Материалы 3 конференции "ТРИЗ. Практика применения методических инструментов"

О модели специалиста и содержании высшего образования.

Ревенков А.В., Токарев А.С., МАИ

Правительство России ставит задачу по развитию инновационных технологий. А эта проблема не может быть решена без инженерной поддержки – подготовки специалистов с творческим потенциалом, способных участвовать в инновационных проектах.

В ряде вузов РФ преподаются учебные дисциплины направленные на методологическую подготовку студентов и развитию у них творческих способностей, формирование собственного стиля решения задач, формированию базовых компетенций по анализу проблем и постановки задач. Качество подготовки специалистов с высшем образованием во многом определяет качество, эффективность и конкурентоспособность создаваемой ими технической продукции.

В этих дисциплинах систематизированы последние достижения многих исследователей по приёмам и методам решения задач, в первую очередь, идеи Г.А. Альтшуллера, – основоположника Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) его учеников и последователей.

Результаты исследований в этой области доведены до практического применения в виде приёмов, моделей и методов решения технических задач. Большое внимание уделяется способам активизации мышления при генерировании идей, анализу проблем и постановки задач, а также приемам решения задач, основанных на системном подходе, принципах строения, функционирования и закономерностях развития технических систем.

Знание закономерностей развития технических систем даёт понимание в каком направлении совершенствовать конкретный технический объект и формирует ориентиры для поиска сильных решений.

Преобразование ресурсной экономики в высокотехнологическую инновационную требует существенного повышения интеллектуального потенциала инженерных кадров. Инновационному проектированию надо учить.

Для обсуждения проблемы обучения инновационному проектированию приведём некоторые положения известного специалиста Н.Ф. Талызиной, изложенные в работе [1], которые весьма актуальны и сегодня: «…каждое умение, каждый вид деятельности предполагает задачу, которая решается с помощью этого умения (деятельности). Справедливо и обратное: каждая задача предполагает метод своего решения, т.е. выполнение какой-то системы действий (деятельности, умения). В силу этого модель специалиста может быть описана и на языке типовых задач, т.е. таких задач, которые приходится решать подавляющему числу специалистов данного профиля». При этом автор  подчёркивала, что «в наше время творческие задачи являются как раз типовыми фактически для всех специальностей» (стр. 26).

«Представление модели специалиста через систему типовых задач и даёт возможность во весь рост поставить проблему формирования рациональных методов и приёмов практической умственной деятельности, обеспечивающих решение этих задач».

Фактический материал быстро устаревает, а «… специалист должен готовиться с расчётом на перспективу…» [1, с.27], поэтому обучение в высшей школе должно быть направлено, в первую очередь, на то, чтобы студенты овладевали приёмами и методами решения задач.

«Фундаментальность образования – вот генеральный путь подготовки специалиста, … Это положение служит незыблемой основой, направляющей и объединяющей работу по совершенствованию подготовки специалиста в системе высшего образования…

… движение по этому пути требует решения целого ряда проблем. Подготовка специалиста на базе фундаментальных наук, естественно не означает понижения внимания к практическим, профессиональным видам деятельности. …фундаментальные науки должны ориентировать специалиста в своей области, позволять ему не только самостоятельно анализировать имеющиеся в ней накопления, но и предвидеть её дальнейшее развитие…».

«Практика обучения в высшей школе показывает, что эта проблема ещё не может считаться решённой: органическая связь между фундаментальными и профилирующими дисциплинами в должной мере ещё не установлена».

ТРИЗ можно рассматривать как одну из фундаментальных наук, которая в силу своей специфики является интегрирующим звеном между специальными прикладными науками и науками фундаментальными.

Отмеченные Н.Ф. Талызиной проблемы приобретают особенную остроту в связи с переходом на 2-х уровневую подготовку специалистов с высшим образованием.

В государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования России третьего поколения в описательную модель специалиста введены два понятия: вид деятельности и компетенция. В словаре С.И. Ожегова термин компетенция трактуется как круг вопросов, в которых кто-нибудь хорошо осведомлён [3], компетентный – знающий, осведомлённый, авторитетный в какой-нибудь области. Таким образом, компетентность можно трактовать как знания, позволяющие молодому специалисту быстро и достаточно легко адаптироваться к различным видам деятельности.

В понятии деятельности отражаются навыки и умения, которыми должен обладать молодой специалист, чтобы быть востребованным на рынке труда. Молодой специалист, имеющий квалификацию бакалавра[1] должен иметь знания и навыки решения задач в своей предметной области и иметь широкую эрудицию в смежных областях. Инженер, решающий задачу, должен понимать почему возникла эта задача. При создании сложной наукоёмкой техники инженеру необходимо понимать как решались задачи предыдущего этапа создания технического объекта: конструктор – как решались задачи проектирования, выбора проектных параметров, из каких соображений получены те или иные параметры, которые он должен воплотить в конструкции; технолог – какие задачи и как решались конструктором. Кроме того, решающий задачу должен понимать как его идеи будут реализованы на последующих этапах создания продукта: при производстве, техническом обслуживании, диагностики, ремонте и, наконец, утилизации.

В создании современной техники принимают участие много специалистов разных областей, поэтому каждый инженер должен не только понимать их мысли и проблемы, но и крайне желательно, чтобы он знал основные методы и приёмы решения задач в этих областях.

Таким образом, молодой специалист должен быть компетентен во многих смежных областях знаний, чтобы успешно решать задачи в своей области.

Высшая школа всегда стояла перед проблемой подготовки специалиста, который должен глубоко знать свою предметную область, владеть приёмами и методами решения задач, но и быть широко эрудирован, компетентен во многих смежных областях. При разработке учебных планов для разрешения этого противоречия стремятся найти оптимальное соотношение между объёмом отводимым на изучение фундаментальных и общеобразовательных учебных дисциплин, с одной стороны, которые направлены на обеспечение широкой компетенции, и специальными дисциплинами, с другой стороны, которые направлены на формирование умений и навыков решения задач в сравнительно узкой области. 

Это противоречие существенно обостряется в связи с переходом на двухступенчатую подготовку: бакалавр (4 года), магистр (2 года). Возникает проблема как за 4-х годичную подготовку бакалавра удовлетворить этим требованиям и подготовить специалиста, который мог решать задачи в своей области.

Учебная дисциплина, в которой изучаются общие приёмы, методы и модели решения задач, создаёт необходимые предпосылки для разрешения этой проблемы. Она позволяет существенным образом облегчить процесс усвоение частных методик решения задач как в период обучения в вузе, так и в период практической деятельности. В вузе невозможно обучить всему, – решению всех видов задач. Поэтому большое внимание должно быть уделено приёмам, методам, способам рассуждений, возможным подходам анализа проблем и решения задач.

В фирме Toyota проблеме кадрового обеспечения уделяется очень большое внимание, например, в работе [2] «перечислены важнейшие качества, которыми должен обладать будущий инженер:

… – способность к творческому решению проблем (нешаблонное мышление);

… – способность быстро и всесторонне оценивать ситуацию (понимать, чего ожидать, какие вопросы задавать, что следует выяснить); …».

Там же отмечается, что любая компания не должна рассчитывать на то, что к ним придёт профессионально подготовленный выпускник вуза, который способен немедленно приступить к работе и от которого будет получена мгновенная отдача.

В производственной системе Toyota молодому специалисту назначают наставника. «Кроме того, ему поручают выполнить так называемый проект новичка. Это небольшое, но сложное задание (например, сократить количество отверстий для скоб крепления электропроводки на конкретной детали). … инженер никогда не должен приносить боссу готовый ответ. Куда важнее проанализировать последствия альтернативных решений и представить результаты такого анализа в виде таблицы или … которые свидетельствуют о том, что ситуация изучена в полном объёме». На эту работу уходит от 4-х до 9-и месяцев!

Примечательно, что студенты МАИ на кафедре «Производство аэрокосмической техники» выполняют курсовую работу по дисциплине «Теория поиска решений технических задач» по реальной заводской тематике. В задачу входит усовершенствовать конструкцию или технологию и результаты представить в виде морфологической таблицы. В этой курсовой работе студенты делают попытки применить приёмы и методы решения задач, которые изучили до этого чисто теоретически: излагались суть приёмов и моделей, давалось обоснование их применения, приёмы разбирались на учебных задачах. Некоторые методические рекомендации по организации этой учебной дисциплины в вузе приведены в работе [4].

Изучение ТРИЗ в вузе направлено на формирование у студентов умений рассуждать, создание уверенности в своих силах, психологической готовности к решению задач. Весьма важно, что знание общих методов, подходов, применяемых моделей способствует тому, что легче осваиваются частные методы решения задач в той или иной предметной области.

Следует отметить, что в настоящее время ТРИЗ всё больше проникает в учебные планы вузов инженерных специальностей и менеджеров. Эпизодические мероприятия типа форума «Селигер», проведённые в 2009 – 2011 г.г. весьма полезны для популяризации этой науки.

На молодежном форуме «Селигер-2011»  в смене, посвященной инновационной деятельности, собралась творческая молодежь, которая активно и с большим интересом участвовала в работе семинаров по ТРИЗ.

Многие слушатели семинаров дали положительные отзывы о проведенных занятиях и полезности полученных знаний для дальнейшей работы. Общение с молодыми специалистами и преподавателями вузов показали наличие востребованности и большого интереса к ТРИЗ.

Большое значение для популяризации ТРИЗ имеют проводимые конкурсы «Мастер устранения противоречий». Авторы этой статьи используют публикуемые задачи, предлагая их студентам в качестве тем курсовой работы. Если темы дипломных проектов должны соответствовать специальности, то темы курсовой работы, на которых отрабатываются приёмы и методы решения задач не обязательно должны входить в предметную область специальности. Более того, попытки решения задач из других областей способствуют более широкой эрудиции, формируют аналогии по решению задач, которые могут пригодиться в дальнейшей профессиональной деятельности.

К сожалению, на решение конкурсных задач отводится очень мало времени. Как было отмечено на фирме Toyota на подобную работу уходит от 4-х до 9-и месяцев. Поэтому предлагаем конкурс реальных задач сделать постоянно действующим. Это очень хороший дополнительный источник для мотивации студентов, изучающих ТРИЗ, и активизации их учебной работы, а также стимулирующий материал для внедрения ТРИЗ в вузы. Некоторые разработчики учебных планов пока не стремятся включать ТРИЗ учебный процесс, считая, что наука не получила пока должного развития.

Существенным образом сдерживает внедрение ТРИЗ в планы подготовки специалистов с высшим образованием отсутствие достаточного количества учебной литературы и методических разработок по проведению занятий. Поэтому хотим призвать специалистов по ТРИЗ к изданию соответствующей литературы. Издательство «Форум» проявляет активность в этом направлении, издало три книги.

На наш взгляд основные направления совершенствования в системе высшего образования должны осуществляться по следующим направлениям:

• разработка рекомендаций по введению в учебные планы специальностей дисциплин, направленных на развитие творческих способностей;
• разработка примерных (рекомендуемых) программ дисциплин;
• разработка учебно-методических материалов по проведению аудиторных занятий и организации самостоятельной работы студентов в виде домашних заданий и курсовых работ;
• разработка и публикация учебных пособий.

Для активизации развития инновационной деятельности молодых специалистов необходимо организовать курсы повышения квалификации инженерных и педагогических кадров, необходима организация постоянно функционирующего «Центра», который имел бы аккредитацию по обучению ТРИЗ.

Повышение квалификации целесообразно вести по 2-м направлениям:

• формирование и развитие творческих способностей – обучение приёмам и методам решения задач, постановки задач (ТРИЗ);
• экономические, правовые и технические проблемы защиты интеллектуальной собственности.

Обучение ТРИЗ целесообразно организовать в следующих формах и объёмах.

1. Очная форма. Ознакомительный курс объёмом 40 … 48 час. в течение 5…6 дней (теория с разбором некоторых задач);

2. Очная форма объёмом порядка 80 час. аудиторных занятий. Занятия 1 раз в неделю по 4 ч. (лекции и практические занятия) с выполнением домашних заданий и выпускной работы;

3. Очно-заочная форма. Объёмом порядка 80 час. аудиторных занятий (лекции и практические занятия). Занятия 1 раз в неделю по 4 часа с выполнением домашних заданий и выпускной работой по решению сложной производственной задачи с консультациями по Интернету – дистанционное образование в виде вебинаров.

Литература

1. Талызина Н.Ф. Теоретические основы разработки модели специалиста, М.: Изд-во Знание, 1986.

2. Лайкер ДЖ. Система разработки продукции в Toyota: Люди, процессы, технология / Джеффри Лайкер, Джеймс Морган; Пер. с англ. – 2-е изд. – М.: Альпина Паблишерз, 2011. – 440 с. – (Серия «Модели менеджмента ведущих корпораций»).

3. Ожегов С.И. Словарь русского языка. М.; Изд-во «Русский язык», 1975.

4. Ревенков. А. В., Резчикова Е.В. Теория и практика решения технических задач: учеб. пособие. М.: Форум, 2009.