ОБУЧЕНИЕ ПРИЕМАМ УСТРАНЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ И ЗАКОНАМ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

НА ПРИМЕРЕ ЗАПАТЕНТОВАННЫХ ИГРУШЕК

(из опыта работы в Могилевской школе

развития творческого мышления)

Н.А. Козырева,

 психолог, патентовед, г. Могилев

В данной работе предлагается методика обучения слушателей школ ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) приёмам устранения противоречий и законам развития систем. Она базируется на основе общей теории сильного мышления (ОТСМ) Н.Н. Хоменко и использует модель трансформации задачи “Как объяснить?” в задачу “Как сделать?”. Впервые этот подход был изложен в статье Н.Н. Хоменко “Сетевая технология обучения разрешению комплексов противоречий”.

Отличия предлагаемой работы в том, что знакомство с инструментами ТРИЗ происходит на одном объекте исследования – игрушка “Ванька-Встанька”. Для “преобразуемого объекта” игрушки идеально подходят – они хорошо знакомы как детям, так и взрослым любых профессий. Задания на придумывание игрушек создают благоприятную эмоциональную атмосферу для усвоения и закрепления рассматриваемых на занятии приёмов. Нами специально подобраны для примеров именно запатентованные игрушки, поскольку изобретения имеют большую значимость в глазах наших слушателей. И когда кто-либо из них повторяет или превосходит запатентованное решение, это сразу даёт объективную, независимую оценку его решения, что значительно поднимает авторитет человека и ценность получаемых группой знаний и умений. Одновременно этот приём – использование серии запатентованных решений, относящихся к одному объекту – позволяет показать динамику развития системы, преодолеть психологический барьер перед задачами на прогнозирование: если человек легко повторяет известные решения, то он так же легко создает новые, пока не известные никому изобретения.

Каждый урок состоит из нескольких частей. Возможно совмещение нескольких уроков в течение дня. Предлагаемую методику можно использовать для заочного обучения ТРИЗ, в т.ч. по Интернету.

1 часть – демонстрация использования приема; 2 часть – самостоятельное применение приёма слушателями; 3 часть – контроль и оценка предложенного решения с помощью “мини”-патентного фонда (в распоряжении  нашей группы копии более 100 патентов разных стран); 4 часть – домашнее задание: перенос усвоенного приёма на другие области: близкий перенос – игрушки, средний перенос – предметы быта, дальний перенос – на социальную область.

В первой части урока преподаватель показывает, как используется тот или иной приём (часто показывается несколько одновременно использующихся приёмов) в запатентованных технических решениях широко известной игрушки “Ванька-Встанька” (в данной статье в качестве примеров приводится всего 40 изобретений из более чем 500 имеющихся в патентном фонде ВНИИГПЭ). Во второй части урока слушатели должны самостоятельно применить рассмотренный прием к игрушке “Ванька-Встанька” и предложить новые технические решения. В третьей части урока предложенные решения рассматриваются группой, и преподаватель из имеющегося у него фонда запатентованных “Ванек-Встанек” показывает те изобретения, которые совпадают по идее с предложенными слушателями решениями. Это создает у слушателей ощущение успеха и высокую мотивацию к изучению курса.

В процессе выполнения домашнего задания слушатели создают картотеку своих собственных идей и технических решений. Очень часто  изучение последующего материала позволяет улучшить найденные ранее решения. Кроме того, использование приемов устранения противоречий в социальной области позволяет слушателям решить собственные личностные проблемы.

Проверка выполненного домашнего задания на следующем уроке не производится, раз в месяц для  слушателей организовывается консультация. После завершения всего курса обучения слушатель готовит курсовую работу, где излагает все свои предложенные решения и описывает те приёмы, которыми он пользовался. Защита курсовой работы происходит в виде научно-практической конференции.

ПРОГРАММА КУРСА

Урок 1. Краткий обзор ТРИЗ. Законы развития систем. Методы устранения противоречий. (Урок 1 в данной статье не приводится)

Урок 2. Игрушка “Ванька-Встанька” – техническая система

Урок 3. АРИЗ. Перенос полученных решений на другие области

Урок 4. Приём № 1 “Дробление”

Урок 5. Приём № 7 “Матрёшки”

Урок 6. Приём № 13 “Наоборот”

Урок 7. Приём № 14 “Сфероидальность”

Урок 8. Приём № 15 “Динамизация”

Урок 9. Приём № 28 “Замена механической системы”

Урок 10. Приём № 29 “Гидро- и пневмоконструкции”

Урок 11. Приём № 32 “Изменение окраски”

Урок 12. Приём № 35 “Изменение физ-хим параметров”

Урок 13. Приёмы № 2-6. Самостоятельная работа слушателей по применению приёмов к "Ваньке-встаньке".

Урок 14. Приёмы № 8-12 Самостоятельная работа слушателей по применению приёмов к "Ваньке-встаньке".

Урок 15. Приёмы № 16-27 Самостоятельная работа слушателей по применению приёмов к "Ваньке-встаньке".

Урок 16. Приёмы № 30, 31, 33, 34, 36-40. Самостоятельная работа слушателей по применению приёмов к "Ваньке-встаньке".

Урок 17. АРИЗ. Часть 8.3 (продолжение) Перенос полученных решений на другие области. Как использовать полученный ответ при решении других задач?

Урок 18. Игрушка "Ванька-Встанька": Источник энергии - Двигатель - Трансмиссия - Рабочий орган - Орган управления.

Урок 19. Изучение законов развития систем на изобретениях по Ваньке-встаньке.

Урок 20. Прогнозирование развития технической системы "Ванька-Встанька".

Урок 2. Игрушка “Ванька-Встанька” как техническая система

Один из самых эффективных способов усвоения знаний и навыков – игра. А что может быть интереснее, чем, обучаясь, придумывать новые и новые игры и игрушки?

Вот я и приглашаю вас в такое игровое путешествие-обучение. А путешествовать мы будем в пространстве – с многочисленными изобретателями из разных стран (Россия, США, Германия, Великобритания, Франция) и ... во времени (с начала ХХ века до его конца).

Малыши разных стран всегда с интересом играли с “Ванькой-Встанькой” (в Америке эта игрушка называется “Bob of toy”). Наверное, это самая старая игрушка, в которой человек сознательно использовал принцип устойчивого равновесия. Получить человечка, которого никак не уложишь, очень просто: можно взять просто болванку со сферическим основанием, а в нём закрепить кусочек свинца. В России “Ванек” делали с любовью – точили из дерева на токарном станке, расписывали водяными красками, сушили и покрывали лаком, и эта красивая игрушка передавалась от старших младшим...

Кажется, что можно изобрести в такой простой игрушке? Очень многое! И у каждого из вас к концу нашего обучения появятся свои собственные изобретенные “Ваньки-встаньки” и другие игрушки.

Для начала давайте разберемся, из каких составных частей состоит игрушка “Ванька-Встанька”.

Обычно “тело” “Ваньки” состоит из головы и сферического основания. Иногда у него есть руки, ещё реже – ноги. Внутри основания есть груз, или само основание выполняется из очень тяжелого материала – чтобы центр тяжести игрушки всегда был ниже центра качения.

Итак, поскольку наша игрушка сделана руками человека, по его замыслу, она является Техническим объектом, или Технической системой. И, как у любой технической систем, у “Ваньки” есть главная функция, которая описывает его назначение. Казалось, что проще, чем ответить на вопрос: каково назначение игрушки “Ванька-Встанька”? Не сомневаюсь, что многие из вас ответили бы примерно так: кататься, переваливаясь с боку на бок, по столу, по полу и веселить малышей. И с точки зрения постороннего зрителя, родителя, покупателя игрушек вы были бы совершенно правы. Но мы с вами учимся быть изобретателями, а это значит – учимся смотреть “в глубь” вещей, находить необычные ответы в обычных ситуациях.

Чтобы определить главную функцию любой технической системы, профессор А.И. Половинкин [23] предлагает ответить на 4 вопроса:

1.    Какое действие производит техническая система?

2.    На какой объект предмет (объект) направлено это действие?

3.    При каких особых условиях и ограничениях выполняется это действие?

4.    Какой результат получается после произведенного действия?

Найти “единственный правильный” ответ на каждый из этих простых вопросов, как ни странно, удается далеко не сразу, а часто это просто невозможно, потому что “правильных” ответов бывает так много, как и авторов (сравните с житейской мудростью – у каждого своя истина…). Иногда приходится несколько раз “передумывать”. Так что если нет у вас одного “правильного” ответа, знайте, что вы такой же, как и все изобретатели – у вас просто несколько вариантов “правильного”, и это правильно.

Первые изобретения вы можете сделать уже сейчас, на этапе анализа главной функции нашей игрушки. Для этого вам надо только внимательно присмотреться, какие варианты ответов на каждый из поставленных вопросов вообще возможны.

Давайте попробуем ответить на предложенные выше вопросы, например, так:

1.    Качение, перекатывание

2.    Предмета со сфероидальной поверхностью

3.    По плоскости

4.    А вот есть ли результат у нашей технической системы? Можно ли считать “результатом” игрушки улыбки и смех ребенка?

Можно! Для этого нам нужно подумать, как связаны между собой  система-игрушка и человек – взрослый или ребенок. Есть ли вообще изолированные, ни с чем и никак не связанные системы? Ученые считают, что мир системен, и на каждую систему найдется своя “надсистема”, т.е. каждая система является составной частью системы более высокого уровня. Причем одна система может входить в несколько разных надсистем – в разное время, в разных местах, выполняя разные действия, или на разных стадиях своего жизненного цикла (который обычно для технических систем состоит из этапов создания, проектирования системы, изготовления и испытания опытного образца, серийного изготовления на производстве, доставки в магазин или потребителю, эксплуатации, ремонта и, увы, этапа утилизации). Например, карандаш (да, и это тоже система!) может входить в такие надсистемы, как пенал, парта, рука человека, прилавок магазина, коробка, упаковочный ящик, мусорное ведро, токарный станок и т.д. И каждый раз, когда мы рассматриваем систему как входящую в некоторую надсистему, может изменяться главная функция системы! Так, карандаш, рассматриваемый нами в надсистеме – рука ребенка, выполняет главную функцию “наносить легко удаляемые следы на бумажную, картонную, деревянную и т.п. поверхность”. На прилавке магазина карандаш должен выполнять функцию “бросаться в глаза, быть привлекательным для покупателя”. При этом именно надсистема задаёт главную функцию системе, т.е. говорят, что система должна удовлетворять некоторую потребность надсистемы! И поскольку система входит в разные надсистемы, то нам нужно  на этапе создания, проектирования учесть все требования различных надсистем, чтобы наш объект был “хорошим для всех”. Чем отличается главная функция системы от потребности надсистемы? Только тем, что понятие потребности всегда связано с человеком, поставившим задачу реализации потребности, а понятие главной функции – связано с технической системой, которая эту потребность реализует. А формулируются  и главная функция системы, и потребность надсистемы одинаково.

Поэтому ответ на вопрос “Какой результат получается после произведенного действия?” позволяет нам самим задать потребность надсистемы (или учесть требования разных надсистем), которую будет удовлетворять та техническая система, которую мы создаём.

Итак, наша игрушка должна будет выполнять те действия, оказывать тот результат, который мы сами запроектируем. Но, если мы сразу не зададим нужный результат, то мы его и не получим.

Вернемся к нашим ответам на 1-4 вопросы. Итак, на 1-й вопрос мы ответили “качение, перекатывание”. Можно ли ответить иначе? Конечно, можно! В запатентованных изобретениях “Ваньки” совершают такие движения, как выписывание различных геометрических фигур, лежание на боку, стояние на голове, вытягивание шеи, поворот головы, махание руками. Разнообразные движения сопровождаются звуковыми и световыми эффектами: зажигаются лампочки, “Ваньки” подмигивают, пищат и исполняют музыкальные мелодии.

Но, естественно, изобретатели еще не исчерпали весь арсенал всевозможных действий и движений, а также эффектов. Поэтому:

Задание № 1: Найдите новые варианты ответов на первый вопрос: какое действие производит техническая система “Ванька-Встанька”. Желательно к каждому варианту ответа приложить рисунок или схему технического решения – как именно вы собираетесь реализовывать такое действие, движение.

На второй вопрос мы ответили “предмета со сфероидальной поверхностью”. Но если внимательно проанализировать каждое из понятий, входящее в это описание, то появляются нестандартные варианты….

Задание № 2: Найдите новые варианты ответов на второй вопрос: на какой объект (предмет) направлено это действие? Желательно к каждому варианту ответа приложить рисунок или схему предмета, объекта, которые вы собираетесь сделать “Ванькой-встанькой”.

На третий вопрос “При каких особых условиях и ограничениях выполняется это действие?” мы ответили “по плоскости”. Мы не уточняли, по горизонтальной плоскости или наклонной (или вертикальной…), какой твердости (или вязкости, или липучести…) должна быть поверхность, может ли плоскость местами становиться “не-плоскостью”, и вообще где дело происходит – на Земле, в воздухе, под водой или… А какие есть ограничения у нашей игрушки – во времени, в пространстве, в движениях, в материалах, в воздействиях, или еще в чем либо? Итак, вам уже понятно, что “традиционные” изобретатели “Ванек-Встанек” вообще-то даже и не пытались ставить перед игрушкой какие-либо препятствия. А вы попробуйте.

Задание № 3: Найдите новые варианты особых условий и ограничений для “Ваньки-встаньки”. Желательно к каждому варианту ответа приложить рисунок или схему вашего технического решения.

Нам осталось по-новому ответить на 4-й вопрос, т.е. самим задать потребность надсистемы, которую будет удовлетворять новая, созданная вами техническая система “Игрушка Ванька-Встанька”.

Задание № 4: Найдите новые варианты надсистем и потребностей, которые может удовлетворять игрушка “Ванька-Встанька”. Желательно в каждом варианте ответа указать конкретную надсистему и те задачи, которые может решить надсистема с помощью вашей игрушки.

Ждём ваших изобретений!