Как методика преподавания привела к пониманию новых горизонтов.
- Подходы к обучению изобретательству
- Проблема границ изобретательских приёмов
- Вопросы идеальности
- Координаты будущих решений
Подходы к обучению изобретательству
В методике преподавания есть такой подход – проблемное обучение. В этом подходе студентам предлагается попробовать самим отыскать инструмент, прежде чем получить его в готовом виде.
Когда я знакомил с инструментами ТРИЗ участников своих тренингов по техникам креативного решения проблем, я предлагал им несколько примеров технических решений и просил их найти в этих решениях что-то общее.
Все решения были заранее подобраны мной – они были сделаны при помощи одного из изобретательских приёмов и представляли различные отрасли.
Большинству групп хватало 5-10 минут чтобы увидеть и в общих чертах сформулировать смысл приёма, при помощи которого были получены решения.
Следующее задание предполагало подбор дополнительных примеров использования найденного приёма уже из опыта студентов. С ним большинство тоже успешно справлялось.
Подобное задание позволяет убедительно показать существование изобретательских приёмов. После самостоятельного «открытия» одного-двух приёмов остальные можно давать уже в готовом виде.
Дальше я ставил задачу следующего уровня. Звучала она так: «Если известно, что изобретательские задачи решаются изобретательскими приёмами, предложите методику, позволяющую подбирать известный общий приём под новую конкретную задачу возможно быстрее и точнее».
С этим заданием справлялись далеко не все участники групп. Наблюдая за ходом их рассуждений, я имел возможность реконструировать возможные пути появления методики изобретательства.
Очень многие группы приходят к довольно интересной идее, что, если приёмов не много, а получаемый от решения задачи эффект значителен, можно найти время и «приложить» по очереди каждый из приёмов к задаче.
Некоторые группы доходили до идеи поиска по ключевым словам, которые должны быть одинаковы в задаче и в приёме, чтобы он «находился».
Было несколько групп, которые поняли, что это должны быть не только слова, а некие значимые для условий задачи параметры.
Наконец, пару раз даже звучала идея, что надо привести задачу к некоей модели, которая должна соответствовать модели приёма.
Эти методические опыты показали, что: 1) поиск приёма можно проводить при помощи ключевых слов, также как в поисковых системах, и что 2) количество ключевых слов сужает поле для поиска.
По сути, технические противоречия и таблица их разрешения – это до-цифровая форма такой поисковой системы, выводящая на подходящие приёмы путём выделения двух параметров.
Дальнейшее повышение точности и скорости подбора приёма связано с одной стороны, с повышением числа значимых параметров, с другой стороны – скоростью выделения этих параметров в исходной ситуации.
Проблема границ изобретательских приёмов
При попытке повысить скорость и точность подбора, я столкнулся с проблемой границ изобретательских приёмов. Многим пользователям и разработчикам теории известно, что они достаточно размыты.
Разные по смыслу технические решения попадают в качестве примеров в один и тот же приём. С другой стороны, одно и то же решение можно отнести к разным приёмам.
Например, ПРИНЦИП ДРОБЛЕНИЯ.
Этот Приём №1 имеет в своём описании три рекомендации:
а) Разделить объект на независимые части.
б) Выполнить объект разборным.
в) Увеличить степень дробления объекта.
Приведённые пути ведут к получению пользы довольно разного рода.
Разделение объекта на независимые части может быть сделано для повышения надёжности.
Разборным объект может быть выполнен для минимизации габаритов.
Увеличение степени дробления объекта может выполняться, например, для ускорения реакции.
Кроме того, в описании приёма указывается, что дробление — одна из ведущих тенденций в развитии современной техники.
При этом мы можем найти признаки использования дробления в таких принципах, как «Матрёшки», «Динамичности», «Отброса и регенерации частей».
Аналогичная ситуация с ПРИНЦИПОМ ВЫНЕСЕНИЯ: отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).
Всю историю своей цивилизации человек отделял, отбирал, выбирал, избирал, проводил селекцию, сепарировал, фильтровал и изолировал.
Как психолог, могу заметить, что способность к анализу, то есть к мысленному разделению, расчленению наблюдаемых объектов и явлений – одно из базовых свойств человеческого мышления.
Перед нами ещё один приём-кандидат в глобальные тенденции.
Из-за такого обобщения точность инструмента снижается. Заявление, что одним и тем же принципом можно повышать надёжность, минимизировать габариты, ускорять реакции и вообще способствовать развитию современной техники у слушателя со здоровым критическим мышлением может вызывать обоснованное недоверие.
Приёмы, под-приёмы, принципы, законы, закономерности, направления, тенденции – эти термины часто используются как синонимы, усложняя и без того непростые технические проблемы.
При этом основополагающая идея о том, что решение новых изобретательских задач может быть значительно ускорено за счёт применения известных изобретательских приёмов, сомнений не вызывает.
Но среди инструментов остаётся терминологическая неопределённость, и там надо «наводить порядок», на что неоднократно указывал Мастер ТРИЗ М.С. Гафитулин.
Для того, чтобы подойти к наведению такого порядка, требуется некая система координат, которая бы позволила задать структуру для методических инструментов и попытаться определить границы их применимости.
Это позволит при возникновении новой изобретательской задачи быстрее находить подходящий для её решения инструмент.
Другим желанием было уйти от чисто технического языка к общему методологическому языку, чтобы расширить границу применимости приёмов, где это возможно, на все сферы человеческой деятельности, а не только на инженерное дело.
Также мне показалось, что было бы здорово, если, сталкиваясь с каким-то интересным решением, мы могли бы превращать его в приём и использовать в каких-то новых случаях. Вопрос только в том, как описывать это решение, в каких терминах, чтобы оно потом находилось.
Вопросы идеальности
Первая попытка была связана с поиском отправной точки. Таким началом координат для меня стала «формула эффективности» в самом общем её экономическом понимании – отношение пользы к вреду.
В связи с этой формулой можно сразу вспомнить «Стремление технических систем к идеальности».
Здесь следует сделать отступление об идеальности как цели развития техники. У термина «идеальный» три значения: 1) Нереальный, воображаемый, представляемый; 2) Соответствующий идеалу; 3) Наилучший, отличный, безупречный.
С поэтической точки зрения, стремление к идеалу можно только поддержать. С методологической точки зрения необходимость введения понятия идеальной системы – это вопрос дискуссионный.
Попробуем понять, какое из значений идеальности больше всего отвечает нашей цели – повышению скорости и точности подбора методических приёмов.
Устремляя все технические системы к идеальности, мы подразумеваем: либо
«Воображаемую, фантастическую систему», либо «Систему, соответствующую идеалу», либо «Безупречную систему».
Воображаемая система может содержать недостатки. Мы постоянно сталкиваемся с этим на практике. Проектировщик пытается представить будущую систему в идеальном плане и уже на старте проектирования, не избежав психологической инерции, переносит в неё известные и не очень эффективные компоненты. Поэтому вряд ли нам полезна «идеальность» системы в значении её «представленности в воображении».
С идеалом, конечно же, интереснее. Мысль о том, что существует некий «идеал» технической системы, например, идеальный утюг и наибольшего успеха достигает инженер, который максимально к нему приблизится со своей текущей разработкой очередной модели утюга, очень захватывает.
Само по себе упражнение в представлении некой совершенной системы, освобождённой от ограничений реального мира очень полезно, но мало инструментально. Идеал не достижим, всегда будут нужны утюги следующего поколения.
Наконец, «идеальность» как «безупречность» и «отсутствие недостатков». Это значение идеальности кажется наиболее подходящим из-за своей прагматичности. Оно наиболее близко к действующему определению идеальной системы, «которой нет, но её функция сохраняется и выполняется».
Получается, что идеальность системы сводится к пользе, получение которой не обременяется никаким вредом и затратами, связанными с созданием и эксплуатацией системы. Поэтому представляется оптимальным сразу заявить о направленности развития всех технических систем не к идеальности, а в сторону «чистой функции».
С точки зрения общей формулы эффективности, это направление можно обозначить как «сверх эффективность» и постулировать, что создаваемые новые системы должны превосходить известные по эффективности.
Утверждение кажется очевидным (больше пользы, меньше вреда, кто же против?) и в целом бесполезным (мы за всё хорошее против всего плохого, сложно возразить), но оно обозначает направление движения.
Как только мы зададим степени превосходства, отрыва от параметров действующей системы, мы получим уже более практическую шкалу, которую можем применять для определения уровней решения. Также появляется возможность связать поколение технических систем с показателями эффективности.
Координаты будущих решений
Из положения «о сверх эффективности» можно вывести два пути её достижения:
- Прибавление пользы
- Уменьшение вреда
На нашей системе координат появляются две обширные области.
Мы можем инструменты, направленные на усиление пользы, полезной функции, полезного действия, сгруппировать в один класс – «инструменты числителя».
Другие инструменты, направленные на снижение вреда и затрат, поместить в другой класс – «инструменты знаменателя».
При этом мы понимаем, что один и тот же параметр или показатель может быть как пользой, так и вредом.
Массу полезной нагрузки, например, коммерческого груза или противовеса, мы стремимся увеличить, а массу тары и транспорта – наоборот, уменьшить.
Громкость звука на концертных площадках мы хотим усилить, а громкость звука работающих агрегатов – уменьшить.
Мы стремимся усилить видимость объектов, когда речь идёт о навигации или маркировке и стремимся максимально снизить видимость, когда решаем задачу на маскировку.
Игра «хорошо-плохо» из курса по Развитию Творческого Воображения как раз и нужна для того, чтобы мы могли смотреть на один и тот же параметр и с точки зрения пользы, и с точки зрения вреда.
Как «общая формула эффективности» может помочь в определении границ изобретательских приёмов?
Прежде всего, она позволяет отделить «обычные, базовые, стандартные» решения от «изобретательских, нестандартных, креативных, хитроумных».
Стандартные решения предполагают пропорциональное увеличение пользы и вреда, в то время как изобретательские решения – непропорциональное.
Увеличение вместимости багажа путём покупки нового чемодана – пропорциональное изменение эффективности. Числитель растёт вместе со знаменателем.
Отказ от части багажа с целью использования имеющейся вместимости чемодана – тоже пропорциональное изменение. Знаменатель сокращается вместе с числителем.
Использование пустот в багаже, откачка воздуха, изготовление чемодана из багажа – изобретательские решения, поскольку связаны с непропорциональным изменением эффективности. Числитель сохраняется или даже увеличивается, а знаменатель – сохраняется и даже уменьшается.
Появляется возможность дать определение изобретательскому приёму как решению, позволяющему выйти за рамки действующих ограничений эффективности путём сохранения или повышения пользы при одновременном сохранении или снижении вреда. Как правило, это решение становится возможным за счёт эксплуатации различных эффектов.
Здесь становится понятным, что действующие ограничения эффективности меняются, они свои для каждого поколения техники и связаны не только с приёмами, но и с применением доступных материалов, оборудования и технологии.
Поскольку ограничения меняются, то решения, которые раньше были доступны только профессиональным изобретателям, благодаря методологии открываются разработчикам базового уровня и может быть даже цифровым алгоритмам.
Вернёмся к поставленным вопросам:
Как маркировать известные приёмы, чтобы они быстрее и точнее находились?
Как проводить анализ проблемной ситуации, быстро и правильно выделять слова-маркеры, выводящие на нужные приёмы?
Представляется полезным начинать анализ проблемной ситуации с выделения полезных свойств, которые надо сохранить или усилить и сразу переходить к списку приёмов, связанных с этим полезным свойством.
Это возвращает нас к перебору вариантов, но этот перебор направлен – все приёмы, попавшие в наш список, содействуют сохранению или усилению нашего полезного свойства.
Дальше внутри списка мы можем по другим ключевым словам-требованиям проводить поиск тех приёмов, которые связаны с дополнительными условиями, например, с ограничивающими параметрами, отраслевой спецификой, наличием патентов, ресурсами.
Описание приёмов в таком ключе – не конфликтующей парой классического технического противоречия, а более широким набором признаков – это дело ближайшего будущего. Возможно, отход от привычной направленности на ИКР и возврат к перебору вариантов покажется шагом назад. Но этот шаг необходим для того, чтобы сделать процесс подбора приёмов доступным более широкому кругу разработчиков, может быть даже цифровым алгоритмам и искусственному интеллекту.
Действительно, мы можем задать координаты любого места при помощи долготы и широты, но мы чаще пользуемся адресной, каталожной системой – галактика, система, планета, страна, область, город, улица, дом, квартира.