Научно-технический прогресс и возрастание роли творчества в деятельности инженера. Специфические черты технического творчества и предпосылки его развития.

Научно-технический прогресс, единое, взаимообусловленное, поступательное развитие науки и техники.

Истоки Н.-т. п. — в мануфактурном производстве 16—18 вв., когда научно-теоретическая и техническая деятельность начинают сближаться. До этого материальное производство медленно эволюционировало преимущественно за счёт накопления эмпирического опыта, тайн ремесла, собирания рецептов. Наряду с этим шёл столь же медленный прогресс в научно-теоретических знаниях о природе, которые находились под влиянием теологии и схоластики и не оказывали постоянного и сколько-нибудь существенного влияния на производство. Научный и технический прогресс были двумя, хотя и опосредованными, но относительно самостоятельными потоками человеческой деятельности.

В 16 в. нужды торговли, мореплавания, крупных мануфактур потребовали теоретического и экспериментального решения целого ряда вполне определённых задач. Наука в это время под влиянием идей Возрождения постепенно порывает со схоластической традицией и обращается к практике. Компас, порох и книгопечатание (особенно последнее) были тремя великими открытиями, положившими начало прочному союзу научной и технической деятельности. Попытки использовать водяные мельницы для нужд расширяющегося мануфактурного производства побуждали теоретически исследовать некоторые механические процессы. Создаются теории махового колеса и маховых движений, теория жёлоба, учения о напоре воды, о сопротивлении и трении. "... Мануфактурный период развивал первые научные и технические элементы крупной промышленности" (Маркс К., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 23, с. 388). Г. Галилей, И. Ньютон, Э. Торричелли, а затем Д. Бернулли, Э. Мариотт, Ж. Л. Д'Аламбер, Р. А. Реомюр, Г. Дэви, Л. Эйлер и многие другие создали науке репутацию " служанки производства".

Возникновение машинного производства в конце 18 в. было подготовлено результатами предшествующего научно-технического творчества большой армии математиков, механиков, физиков, изобретателей, умельцев. Паровая машина Дж. Уатта явилась " плодом науки", а не только конструкторско-технической деятельности. Машинное производство, в свою очередь, открыло новые, практически неограниченные возможности для технологического применения науки. Его прогресс во всё большей степени определяется прогрессом науки и само оно впервые выступает как " предметно воплощающаяся наука" (см. К. Маркс, там же, т. 46, ч. 2, с. 221). Всё это означает переход к новому, второму этапу Н.-т. п., который характеризуется тем, что наука и техника взаимно стимулируют развитие друг друга во всё ускоряющихся темпах. Возникают специальные звенья научно-исследовательской деятельности, призванные доводить теоретические решения до технического воплощения: прикладные исследования, опытно-конструкторские разработки, производственные исследования. Научно-техническая деятельность становится одной из самых обширных сфер приложения человеческого труда.

Третий этап Н.-т. п. связан с современной научно-технической революцией. Под её воздействием расширяется фронт научных дисциплин, ориентирующихся на развитие техники. В решении технических задач участвуют биологи, физиологи, психологи, лингвисты, логики. На ускорение технического прогресса прямо или косвенно влияют также многие направления общественных наук: экономика и организация производства, научное управление экономическими и социальными процессами, конкретные социальные исследования, производственная эстетика, психология и логика технического творчества, прогнозирование. Всё более явной становится лидирующая роль науки по отношению к технике. Целые отрасли производства возникают вслед за новыми научными направлениями и открытиями: радиоэлектроника, атомная энергетика, химия синтетических материалов, производство ЭВМ и др. Наука становится силой, непрерывно революционизирующей технику. В свою очередь, техника также постоянно стимулирует прогресс науки, выдвигая перед ней новые требования и задачи и обеспечивая её всё более точным и сложным экспериментальным оборудованием. Характерной чертой современного Н.-т. п. является то, что он захватывает не только промышленность, но и многие др. стороны жизнедеятельности общества: сельское хозяйство, транспорт, связь, медицину, образование, сферу быта. Яркое воплощение единство научной и технической деятельности находит в прорыве человечества в космос.

Техническая деятельность – это особый вид творчества, который с одной стороны может рассматриваться как широко известное явление, неотъемлемая часть общественной жизни, плодами которого человечество пользуется на протяжении всей своей истории, а на современном этапе жизнь без технических достижений для большинства людей не представляется возможной. С другой стороны, техническая деятельность, или, точнее сказать, техническое творчество является сферой, создатели которой должны обладать специальными знаниями, умениями и качествами личности, которые могут способствовать созданию технического объекта. Если в области социогуманитарных наук можно говорить о двух уровнях представлений – научное знание и житейская мудрость, то в технической деятельности, где так же присутствует ненаучный уровень (изобретатели-самоучки, которые и представляют основной творческий потенциал технической деятельности), тем не менее, такие особенные черты должны сохраняться. Иными словами – это «умение думать руками», и оно не является уделом каждого.

Таким образом, для технических специальностей творчество является деятельностью в сфере создания предметов техники и прогрессивных технических теорий, которые могут воплотиться в практическое производство и быть эффективными. Практическое и эффективное – эти понятия являются ключевыми для определения технического творчества.

Объектом технической деятельности является техника и технические системы. Сегодня существует огромное количество определений техники: «прикладное естествознание», «способ подчинения природы», «способ упорядоченности природы и её открытия, освоения, самосохранения человека», «средство производства излишков», «средство освобождения ограничений природы», «создание искусственной среды», «опредмечивание человеческой деятельности» и др.

В современном понимании «техника» и «техническая деятельность», как объект и предмет технических наук, со стороны рассмотрения их как творчества представляют собой: область знания, выступающего в качестве связующего звена между эмпирией и теоретическим знанием; область человеческой деятельности, направленную на изменение природы и господство над ней в соответствии с потребностями человека; совокупность умений и навыков, составляющих профессиональные особенности того или иного рода человеческой деятельности (совершенное владение навыками); искусство и мастерство человека, занимающегося этой деятельностью.

Техническое знание представляет собой область знания, непосредственно связанное с человеческой деятельностью. Знание о том, что раньше не существовало и не может существовать само по себе, рождается сознанием человека, его трудом и служит его целям. В отличие от теоретического знания, обращённого к объективно существующему, техническое знание можно определить как «знание о производящемся». Предмет технического знания - это область создаваемого, находящегося в процессе становления, обретающего своё существование. Техническое знание представляет собой как бы связующее звено между опытным знанием и знанием теоретическим. В техническом знании органически соединяются экспериментальные данные, чётко сформулированные задачи, достаточно обоснованные рассуждения. Особенности технического знания, которые и образуют особенности творчества в этой сфере – в его направленности на производство и конструирование.

Специфика технического творчества в учебном процессе вуза может рассматриваться, прежде всего, как инженерное творчество, изобретательство. Это объясняется теми различиями, которые присутствуют в понятиях техническая деятельность и инженерная деятельность, а так же тем, что выпускник университета, во время обучения, приобретает не абстрактные технические знания, а конкретную специальность, например, (инженер-конструктор радиоэлектронных средств). Инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний для создания искусственных технических систем - сооружений, устройств, механизмов, машин и т.п. В этом заключается её отличие от технической деятельности, которая основывается более на опыте, практических навыках, догадке. Возникновение инженерной деятельности как одного из важнейших видов трудовой деятельности связано с появлением мануфактурного и машинного производства. В средние века ещё не существовала инженерная деятельность в современном понимании, а была скорее техническая деятельность, органически связанная с ремесленной организацией производства.

В жизни современного общества инженерная деятельность играет всё возрастающую роль. Сферой приложения деятельности инженеров является проблемы практического использования научных знаний, повышения эффективности научных исследований. Инженерная деятельность как профессия связана с регулярным применением научных знаний в технической практике.

Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных, гуманитарных, естественных и технических дисциплин. В связи с таким подходом, когда междисциплинарность проникает в такую специфическую область как инженерная деятельность, целесообразно выделить её виды, как исторически сложившиеся, так и современные. П.С. Гуревич [2] выделяет такие виды научно-технического творчества как:

1. Классическая инженерная деятельность, когда она существовала ещё в «чистом виде» сначала лишь как изобретательство, а затем в ней выделились проектно – конструкторская деятельность и организация производства.

2. Системотехническая деятельность, когда вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т.п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система. Анализ такой деятельности включает в себя два аспекта: этапы разработки системы и, с точки зрения кооперации работ и специалистов.

3. Социотехническое проектирование – рассмотрение технического изделия в социальном контексте. Это современный вид технической деятельности, который снимает проблему удалённости создателя от потребителя его изделия. Задача современного инженера – это не просто создание технического устройства, но и обеспечение его нормального функционирования в обществе, удобство обслуживания, бережное отношение к окружающей среде, благоприятное эстетическое воздействие и т.д.

Хотя современная ситуация требует от инженера большей ориентации на вопросы экономики (рынок, сбыт), учёта социально-экономических факторов, психологии людей, ориентирования в экологической ситуации и многое другое, всё же главной остаётся специфика научного технического творчества.

Высшим проявлением технического творчества можно считать деятельность изобретателя, т.е. такую деятельность, в результате которой создаются новые принципы действия, способы реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. Творчество изобретателя может быть различным по своей значимости, иными словами новизна созданного технического объекта или конструкции может быть принципиальной или такого рода, когда она дополняет уже изобретённый объект, но существуют сложности в его изготовлении, техническом обслуживании и т.д. Образцы такого рода деятельности продемонстрировали многие учёные естествоиспытатели, совершенствуя конструкцию экспериментальной техники, разрабатывая и проводя новые эксперименты.

Известный исследователь изобретательского творчества Г.С. Альтшуллер [1] так же обращается к вопросу ранжирования изобретений по принципу: найдена совершенно новая проблема, которая ведёт к изменению целой системы взглядов или взята исходная задача и дополнена новыми качествами и параметрами. Результатом первого вида изобретательского творчества можно считать появление, например, микроскопа, лазера и т.д. Результатом второго вида деятельности может быть усовершенствование, например, ключа для открывания бутылок. Естественно эти изобретения как результаты творчества не могут сравниваться по своей значимости для науки и человечества в целом, но они могут сравниваться как творческий процесс и творческий метод, особенно если речь идёт о собственном творческом методе изобретателя, то есть некоторые принципы могут быть общими. Кроме того, и тот и другой вид изобретений может быть запатентован и считаться авторской разработкой. Если рассматривать данный вопрос более подробно, то Г.С. Альтшуллер выделяет пять уровней в процессе изобретательского творчества. Так как любой творческий процесс начинается с выбора задачи, то, соответственно эти задачи могут выбираться по принципам:

- использования уже готовой идеи или задачи;

- выбрана одна из нескольких задач;

- изменена исходная задача;

- найдена новая задача;

- найдена новая проблема.

Так как следующим этапом является выбор метода творчества, то согласно пяти уровням, это может быть готовая поисковая концепция, выбор одной поисковой концепции из нескольких, изменение готовой поисковой концепции, придумывание новой поисковой концепции, и, наконец, как высшее проявление творчества как такового - появление нового метода. Соответственно, поуровневому разделению подвергаются этапы сбора информации, поиска идеи решения, развитие конструкции, внедрения в общественную жизнь. На выходе, в процессе внедрения изобретение может иметь статус:

1. Готовой конструкции, когда в процессе её создания были использованы шаблоны постановки задачи, метода выполнения, сбора информации и т.д. В этом случае такую конструкцию сложно назвать изобретением, но она может быть примером технического творчества, пусть даже и исполнительского.

2. Модификация готовой конструкции. Здесь уже лучше просматривается элемент творческой деятельности, так как в процессе этой деятельности волей субъекта творчества выбирается одна из возможных существующих задач, поисковых концепций, сведения собираются из нескольких источников, а сама конструкция выбирается из нескольких конструкций. Здесь может использоваться такой метод как агрегирование - метод создания изделий из унифицированных составных частей путём их выбора и различной компоновки. Агрегирование позволяет использовать отработанные элементы технических решений, что сокращает срок разработки и повышает рентабельность производства и эксплуатации.

3. Новая конструкция появляется, если исходным этапом в процессе её создания было изменение существующей задачи, следовательно, изменение поисковой концепции, применительно к новым условиям задачи. Собранная информация изменяется и дополняется своими разработками, применительно к новым условиям задачи, изменяется известный приём решения, внедряется новая конструкция.

4. Конструкция применена по-новому. Исходным этапом является открытие новой задачи, новой поисковой концепции. Информационная стадия заключается уже не просто в сборе информации по теме, но и в получении новых данных, относящихся к задаче. В результате реализации нового решения создаётся новая конструкция, и сюда добавляется новый этап, который требует дополнительных творческих принципов – это применение данной конструкции по-новому.

5. Изменена система. Это такой уровень изобретательского творчества, когда все его этапы и компоненты определяются высшей степенью новизны и относятся к области достижений мировой науки: найдена новая проблема, найден новый метод, получены новые данные, относящиеся к проблеме, найден новый принцип, созданы новые конструкции, и, как следствие, изменена целая система.

Тем не менее, для любого из этих уровней могут быть общие рекомендации по организации собственного творчества.

Во-первых – необходимость предварительной творческой подготовки, которая заключается в следующих моментах:

1. Изучать «ведущие» отрасли техники. Изобретатель должен постоянно следить за тем, какие задачи решаются в ведущей отрасли, потому что завтра сходные задачи могут возникнуть в той отрасли, в которой работает он.

2. Изучать «ведомые» отрасли. Это облегчает определение общих тенденций технического прогресса, а так же даёт возможность использовать в своей отрасли какую-то техническую идею.

3. Собирать сведения о приёмах решения задач, новых материалах и т.д.

4. Следить за патентной литературой.

5. Следить за литературой по теории изобретательского творчества. Хороши те теории и методы, которые помогают в работе, организуют мысль, дают реальные результаты.

6. Накапливать опыт решения учебных задач.

7. Учиться творческому мышлению.

8. Правильно выбирать задачи.

9. Искать обходные пути решения

10. Не рассчитывать на лёгкое внедрение.

Исследователями творчества изобретателей был разработан некий алгоритм решения изобретательских задач. Он состоит из четырёх этапов: уточнение задачи, аналитическая стадия, оперативная стадия, синтетическая стадия.

1. Уточнение задачи.

1.1 Определить конечную цель.

1.2 Проверить можно ли достичь той же цели «в обход» решением другой задачи.

1.3 Определить решение какой задачи, первоначальной или обходной, может дать больший эффект.

1.4 Определить требуемые числа параметров: скорость, габариты, точность, производительность и т.д.

1.5 Уточнить требования, названные конкретными условиями.

1. Аналитическая стадия.

2.1 Определить, что желательно получить в самом идеальном случае.

2.2 Определить, что мешает реализации.

2.3 Выяснить, почему что-то мешает реализации.

2.4 Определить, при каких условиях исчезает помеха.

1. Оперативная стадия.

3.1 Проверить возможность разрешения технического противоречия, изменяя данные объекта (решить задачу с помощью типового приёма).

3.2 Проверить изменения среды или других объектов.

3.3 Перенести решение из другой области техники.

3.4 Применить обратные решения.

3.5 Использовать прообразы природы.

1. Синтетическая стадия.

4.1 Определить, какие данные объекты изменены после изменения одной части, а затем другой части.

4.2 Определить какие данные объекты работают вместе с другими.

4.3 Проверить, может ли быть изменённый объект применён по-новому.

4.4 Использовать найденную техническую идею при решении других технических задач.

Возрастание специализации различных видов инженерной деятельности привело в последнее время к необходимости её теоретического описания: во-первых, в целях обучения и передачи опыта, и, во-вторых, для осуществления автоматизации самого процесса проектирования и конструирования технических систем.

В заключение подчеркнем, что не существует единой формулы творчества. Этот процесс может быть лишь частично упорядочен. Хорошо развитая память, глубокие специальные знания, кругозор, способность к самообразованию, любознательность, наблюдательность, критическое восприятие, энтузиазм и находчивость — вот исходные составляющие, необходимые для творчески мыслящего инженера.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая ⇒