисциплины. В разработку методов такой интеграции внесли серьезный вклад красноярские специалисты из Сибирского федерального университета. СФУ, выполняя программу своего развития, считает не только эффективным, но и критически важным для достижения принципиально нового качества образования, подготовки кадров, способных влиять на мировые процессы, для производства глобально значимых знаний и технологий применение отечественного достижения - ТРИЗ - и в технических, и в естественнонаучных, и в гуманитарных направлениях.
Федеральные университеты создаются как «зоны прорыва», пилотные образовательные учреждения, разрабатывающие и апробирующие новое с тем, чтобы в последующем это новое распространялось во всех университетах России. СФУ, апробировав повышение квалификации по ТРИЗ своих преподавателей и преподавателей других красноярских вузов, начинает обучение науке о новой культуре мышления, совершенствовании существующих и создании принципиально новых технических, социальных, образовательных и других систем на основе ТРИЗ и для преподавателей всех вузов России. Курсы проводят ведущие специалисты по ТРИЗ и системе инновационного образования ТРИЗ-педагогике [4].
Чтобы проводить занятия по новой дисциплине, требуются учебники и книги, методические пособия, программы обучения, подготовленные препо-
даватели, учебные лаборатории. Что у нас для этого есть? С 1968 г. в России проводились занятия по обучению в общественных институтах инженеров и учащихся основам методик решения творческих задач и алгоритму изобретения, испытывались разные программы такого обучения. На русском языке напечатаны про ТРИЗ более 50 книг и много сотен статей в журналах, учебные пособия и др. [1-18]
Более 15 лет на технических и химическом факультетах Чувашского государственного университета проводятся ознакомительные занятия по ТРИЗ. В библиотеке ЧГУ собраны более 600 книг про ТРИЗ двадцати пяти наименований (1968-2005 гг.): Г. Альтшуллера, Б. Злотина, Г. Иванова, А. Селюцкого и др. Литература приобретается через Фонд Г. Альтшуллера (по заказам личным и для библиотеки). В издательстве ЧГУ напечатаны 13 учебно-методических пособий (1976-2007 гг.), в которых собраны более 670 учебных задач по ТРИЗ по темам: РТВ, химии, экологии, электротехнике, металлообработке [6, 8, 9, 1518]. В пособиях приводятся примеры вероятных решений, часть их предложена учащимся, с которыми проведены занятия (1972-2005 гг.), и другая часть была посланы на конкурсы студенческих работ МА ТРИЗ (1999-2006 гг.), где студентами ЧГУ были получены дипломы разных степеней.
Студенты химфака ЧГУ как в ходе учебных занятий, так и при выполнении дипломных работ на темы, связанные с ТРИЗ, многие годы участвуют в сборе технических решений в химии и экологии, основанных на применениях разных химических эффектов (по 100-1000 рефератов в год): патенты по данным реферативного журнала «Химия», бюллетеней изобретений СССР и ИСМ, и интернет-сайта ФИПС РФ. В учебном классе ИВЦ для студентов собраны более 20 обучающих и демо-программ, предоставленных НИЛИМ, ИМКорп, Тольяттин-ского ГУ, СПбМУНТТР (МО-2.4), ТРИЗ-Шанс, и 4 сайта, разработанных студентами ЧГУ в зачётных работах (по учебным пособиям). Число учебных часов обычно невелико: от 14 до 30 часов лекций, от 14 до 28 часов практики, часть практики проводится в классе ЭВМ. Существенный недостаток занятий в ЧГУ состоит в том, что знания ТРИЗ пока не востребованы руководителями курсовых и дипломных работ и проектов на выпускающих кафедрах технических и химического факультетов. Активные студенты имеют возможность воспользоваться СД-диском с пакетом 80 учебных пособий (из Чебоксар, Санкт-Петербурга, Тольятти, Минска, Иркутска, Рамаана, Елгавы, Магнитогорска и интернет-сайтов). Накопленными данными обмениваемся с преподавателями Кубанского, Томского и Тольяттинского ГУ, МГИУ, Воронежского, Костромского, Томского и Магнитогорского ГТУ, Алтайских ГУ и ГМУ и др.
Ознакомительные занятия по теории решения творческих задач (на основе ТРИЗ) проводятся со студентами II и III курсов Волжского филиала МАДИ (более 100 чел., 18 часов лекций, 18 часов практики) в дисциплинах «Основы научных исследований/инженерного творчества» (о современном состоянии ТРИЗ). Недостатками этих ознакомительных занятий является то, что пока в библиотеке ВФ МАДИ мало (15) книг про ТРИЗ [1] (хотя руководство вуза обещает их приобрести), нет и пакета обучающих программ для класса ЭВМ. На кафедре технологии машиностроения группа преподавателей систематически разрабатывает новые технические решения и изобретения.
Проводятся семинары (В.П. Гальетов, В.Г. Сибиряков) по технологии эффективных решений при управлении развитием фирмы; семинар по ТРИЗ для групп конструкторов ОАО «Сварка», «Элара», в Интернете выставлен дистан-
ционный учебный курс «Технология научных исследований на основе ТРИЗ» и ведется учебный курс «Управленческие решения на основе ТРИЗ» в Чебоксарском филиале МГОУ [15]. Из материалов ТРИЗ-Фест-2006 [12] следует, что нерешаемой проблемой остаётся «Обустройство России в современных условиях», например, путём объединения трезвомыслящих и знающих ТРИЗ специалистов. Другой трудной проблемой является объединение знаний химии и ТРИЗ для решения задач по экологии, сохранению мира и окружающей среды для детей и студентов. В этой области накапливаются патентные данные, но в них не замечены эффективные решения - значит, нашим детям будет трудно справиться с лавиной таких задач, которые на них обрушатся из-за того, что сейчас мало что делается по их предотвращению. За рубежом решают задачи извлечения прибыли, например, путём обхода патентов конкурентов или патентования таким образом, чтобы не дать возможности развивать технику конкурентам - такая патентная практика не способствует развитию человека и решениям его проблем.
Ежегодно (15 октября) проводятся встречи преподавателей и студентов в Международные дни ТРИЗ, две такие встречи записаны в видеофильмах (снятых выпускником ЧГУ), они включены в ДВД-диск; на этом диске представлены также три видеофильма с участием Г.С. Альтшуллера (1974, 1991 и 1997 гг.), видеофильм со съезда МА ТРИЗ 2001 и о программе техно-оптимайзер (1997). Приведены также наши материалы с СД-диска: 80 учебных пособий и 2,5 Гб материалов к БД химических эффектов. Видеофильмы используются на учебных занятиях в ЧГУ и ВФ МАДИ, показаны видеофильм (1974) и фильм про техно-оптимайзер (1997) на научно-методических конференциях ВФ МАДИ в 2005, 2007 гг., в отделе инновационных технологий КГУ в 2007 г.
Имеет место предположение, что студент сам оценит роль ТРИЗ для творческой практики инженера и сам доведёт свои познания ТРИЗ с помощью литературы и Интернет-сайтов до более высокого уровня (а отечественная практика показывает, что нужно изучать ТРИЗ для глубокого освоения от 100 до 300 часов, причём нужно также испытать свои знания путём решения новых творческих практических задач и проблем). Полагаем, что в России еще есть возможности и основания для подобных надежд - в библиотеках можно найти книги про ТРИЗ, но в то же время такое предположение оправдывается крайне редко. Хотя на ТРИЗ Фест-2006 довелось наблюдать троих студентов МВТУ-ГТУ старших курсов, которые сами пришли к осознанию необходимости для них знания ТРИЗ (мы им помогали), и они теперь углубляют эти знания на занятиях Московской школы ТРИЗ.
В [5] утверждается, что методика, основанная на ТРИЗ, возвращается в Россию, обогащённая опытом решения творческих проблем бизнеса за рубежом, прежде всего в США. Пока лишь малое число руководителей российских фирм заботится о росте творческого потенциала своих инженеров и конструкторов путём освоения ими методов, опирающихся на ТРИЗ. Нам известно небольшое число таких примеров. В вузах, нам кажется, руководителям выпускающих кафедр и дипломных работ и проектов следует включать в планы таких работ главы об истории техники, развивающейся путём разрешения противоречий и в направлении идеальных решений проблем, о применении методик, основанных на ТРИЗ к конкретным техническим проблемам. Можно ожидать, что при незнании современной теории и технологии первые подобные попытки будут неудачными, так как нельзя требовать, чтобы технология поиска творческого решения была простой - на самом деле найденные решения обычно кажутся простыми, но путь по их поиску оказывается сложным. В результате, как отмечает
автор ТРИЗ [2-3], изобретения всегда опаздывают. Целью преподавания ТРИЗ инженерам и студентам являются ускорение поиска и повышение качества найденных инженерных решений по развитию техники и технологии.
Литература
1. Алексеев Н.К. О применении методов творчества для разработки дипломных и диссертационных работ / Н.К. Алексеев, В.П. Кузнецов, А.Л. Михайлов, В.А. Михайлов // Вестник Чувашского университета. 2009. С. 276-280.
2. Альтшуллер Г. Найти идею: Введение в ТРИЗ / Г. Альтшуллер. М.: Изд-во Альпина ББ, 2007. 400 с.
3. Альтшуллер Г. Творчество как точная наука / Г. Альтшуллер. Петрозаводск: Скандинавия, 2006. 205 с.
4. Гин А. Приёмы педагогической техники /А. Гин. М.: Вита, 2005. 112 с.
5. Непомнящая Е. Методика создания инноваций возвращается на родину / Е. Непомнящая // Энергетика и промышленность России. 2008. № 14(106), июль. С. 17.
6. Михайлов В. Решение учебных задач но ТРИЗ / В. Михайлов. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1992. 92 с.
7. Развитие инструментов решения изобретательских задач / авт.-сост. Рубин М.С. и др. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2008. Вып. 2. С. 12-281, 311-355.
8. Развитие творческого воображения / авт.-сост. П. Амнуэль, В. Михайлов. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1980. 52 с.
9. Решения творческих экологических задач / авт.-сост. В. Михайлов и др. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1999. 160 с.
10. Соснин Э. Закономерности развития газоразрядных источников спонтанного излучения: руководство для разработчика / Э. Соснин. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2004. 108 с.
11. Теория и практика решения изобретательских задач / авт.-сост. А. Кудрявцев и др. М.: МА ТРИЗ, 2007. С. 8-136, 144-229.
12. ТРИЗ-фест 2006: сб. докладов / авт.-сост. А. Кислов и др. СПб.: МА ТРИЗ, 2006. Юбилейные чтения. С. 6-75; ТРИЗ-образование. С. 77-185; Практика ТРИЗ. С. 186-450.
13. УразаевВ. ТРИЗ в электронике / В. Уразаев. М.: Техносфера, 2006, 320 с.
14. Филичев С.А. ТРИЗ как инструмент повышения эффективности систем очистки воды / С.А. Филичев // Вода и экология. Проблемы и решения. 2006. № 3. С. 3-11.
15. Функционально-стоимостный анализ: метод. указания / авт.-сост. В. Гальетов и др. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2005. 32 с.
16. Эвристика: учеб. пособие по решению творческих задач / авт.-сост. В. Михайлов и др. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2001. 90 с.
17. Эвристика-2: учеб.-метод. пособие / авт.-сост. В. Михайлов и др. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2002. 75 с.
18. Эвристика-3: метод. указания к решению химических задач / авт.-сост. В. Михайлов и В. Тимохов. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2007. 116 с.
МИХАЙЛОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ - доцент кафедры общей химии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (mikhailov30@mail.ru).
MIKHAILOV VALERY ALEKSEEVICH - dozent of pure chemistry department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
НИКИТИН АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ - доцент, заведующий кафедрой технологии машиностроения, Волжский филиал Московского автомобильно-дорожного института (государственный технический университет), Россия, Чебоксары (nis-vfmadi@mail.ru).
NIKITIN ALEKSEJ IVANOVICH - dozent, Head of machine building technology department, Volga Branch of Moscow State Automobile & Road Technical University, Russia, Cheboksary.
