Творческие задачи и их решения
Содержание
Введение
1 Творческие задачи и методы их решений
1.1 Метод «мозгового штурма
1.2 Известные приемы ТРИЗ
1.3 Рациональная
тактика решения
Заключение
Список литературы
Введение
Целью данной работы является изучение интуитивных и рациональных методов подхода к решению творческих задач.
В настоящее время в учебных учреждениях России происходят процессы преобразования и обновления системы образования, где но-вым стилем взаимодействия педагогов и учащихся, студентов счита-ются отношения, основанные на демократических принципах, сотруд-ничестве, творчестве, доверии, участии, партнерстве.
Мысль о необходимости разработки эффективных мето-дов решения творческих задач - задач, не имеющих четких механизмов решения, высказывалась давно. И, тем не ме-нее, до середины XX века изобретательские задачи реша-лись «методом проб и ошибок» укрепляя убеждение, что стремление раскрыть секреты творчества бесперспективно.
Примерно с середины 40-х годов в Америке и Европе появляются публикации сразу о нескольких методах реше-ния творческих задач: «мозговой штурм», «синектика», «морфологический анализ», «метод контрольных вопросов», «метод каталога», «метод фокальных объектов». Они осно-ваны на принципе активизации выдвижения и перебора ва-риантов. Осборн, Гордон впервые доказали на прак-тике возможность - хоть и в ограниченных пределах - управлять творческим процессом. Основное противоречие этих методов: можно сэкономить время на генерации идей, но это приводит к большим затратам времени на их анализ и выбор наилучшего варианта. Это предопределило их по-ражение при решении задач ценою в сотни и тысячи проб. В дальнейшем эти методы не развивались, оставаясь в рам-ках исходных формул. Также закончилась неудачей попыт-ка их объединения.
Основная идея ТРИЗ: развитие технических систем оп-ределяется объективными, познаваемыми закономерностя-ми. Этим законам подчиняется развитие любых техничес-ких систем - от кофеварки до космической станции. Цель разработки - дать каждому человеку (независимо от талан-та и способностей) реальную возможность делать изобре-тения. В этом заключается актуальность данной темы. Ведь темпы технического прогресса напрямую зави-сят от изобретателей, а экономические успехи - от темпов технического прогресса. Многие изобретения, открытия, идеи опаздывают, как минимум, на несколько лет и, следо-вательно, порой уже бывают бесполезны.
Среди основных задач можно выделить следующие:
1. Рассмотреть метод «мозгового штурма».
2. Определить некоторые приемы ТРИЗ.
3. Проанализировать рациональную тактику решения изобретательских задач.
В качестве основных источников использованы работы Вороновой, Столярова и других авторов. Данные работы позволили дать более качественную характеристику в области методов решения изобретательских задач.
1 Творческие задачи и методы их решений
1.1 Метод «мозгового штурма»
Ф. Энгельс в свое время очень точно заметил, что когда в промышленности возникает потребность, то она двигает науку быст-рее, чем десятки университетов. Эта мысль применима и к разви-тию технического творчества.
В 40-е годы нашего столетия возникла острая потребность в активных методах поиска технических решений. Дефицит этих методов сказывался на интенсивности развития атомной энерге-тики, ракетостроения, электронно-вычислительной техники и др. Начались поиски научной организации творческого труда. Они велись по различным направлениям. Во-первых, стало ясно, что решения сложных задач не под силу даже гениальным изобрета-телям-одиночкам, нужны коллективные усилия, позволяющие охватить решаемые проблемы всесторонне. Во-вторых, в условиях дефицита времени научный поиск должен сопровождаться интен-сивной генерацией идей. В-третьих, нужно определить, как в об-щем потоке новых идей повысить «концентрацию» идей ориги-нальных, перспективных.
Поиски научной организации творческого труда привели к по-явлению новых методов решения технических задач. Первым из них стал метод «мозгового штурма», предложенный американ-ским предпринимателем и изобретателем А. Осборном. Заметив, что одни изобретатели более склонны к генерированию идей, а другие - к их критическому анализу, А. Осборн предложил пору-чать поиск решений технических задач коллективу, состоящему из групп таких «генераторов» и «экспертов». Были разработаны следующие правила «мозгового штурма».
1. Оптимальное
количество людей, решающих
2. Основная задача
«генераторов» должна
3. Продолжительность «сессии» должна зависеть от сложно-сти решаемой задачи, но не превышать 30-50 мин.
4. Между участниками
«мозгового штурма» должны
5. Если «сессия»
окончилась безуспешно и
Опыт использования «мозгового штурма» показывает, что ге-нерации идей способствуют такие приемы, как аналогия (сделай так, как это делалось при решении другой задачи), инверсия (сделай наоборот), фантазия (предложи нечто неосуществимое) и пр. Большую роль играют здесь и субъективные качества участ-ников штурма - наличие прошлого опыта, боязнь оказаться бес-полезным, отсутствие творческого настроения, усталость и т. д.
На первый взгляд «мозговой штурм» может показаться не очень-то применим для решения конкретных изобретательских и рационализаторских задач. Однако это не так. Его эффективность можно проиллюстрировать таким примером.
В 1986 г. Центральное телевидение организовало серию науч-но-публицистических передач «Требуется идея» (с целью популя-ризации методов решения творческих задач). Одна из этих теле-передач была посвящена «мозговому штурму». Во время переда-чи нужно было «дать совет Робинзону», как вытащить к берегу из лесу лодку, - совет тем, кто занимается «немеханизированным такелажем». Участниками этой передачи были студенты и препо-даватели московских вузов, специалисты с предприятий, извест-ные изобретатели и рационализаторы, а также люди, профессии которых совершенно не связаны с техникой. [8;С.42]
Среди множества генерированных идей оказались такие, кото-рые не только были одобрены «экспертами», но и, как оказалось впоследствии, нашли практическое применение. В журнале «Изо-бретатель и рационализатор» сообщалось, что бакинский инженер Рзаев развил идею высыхающего каната, предложенную участни-ками «мозгового штурма» для решения задачи. Как известно, при высыхании канат укорачивается. Этим и воспользовался Рзаев для поддержания заданной влажности в теплице. Натянутый в теплице канат стал не только интегрирующим датчиком, но и ис-полнительным механизмом. Канат подсыхает и, укорачиваясь, включает оросительную систему. Увлажненный канат провисает - оросительная система отключается.
Дальнейшее развитие метода «мозгового штурма» привело к изменению отдельных его этапов. Появились разновидности этого метода. Одной из разновидностей, широко используемой в настоя-щее время, является «теневой мозговой штурм». Дело в том, что не каждый человек может творчески трудиться, генерировать идеи в присутствии посторонних лиц и при активном их вмеша-тельстве. Некоторые нуждаются для этого в полном уединении и тишине. Как выяснилось, такие люди очень полезны в группе «генераторов». При «теневом мозговом штурме» формируют две подгруппы «генераторов»: первая из них - собственно «генерато-ры», выдвигающие идеи, а вторая - теневая, она следит за ходом работы первой, но не принимает участия в обсуждении. Ее назы-вают «теневым кабинетом». У членов этой подгруппы идеи возни-кают под влиянием идей, высказанных активными «генератора-ми»; они их записывают и затем передают «экспертам». Активная и теневая подгруппы размещаются в одном помещении на опреде-ленном расстоянии или в разных помещениях, но в этом случае связь между ними устанавливается с помощью телемонитора.
1.2 Известные приемы ТРИЗ
Решения задач по «Теории...» подразделяются на пять уровней; на каждом уровне разный расход времени на ре-шение. Например, на первый уровень расходуется обычно несколько десятков минут, на второй - несколько часов, третий - несколько дней, четвертый - одну-две недели максимально. На исследование условий постановки задачи ухо-дит от 50 до 90% общего времени решения. Чем выше уро-вень решения - тем выше эффективность его внедрения.
Со временем на базе ТРИЗ появились различные методы и методологии, имеющие конкретную направленность.
Разработки показали отличные результаты, ТРИЗ полу-чила распространение не только у нас в стране, но и за рубежом. Книги по ТРИЗ были изданы в США, Великобри-тании, Японии, Швеции, Финляндии, Германии, Болгарии и других странах.
В 1989 г. была образована международная ассоциация ТРИЗ. Тогда же на рынке впервые появился программный про-дукт «Изобретающая машина», базирующийся на некоторых ТРИЗ - технологиях и помогающий инженерам решать их про-фессиональные проблемы. За два года в СССР было продано более 1000 копий «Изобретающих машин». В 1995-1997 гг. этот программный продукт, переведенный на английский язык, приобрели такие известные фирмы, как «Форд», «Катерпиллер», «Проктор энд Гэмбэл», «IBM», а «Моторола» заключила специальный долгосрочный контракт на поставку 1000 копий системы для своих предприятий. Заинтересовались «Изобре-тающей машиной» и японские фирмы.
В перестроечные годы многие российские профессиональ-ные разработчики ТРИЗ разъехались в различные страны, где создали ряд успешно работающих консалтинговых фирм. И сейчас во многих странах существуют фирмы, занимаю-щиеся ТРИЗ - консалтингом. Услугами специалистов по ТРИЗ начали пользоваться разработчики государственных программ, политические деятели, бизнесмены, менеджеры. Известная южнокорейская фирма LG приглашает специа-листов по ТРИЗ из бывшего СССР.
Оставшиеся в
России разработчики в последние
годы начали попытки использования
этого интеллектуального
Эта система позволяет каждому «очень желающему» пос-ле соответствующего обучения получить возможность ра-ботать на уровне талантливого, и даже гениального челове-ка, находить оригинальные высокоэффективные решения. Применять инструменты ТРИЗ можно в любой специально-сти (задавая, при необходимости, сравнительно небольшое число узких специфичных вопросов соответствующим спе-циалистам или обращаясь к соответственной литературе). Инженер, владеющий ТРИЗ, имеет возможность эффектив-но развивать и совершенствовать технические системы. У педагога, использующего ТРИЗ, дети занимаются с увлече-нием и без перегрузок осваивают новые знания, развивают речь и мышление. Сценаристам и писателям прикладные технологии ТРИЗ помогут развить сюжеты их произведе-ний, придумать неординарные фантастические объекты. Тризрвцы - бизнесмены обходят конкурентов и повышают свои доходы за счет более эффективного использования сво-их ресурсов. Сегодня использование ТРИЗ доступно как детям, так и специалистам разного профиля. Это открывает новые возможности в освоении столь загадочного простран-ства, в котором происходит синтез новых идей, решение творческих задач, освоение различных континентов знаний.
Методология решения проблем строится на основе об-щих законов эволюции, общих принципов разрешения про-тиворечий и механизмов решения конкретных практичес-ких проблем.
ТРИЗ включает в себя:
- механизмы преобразования проблемы в образ будущего решения;
- механизмы подавления
психологической инерции,
- обширный информационный
фонд - концентрированный опыт
«Приемы» - исторически первая форма ТРИЗ. Это до-статочно конкретные рекомендации типа «сделать наобо-рот»: вместо действия, диктуемого условиями задачи, осу-ществить обратное действие; сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся; повернуть объект «вверх ногами», вы-вернуть его. Приемов было выявлено более сорока. «Детский» прием ТРИЗ.
Мальчик лет восьми оказался перед проблемой: как войти в дверь, закрытую сестрой с другой стороны? Применить силу или угрозы, поднять крик? Он сформулировал идеальное решение: сестра САМА открывает дверь. Мальчик придвинул к двери стул со своей стороны и сказал сестре: «Я тебя запер». Через несколько секунд та уже распахнула дверь, освобождая себя из «плена». [2;С.144]
Следующим шагом стала сводная таблица приемов, даю-щая представление, в каких случаях применяется тот или иной прием и какое противоречие при этом разрешается. То есть определена ситуация, при которой возникает изоб-ретательская, да и любая творческая задача. Как оказалось, в этот момент появляются противоположные требования либо к самой системе в целом, либо к ее части. Например: двигаться, оставаясь неподвижным; показать исключитель-ность стандартного товара, чистоту при работе в «несте-рильных» условиях и т.д. При разрешении противоречия система получает возможности дальнейшего развития, в отличие от компромисса, когда «здесь и сейчас» становит-ся чуть-чуть лучше, но за улучшение приходится расплачи-ваться ухудшением в каких-то других параметрах.
Более развитая форма ТРИЗ - рекомендаций - «Стандар-ты». Сейчас их известно более семидесяти. Как правило, стандарт - это конгломерат, сочетание приемов, геометри-ческих, физических, химических и иных эффектов, а также законов развития различных систем. Стандарты полнее, чем приемы, отражают логику развития (в частности, техничес-ких систем). Эффективность системы может быть повыше-на путем объединения с другой системой (или системами) в более сложную би- или полисистему. Это как при объеди-нении нескольких коротких жестких звеньев можно полу-чить цепь или браслет, обладающие новым свойством - гибкостью.
Следующий блок ТРИЗ - «Информационный фонд». Практика обучения ТРИЗ, решения изобретательских за-дач показывает, что зачастую сильные решения задачи связаны с использованием эффектов, выходящих за пределы специальности решающего. Поэтому в рамках ТРИЗ были созданы указатели различных явлений и эффектов: физи-ческих, химических, геометрических.
Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) - комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначен-ная для анализа и решения изобретательских задач. АРИЗ возник и развивался вместе с теорией решения изобрета-тельских задач, являясь ее ядром. Первоначально АРИЗ на-зывался «методикой изобретательского творчества».
Впервые словосочетание
«алгоритм решения изобрета-
АРИЗ основан на диалектическом подходе к процессу изобретательства, на использовании не только объективных закономерностей развития техники, но и всей наиболее ценной для изобретательства информации из различных облас-тей знаний.
Он представляет
собой программу
Главные узловые понятия АРИЗ - это «противоречие», «идеальный конечный результат» и «принцип разрешения противоречия».
1.3 Рациональная тактика решения изобретательских задач
Создать рациональную
тактику решения
Рассмотрим конкретный пример. Киносъемочный комплекс - типичная техническая система, включающая ряд элементов: киносъемочный аппарат, осветительные приборы, звукозаписывающую аппаратуру и т.д. Аппарат ведет съемку с частотой 24 кадра в секунду, причем при съемке каждого кадра затвор открыт очень небольшой промежуток времени, иногда 0,001 сек. А светильники освещают съемочную площадку все время. Таким образом, полезно используется 2,4% энергии или чуть больше. Остальная энергия расходуется, в сущности, на вредную работу, утомляет артистов. Использовать для светильников переменный ток рискованно, поскольку частота промышленного переменного тока (50 герц) не совпадает с частотой съемки; в промежутках между периодами излучение ламп падает, и колебания света могут отразиться на освещенности площадки.
Итак, мы имеем техническую систему, основные элементы которой «живут» каждый в своем ритме. Отсюда недостатки системы. Одна из объективных закономерностей развития технических систем состоит в том, что системы с несогласованной ритмикой вытесняются более совершенными системами - с согласованной ритмикой. В данном случае нужны безынерционные светильники, работающие синхронно и синфазно вращению шторки объектива.
По авторскому свидетельству № 174586 для облегчения выемки угля - пласт разрыхляют, для этого пробуривают скважины, заполняют их водой и передают через нее импульсы давления. Частота импульсов определяется характеристиками используемого оборудования. А у пласта своя собственная частота колебаний. Две части системы работают каждая в своем ритме - явное нарушение принципа согласованности ритмики. И вот появляется авторское свидетельство № 317797: «Способ предваритель-ного ослабления угольного пласта путем воздействия на породы массива искусственно создаваемыми импульсами, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности колебания на массив, предварительно приведенный в возбужденное состояние, воздействуют направленными им-пульсами с частотой, равной частоте собственных колеба-ний массива».
Изобретения по авторскому свидетельству № 174586 и № 317797 разделены промежутком в семь лет. Эти семь потерянных лет - плата за незнание объективных законов развития технических систем.
Принцип согласования ритмики частей системы - всего лишь одна из многих закономерностей, определяющих раз-витие технических систем. Но даже знание этой одной закономерности дает изобретателю мощный эвристический инструмент. Можно рассматривать разные технические системы и сознательно их совершенствовать. Внешне АРИЗ представляет собой программу последовательной обработ-ки изобретательской задачи. Объективные закономерности развития технических систем заложены в самой структуре программы или выступают в «рабочей одежде» - в виде конкретных операторов.
Во многих случаях решение задачи затруднено потому, что поставлена она неверно: надо решать не данную задачу, а другую. В АРИЗе это учтено. Получив задачу, изобрета-тель, пользуясь определенными правилами, проверяет воз-можность и целесообразность ее трансформации или даже полной замены. При этом подчас обнаруживаются совершен-но новые задачи, выявляется логика развития технической системы. АРИЗ поэтому можно рассматривать и как алго-ритм прогнозирования развития технических систем.
Выбранный изобретателем объект рассматривается, со-гласно АРИЗу, как элемент закономерно развивающейся системы. В ходе анализа сначала выявляется техническое противоречие, возникающее между частями (или свойствами) системы, а затем локализируется причина технического противоречия - определяется физическое противоречие.
Физическое противоречие представляет собой разные и несовместимые требования к одной части объекта. Например, в двигателе внутреннего сгорания стенки цилиндра должны быть горячими, чтобы был обеспечен высокий КПД, и эти же стенки цилиндра должны быть холодными, чтобы был высокий коэффициент наполнения при такте всасывания и, следовательно, достаточная мощность двига-теля. Такого рода противоречия могут быть устранены с помощью определенных типовых приемов. АРИЗ сводит обширное поисковое поле к нескольким пробам, необходи-мым для подбора нужного варианта устранения физичес-кого противоречия. [2;с.152]
Выявление физического противоречия ведется по чет-ким правилам. Вот, например, задача: «Есть фильтр для очистки воздуха от неметаллических частиц пыли. Фильтр представляет собой конструкцию из многих слоев металли-ческой ткани. Время от времени фильтр необходимо очи-щать от забившей его пыли. Осуществляют это продувкой фильтра в обратном направлении. Очистка идет слишком долго. Как быстрее убирать пыль из фильтра?».
Люди, не знающие АРИЗа, начинают перебирать бесчисленные варианты: а если вымывать пыль? А если выбивать ее вибрацией? А если что-то растворять? С позиций АРИЗа задача проста. Существует правило, по которому целесообразно рассматривать изменение не при-родных, а технических элементов. Пыль - природный эле-мент. Металлическая ткань -элемент технический. Следо-вательно, удалять, вымывать, растворять, разрушать надо не пыль, а сам фильтр. Поры фильтра должны быть маленькими при работе и должны быть большими при очистке. Решение: заменим металлическую ткань ферро-магнитными крупинками, удерживаемыми магнитом или электромагнитом.
Такие задачи с помощью АРИЗа решают восьмиклассники.
После выявления физического противоречия изобрета-тель обращается к информационному аппарату АРИЗа: к системе типовых приемов устранения противоречий, к таб-лицам применения типовых приемов, к указателю исполь-зования физических эффектов и явлений.
Уже давно известно, что изобретатели используют ка-кие-то приемы преобразования исходного технического объекта: разделение, объединение, инверсию («сделать на-оборот») и т. д. Разные авторы приводили списки приемов, но списки эти были неполными, наряду с сильными приемами в них фигурировали приемы слабые и устарев-шие. А главное - оставалось неизвестным: когда какой прием применять.
При разработке АРИЗа велся систематический анализ патентного фонда: выделялись и исследовались изобретения третьего и более высоких уровней, определялись содержащи-еся в них технические противоречия и способы их устране-ния. На этой основе составлены таблицы наиболее типичных противоречий и списки основных приемов их устранения.
В сущности, АРИЗ организует мышление изобретателя так, будто в распоряжении одного человека имеется опыт всех (или очень многих) изобретателей. И, что очень важно, опыт этот применяется талантливо. Обычно даже маститый изобретатель черпает из опыта решения, осно-ванные на внешней аналогии: вот эта новая задача похо-жа на такую-то старую задачу, значит, и решения должны быть похожими. «Аризный» изобретатель видит глубже: вот в этой новой задаче такое-то физическое противоре-чие, значит, можно использовать решение из старой зада-чи, которая внешне совсем не похожа на новую задачу, но содержит аналогичное физическое противоречие. Стороннему наблюдателю это кажется проявлением мощ-ной интуиции...
На двадцатом этаже живет карлик. Утром, направляясь на работу, он входит в лифт, нажимает кнопку и опуска-ется на первый этаж. Вечером, возвращаясь с работы, он заходит в лифт, нажимает кнопку и поднимается на деся-тый этаж, а дальше идет пешком. Почему он не поднима-ется в лифте на двадцатый этаж?
Эту задачу, приведенную английским ученым Г. Айзенком во введении к книге «Проверьте свои способности» (русский перевод изд. «Мир», 1972), не раз предлагали слушателям, приступающим к изучению теории решения изобретательских задач. Редко ответ был правильным: «Карлик может дотянуться только до десятой кнопки». Через восемь-десять занятий, снова предлагали эту зада-чу. К этому времени слушатели уже знали, что решению творческих задач мешает психологическая инерция, обус-ловленная, прежде всего, косностью, инертностью тер-минов, в которых ставится задача. Таких терминов в задаче Айзенка два - «карлик» и «лифт». Решая задачу, слушатели на этот раз заменяли термин «карлик» словами «человек очень маленького роста». Результат: более поло-вины слушателей сразу давали правильный ответ.
В АРИЗе широко используются конкретные операторы преодоления психологической инерции. Устранение спе-циальных терминов - простейший из таких операторов. Другой оператор (он называется оператором РВС) представляет собой шесть мысленных операций: начнем мыс-ленно уменьшать размеры объекта - и посмотрим, что изменится в задаче, какие новые стороны в ней откроют-ся, затем мысленно увеличим размеры объекта - и снова проследим, как меняется задача; потом будем увеличи-вать -уменьшать скорость объекта и его стоимость.
Опыт обучения АРИЗу свидетельствует: освоение опе-раций описанного типа ощутимо поднимает эффективность решения творческих задач. Но дело в том, что подобных операций не две - их десятки. А главное - они образуют систему мышления.

- Творческие поиски Ван Гога в контексте рубежа XIX-XX вв
- Творческие способности
- Творческие способности
- Творческие способности и одаренность
- Творческий и жизненный путь С.В. Рахманинова
- Творческий метод дадаистов
- Творческий подход в рекламе
- Творческая природа сознания
- Творческая работа по бухгалтерской финансовой отчётности
- Творческая работа по химии: кислород
- Творческая работа с хореографическим коллективом
- Творческая судьба поэта Катулла
- Творческая сущность рекламы
- Творческая функция представления и воображения