ВВЕДЕНИЕ
Для отраслей хозяйственно-экономической жизнедеятельности общества очень важно наличие высококвалифицированных специалистов, которые обладают обширными знаниями и при этом владеют методологией научно-технического творчества. Насколько сложно влиять на развитие процессов в обществе, настолько сложно остановить творческую мысль человечества. Наблюдаемое в истории развитие науки и творчества в силу социально-экономических причин прежде всего является локальным временным фактом, в период которого наука и творчество активизируются, и аккумулируются в совокупности с перемещением в иные области творчества, распространяются на больших территориях.
Важность научно-технического творчества в России в настоящее время возрастает. Решение этих вопросов требует всесторонних многогранных знаний и нетрадиционных творческих подходов к решению проблем производственно-экономического характера прежде всего. Экономическое состояние отрасли, региона, страны в целом определяется, прежде всего, объемом производства валовой продукции. Главными условиями такого обеспечения являются: сырьевые ресурсы; совершенные технологии. Именно поиск новых технических решений, оснащение производств современными технологическими процессами в техническом, организационном и экономическом плане определяет конкурентоспособность и эффективность продукции, а значит, влияет положительно на социально-экономическую ситуацию в целом.
Речь может идти о двух путях, это:
1. Совершенствование действующих технологий, частичная модернизация машин и оборудования.
2. Переход к принципиально новым технологиям, технике новых поколений, дающую наивысшую эффективность.
Несомненно, что второй путь наиболее эффективен и интересен для человеческого творчества. Однако этот путь более трудный и многоплановый, а его определяющая роль принадлежит человеческому фактору - умению создавать новое в науке и технике.
В науке и технике широкое распространение имеет философия подражания, т.е. формула «не уступает лучшим образцам». Принцип «гонки за лидером» имеет место, но подвержен критике, которая показывает, что производственное подражание сдерживает новейшие научно-технические идеи и решения, отвлекает профессионалов, в целом не дает возможности «догнать лидера». Научно-техническая общественность пришла к выводу об отказе от философии подражания.
Традиционный изобретательский метод проб и ошибок известен тысячелетия. В настоящее время известно около 50 основных, а с модификациями - свыше 200 методов поиска новых технических решений, в том числе с применением вычислительной техники, систем автоматизированного проектирования. Зная и комбинируя приёмы, применяемые в разработанных методах, используя возможности вычислительной техники, специалист во много раз сокращает время создания принципиально новой и оригинальной техники.
В условиях, когда отрасли жизнедеятельности общества акцентированы и ориентированы на инновационный путь развития, определяющим рычагом является научно-технический прогресс. При этом речь идет не просто о совершенствовании действующих технологий, частичной модернизации и машин и оборудования, а о переходе к принципиально новым технологиям, к технике новых поколений, радикальным инновациям, дающим новый качественный уровень развития и наивысшую эффективность. Это ставит проблему подготовки инженера-новатора, инженера-творца, будущего руководителя производством, проводника инновационной политики, специалиста для инновационной сферы.
Научная дисциплина «Основы научных исследований» базируется на знаниях, полученных студентами при изучении общеобразовательных дисциплин, базовых дисциплин по специальности.
Целью изучения дисциплины «Основы научных исследований» является ознакомление с основными понятиями в области исследований в научно-технической сфере, изучение организации научно-исследовательской работы студентов, магистрантов, аспирантов, подготовка научных отчетов, инновационных проектов, дипломной работы, магистерской и кандидатской диссертации.
Задачи курса «Основы научных исследований»:
- ознакомиться с основными терминами и определениями, применяемыми в сфере научного исследования;
- изучить структуру и порядок научного исследования;
- овладеть информацией о современных на правлениях научных исследований;
- приобрести навыки работы с научной литературой;
- научить правильно организовать и выполнить научный эксперимент;
- изучить особенности сбора информации, научить анализировать и правильно оформлять результаты научного исследования;
- приобрести знания в области основ научно-технического творчества: философские аспекты научно-технического творчества, основы научно-технического творчества инженера- технолога;
- овладеть методами научно-технического творчества;
- ознакомиться с понятием и ролью инноваций в научно-технической сфере.
Научные исследования
Кумулятивность информации
Вторичные документы и издания подразделяют на справочные, обзорные, реферативные и библиографические.
В справочных изданиях (справочниках, словарях) содержатся результаты теоретических обобщений, различные величины и их значения, материалы производственного характера (например, «Справочник по машиностроению»).
В обзорных изданиях содержится концентрированная информация, полученная в результате отбора, систематизации и логического обобщения сведений из большого количества первоисточников по определенной теме за определенный промежуток времени. Различают обзоры аналитические (содержащие аргументированную оценку информации, рекомендации по ее использованию) и реферативные (носящие более описательный характер).
Реферативные издания: реферативные журналы (РЖ), реферативные сборники - содержат сокращенное изложение первичного документа или его части с основными фактическими сведениями и выводами. РЖ - это периодическое издание журнальной формы, содержащее рефераты опубликованных документов; реферативный сборник - это периодическое, продолжающееся или непериодическое издание, содержащее рефераты неопубликованных документов (в них допускается включать рефераты зарубежных материалов).
В процессе поиска научных изданий по теме исследования в области химического состава, технологий пищевых продуктов следует начать, например, с журнала «Химия» - //Химия. Серия 19 Р-1 Химия и технология пищевых продуктов.
Библиографические указатели являются изданиями книжного или журнального типа, содержащие библиографические описания вышедших изданий (учетные карточки диссертаций, указатели депонированных рукописей и др.).
Кумулятивность научной информации . Научная информация имеет свойство кумулятивности, т.е. уменьшения ее объема со временем путем более краткого, обобщенного изложения при переходе от документов, фиксирующих результаты лабораторных экспериментов, к научному отчету, затем к статьям, обзорам, монографиям, учебникам, справочникам. В каждом последующем звене этой цепочки одна и та же информация представляется в более уплотненном виде, т.к. в каждый последующий документ включается не вся созданная на этапе исследования информация, а только наиболее важная, актуальная. Такое представление научной информации во все более уплотненном виде достигается путем свертывания информации. В процессе свертывания текст не просто сокращается, а именно сворачивается таким образом, чтобы его можно было развернуть на основе сохраненных ключевых слов. Поэтому при необходимости более подробного изучения какого-либо вопроса следует обращаться к более ранним научным изданиям, ссылки на которые приводятся в конце книги, статьи.
Наибольший интерес представляет такой источник информации, как предприятие (организация), т.к. исходный материал может быть подчинен целям и задачам исследования, надо только уметь правильно извлечь нужную информацию.
При организации сбора информации в организациях, следует обратить внимание на следующие моменты:
- правильный выбор объектов исследования;
- обоснованное определение показателей, подлежащих сбору;
- разработку методик получения отдельных показателей;
- правильное документальное оформление данных исследования.
Наряду с правильным выбором объектов исследования большую роль при организации сбора информации в организации играет определение показателей, подлежащих сбору. Эта работа проводится в несколько этапов.
На первом этапе разрабатывается перечень всех исходных показателей по каждому изучаемому вопросу. При этом важно разграничивать показатели первичной информации и вторичной (первичная - это исходная информации, вторичная - аналитическая, полученная из исходной).
На следующем этапе составляется сводный перечень всех исходных показателей по теме. При этом исходные показатели, необходимые для изучения отдельных вопросов, подвергаются логическому анализу с точки зрения их повторяемости, взаимосвязи и возможности получения дальнейших аналитических показателей.
На третьем этапе определяются источники информации по каждому показателю. При этом выясняется, какие показатели могут быть получены по статистическим данным, материалам исследований других авторов и т.п., а какие исходные показатели необходимо получить в процессе обследования организации.
Отдельных показателей
Одна из наиболее ответственных задач при сборе информации в организации - разработка методик получения отдельных показателей, которая определяется, в первую очередь, степенью сложности поставленной задачи.
В связи с этим, все подлежащие сбору исходные показатели классифицируют следующим образом:
- показатели, получаемые по данным статистической отчетности и бухгалтерского учета (например, объем товарооборота, сумма издержек, сумма прибыли, площади и др.);
- показатели, получаемые путем «натурного» обследования предприятия (например, тип здания, режим работы, количество расчетных узлов, этажность и др.);
- показатели, получаемые путем проведения специальных обследований (например, структура рабочего времени отдельных категорий работников и др.).
Наименее трудоемким является сбор показателей, отражаемых бухгалтерским учетом или статистической отчетностью. При сборе этих показателей необходимо определить источник получения показателей (книга учета или другая форма отчетности), период, за который производится сбор показателей (для системы показателей он должен быть сопоставимым), единицу измерения.
Более трудоемким является сбор показателей путем «натурного» обследования. Период сбора показателей «натурного» исследования должен быть аналогичен периоду, за который собираются показатели статистической отчетности или бухгалтерского учета (для того, чтобы результаты были сопоставимы).
Наиболее трудоемок сбор показателей путем проведения специальных исследований. В основу разработки методики получения показателей при этом должны быть положены: определение путей сбора показателей (хронометражные замеры, фотографии рабочего дня, анкетный опрос, кино- или фотосъемка и т.д.), четкая классификация изучаемых процессов, определение количества наблюдений, позволяющего дать достоверное представление о каждом процессе или изучаемом вопросе и т.п.
1.6.4. Документальное оформление данных исследования
Сбор информации в ТП (ТО) связан с ее правильным документальным оформлением (виды научных документов были даны в разделе 2.1 - текстовые, графические документы: схемы, чертежи, графики; аудиовизуальные: звукозаписи, видеофильмы и др.).
Анализ и обобщение материала проводится с точки зрения возможности и целесообразности его использования (отсеивается лишнее - не относящееся к теме исследования или дополняются данные, собранные в недостаточном объеме).
Обработка цифровых данных. В ходе обработки составляются таблицы, графики, диаграммы, рассчитываются относительные и средние величины, проводится группировка по однородным признакам - т.е. создается новая информация.
В исследованиях, связанных со сбором информации в организации, особое место занимают табличные информативные документы. Эти документы могут быть разработаны в виде раздельной или сводной табличной формы (табличные формы лучше продумать и подготовить заранее).
В случае, если перечень изучаемых показателей по обследуемым предприятиям сравнительно небольшой, целесообразно их собирать в единой табличной форме. Если же круг показателей обширный, то возможна разработка нескольких табличных форм, при этом группировка показателей производится на основе отдельных вопросов (разделов) темы или на основе характеристик отдельных сторон деятельности организации (например, сводная таблица по ассортименту одной из групп товаров).
Первичная информация экономического характера подвергается статистической обработке. Статистическая обработка позволяет не только выявить количественные связи, но и повышает их достоверность, создает базу для последующего анализа.
Обычная обработка результатов многофакторного процесса начинается с определения связи между фактором и откликом (корреляционный анализ), а затем - определения функциональной зависимости этой связи (регрессионный анализ).
Фактор - это измеримая величина, принимающая в некоторый момент некоторое определенное значение и соответствующая одному из возможных способов воздействия на объект. Каждый фактор имеет определенную область изменения, которая ограничена экономическими условиями.
При проведении факторного анализа большую помощь оказывает построение динамических рядов и графиков. Динамический ряд представляет собой последовательность значений экономического показателя во времени. Различают интервальный ряд со значениями показателя за определенные промежутки времени (например, товарооборот по месяцам) и моментный ряд, где значения показателя могут приводиться только на определенные даты (например, численность работников).
Предварительная обработка динамических рядов для последующего их анализа и сопоставления заключается в вычислении относительных чисел и графическом их изображении. Графическая обработка материала позволяет не только представить результаты исследования в наглядной форме, но и определять эмпирические соотношения между величинами.
Если на графике заметно изменение уровня динамического ряда, то представляет интерес его «выравнивание» и определение «тренда» - кривой, характеризующей общую тенденцию изменения динамического ряда (другие методы рассматриваются в курсе статистики).
Предлагая те или иные решения, исследователь должен определить их эффективность. Если речь идет о внедряемой технологии, системе управления и т.д., необходимо учесть не только их положительный эффект, но и рассчитать и сопоставить с этим эффектом объем связанных с их внедрением затрат: трудовых, материальных и денежных. Без такой оценки невозможно будет определить степень реальности проведения и окупаемости предлагаемого мероприятия.
Разрабатывая экономическое обоснование предложений, необходимо обращать внимание на два момента:
- наряду с прямым эффектом осуществления предлагаемых рекомендаций следует учитывать и косвенный эффект, например, внедрение новой методики планирования может относительно сократить численность плановых работников;
- наряду с экономическим эффектом следует определять и эффект внеэкономический (социальный и др.), например, совершенствование системы стимулирования труда способствует закреплению кадров, позволяет повысить культуру и т.п.; прямое сопоставление затрат с эффектом в этом случае неосуществимо, поскольку они выражаются в разных показателях, окончательное решение в этом случае может быть принято на основании экспертных оценок широкого круга компетентных лиц.
Дело исследователя - выявить преимущества предлагаемой им рекомендации и ее слабые места.
По результатам сортировки составляется обзор литературы или оформляется реферат. При написании реферата следует следить за тем, чтобы цитаты и данные были логически связаны между собой и не нарушалась последовательность изложения. Следует тщательно проверять правильность написания цифр и формул.
Поиск и анализ данных очень важен для научного исследования, так как позволяет изучить историю вопроса и ознакомиться с современным состоянием проблемы, определяется наиболее актуальное и перспективное направление исследований в рамках выбранной темы.
Выбор темы научного исследования, поиск и анализ литературных данных взаимосвязаны друг с другом и часто выполняются параллельно. Иногда первое предшествует второму, т.е. сначала осуществляется анализ имеющихся литературных данных, в результате чего определяется проблема и формулируется тема, в рамках которой предстоит выполнить исследование.
Выбор и обоснование методов исследования (теоретических, экспериментальных и т.д.) - очень важные, т.к. правильный выбор метода повышает эффективность исследования, а устарелый или неотработанный метод может обесценить полученные результаты. Неправильный выбор метода может привести к необходимости повторного выполнения работы.
Важные критерии выбора метода исследования - эффективность, надежность метода, простота, ясность и доступность. Если используется не общепринятая методика исследования (разрабатывается экспресс-метод или адаптируется методика, заимствованная из методов исследования другой отрасли), то необходимо провести исследования с помощью стандартных методов, чтобы подтвердить точность и достоверность полученных результатов. Важно, чтобы при выполнении научно-исследовательской работы использовались современные методы и современное оборудование.
Решение задач исследования подразумевает непосредственное выполнение теоретического или экспериментального исследования и начинается с формулирования центрального вопроса, определяющего четкое направление исследования. Это создает возможность для формулирования гипотезы как первого возможного ответа на центральный вопрос.
Гипотеза - предположение, для выдвижения которого уже имеется достаточное количество данных, однако недостаточных для превращения предположения в достоверное утверждение об объекте. К выдвигаемой гипотезе предъявляется ряд требований: 1) при построении гипотезы следует учитывать все ранее установленные в науке законы; 2) гипотеза должна быть проверяемой; 3) не должна иметь противоречий; 4) должна объяснять все те факты, для объяснения которых она выдвигается; 5) гипотеза должна строиться по принципу наиболее возможной простоты (чем проще, тем лучше). Следующий шаг - проверка истинности гипотезы с помощью теоретических и практических исследований.
Целью теоретических исследований является выявление связи между исследуемым объектом и окружающей средой, объяснение и обобщение результатов экспериментального исследования, выявление общих закономерностей. Любое теоретическое исследование заканчивается формированием теории.
Теоретические исследования включают: анализ физической сущности предмета, явлений; формулирование гипотезы исследования; разработку физической модели; проведение математического исследования; анализ теоретических решений; формулирование выводов. В технических науках необходимо стремиться к математической формализации (выражению в виде формул) выдвинутых гипотез и выводов. Простейшим примером теоретического исследования может служить литературный поиск и написание обзора литературы, реферата, обзорной статьи теоретического характера.
Важный момент - обработка полученных в ходе эксперимента данных. Обработка данных сводится к систематизации всех цифр, их классификации и анализу. Результаты эксперимента должны быть сведены в удобно читаемые формы записи: таблицы, формулы, графики, позволяющие быстро сопоставить полученное и проанализировать результаты. Рисунки в виде графиков, круговых, столбчатых диаграмм можно создавать с помощью компьютерных программ Microsoft Word, Microsoft Excel, Corel Draw и т.д. Все переменные должны быть оценены в единой системе единиц физических величин.
При обработке большого объема цифрового материала необходимо использовать методы математической статистики (оценка достоверности полученных результатов с помощью критерия Стьюдента, корреляционный анализ с использованием критерия хи-квадрат и др.).
После завершения теоретических и экспериментальных исследований проводится общий анализ полученных результатов, осуществляется сопоставление гипотезы с результатами эксперимента. В результате расхождения результатов уточняются теоретические модели. В случае необходимости проводятся дополнительные эксперименты.
Оформление результатов исследования
После того, как сформулированы выводы и обобщения, продуманы доказательства и подготовлены иллюстрации, наступает следующий этап - литературное оформление полученных результатов в виде отчета, доклада, реферата, статьи, тезисов, дипломной работы и т.д.
Реферат представляет собой сокращенное изложение содержания первичного документа с основными фактическими сведениями и выводами. Текст реферата включает тему, предмет (объект), характер и цель работы (для новых методов дается описание, широко известные только называются), конкретные результаты работы (теоретические, экспериментальные, описательные), при этом предпочтение отдается новым и проверенным фактам, результатам долгосрочного значения, открытиям, важным для решения практических вопросов, выводам (оценки, предложения, принятые и отвергнутые гипотезы, характеристика области применения работы).
Статья представляет собой изложение результатов теоретического или практического исследования по отдельной проблеме. При оформлении работы в виде статьи в журнал, она должна быть отправлена в редакцию в законченном виде в соответствии с требованиями, которые обычно публикуются в отдельных номерах журналов в качестве памятки авторам.
Если материал содержит ранее неизвестные сведения, которые могут заинтересовать лишь небольшую часть специалистов, то такие материалы (рукописи статей, обзоров, трудов конференций) принимаются редакцией на хранение. Депонирование предусматривает не только прием и хранение рукописей, но и организацию информации о них, копирование рукописей по запросам потребителей. За автором депонируемых материалов сохраняется авторское право, в дальнейшем он может опубликовать их.
Тезисы содержат основные положения и результаты научного исследования по узкому научному вопросу. В виде тезисов обычно публикуются материалы научно-практических конференций разного уровня (международных, региональных и т.д.), посвященных актуальным проблемам современного периода.
Еще одним из вариантов оформления результатов научного исследования является доклад, где главным критерием здесь является доступность аудиального (слухового) восприятия излагаемой информации. При составлении доклада необходимо тщательно продумать порядок изложения материала, подготовить иллюстрационный материал в виде таблиц, рисунков и т.д. В докладе следует избегать очень сложных и длинных терминов, трудных для произношения и восприятия.
Требования к научной работе - ясность изложения, систематичность и последовательность в подаче материала. Текст следует разделять на абзацы, правильная разбивка облегчает чтение и усвоение содержания текста. Критерием такого деления является смысл написанного - каждый абзац включает самостоятельную мысль, содержащуюся в одном или нескольких предложениях.
В рукописи следует избегать повторений, не допускать перехода к новой мысли, пока первая не получила полного законченного выражения. Писать следует по возможности краткими и ясными для понимания предложениями. Текст лучше воспринимается, если отсутствует частое повторение одних и тех же слов и выражений.
Изложение данных, полученных учеными в данной области исследования, должно содержать критическую оценку существующих точек зрения, высказанных в литературе. В тексте желательно делать меньше ссылок на себя, но если это необходимо, то употреблять выражения в третьем лице: «мы считаем…»; «по нашему мнению . . .» и т.д.
Цитируемые в рукописи места должны иметь точные ссылки на источники. Необходимо соблюдать единство условных обозначений и допускаемых сокращений слов, в соответствии со стандартами (например, 10 грамм - 10 г). Если используемые сокращения нестандартные, присущие данной теме, то в отчете целесообразно дать список сокращений.
Название должно быть кратким, определенным, отвечать содержанию работы.
Структура научной работы: содержание, введение, обзор литературы, объекты и методы исследования, экспериментальная часть, заключение, выводы и рекомендации, список литературы, приложения.
Оглавление (содержание) включает перечень основных разделов, частей, глав и других подразделений рукописи.
Во введении автор определяет значение проблемы, ее состояние на данный момент, актуальность исследования, цели и задачи, поставленные при выполнении научной работы.
Обзор литературы должен определить положение работы в общей структуре работ по данной теме. В литературном обзоре описывается уже достигнутый уровень исследований и ранее полученные результаты. Особое внимание уделяется еще не решенным вопросам, обоснованию, актуальности и значимости работы для отрасли промышленности или общества в целом. Такой обзор позволяет наметить методы решения, задачи и этапы исследования, определить конечную цель выполнения темы. Сюда входит также патентная проработка темы.
Основное содержание включает объекты и методы исследования, экспериментальные данные и их обсуждение, обобщения и выводы самого исследования. При написании этого раздела необходимо представить себе наиболее интересные вопросы по теме и дать им исчерпывающий ответ. Особое внимание следует обращать на точность формулировок, чтобы не допустить возможности их двусмысленного толкования. Экспериментальная часть должна содержать разделы в соответствии с поставленными задачами.
Давать определения общеизвестным и специальным терминам не следует, так как научная работа предназначена для уже подготовленных читателей, для специалистов.
Цифровой материал представляют в форме, легко доступной обозрению (в виде таблиц, диаграмм, графиков). Не следует вносить в таблицы величины, которые выражаются для всех строк одинаковыми цифрами, можно сообщить о них в тексте.
Каждая таблица должна иметь заголовок и номер. Пропуски в таблице не допускаются: если данные отсутствуют, ставится прочерк; если значение равно нулю, ставится соответствующая отметка («0» или «не обнаружено»).
Каждая таблица должна иметь краткое описание в тексте с указанием основных соотношений и выводов, которые вытекают из цифрового материала. Однако не следует подробно переписывать содержание таблиц в тексте, описание должно быть аналитическим.
Следующим этапом является внедрение результатов исследований в производство (сначала - опытный выпуск) и определение их действительной экономической и социальной эффективности. При наличии положительных результатов, значительного эффекта результаты исследования (продукция оборудование или технология) запускаются в серийное производство.
Внедрение результатов НИР проходит в три стадии:
1. Подготовка к внедрению. Совместно с заказчиком составляется план внедрения, определяются последовательность и сроки внедрения, подготавливается необходимая документация (в случае организации производства нового продукта это технические условия, технологическая инструкция, санитарно-эпиде-миологическое заключение, сертификат соответствия и др.).
2. Собственно внедрение. Этап включает использование систем учета, планирования и управления. На этой стадии производится уточнение отдельных положений исследования и выпуск опытной партии.
3. Завершение внедрения. На этом этапе устраняются обнаруженные дефекты. Наибольшие трудности возникают в тех случаях, когда исследования проводились не по предварительному заказу (хоздоговорная тема), а по инициативе исследователя в расчете на широкий круг потребителей, иногда выходящий за пределы отрасли.
Оформление заявки на предполагаемое изобретение. В случае, когда результаты НИР представляют собой новую конструкцию, материал, продукт, технологический процесс, их необходимо анализировать на предмет изобретения, и если таковое обнаруживается, оформлять заявку на это изобретение. Объектами изобретений могут быть: устройство (например, машина, прибор, инструмент); способ (например, способ изготовления изделия, получения вещества); вещество (сплав, смесь, раствор, полученный не химическим путем материал, химическое соединение); применение ранее известных устройств, способов, веществ по новому назначению с положительным эффектом (без их изменения по существу); штаммы микроорганизмов (бактерий, вирусов, водорослей), продуцирующие полезные вещества или используемые непосредственно.
Изобретениями не признаются: методы и системы воспитания, преподавания, дрессировки животных; грамматика языка, системы информации; методы расчетов, математические решения задач; собственно научные открытия, не решающие какой-либо конкретной задачи и т.д.
Современности
К основным научно-техническим чертам можно отнести: информационные технологии и компьютеризацию, атомизацию науки и техники, техновещественность, биосферизацию и коc-мизацию научно-технического прогресса, машинизацию умственного труда, усиление опосредования в трудовом процессе. Развитие информационных технологий и компьютерной техники, их применение в отраслях жизнедеятельности общества является главной отличительной особенностью современности.
Атомизация науки и техники. Начало XX века ознаменовалось проникновением науки в мир атома. В I950 году в СССР была построена первая в мире электростанция на атомной анергии. До этого в 1945 году США использовали ядерную энергию при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки в разрушительных и антигуманных целях. В дальнейшем освоение атомной энергии в производственных целях ознаменовало собой открытие принципиально новых видов энергии. Это один из этапов борьбы человечества за полезную энергию.
Атомизация науки означает возрастание в науке роли исследования атомных и субатомных объектов, и эта роль усилилась с наступлением XXI века.
Техновещественность. Если обратиться к этимологии термина «техника», то легко установить, что одно из значений греческого термина «техно» - искусственный. В современном производстве происходит переход от естественных материалов и веществ, находимых человеком в природной среде, к веществам, технически сконструированным по заранее заданной программе.
Биосферизация и космизация научно-технического прогресса характеризуется тем, что, получив в свое распоряжение небывалые энергетические ресурсы, человечество вышло в космическое пространство и имеет возможность с одной стороны переделать природу: обводнить пустыни, повернуть вспять реки, воздействовать на погодно-климатические условия, с другой стороны, наносит невосполнимое нанесение ущерба биосфере.
Машинизация умственного труда. Одна из существенных черт научно-технического прогресса - это все более широкое применение вычислительной техники, компьютеров, интенсивное развитие этого процесса.
Усиление опосредствования в трудовом процессе. Важнейшей чертой научно-технического развития является автоматизация промышленного производства. Обычная машина состоит из трех основных элементов: двигателя, передающего механизма и рабочего механизма. Управляемая рабочим, она выступает в качестве посредствующего звена между собой и природой, машина-автомат имеет новый элемент - механизированный элемент управления.
Рассмотренные основные тенденции, черты научно-техни-ческого развития, выявляя диалектику общего и особенного, как бы модифицируют всеобщие закономерности производственного процесса применительно к радикальным сдвигам в производстве. Сама определяющая сущность научно-технического развития раскрывается в ходе анализа новейших форм взаимосвязи науки и производства. Все процессы в мире подчиняются основным законам диалектики как наиболее общим законам всякого движения, всякого развития. Внутренний механизм процессов развития раскрывает закон превращения количества в качественные изменения, и обратно. Этот закон связан неразрывно с двумя другими законами - законом единства и борьбы противоположностей, выражающим источник развития, и законом отрицания, выражающим траекторию относительно завершенного развития.
Рассмотрение философских аспектов научно-технического творчества необходимо начинать со знакомства с механизмом процесса развития предмета разработки, машин, механизмов и других технических объектов и систем, обеспечивающих технологии, решения новых технических задач.
Философские аспекты
Инженера-конструктора
Структурный анализ творчества инженеров-конструкторов показывает сложность и многоплановость творческого процесса, в который входит и теоретическая, и практическая работа, изучение, осмысливание, обобщение и своего, и чужого опыта, ознакомление с информацией, обмен опытом деятельности, результатами поисков. Приемы творчества неразрывно связаны между собой, взаимодействуют друг с другом. Очевидно, что нестандартное решение производственных задач возможно только тогда, когда конструктор проведет различного рода пробы и эксперименты, применит теоретические знания для осмысления практики действующих технических систем.
Структура творческой деятельности раскрывает как основные этапы деятельности конструктора, так и показывает содержание его действий в поиске новых технических решений (ТР). Воздействовать эффективно на творческую деятельность инженера можно, только зная основы психологии инженерного творчества. Основы психологии инженерного творчества связаны с целым рядом понятий.
Психологические свойства личности. Личностные характеристики являются одними из определяющих при определении способностей к НТТ. К.С. Петров считает, что новатору необходимо иметь решительность, «дьявольское упорство», «ангельское» терпение, талант, интуицию, интеллект.
К основным психологическим характеристикам творческой личности относят:
- устойчивость свойств личности;
- единство личности;
- активность личности.
Личность - очень сложное целое, в котором психологи выделяют три блока:
- направленность личности (мотивы поведения, потребности, чувства, интересы и т.п.);
- возможности личности (способность, память, воля, воображение и т.п.);
- психологические особенности поведения (темперамент, характер).
Психологический анализ деятельности. Результатом психологического анализа деятельности специалиста является установление психологических характеристик его мышления: памяти, воли, воображения и т.д., личностных характеристик, характеристик-умений: гностических, проектировочных, конструктивных, организаторских и коммуникативных с целью определения уровня творческой деятельности и дачи конкретных рекомендаций по развитию умений и личностных характеристик.
Память - форма психического отражения действительности, связанная с запоминанием, сохранением и последующим воспроизведением индивидом его опыта.
Различают следующие виды памяти:
- по характеру психической активности, преобладающей в деятельности, память делят на двигательную, эмоциональную, образную, словесно-логическую;
- наличию или отсутствию мнемической задачи выделяют память произвольную и непроизвольную;
- по времени сохранения материала различают память кратковременную и долговременную.
Различные виды памяти выступают в органическом единстве. Выделяют оперативную память - вид памяти, включающей процессы запоминания, сохранения и воспроизведения информации, перерабатываемой в ходе определенной деятельности.
Воля - психическая деятельность человека, определяющая его целенаправленные действия и поступки, связанные с преодолением трудностей и препятствий. Преодоление препятствий и трудностей требует волевого усилия, особого нервно-психо-логического напряжения, мобилизующего физические, интеллектуальные и моральные силы человека. Объективный показатель воли человека - величина препятствий, которые способен он преодолеть.
Воображение - это создание образов таких предметов и явлений, которые никогда не воспринимались человеком раньше. Основное значение воображения состоит в том, что без него был бы невозможен любой труд человека, так как невозможно трудиться, не представляя себе конечного и промежуточных результатов. Практика - критерий правильности образов воображения. Научно-техническое творчество невозможно без развитого воображения. Различаю непроизвольное и произвольное, воссоздающее и творческое воображение. Видом воображения является мечта.
Мышление является высшей формой отражения мозговой, мыслительной деятельности по осмыслению окружающего мира, наиболее сложным познавательным и психологически сложным процессом.
Мышление есть опосредованное познание:
- когда непосредственное познание невозможно из-за несовершенства анализаторов или их отсутствия;
- когда непосредственное познание было бы возможным, но в современных условиях исключено;
- когда непосредственное познание возможно, но нерационально.
Мышление есть познание отношений и закономерных связей между предметами и явлениями окружающего мира. Мышление - обобщенное познание действительности. Творческому складу мышления характерны: поиск нерешенных актуальных задач и путей их решения; непрерывное овладение эвристическими методами поиска новых технических решений (ТР); умение выделять главное и взаимосвязи явлений и фактов; умение отказываться от сложившихся стереотипов в мышлении и деятельности, быстро переходить от репродуктивной деятельности к творческой, и наоборот; способности к дивергенции и трансформации; способность отказаться от сделанного, если оно не является оптимальным решением задачи.
Речь. Ясная мысль всегда связана с четкой словесной формулировкой. Язык есть система словесных знаков, средство, с помощью которого осуществляется общение между людьми. Речь - это процесс использования языка в целях общения людей. Язык есть средство закрепления и передачи от поколения к поколению достижений человеческой культуры, науки и искусства. Одной из функций речи является осуществление мышления в речевой форме. Речь является средством мышления. Речь связана со всеми психическими процессами, она организует и регулирует их, развивает творчество.
Вдохновение - это состояние творческого подъема, сильного обострения мысли и чувств человека, способствующее быстрому решению какого-либо вопроса. Вдохновение является результатом упорного труда человека в определенной области и не приходит само по себе.
Интуиция. Способность непосредственно, как бы внезапно, без логического продумывания, находить правильное решение проблемы. Интуитивное решение возникает как внутреннее озарение, просветление мысли, раскрывающее суть изучаемого вопроса, интуиция является непременной составляющей творческого процесса, она также имеет большое значение для процессов теоретического обобщения и прогнозирования. Интуиция - это неосознанный компонент интеллектуальной, творческой деятельности, в результате которой возникает цепь логичных, последовательных рассуждений, которые ведут к решению поставленной задачи.
Техническое мышление. Интеллектуальная деятельность, в процессе которой человек оперирует образами технических объектов и понятий, называется техническим мышлением. Развитие технического мышления в процессе НТТ является важнейшим условием формирования творческих способностей инженеров. Особенности технического мышления изучены учеными О.Ф. Федоровой, Т.В. Кудрявцевым, Р.П. Скульским, С.Р. Рубинштейном.
Техническое мышление рассматривают как процесс отражения в сознании производственно-технических процессов и объектов, принципа их устройства и работы. Техническое мышление трехкомпонентное - оно понятийно-образно-практиче-ское. Основополагающими процессами технического мышления являются общие понятия законов для всех.
Эвристические методы
Обзор эвристических методов
Под эвристическими методами научно-технического творчества (НТТ) понимается последовательность предписаний и процедур обработки информации, выполняемая с целью поиска более рациональных и новых технических, технологических, конструктивных решений. Для такой последовательности нет обоснованного доказательства, что она является наилучшей в смысле быстродействия и трудоемкости решения задач и нет гарантии нахождения наилучшего или глобального оптимального решения. Эвристические методы в определенных ситуациях целесообразно использовать, поскольку другие математически обоснованные методы оказываются менее эффективными.
Как правило, эвристические методы содержат приемы и процедуры обработки информации, которые затруднительно запрограммировать или нецелесообразно выполнять на ЭВМ. Эти процедуры называют «эвристиками». Они направлены на решение проблемных задач в условиях дефицита информации и времени. В них используются универсальные процедуры анализа целей и средств, способы правдоподобных рассуждений, основанные на прошлом опыте, интуиции, аналогии, индукции и другие.
В конце ХХ века было разработано большое количество различных эвристических методов поиска новых технических решений.
В задачи инженеров входит освоение отдельных методов, изучение и отбор приемов, используемых успешно коллегами в данной области науки, а также в смежных областях с тем, чтобы использовать их в практических целях.
К наиболее эффективным из известных методов поиска новых технических решений, направленных на исследование самого объекта, построенных на принципах логической обработки информации и имеющих предпочтение относятся: метод мозгового штурма, метод морфологического ящика, метод матриц открытия, метод организующих понятий, АРИЗ, метод систематической эвристики, метод ступенчатого подхода к решению задач, метод функционального изобретательства, интегральный метод Метра, метод десятичных матриц, метод синектики и другие.
Общее количество известных методов научно-техниче-ского творчества более двухсот, примерно 50 из них являются основополагающими, базовыми. Все методы можно классифицировать на три основные группы: 1) методы для улучшения, совершенствования известных технических решений; 2) методы, позволяющие изыскать принципиально новые подходы и решения в техносфере; 3) методы, позволяющие получать абсолютно новые, на первый взгляд фантастические решения, расширяющие научные знания человека. Применение методов научно-технического творчества допускает использование нескольких методов последовательно или параллельно для решения одной проблемы. Комбинирование методов позволяет совершенствовать методы и создавать новые, в том числе с использованием возможностей современной вычислительной техники. Безусловно, потенциальные, обширные творческие возможности человека выше, чем у созданной им вычислительной техники, которая при этом позволяет существенно сокращать время на проектирование и выбор оптимального решения.
Если каждый из методов представить в виде набора последовательных этапов, то можно получить обобщенный метод поиска новых технических решений.
Обобщенный метод
Метод мозговой атаки
Метод мозговой атаки, или «мозговой штурм» относится к наиболее распространенным методам поиска новых технических решений. Метод является одним из наиболее простых, применяется в упрощенном виде давно. Например, известно, что попавшие в сложные условия мореплаватели-европейцы проводили опрос «как быть» всех членов команды (от младших до старших по возрасту).
Современный вариант «мозгового штурма» сформулировал американский психолог Алекс Осборн. Активно метод был востребован в Англии для решения проблемы борьбы с фашистскими подводными лодками во время второй мировой войны. В настоящее время такие популярные телепередачи, как «Что? Где? Когда?», «КВН» и многие другие являются типичными примерами применения различных модификаций «мозгового штурма» (брейнсторминга).
Метод применяется при коллективном поиске новых идей и решений, метод предполагает отсрочку критики и проведение поиска в два этапа (сессиями) генерирования идей и их экспертизы двумя группами.
Первая группа - «генераторы» - предлагает идеи, строго придерживаясь правила «запрет критики».
Вторая группа - «эксперты» - обсуждает и анализирует выдвинутые «генераторами» идеи.
При комплектовании группы «генераторов» идей в области разработки технологий продуктов питания, машиностроения (технологическое оборудование для пищевых отраслей) можно рекомендовать состав из 5-12 человек. В эту группу нельзя приглашать скептиков и критиканов, а рекомендуется привлекать людей с фантазией. Полезно в состав группы включить специалистов-смежников: технологов, специалистов по испытаниям и эксплуатации пищевого оборудования, специалистов отделов технического контроля, рекламаций, экономистов. Необходимо, чтобы в состав группы входили 1-2 человека «со стороны», не имеющие отношения к задачам создания технологий и конструкций оборудования.
При комплектовании группы «экспертов» в ее состав включают опытных конструкторов, руководителей подразделений, опытных технологов и других специалистов. Группа комплектуется в составе 5-10 человек. Для работы групп подбирается руководитель, который обеспечивает соблюдение правил «мозговой атаки», не пользуясь при этом приказаниями, не высказывая критических замечаний.
«Мозговая атака» продолжается 30-50 минут. Руководителем предварительно формулируется задача на решение проблемы, в экономических выкладках показывается значимость ее решения, даются вводные по условиям и продолжительности эксплуатации, характерным загрузкам и их продолжительности.
Идеи высказываются группой «генераторов». Они могут формулироваться индивидуально и коллективно с дополняющими формулировками, сопровождаться набросками, рисунками, показом диафильмов и кинофильмов, данными испытаний. Все идеи протоколируются или фиксируются с помощью магнитофона.
Список идей со всеми схемами и набросками, расчетами передается в группу «экспертов». Группа «экспертов» оценивает идеи, анализирует скрытые возможности в каждом высказанном предложении и определяет отдельные пути решения проблемы.
Таким образом, в основе «мозгового штурма» лежит распределение процессов генерирования идей и их оценки. Метод учитывает психологию не только отдельного человека, но и группы, коллектива. Психологически в коллективе люди по-иному реагируют на проблемы, чем человек, рассуждающий в одиночестве, в коллективе снимаются определенные ограничения, повышается активность мышления. Именно это позволяет на гребне психологического подъема выявить тщательно спрятанную подсказку для решения задачи. В процессе «мозгового штурма» появляется возможность создать так называемый процесс работы в «унисон» мышления всего коллектива. При этом, безусловно, коллектив способен на большее, чем один человек.
Существуют модификации метода «мозгового штурма», рассмотрим основные:
1. Групповой прямой (группа участников ищет все возможные решения поставленной задачи).
2. Групповой обратный (определяются недостатки в поставленной проблеме).
3. Групповой поэтапный (сначала ставится задача, затем варианты решений, затем варианты реализации, варианты внедрения и т.д.).
4. Индивидуальный (каждый участник должен за короткое время предложить не менее одного оригинального предложения).
На основе метода «мозгового штурма» допускается внесение в метод добавочных условий, однако общий принцип неизменен. Работая по методу «мозгового штурма», необходимо соблюдать следующие правила:
1. К участию допускаются все желающие, без ограничения возраста, специальности, должности и т.п. Желательно обойтись без руководителей. Руководитель должен выполнять функцию эксперта-оценщика наработанного коллективом «портфеля идей».
2. Всякая критика запрещена; работа ведется вне зависимости от занимаемых участниками должностей; исключаются всякие преследования участников о стороны руководства за качество предложенного.
3. Приветствуются любые идеи (фантастические или даже, на первый взгляд, сумасшедшие и т.п.), кроме явно хулиганских.
4. После этапа генерирования продумываются и анализируются все полученные идеи без исключения.
В результате работы по методу «мозгового штурма», как правило, остается 2-3 идеи, имеющие научную и (или) практическую, инновационную значимость. Именно эти идеи затем развиваются и прорабатываются. Авторов удачных идей целесообразно поощрять и привлекать к дальнейшей работе по их развитию. Работа по методу «мозгового штурма» в университете позволяет студентам сделать сравнительную самооценку собственных интеллектуальных возможностей, особенностей мышления. Каждому студенту целесообразно сыграть роль «генератора» и «эксперта». При этом студент определяет и устанавливает планку своих способностей, что имеет положительное воспитательное значение, формирует целенаправленность их в учебном процессе. Студенты открывают друг в друге новые положительные качества, у них развивается интерес к творческому мышлению, психологическое чувство собственных интеллектуальных возможностей.
Метод фокальных объектов
Метод фокальных объектов создан в 1925 году профессором Берлинского университета Фридрихом Кунце и усовершенствован в 1954 году американским изобретателем Чарлзом Вайнтингом. Название метода фокальных объектов связано с принципом концентрации множества идей на каком-либо объекте. Этот метод имеет название и метода сфокусированных объектов, что более точно отражает его сущность. Метод фокальных объектов является наиболее распространенным методом, основанным на случайностях.
Метод фокальных объектов включает:
1. Выбор фокального объекта, т.е. такого объекта, над которым предстоит работать, необходимо четко сформулировать цели усовершенствования объекта.
2. Выбор 3-4 случайных объектов; их выбирают откуда угодно, но как можно дальше от фокального объекта; подсказки не надо искать долго - пусть объекты сами проявятся и помогут изобретателю.
3. Составление списка признаков случайных объектов.
4. Генерирование идей путем присоединения к фокальному объекту признаков случайных объектов.
5. Развитие полученных сочетаний в результате ассоциаций, позволяющих получить выход на новые идеи.
6. Оценка идей и отбор из полученных решений наиболее оптимальных.
Метод фокальных объектов хорошо работает на выявлении простых решений в любой области изобретательства при поиске новых модификаций уже известных устройств и решений. В 70-х годах ХХ века на основе метода фокальных объектов рижский изобретатель Г. Буш разработал метод гирлянд случайностей и ассоциаций. Пример: в качестве фокального объекта выберем чайник, выберем случайные объекты: цветок, кино, сапоги. Подберем признаки:
- цветок: лекарственный, водяной, вьюн, многоцветный и с шипами, ...;
- кино: стерео, видео, звуковое, ...;
- сапоги: на каблуках, мужские, со шнуровкой, с ушами ... .
Переносим признаки и получаем множество вариантов, из числа которых выбираем два - чайник со звуковым сигналом на подставке колоколообразной формы; чайник с автоматическим отключением от сети с клювообразным носиком и ребристой поверхностью. Достаточно сложно бывает описать те процессы, которые происходят в мышлении человека. Нет ничего быстрее мысли, ассоциации, происходящие в мышлении, достаточно скоротечные. Известно, что в Уральском государственном профессионально-педагогическом университете (УГППУ, г. Екатеринбург) под руководством доктора педагогических наук С.А. Новосёлова ведется работа над решением задачи, как научить человека при помощи метода фокальных объектов сочинять стихи. Целью является не подготовка поэтов, а развитие у человека творчества, чувства ритма, рифмы, образного мышления. Ученые этого направления считают, что развитие поэтических способностей благоприятно влияет на формирование умений концентрировать мышление на определенном объекте или группе объектов, развивает абстрактное мышление умение вводить образные аналогии, систематизировать и развивать идею до уровня фантазии и целенаправленно использовать возможности интуиции человека. Другими словами, написание стихов может развивать и формировать комплексные творческие умения человека-специа-листа. Безусловно, поэтическое дарование является врожденной способностью к комплексному творческому мышлению, однако, фокусирование мышления, создание благоприятной обстановки для творческого процесса, несомненно, можно констатировать как факт. Нестихотворный текст допускает относительную непоследовательность логики изложения, стихотворный текст создает образные ассоциации, которые последовательно и логично развиваются в мышлении читателя. Ученые считают, что развитие основ поэтического умения у студентов - будущих специалистов - способствует формированию и развитию у них творческого мышления, позволяет раскрыть творческие возможности как для окружающих, так и для самих себя, что немаловажно в воспитании интеллектуальной личности.
Студенты, имеющие способности к сложению стихотворного текста, отличаются оригинальностью и точностью изложения идей. Рефераты таких студентов отличаются логической последовательностью изложения мыслей, точностью приводимых определений и формулировок, вдумчивостью, умением формулировать цели, задачи, выводы, выделяя главное и второстепенное; точно и однозначно воспринимают поставленные вопросы, дополняют ответы собственным видением.
Эти студенты отличаются умением аналитически мыслить, одинаково активно приступают к решению и сложных, и простых технических задач, легко осваивают методы научно-технического творчества, методологию научного исследования.
Метод синектики
Синектика представляет собой системный подход к коллективной творческой работе. Она предполагает рассмотрение и усовершенствование условий задачи. К условиям задачи подходят критически, и первым шагом на пути к решению задач синектической группой становится преобразование «проблемы как она дана» в «проблему как она понятна». Схема «синектики» представлена на рис. 1.
Рис. 1. Последовательность решения поиска
новой конструкции методом синектики
Слово «синектика» (греч.) означает объединение разнородных элементов по аналогии. Впервые использовать этот метод в изобретательстве предложил Уильям Гордон (США), в 1952 году создавший «Синектис» - фирму по подготовке изобретателей. Особенностью метода синектики является привлечение различных аналогий.
Для решения практических задач в области научно-техни-ческого творчества освоены четыре вида аналогий.
1. Прямая аналогия. Рассматриваемый объект сопоставляется со схожими по принципу действия из других областей техники или природы. Здесь широкое поле для применения бионики. Примером могут служить антикавитационные покрытия плотин по типу мха на валунах; или реагирующий только на подвижную цель прибор ретинотрон, построенный по принципу строения глаза лягушки; или самозатачивающиеся резцы Игнатьева, который их изготовил, взяв за основу строение кошачьих когтей.
2. Личностная аналогия (эмпатия). В основе лежит отождествление самого изобретателя с элементом проблемной ситуации, т.е. умение «войти в шкуру другого». Это похоже на этюды, выполняемые студентами театральных вузов.
Попробуем разобрать задачу получения ядра из грецкого ореха. Традиционный метод раскалывания молотком для производства неприемлем - долго, дорого, небезопасно. Представим себя ядром, которому надо освободиться от скорлупы. Крепость скорлупы определяется ее жесткостью и атмосферным давлением. Поэтому надо сделать так, чтобы внутреннее давление ядра на скорлупу было больше атмосферного (при прочих дополнительных мерах - разогрев и т.п.). Решение такое: поместить орехи в контейнер, из которого выкачивается воздух. При какой-то степени вакуума орехи должны раскалываться сами.
Таким образом, проникновение сознания изобретателя в суть самого предмета, прочувствование его действия помогает решить поставленную задачу.
3. Символическая аналогия. Ее еще называют абстрактной. Предлагаемой идее надо подобрать смысловую формулировку. Например: авторучка - орудие письма, создатель текста; автодорога - перевозчик груза, объединитель государств; пламя - видимая теплота и т.п. Теперь необходимо подумать, как распространяется, куда, как сохраняется… . И вот из этих общих рассуждений можно подойти к желаемому решению.
4. Фантастическая аналогия. Этот метод позволяет решать проблему в желаемом, идеальном варианте, чтобы все прошло «как в сказке». Задача может излагаться в виде мифа, сказки и т.п. в зависимости от фантазии автора. (Кстати, как известно, многие предвидения фантастов давно уже претворены в жизнь.). Фантастическое видение - отличное подспорье изобретателю. Недостаток метода - отрыв от закономерностей развития технических систем.
Метод контрольных вопросов
Метод контрольных вопросов (МКВ) разработан в Кембриджском университете Т. Эйлоартом в 1955 году. Метод применяют в форме монолога или диалога. Этот метод развивает мышление, последовательно ставя перед человеком наводящие вопросы, на которые нужно получить ответы:
1. Как можно по-новому применить объект?
2. Как упростить и модернизировать его?
3. Что можно увеличить (уменьшить)?
4. Что можно преобразовать, перевернуть?
5. Можно ли применить разные виды сырья, материалов, технологий?
6. Можно ли применить «национальный» подход (расточительное американское решение, сложное китайское, хитрое шотландское, временное российское)?
Для успешного решения вопросов следует: попасть в стимулирующую обстановку (лес, музей), привлечь фантастику, экономику, биологию, аналоги, поставить идеальную цель, так называемый идеальный конечный результат (ИКР).
Метод, по сути, близок к методу проб и ошибок, а расчет на правильное решение базируется на случайностях, но все-таки вероятность удачи выше. Применяются и другие списки вопросов: Д. Пойа, Г. Буша и другие.
Применять МКВ нужно там, где нет сложных технических проблем. И хотя это очевидная вариация перебора вариантов, все же МКВ дает человеку возможность оторваться от привычных представлений, преодолеть психологическую инерцию, раскрепостить творческие возможности, систематизировать варианты.
Метод семикратного поиска
Метод семикратного поиска разработан рижским изобретателем Г.Я. Бушем в 1964 году. В основу метода положено применение магического числа «7», которое считалось счастливым и широко использовалось древними греками. Например, семь чудес света, семь дней в неделе, семь нот и др.
Сомнения в отношении магического числа «7» имеются. Например, число «12» можно считать более совершенным. Такой стратегический подход может быть рассмотрен как возвращение к методу проб и ошибок. Однако не исключена возможность выхода на решение задачи именно после семикратного поиска, следовательно, имеет смысл применять этот метод. Согласно методу семикратного поиска развитие изобретательской интуиции происходит по следующей последовательности:
1. Анализ ситуации и общественных потребностей.
2. Анализ функции аналогов и прототипов.
3. Постановка и формулировка задачи.
4. Генерирование идей.
5. Конкретизация (конструкция, форма, материал).
6. Отбор оптимального варианта и альтернатив.
7. Развитие и реализация решения.
В процессе выполнения этого алгоритма последовательно ставятся семь вопросов: кто? что? где? чем? зачем? кем? когда? Ответы на вопросы в установленной последовательности позволяют получить обширную информацию, которая поможет найти решение поставленной задачи.
Метод эвристических приемов
Наиболее простым в применении является метод эвристических приемов. Рассмотрим основы этого метода. Эвристический прием представляет собой предписание или указание, как преобразовать имеющееся или аналогичное техническое решение, или в каком направлении искать, чтобы получить искомое решение.
Подавляющее большинство эвристических приемов состоит из двух частей: первая - описание пространства переменных и ответ на вопрос «что изменять?» в рассматриваемом техническом решении; вторая - описание способа изменения переменных и ответ на вопрос «как изменять?».
В процессе работы конструктор должен вести накопление индивидуального фонда эвристических приемов, ориентированных на решение определенных классов задач. Индивидуальный фонд эвристических приемов создается, как правило, для одного класса технических систем.
Конструктор в процессе работы создает индивидуальный фонд вспомогательной информации в зависимости от направления и рода выполняемых работ. Индивидуальный фонд вспомогательной информации включает в себя фонды: аналогов, материалов, конструктивных особенностей, конструктивных решений. Он может быть оформлен в виде карточек с рубрикацией, поисковых картотек, записей на магнитной ленте, дисках, фото- и киноинформации.
Основой формирования фондов являются информационные материалы отраслевых и межотраслевых органов научно-технической информации. Например, специалистов двигателестроения основой фонда могут быть картотеки конструктора, издаваемые отраслевыми и др. институтами, организациями.
При использовании метода эвристических приемов, например, при конструировании машин, выделяют показатели:
- геометрические (длина, высота, ширина и т.д.);
- физико-механические (масла, прочность, коррозионная стойкость и т.п.);
- энергетические (вид энергии, КПД, экономичность и т.п.);
- конструкционно-технологические (технологичность, сложность);
- надежности и долговечности, эксплуатационные (производительность, точность, стабильность, всесезонность и т.д.);
- экономические (производительность, трудозатраты, себестоимость, потери);
- степени стандартизации и унификации, удобства и безопасности, художественно-конструкторские, эргономические (гармоничность, масштабность и т.п.).
В группу эвристических приемов рекомендуется включать: перенос в данную отрасль техники новых для нее показателей; приспособление известных форм конструкций, материалов и их свойств; мультипликацию основных показателей объектов; дифференциацию показателей; интеграцию показателей; инверсию показателей; динамизацию показателей; использование сходства и подобия; идеализацию показателей.
Понятие о конструировании
Конструирование и проектирование технических объектов и систем представляет собой творческий процесс, связанный изысканием идей, прототипов, синтезом знаний в разных областях науки и техники, умением использовать эти знания, оптимизировать решения и т.п. Результатом конструирования являются компоновочные и рабочие чертежи, инженерная документация, оформленная в соответствии требованиями стандартов. Конструированием занимаются специалисты разных отраслей, объединенных единым творческим процессом, который условно составляет несколько основных этапов:
1. Разработку, получение технического задания.
2. Эскизное проектирование.
3. Разработку технического проекта и макетирование.
4. Разработку рабочего проекта и детальную разработку чертежей.
5. Изготовление опытного образца и его экспериментальное исследование.
6. Доработку опытного образца и передачу его в серийное производство.
При техническом проектировании инженер-конструктор учитывает следующие обязательные принципы:
1. Унификацию (многократное использование деталей для различных изделий, их взаимозаменяемость). Унификацию различают конструктивную, технологическую, унификацию типоразмеров и марок материалов.
2. Технологичность конструкции (наибольшие трудовые затраты при производстве, удобство эксплуатации и ремонта, надежность в работе и удешевление материалов, изделий).
Конструктор должен учитывать эстетические и эргономические требования к создаваемому изделию, уметь оценить техническое и технологическое состояние, перспективы совершенствования создаваемой новой техники.
Сроки создания новых технических объектов и систем значимо зависят от их сложности. Например, для создания новых образцов сложных технических объектов и систем уходит 10-15 лет, включая время, необходимое на экспериментальную доводку прибора. Из-за высокой сложности современных приборов и постоянного развития приборостроения процесс доводки продолжается на протяжении всего периода серийного выпуска, вплоть до снятия его с производства.
Эффективным способом повышения качества, сокращения сроков разработки, проектирования, доводки и подготовки серийного выпуска прибора является автоматизация процессов проектирования отдельных частей и узлов и всего прибора в целом с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР) на основе широкого применения вычислительной техники и проблемно-ориентированных программных комплексов. Это позволяет уже на стадии начальной конструкторской проработки оценивать показатели и характеристики деталей, узлов, всей конструкции условного прибора, который представлен в виде инженерной технической документации. Изготовление такой документации менее трудоемкое и дешевое, чем изготовление экспериментальных образцов приборов. В ряде случаев рационально построенная математическая модель является более информативной, нежели натуральный эксперимент.
Подробно с использованием вычислительной техники, компьютеров при поиске новых технических решений при проектировании технических объектов и систем можно ознакомиться в специальной литературе [17, 22, 24].
Основные понятия, классификация
И характеристика инноваций
Современный научно-технический прогресс немыслим без интеллектуального продукта, получаемого в результате научных работ, инновационной деятельности. На основе этого продукта, новых знаний формируются инфраструктуры, производящие товар, которые имеют экономическую результативность, определяющую социальное развитие отраслей жизнедеятельности общества. Достижения научно-технической сферы имеют существенное значение в процессах развития, которые основываются на новшествах, нововведениях, инновациях.
Под инновацией (англ. innovation - нововведение, новаторство) понимаем «инвестицию в новацию» как результат практического освоения нового процесса, продукта или услуги. Новация (лат. novation - изменение, обновление) представляет собой новшество, которое не было известно ранее. Это новое явление, открытие, изобретение, новый метод удовлетворения общественных потребностей и т.п.
Инновация - материализованный результат, полученный от вложения капитала в новую технику или технологию, новые формы организации производства труда, обслуживания, управления и т.п. Процесс создания, освоения и распространения инноваций называется инновационной деятельностью или инновационным процессом. Результат инновационной деятельности можно назвать также инновационным продуктом.
Понятие «инновация» в официальной терминологии - инновация (нововведение) - конечный результат инновационной деятельности, получивший реализацию в виде нового или усовершенствованного продукта, реализуемого на рынке, нового или усовершенствованного технологического процесса, используемого в практической деятельности.
С термином «инновация» тесно связаны понятия «изобретение» и «открытие». Под изобретением понимают новые приборы, механизмы, инструменты, созданные человеком. Под открытием подразумевают процесс получения ранее неизвестных данных или наблюдение ранее неизвестного явления природы. В отличие от инновации открытие делается, как правило, на фундаментальном уровне и не преследует получение выгоды.
В инновационном развитии общества, современной экономике роль инноваций значительно повышается. Без применения инноваций практически невозможно создать конкурентоспособную продукцию. Только продукция, имеющая высокую степень наукоемкости и новизны, позволяет создать положительные экономические результаты.
Анализ различных определений инновации приводит к выводу, что специфическое содержание инновации составляют изменения, а главной функцией инновационной деятельности является функция изменения.
Австрийский ученый Й. Шумпетер выделял пять типичных изменений:
1. Использование новой техники, новых технологических процессов или нового рыночного обеспечения производства (купля-продажа).
2. Внедрение продукции с новыми свойствами.
3. Использование нового сырья.
4. Изменения в организации производства и его материально-технического обеспечения.
5. Появление новых рынков сбыта.
Эти положения Й. Шумпетер сформулировал еще в 1911 году. Позднее, в 30-е годы, он ввел понятие инновации, трактуя его как изменение с целью внедрения и использования новых видов потребительских товаров, новых производственных и транспортных средств, рынков и форм организации в промышленности. [15].
Инновация возникает в результате использования результатов научных исследований и разработок, направленных на совершенствование процесса производственной деятельности, экономических, правовых и социальных отношений в области науки, культуры, образования, в других сферах деятельности общества. В рыночной экономике инновации направлены на повышение конкурентоспособности предприятий (организаций) на соответствующих сегментах рынка, оцениваемой через конкурентоспособность их продукции или услуг.
Для вузов профильными рынками являются рынок образования, рынок труда и рынок научно-технической продукции или услуг (рынок технологий). Классификация инноваций осуществляется с целью оптимизации инновационных циклов и диффузии инновационной продукции. Систематизированное изучение инноваций позволяет планировать пути их использования и развития, разрабатывать стратегию инновационных процессов и управлять ими. Следует отличать инновации от несущественных видоизменений продукции.
К несущественному изменению относятся:
- эстетическое изменение цвета или формы изделия;
- незначительные технические или внешние изменения в продукции при постоянстве конструктивного исполнения и не изменяющие заметно параметры изделия, его свойства, стоимость, а также стоимость входящих материалов и компонентов;
- расширение номенклатуры продукции за счет освоения производства предприятием, которое уже известно на рынке продукции и которое позволяет предприятию удовлетворить сектор рыночного спроса и получить доходы.
Классификация инноваций осуществляется по новизне, которая оценивается технологическими параметрами и спросом на эту продукцию потенциального потребителя на рынке.
Комплексный характер инноваций, их многосторонность и разнообразие областей и способов использования требуют разработки их классификации. В таблице 2 предложен классификатор инноваций, использование которого позволяет оценивать их конкретнее, полнее, объективнее, комплексно определять их результативность, а также выявлять неоднородность инноваций и подбирать методы управления каждой из них.
Таблица 2
Классификация инноваций
| Классификационный признак | Классификационные группировки инноваций |
| Области применения инноваций | Управленческие, организационные, социальные, промышленные и т.д. |
| Этапы НТП, результатом которых стали инновации | Научные, технические, технологические, конструкторские, производственные, информационные |
| Степень интенсивности инноваций | «Бум», равномерная, слабая, массовая |
| Темпы осуществления инноваций | Быстрые, замедленные, затухающие, нарастающие, равномерные, скачкообразные |
| Масштабы инноваций | Трансконтинентальные, транснациональные, региональные, крупные, средние, мелкие |
| Результативность инноваций | Высокая, низкая, стабильная |
| Эффективность инноваций | Экономическая, социальная, экологическая, интегральная |
Различные виды инноваций находятся в тесной взаимосвязи и предъявляют специфические требования к инновационному механизму. Так, технические и технологические инновации, влияя на содержание производственных процессов, одновременно создают условия для управленческих инноваций, поскольку вносят изменения в организацию производства.
В зависимости от технологических параметров инновации подразделяются на продуктовые и процессные. Продуктовые инновации включают применение новых материалов, полуфабрикатов и комплектующих; получение принципиально новых продуктов. Процессные инновации означают новые методы организации производства, новые технологии.
По типу новизны для рынка инновации делятся: на новые для отрасли в мире; новые для отрасли в стране; новые для данного предприятия или группы предприятий.
По стимулу появления, источнику выделяют инновации: связанные с развитием науки и техники; вызванные потребностями производства; обусловленные потребностями рынка.
По месту в системе на предприятии выделяют инновации: на входе предприятия (сырье, оборудование, информация и др.); на выходе предприятия (изделия, услуги, технологии, информация и др.); системной структуры предприятия (управленческой, производственной).
В зависимости от глубины вносимых изменений инновации подразделяются:
- на радикальные (базисные), которые реализуют крупные изобретения и формируют новые направления в развитии техники;
- улучшающие, которые реализуют мелкие изобретения и преобладают на фазах распространения и стабильного развития научно-технического цикла;
- модификационные (частные), направленные на частичное улучшение устаревших поколений техники и технологии.
Существуют и другие варианты классификации инноваций, предлагаемые отечественными и зарубежными авторами. Известна и расширенная классификация инноваций с учетом сфер деятельности предприятия: технологические, производственные, экономические, торговые, социальные, в области управления. [23, 35,37]
Другая классификация, предложенная чешским экономистом Ф. Валентой [15], позволяет последовательно проследить переходы от инноваций более низкого к более высокому уровню:
- инновации нулевого порядка - регенерирование первоначальных свойств системы, сохранение и обновление ее существующих функций;
- инновации первого порядка - изменение количественных свойств системы;
- инновации второго порядка - перегруппировка составных частей системы с целью улучшения ее функционирования;
- инновации третьего порядка - адаптивные изменения элементов производственной системы с целью приспособления друг к другу;
- инновации четвертого порядка - новый вариант, простейшее качественное изменение, выходящие за рамки простых адаптивных изменений; первоначальные признаки системы не меняются - происходит некоторое улучшение их полезных свойств (например, дооснащение существующего измельчителя новыми скоростными режимами);
- инновации пятого порядка - новое поколение; меняются все или большинство свойств системы, но базовая структурная концепция сохраняется (например, переход от электродвигателей серии «А» к серии «АИ»);
- инновации шестого порядка - новый вид, качественное изменение первоначальных свойств системы, первоначальной концепции без изменения функционального принципа (например, возникновение бесчелночного ткацкого станка);
- инновации седьмого порядка - новый род, высшее изменение в функциональных свойствах системы и ее части, которое меняет ее функциональный принцип.
Инновационный процесс - это процесс преобразования научного знания в инновацию, который можно представить как последовательную цепь событий, в ходе которых инновация вызревает от идеи до конкретного продукта, технологии или услуги и распространяется при практическом использовании. В отличие от НТП инновационный процесс не заканчивается внедрением, т.е. первым появлением на рынке нового продукта, услуги или доведением до проектной мощности новой технологии. Этот процесс не прерывается и после внедрения, ибо по мере распространения (диффузии) новшество совершенствуется, делается более эффективным, приобретает ранее не известные потребительские свойства. Это открывает для него новые области применения и рынки, а следовательно, и новых потребителей, которые воспринимают данный продукт, технологию или услугу как новые именно для себя. Таким образом, этот процесс направлен на создание требуемых рынком продуктов, технологий или услуг и осуществляется в тесном единстве со средой: его направленность, темпы, цели зависят от социально-экономиче-ской среды, в которой он функционирует и развивается. Инновационный процесс может быть описан следующей фазовой схемой (рис. 3).
| Фазовая схема инновационного процесса | |||
| Анализ /инициирование | Конкретизация | Перемещение (трансферт) | Применение |
| 
| 
| 
|
| анализ состояния; поиск идей; изучение проблемы | исследование (НИР); разработка (ОКР); прототип (образец) | подготовка производства; подготовка сбыта (распределение); сертификация (испытания) | производство; поступление продукта на рынок; распределение продукции; расширение производства; эксплуатация |
Рис. 3. Фазовая схема инновационного процесса
Основой инновационного процесса является процесс создания и освоения новой техники (технологий) (ПСНТ). ПСНТ начинается с фундаментальных исследований (ФИ), направленных на получение новых научных знаний и выявление наиболее существенных закономерностей.
Цель ФИ - раскрыть новые связи между явлениями, познать закономерности развития природы и общества безотносительно к их конкретному использованию.
На современном историческом этапе ускорение социально-экономического развития, подъем производительных сил, постоянный рост производительности труда и эффективности производства базируются на научно-техническом прогрессе.
Научно-технический прогресс - существенный фактор производства продукции, обеспечивающий за счет совершенствования средств производства и технологий на базе открытия наукой новых закономерностей, явлений и свойств окружающего мира, повышение производительности труда [35]. В свою очередь, научно-технический прогресс должен питаться непрерывным потоком фундаментальных научных идей, приводящих к принципиально новым видам техники и технологии.
Фундаментальные научные идеи должны широким потоком входить в технику и производство, через новейшие технологии и оригинальные инженерные решения воплощаться в новые машины, оборудование и приборы высшего технического уровня. В цепочке интенсивной экономики «наука - технология - производство» ведущим звеном является наука, порождающая и новейшие технологии, и новые принципы производства.
Происходит качественное изменение роли фундаментальной науки в системе организации науки и техники. Если раньше фундаментальная наука развивалась в основном независимо от производства, то теперь она становится неотъемлемым звеном всей цепочки современного научно-технического прогресса, истоком этого единого процесса. В современных условиях наука выступает как непосредственная производительная сила общества. Она все активнее вторгается в сферу материального производства, оказывая на него постоянное и неослабевающее воздействие. В условиях перехода на интенсивный путь развития необходимо быстрое и систематическое воплощение новых научных идей в производстве. Именно поэтому фундаментальные исследования должны опережать потребности техники и производства.
Приоритетное значение фундаментальной науки в развитии инновационных процессов определяется тем, что она выступает в качестве генератора идей, открывает пути в новые области знания. Но положительный выход фундаментальных исследований (ФИ) в мировой науке составляет лишь 5 %.
Фундаментальные исследования (ФИ) являются основой инновационного процесса. Второй стадией ПСНТ являются прикладные исследования (ПИ). Они направлены на исследование путей практического применения открытых ранее явлений и процессов. Научно-исследовательская работа (НИР) прикладного характера ставит своей целью решение технической проблемы, уточнение неясных теоретических вопросов, получение конкретных научных результатов, которые в дальнейшем будут использованы в качестве научно-технического задела в опытно-конструкторских работах. Кроме того, ПИ могут быть самостоятельными научными работами.
Под опытно-конструкторскими работами (ОКР) понимается применение результатов ПИ для создания (или модернизации, усовершенствования) образцов новой техники, материала, технологии. ОКР - завершающая стадия научных исследований, это своеобразный переход от лабораторных условий и экспериментального производства к промышленному производству. К ОКР относятся: разработка определенной конструкции инженерного объекта или технической системы (конструкторские работы); разработка идей и вариантов нового объекта; разработка технологических процессов, т.е. способов объединения физических, химических, технологических и других процессов с трудовыми в целостную систему.
Завершающей стадией сферы науки является освоение промышленного производства новых изделий (Ос), которое включает научное и производственное освоение: проведение испытаний новой (усовершенствованной) продукции, а также техническую и технологическую подготовку производства. На стадии освоения выполняются опытные, экспериментальные работы по опытной базе науки. Их цель - изготовление и отработка опытных образцов новых продуктов и технологических процессов.
После стадии освоения начинается процесс промышленного производства (ПП). В производстве знания материализуются, а исследование находит свое логическое завершение. В рыночной экономике имеет место ускорение выполнения ОКР и стадии освоения производства. Инновационные предприятия, как правило, выполняют ОКР по договорам с промышленными предприятиями. Заказчики и исполнители взаимно заинтересованы в том, чтобы результаты ОКР были внедрены в практику и приносили доход, т.е. были бы реализованы потребителю.
Период, который начинается с выполнения фундаментальных и прикладных исследований и включает в себя последующую разработку, освоение и применение новой научно-технической идеи, улучшение технико-экономических параметров выпускаемой техники, ее ремонтное и иное обслуживание, а заканчивается моментом, когда эта техника подлежит замене качественно новой, более эффективной, называется жизненным циклом (рис. 4).
 | |||||
 |  | ||||
Рис. 4. Жизненный цикл инновационного процесса
Инновационный процесс охватывает цикл отработки научно-технической идеи до ее реализации на коммерческой основе. Инновационные процессы в большей степени, чем другие элементы НТП, связаны с рыночными отношениями. Основная масса инноваций реализуется в рыночной экономике предпринимательскими структурами как средство решения производственных и коммерческих задач.
Научно-инновационная деятельность - деятельность, направленная на использование и коммерциализацию результатов научных исследований и разработок для расширения и обновления номенклатуры и улучшения качества выпускаемой продукции (товаров, услуг), совершенствования технологии их изготовления с последующим внедрением и эффективной реализацией на внутреннем и зарубежных рынках.
Инновационная деятельность, связанная с капитальными вложениями в инновации, называется инновационно-инвести-ционной деятельностью [35].
Инновационная деятельность предполагает целый комп-лекс научных, технологических, организационных, финансовых и коммерческих мероприятий, которые в своей совокупности приводят к инновациям.
Разновидностями основных видов инновационной деятельности могут быть:
- подготовка и организация производства, охватывающие приобретение производственного оборудования и инструмента, изменения в них, а также в процедурах, методах и стандартах производства и контроля качества, необходимых для создания нового технологического процесса;
- предпроизводственные разработки, включающие модификации продукта и технологического процесса, переподготовку персонала для применения новых технологий и оборудования;
- маркетинг новых продуктов, предусматривающий виды деятельности, связанные с выпуском новой продукции на рынок, включая предварительное исследование рынка, адаптацию продукта к различным рынкам, рекламную кампанию;
- приобретение неовеществленной технологии со стороны в форме патентов, лицензий, раскрытия ноу-хау, торговых марок, конструкций, моделей и услуг технологического содержания;
- приобретение овеществленной технологии - машин и оборудования, по своему технологическому содержанию связанных с внедрением на инновационных предприятиях (ИП) продуктовых или процессных инноваций;
- производственное проектирование, включающее подготовку планов и чертежей для определения производственных процедур, технических спецификаций.
При осуществлении инновационной деятельности различаются ее объекты и субъекты. Объектами инновационной деятельности являются разработки техники и технологий предприятиями, находящимися независимо от организационно-пра-вовой формы и форм собственности на территории страны. Объектами инноваций могут быть все сферы деятельности современного университета: новые структуры и формы административного и коллегиального управления научной и образовательной деятельностью вуза, обновление содержания и номенклатуры основных и дополнительных образовательных программ, новые образовательные технологии, изменение уровней и форм получения образования, механизмы взаимодействия с рынком труда и работодателями, формы довузовской подготовки и профориентационной работы со школьниками, новые формы экспорта образовательных услуг, механизмы привлечения инвестиций и многое другое.
Субъекты инновационной деятельности - юридические лица независимо от организационно-правовой формы и формы собственности; физические лица, иностранные организации и граждане, а также лица без гражданства, участвующие в инновационной деятельности. Права субъектов гарантируются Конституцией Российской Федерации. Среди субъектов могут быть и инноваторы. Инноватор - автор инновации (открытия, изобретения, полезной модели, проектного решения, рацпредложения, ноу-хау, промышленного образца или иного вида инновации).
Инновационный университет - это вуз предпринимательского типа, который постоянно создает и внедряет инновации с целью повышения своей конкурентоспособности и устойчивого развития. Безусловно, что все инновации должны быть экономически выгодны, т.е. окупаемы для всех участников инновационного цикла при коммерциализации новых знаний и продвижении инновационной продукции на соответствующие рынки. Для инновационного университета внедрение нового не является самоцелью, как правило, это необходимые, тщательно спланированные и ресурсообновленные системные изменения в вузе, принятые на основе комплексного анализа изменений во внешней среде (рис. 5).
Инновации | ||||||||
| Виды деятельности | НИР | ОКР | Применение | Эксплуатация | ||||
| Результаты деятельности | Фундаментальные | Прикладные | Технико-технологические | Коммерческие | Производство | Потребление | Совершенствование | Модификация |
| Этапы инновационного процесса | Научный | Технический | Технологический | Эксплуатационный | ||||
| Типы инноваций |
| |||||||
| Оценка инноваций |
| |||||||
Рис. 5. Характеристики процесса осуществления инноваций
Инновационное предпринимательство - это процесс создания и коммерческого использования технико-технологиче-ских нововведений. Как правило, в основе предпринимательской деятельности лежит нововведение в области продукции или услуг, позволяющее создать новый рынок, удовлетворить новые потребности. Инновации служат специфическим инструментом предпринимательства, причем инновации не сами по себе, а направленный организационный поиск новшеств, постоянный интерес предпринимательских структур.
На рис. 5 представлены важнейшие характеристики процесса осуществления инноваций [15]. Как видно, общим для различных типов инноваций (базовых, прикладных, модификационных, несущественных) является то, что все они включают стадию успешного использования нового продукта (технологии) с обязательной коммерческой выгодой для производителя.
Успешные инновации базируются на суммарных эффектах в продукт (продуктовые инновации) и технологии (технологические инновации). При этом, по некоторым данным, в НИОКР, связанные с продуктовыми инновациями, вкладывается в среднем в 4 раза больше средств, чем в НИОКР, связанные с технологическими процессами. Из всех технических инноваций наиболее радикальное воздействие на экономику оказывают базовые инновации, т.е. связанные с фундаментальными исследованиями.
Решающим фактором успеха инновационной деятельности является время на инновации. Это характерная для конкретных участников инновационной деятельности потребность во времени, необходимого для превращения инновационных идей в реализованные идеи. Решающим при этом является время, затраченное на инновацию, и ее преимущество во времени по сравнению с конкурирующими организациями и предприятиями.
Инновационная деятельность невозможна без создания развитой инфраструктуры: бизнес-инкубаторов, центров трансферта технологий, технопарков и т.д. В формируемой новой научно-промышленной и инновационной среде технопарки представлены на достаточно широкой организационной основе с различной научно-производственной специализацией и инновационными ориентирами.
| |
|
Технопарки - это значительные территории, на которых созданы и функционируют сотни малых производственных и инновационных компаний, университеты, банки, научные организации, предприятия и фирмы инфраструктурной поддержки.
Технопарки - это ограниченные специализированные комплексы для решения целевых задач в области логистики, туризма, рекреации, экспортных поставок; это индустриальные и промышленные парки, научные и технологические парки, многофункциональные парки. Технопарки - это крупные научно-производственные площадки, создаваемые на базе академических центров и научных учреждений РАН (академические парки).
Технопарками называют промышленные округа и зоны, промышленные и инновационные кластеры и другие территориальные научно-производственные системы. Типология технопарков представлена в таблице 3.
Таблица 3
Типология технопарков
| Типология технопарков | |
| Индустриальные: | индустриальные логистические промышленные бизнес-парки |
| Университетские: | университетские экотехнопарки IT-парки технопарки по ТВЗ |
| Многофункциональные: | академические многофункциональные агротехнопарки научно-технологические индустриальные |
Участники инновационной деятельности и их интересы не могут быть определены с четким разграничением: заинтересованные лица могут одновременно принадлежать к нескольким группам (например, администрация в качестве инвестора, сотрудник в качестве кредитора). Кроме того, разные интересы не всегда однородные в пределах одной группы. Однако чаще всего существует общая заинтересованность в сохранении университета и его стабильного финансового положения, что постоянно облегчает равновесие интересов среди участников деятельности.
В своей деятельности университет рассматривает участвующих лиц (группы лиц) как потенциал достижения цели или удовлетворения потребностей. Лица или группы лиц участвуют в союзе до тех пор, пока сумма полученных преимуществ будет восприниматься большей, чем вклады, вносимые в деятельность университета (начало коалиции).
В качестве связей между участниками инновационной деятельности следует понимать в действительности существующие связи. Например, в виде поступлений факторов производства от субподрядчиков, в виде передачи комплекта конструкторско-технологического документа в производство и т.д. Предметом связей могут быть информация, услуги, финансы. Кроме того, существуют связи с общественностью и экосферой, административной системой государства.
Примерный и далеко не полный перечень заказчиков, сил, факторов и прочих заинтересованных лиц представлен на рис. 6.
Необходимо отметить, что общие потребности и ожидания всех групп потребителей для каждого конкретного университета должны быть детализированы и переведены в конкретные качественные и количественные параметры, конкретные требования к фундаментальным и прикладным исследованиям, опытно-конструкторским работам, содержанию и процессу предоставления научных услуг.
Стандарт ГОСТ Р ИСО 9001-2001 требует от организации определения требований потребителей по каждому виду своей деятельности, в том числе:
- требования, установленные потребителями к номенклатуре и качеству проводимых научно-инновационных работ, срокам поставки и поддержке разработанной продукции;
- незапланированные требования потребителей к продукции и прогнозируемые требования;
- регламентирующие и законодательные требования;
- любые дополнительные требования, определяемые конкретным университетом с учетом его ресурсов, региональных и местных факторов.
Анализ идентифицированных требований потребителей необходимо совместить с дополнительными требованиями внутреннего характера. Порядок согласования определен пунктом 7.2.2 ГОСТ Р ИСО 9001-2001.
Требования основных потребителей, использующих результаты научно-инновационной деятельности университета. Главной составляющей интегрального результата инновационной деятельности российского технико-технологического вуза являются результаты научно-исследовательской, опытно-конструкторской, инновационной деятельности. Самым крупным заказчиком НИОКР для университета остается государство в лице Минобрнауки РФ, государственных научных фондов - РГНФ и РФФ. Основным механизмом, позволяющим регулировать отношения между участниками научной деятельности, является участие исполнителей в открытых конкурсах на право заключения государственных контрактов на проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в рамках целевых научно-технических программ.
Правовое регулирование. Отношения, возникающие между участниками конкурса в процессе проведения конкурсов на размещение государственного заказа на выполнение работ по конкурсным темам, регулируются Гражданским кодексом Российской Федерации, Федеральным законом Российской Федерации от 6 мая 1999 г. № 97-ФЗ «О конкурсах на размещение заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных нужд» в части, дополняющей Федеральный закон Указом Президента Российской Федерации от 8 апреля 1997 г. № 305 «О первоочередных мерах о предотвращении коррупции и сокращении бюджетных расходов при организации и закупке продукции для государственных нужд».
Организация и проведение конкурсов осуществляет создаваемая заказчиком конкурсная комиссия по организации и проведению конкурсов на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ.
В своей деятельности конкурсная подкомиссия руководствуется федеральными законами, другими нормативными актами Российской Федерации, а также положением о конкурсной подкомиссии. При всем разнообразии положений о порядке проведения конкурсного отбора есть общие правила, которыми следует руководствоваться всем участникам конкурсов.
Требования конкурсного отбора. Требования для определения победителей открытого конкурса работ по конкурсным темам устанавливаются государственным заказчиком. Основные из них следующие:
1. Направления исследований должны соответствовать «Приоритетным направлениям науки и техники РФ», «Перечню критических технологий», утвержденным Указом Президента РФ от 30 марта 2002 года.
2. К признакам научной новизны проекта относятся: постановка новой научной проблемы; введение новых научных категорий и понятий, развивающих представление о конкретной отрасли знания; раскрытие новых закономерностей развития естественных и общественных процессов; применение новых методов, инструментов, аппарата исследования; разработка и научное обоснование предложений об обновлении объектов, процессов и технологий, используемых в экономике и управлении; развитие научных представлений об окружающем мире, природе, обществе.
3. Уровень достижения научно-технического прогресса, предложенный в проекте, характеризуется степенью использования развития науки и техники, передовых научно-технических знаний. Технический уровень - мера использования достижений технического прогресса для удовлетворения конкретных потребностей, степень технического совершенства продукции, новизны и прогрессивности конструкторско-технологических решений. Технический уровень продукции - относительный показатель - определяется на основе сравнения параметров и характеристик предлагаемого в проекте продукта с показателями базового образца соответствующего уровня, имеющегося в стране и за рубежом.
4. Полученные результаты исследования должны иметь межотраслевой и межрегиональный характер, должен быть раскрыт механизм использования результатов исследования другими предприятиями, отраслями и регионами.
5. Научно-технический потенциал исполнителя проекта должен соответствовать имеющиеся в его распоряжении кадровой, производственно-технической, опытно-экспериментальной, приборной базе, уровню и сложности решаемых задач.
6. Результатом реализации проекта должно быть создание и организация производства инновационного продукта при наличии в субъекте РФ предприятий, организаций, готовых реализовать проект, наличие платежеспособного рынка.
7. Патентоспособность результатов научно-исследователь-ских, опытно-конструкторских и технологических работ определяется наличием объекта интеллектуальной собственности и его идентификация.
8. В проекте определяются возможности снижения негативных последствий на окружающую среду, ресурсосберегающая эффективность предлагаемых технологий.
9. Результаты исследований должны отвечать требованиям, предъявляемым к производственной, эксплуатационной и ремонтной технологиям, обеспечивающим достижение заданных показателей качества при минимальных затратах на изготовление, техническое обслуживание и ремонт, а также требованиям технической рациональности, системных, схемных и конструктивных решений. Использование прогрессивных технологических процессов, применение унифицированного и типового оборудования, технологической оснастки в процессе производства, эксплуатации и ремонта.
10. При установлении цены проекта предлагают размеры финансирования из средств федерального бюджета, а также механизм и объемы привлекаемых средств внебюджетных источников и бюджета региона.
11. Должна быть определена направленность проекта на создание новых рабочих мест и увеличение занятости, улучшение качества жизни населения, создание здоровьесберегающих технологий, использование новых знаний в образовании, решении природоохранных проблем.
Требование технического задания. Основанием для выполнения работ служит информация, содержащаяся в извещении о проведении конкурса. При формировании технического задания проекта указывается следующее:
1. Исполнитель и соисполнители работ. Указывается численный состав участников исследования, их должности, ученые звания, стаж работы по специальности.
2. Цель, задачи и исходные данные для проведения работы. Краткая, конкретная формулировка сути исследования, которая видится в решении основной проблемы и обеспечивает внесение значительного вклада в теорию и практику. В соответствии с основной целью следует выделить 3-4 целевые задачи, которые необходимо решить для достижения цели исследования.
3. Основное содержание работы. Приводятся данные, отражающие сущность и методику исследования:
- выбор направления исследования, включающий обоснование направления исследования, методы решения задач и их сравнительную оценку, описание выбранной общей методики проведения НИР;
- процесс теоретических и (или) экспериментальных исследований, включая определения характера и содержания исследования, методы исследования, методы расчета, принципы действия разработанных объектов, их характеристики;
- обобщение и оценка результатов исследований, включающих оценку полноты решений поставленной задачи, оценку достоверности полученных результатов и их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ.
4. Перечень этапов, сроки выполнения этапов, стоимость работы (этапов). Содержание и сроки выполнения основных этапов работ определяются календарным планом, составляющим неотъемлемую часть заявки. Предусматриваются отдельные этапы, раскрывающие содержание работы, сроки их завершения (промежуточные сроки), финансовые, организационно-экономические и другие условия.
5. Результаты работы. Оценивается полнота решения поставленных задач, разрабатываются рекомендации по конкретному использованию результатов исследования, оценивается технико-экономическая эффективность освоения результатов исследования, оцениваются данные научно-технического уровня.
По окончании работ исполнитель представляет заказчику акт сдачи-приемки научно-технической продукции, прилагает к нему следующие основные документы: научно-технический отчет, выполненный в соответствии с ГОСТ 7.32-2001; комплект научной, технической и другой документации, предусмотренный техническим заданием.
Порядок выполнения, сдачи и приемки работ, права сторон на результаты работы должны соответствовать общим требованиям Гражданского кодекса Российской Федерации.
Реальным устойчивым источником финансирования за счет средств федерального бюджета и частных инвесторов инновационной деятельности становится государственный «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере». Целевые программы фонда успешно реализуются и стали важным фактором стимулирования малого научно-технического предпринимательства. Программы фонда представлены в таблице 4.
Механизм взаимодействия участников инновационной деятельности определяется условиями и требованиями программ. Основная цель программы «Старт» - содействие ученым, преподавателям, студентам, инженерно-техническим работникам, стремящимся разработать и освоить производство нового товара (изделия, технологии, услуги).
Основные требования программы «Старт»:
- наличие научно-технического результата;
- права на интеллектуальную собственность или соглашение по их использованию в следующих областях научно-технической деятельности: информационные технологии, программный продукт, телекоммуникационные системы, медицина, фармакология, биотехнология для медицины, химия, химическая технология, новые материалы, строительство, электроника, приборостроение, машиностроение, биотехнология, сельское хозяйство, пищевая промышленность;
- заявитель в течение года создает компанию, являющуюся малой в соответствии с российским законодательством;
- фонд осуществляет финансовую поддержку компании в течение 3-х лет, к концу третьего года число работников должно составить 5-20 человек, объем реализации продукции 30 млн руб.;
- заявители сами определяют и согласовывают с фондом, какие действия им необходимо осуществить для исследований, разработки образца, испытаний, патентования, составления бизнес-плана.
Таблица 4
Действующие программы «Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере»
| Название программы | Назначение программы |
| Основные: | |
| «Старт» | Для результатов, которые целесообразно коммерциализировать через стартующие «spin-off» компании |
| «Темп» | Для результатов, которые целесообразно лицензировать существующим малым компаниям |
| «ПУСК» | Для складывающегося партнерства малого предприятия и вуза, когда вуз готовит для компании пакет - новую технологию со специально под нее подготовленными кадрами |
| Конкурс | Традиционная программа для любых малых инновационных компаний |
| Дополнительные: | |
| Ползуновские гранты | Студенты, аспиранты, молодые специалисты в малом бизнесе |
| «УМНИК» («Участник молодежного научно-инновационного конкурса») | Поддержка молодежи, стремящейся к самореализации через инновационную деятельность |
| Научное приборостроение | Разработка и производство приборов малыми предприятиями для университетов |
| Учебный курс | Разработка в университетах новых учебных курсов под заказ малых предприятий |
Главная задача программы «Темп» - способствовать коммерциализации интеллектуальной собственности, которая есть прежде всего в государственных научных институтах и университетах, выполняющих научные исследования, причем фундаментального характера. В программе «Темп» каждый занимается своим делом: ученые в институтах и университетах генерируют новые идеи и, получая научные результаты, создают интеллектуальную собственность, а малые компании (не обязательно только инновационные) эти результаты лицензируют, осваивая производство продукта на базе научных идей.
Программа «Пуск» («Партнерство университетов с компаниями») в отличие от других программ основывается на партнерстве не только ради технологий, но и для сопровождения новой технологии кадрами, т.е. университет готовит и передает предприятию (компании) технологии с кадровым сопровождением.
Для фонда наличие трех названных программ - это существование разных механизмов содействия коммерциализации научных разработок. Если компания предпочитает самостоятельно коммерциализировать свои разработки, используется программа «Старт»; хочет лицензировать свой продукт - программа «Темп»; существует необходимость в получении технологии вместе с обученными кадрами - программа «Пуск».
Значительная часть финансовых средств в университет поступает от хозяйствующих субъектов (предприятий различных форм собственности) по хозяйственным договорам. Оформление отношений с этой группой потребителей, их запросы и требования всегда индивидуальны и многообразны. Основные требования сводятся к следующему:
- наличие конструкторско-технологической документации;
- защита прав интеллектуальной собственности;
- возможность оказания консалтинговых услуг;
- техническое сопровождение продукта (технологии) в ходе освоения;
- устойчивый спрос на новый продукт.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие творческого, эвристического мышления молодежи - основная задача вуза на современном этапе. Известно, что неудовлетворенность качеством образования имеет глобальный характер, так как, принимая во внимание тот факт, что удвоение совокупного объема знаний в мире в начале ХХ века происходило за два года, а в начале ХХI века - за несколько месяцев, знания, полученные студентами в аудитории, априори устаревают к моменту их выпуска. Поэтому формирование навыков решения учебных и профессиональных задач эвристическим, творческим способом позволит новому поколению быть востребованными в инновационном секторе экономики.
Особенность творческой деятельности заключается в том, что она всегда проблемно обусловлена. Творческий поиск протекает с достаточной долей интенсивности только при наличии мощного стимулирующего фактора, способного перерасти в устойчивый внутренний мотив.
Взяв на вооружение перспективы, предлагаемые авторами, представляется возможным, по крайней мере, в условиях вуза создать педагогическую систему, формирующую творческое мышление будущих специалистов на всех этапах обучения, выходом которой будет являться специалист, подготовленный для работы в инновационной сфере экономики.
СОКРАЩЕНИЕ СЛОВ
ВИНИТИ - Всероссийский институт научной и технической информации
ГПНТБ - Государственная публичная научно-техническая библиотека
УДК - Универсальная десятичная классификация
ТП - технологический процесс
НИР - научно-исследовательская работа
НТТ - научно-техническое творчество
ТР - техническое решение
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
ТО - технический объект
ТС - техническое средство
МКВ - метод контрольных вопросов
ИКР - идеальный конечный результат
АРИЗ - метод алгоритма решения изобретательских задач
КПД - коэффициент полезного действия
САПР - система автоматизированного проектирования
НИОКР - научно-исследовательская опытно-конструктор-ская работа
НТП - научно-технический прогресс
ПСНТ - процесс создания новой техники (технологии)
ФИ - фундаментальные исследования
ПИ- прикладные исследования
ОКР - опытно-конструкторская работа
Ос - освоение промышленного производства новых изделий
ПП - промышленное производство
НИД - научно-исследовательская деятельность
ИП - инновационное предприятие
РАН - Российская Академия наук
РГНФ - Российский государственный научный фонд
РФФ - Российский федеративный фонд
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. - Новосибирск: Наука, 1986. - 200 с.
2. Аренков И.А. Маркетинговые исследования. Основы теории и методики: Учеб. пособие. - СПб, 1992.
3. Аренс В.Ж. Азбука исследователя. - Москва «Интермет инжиниринг», 2006. - 211 с.
4. Баркан Д.И., Ходяченко В.Б. Поймем наш бизнес: как сегментировать рынок и изучить потребителя. - Л.: Аквилон, 1991.
5. Беляевский И.К. Использование матриц в разработке стратегии маркетинга // Экономика и коммерция. - 1994. - № 3. - С. 109-121.
6. Буш Г.Я. Методологические основы научного управления изобретательством. - Рига: Лиесма, 1974. - 167 с.
7. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Нововведения и мы. - М.: Наука, 1990.
8. Васильцова В.М. Особенности сбора первичной информации в инновационном маркетинге // Инновации. - 1996. -№ 1. - С. 44-45.
9. Х Всероссийский инновационный форум. Томск. 2009. - Тверской ИнноЦентр ТвГУ, 2008. - 412 с.
10. Вульфсон С.И. Уроки профессионального творчества: Учеб. пособие для студ. сред. спец. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 1999. - 160 с.
11. ГОСТ Р ИСО 9001-2001.
12. Гореликова Г.А. Основы научных исследований: Учебное пособие / Г.А. Гореликова; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. 2003. - 56 с.
13. Дворянкин А.И., Половинкин А.И., Соболев А.Н. Методы синтеза технических решений. - М.: Наука, 1977. - 104 с.
14. Джонс Дж. К. Методы проектирования / Пер. с англ. - 2-е изд., доп. - М.: Мир, 1986. - 326 с.
15. Зинов В.Г. Менеджмент инноваций: Кадровое обеспечение. - M.: Дело, 2005. - 496 с.
16. Карпов В. Маркетинговое исследование рынка: Методы получения информации и ее анализ // Маркетинг. - 1994. - № 2. - С. 78-88.
17. Козлов Л.А. Когнитивное моделирование на ранних стадиях проектной деятельности: Учебное пособие. - 3-е изд. перераб. и доп. / Алт. гос. университет им. И.И. Ползунова. - Барнаул: АлГТУ, 2001. - 247 с.
18. Лазарев Е.Н., Ким В.П. Организация научно-исследо-вательской работы студентов: Учеб. пос. - ЛИСТ, 1984. - 30 с.
19. Лобанова Е.Н. Прогнозирование с учетом факторов цикличности // Вестник Академии Наук СССР. Серия экономическая. - 1991. - № 3. - С. 62-72.
20. Максименко А.А. Инновационные технологии Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова / А.А. Максименко, С.В. Новосёлов; под ред. В.В. Евстигнеева; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - 112 с.
21. Маюрникова Л.А. Основы научной деятельности и перспектива роста исследователя // Техника и технология пищевых производств: сб. научных работ; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2006. - С. 21-24.
22. Методы поиска новых технических решений / Под ред. д.т.н., проф. А.И. Половинкина. - Йошкар-Ола: Марийское книжн. изд-во, 1976. - 192 с.
23. Методические рекомендации по проведению патентных исследований. - М.: ВНИИПИ, 1988.
24. Моисеева Н.К. Выбор технических решений при создании новых изделий. - М.: Машиностроение, 1980. - 320 с.
25. Новосёлов С.В., Маюрникова Л.А. Менеджмент научно-инновационной деятельности технико-технологического уни-верситета: проблемы и решения : монография / АлтГТУ им. И.И. Ползунова, КемТИПП. - Кемерово, 2007. - 197 с.
26. Новосёлов С.В. Организация инновационной деятельности на основе процессов развития // Ползуновский вестник № 1, Управление в социальных и экономических системах: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Барнаул, 2006. - С.176-180.
27. Новосёлов С.В. Основы аналитической системы управ-ления инновационным развитием в региональных условиях Алтая / Материалы Х Всесибирского инновационного форума с международным участием. 10-12 октября 2007 г.; под ред. В.И Зинченко, Е.А. Лурье; Администрация Томской области, Тверской Инновацентр, Минобрнауки РФ. - г. Томск, 2008. - С. 297-304.
28. Новосёлов С.В. Инновационный менеджмент в стратегии развития экономики, «основанной на знаниях»: Учебное пособие для слушателей программы «Мастер делового администрирования» МВА / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2004. - 126 с.
29. Новосёлов А.Л., Новосёлов С.В., Новосёлов А.А. Научно-техническое творчество / Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2003. - 126 с.
30. Пономарев Я.А. Психология творчества и педагогика. - М.: Педагогика, 1976. - 280 с.
31. Поспелов Д.А. Эвристика. - БСЭ, 3-е изд. - М.: Сов. энциклопедия, 1978. - Т. 29. - 559 с.
32. Скорняков Э.П. Маркетинговые исследования на основе патентной информации. - М.: ВНИИПИ, 1996.
33. Татаркин Е.Ю., Маков А.М., Ситников А.А. Методы творчества: Учебное пособие. - Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 1998. - 84 с.
34. Твисс Брайан. Управление научно-техническими нововведениями / Пер. с англ. - М.: Экономика, 1989.
35. Терминологический словарь по вопросам управления инновационными проектами / Сост.: И.А. Липанова, И.С. Терентьева. - СПб., 2004. - (Серия «Инновационная деятельность», Вып. 28). - 66 с.
36. Управление научно-техническими нововведениями: Сокр. пер. с англ. / Авт. предисл. и науч. ред. К.Ф. Пузыня. - М.: Экономика, 1989. - 271 с.
37. Формирование инновационно-ориентированной тематики НИОКР вузов: материалы семинара-совещания // Инновации. - 2008. - № 2. - С. 3-8.
Словарь терминов и понятий
Абстрагирование - выделение существенных признаков и свойств конкретного предмета или явления, отвлечение от несущественных.
Автореферат диссертации - состоит из общей характеристики работы, заключения.
Адаптация - процесс и способность приспособления к условиям существования (взаимодействию со средой).
Аксиома - исходное положение (принятое без доказательств) теории.
Алгоритм - система операций, применяемых по строго определенным правилам, которая приводит к решению поставленной задачи.
Алгоритм решения изобретательских задач - система анализа и решения изобретательских задач путем выявления противоречий.
Аналогия - соответствие элементов, совпадение ряда свойств между объектами, дающее основание для переноса информации, характеризующей один объект, на менее изученный.
Аннотация - краткая характеристика работы, излагающая ее содержание и дающая иногда ее оценку.
Ассоциация - свойство человека связывать различные явления как стимул для размышления над конкретным явлением, предметом, образом.
Аудит - ревизия проектов или компаний, оценка состояния предприятия.
Введение - изложение общих начал или общего взгляда по поводу выполненной работы. Введение должно вызвать интерес к работе и содержит обоснование актуальности темы, изложение целевой установки, освещение общей методики исследования.
Внешнее проектирование - часть технического задания, определяющая качественные и количественные характеристики продукта, процесса.
Внутреннее проектирование - технический рабочий проект, который решает задачи определения оптимальных параметров технологии.
Выбор - процедура отбора вариантов.
Гипотеза - хорошо продуманное предложение, выраженное в форме научных понятий и восполняющее проблемы эмпирического знания; предложение, которое пока не может быть доказано, но объясняет явления, не имеющие научного обоснования.
Диалектика - искусство вести беседу, спор; учение о наиболее общих закономерностях, связях, развитии бытия, познания и основанных на этом учении методов творческого мышления.
Диверсификация - порождение разнообразия.
Диссертация - научно-квалифицированная работа. Диссертация должна быть написана единолично, содержать совокупность новых научных результатов и положений, выдвигаемых автором для публичной защиты, иметь внутреннее единство и свидетельствовать о личном вкладе автора в науку.
Доказательство - прием, к которому прибегают, чтобы убедить в правильности тезиса, достоверности познания.
Зависимость - связь между предметами и явлениями.
Задача - то, что нужно решить.
Закон - объективно существующая, необходимая, устойчивая и существенная связь предметов и явлений.
Закономерность - закон в конкретных условиях.
Заключение - или выводы работы - итог, формулирование конечного результата исследования; должно содержать новые знания, а также иллюстрации их ценности и новизны.
Знание - результат процесса познания.
Инвестиция - долгосрочное вложение, помещение капитала в какое-либо производство, предприятие, дело.
Инжиниринг - оказание проектных, консультационных, наладочных, пусковых работ на коммерческой основе.
Интеллект - общая способность мыслить рационально, действовать целесообразно и эффективно.
Классификация - распределение предметов, явлений, процессов на взаимосвязанные классы согласно наиболее существенным признакам по их сходству.
Критерий - существенный признак при оценке (сравнении) чего-то.
Метод - способ познания, исследования чего-то; путь исследования, совокупность приемов и операций в практической и теоретической деятельности в познании нового.
Методология - совокупность правил действия исследователя для выявления конкретных закономерностей, с помощью которых даются конкретные рекомендации и прогнозируется поведение в конкретных обстоятельствах
Модель - воображаемая, знаковая или материально реализуемая реальная система, создаваемая в целях исследования объекта.
Моделирование - метод исследования реальных объектов и процессов с помощью их моделей; различают математическое, физическое, имитационное и др. моделирование.
Мотивация - процесс, инициирующий и направляющий деятельность человека.
Наблюдение - сбор данных путем выявления и регистрации фактов и событий.
Научный метод - суть размышления, определение проблемы, выдвижение гипотезы, ее теоретическая и экспериментальная проверка и построение тории.
Обобщение - логический прием, с помощью которого производится мысленное выделение каких-либо отличительных черт, принадлежащих данному классу предметов или явлений, и формирование вывода, который распространяется на каждый отдельный предмет.
Обоснование - оценка различных знаний с точки зрения их применимости в конкретной работе.
Оптимизация - нахождение оптимального значения какой-либо функции, выбор наилучшего варианта из множества возможных.
Положение - основной результат (утверждение), доказываемое автором.
Понятие - представление в однозначном выражении с определенными существенными свойствами и обладающими всеобщими признаками.
Прототип - модель как пример.
Процесс - 1) ход какого-либо явления, последовательная смена состояний, стадий развития; 2) совокупность последовательных действий для достижения результата.
Свойство - отличительный признак, то, что присуще какому-либо предмету и составляет его конкретное существование, например, качество.
Система - объединение некоторого разнообразия в единое и четко расчлененное целое; (целое, составное из частей, соединение) множество элементов, связанных друг с другом и образующих определенную целостность, единство. В исследованиях различных объектов система является одним из ключевых философско-методологических понятий. Общее определение системы описывает ее как набор объектов (со своими свойствами) и набор связей между объектами и их свойствами.
Системный подход - направление методологии, в основе которого лежит исследование объектов как системы. Как правило, система является сложной структурой - изменение одной переменной ведет к изменению другой, т.е. системе присуща нелинейность. В исследовании крупную систему делят - на подсистемы, что упрощает ее исследование.
Способ - процесс выполнения действий над материальными объектами.
Сравнение - установление сходства и различия явлений, предметов.
Творчество - мышление, выходящее за пределы известного; деятельность, порождающая нечто новое; работа по нахождению качественно нового.
Тезис - утверждение, основная мысль.
Теорема - утверждение, истинность которого доказана.
Теория - результат научных исследований, научное единство знаний, в котором факты и гипотезы связаны в единое доказываемое целое.
Терминология - система терминов, употребляемых в различных науках.
Техническое задание - исходный документ для разработки и проектирования технической системы, содержащий технико-экономическое обоснование, маркетинговые исследования, список требований, качественное и количественное описание новшества.
Эксперимент - проверка, опыт.
Приложение
Контрольные вопросы и задания
Тема 1
1. Цели и задачи научного исследования.
2. Объект и предмет научного исследования.
3. Объекты исследования.
4. Особенности фундаментальных исследований.
5. Особенности прикладных исследований.
6. Разработки и их значение в технических науках.
7. Взаимосвязь структурных единиц научного направления.
8. Псевдопроблемы и причины их возникновения.
9. Основные требования к теме научного исследования.
10. Оценка экономической эффективности темы исследования.
11. Темы научных исследований.
Тема 2
1. Классификация научных документов в зависимости от способа предоставления информации.
2. Отличия первичных документов от вторичных.
3. Виды первичных и научных документов и их особенности.
4. Виды периодических и продолжающихся изданий.
5. Виды опубликованных и неопубликованных документов.
6. Виды вторичных научных документов и их особенности.
7. Кумулятивность научной информации.
8. Организация работы с научной литературой.
9. Последовательность работы с читательскими библиотечными каталогами.
10. Последовательность составления собственной библиографии.
Тема 3
1. Основные источники научной информации.
2. Суть подготовки к сбору информации в организации.
3. Выбор объектов исследования: качественные и количественные требования.
4. Выбор показателей, подлежащих сбору.
5. Разработка методик получения отдельных показателей.
6. Этапы обработки и анализа материалов, собранных в организациях, их последовательность.
7. Порядок документального оформления полученных данных.
8. Статистическая обработка информации экономического характера.
9. Обоснование выводов и практических рекомендаций.
10. Экономическое обоснование предложений, примеры прямого эффекта, косвенных и социальных эффектов.
Тема 4
Требования, предъявляемые к гипотезе.
Организация эксперимента.
Основные стадии внедрения.
Тема 5
1. Основные научно-технические черты начала ХХI века.
2. Сущность философских аспектов научно-технического творчества специалистов.
3. Основные инвариантные понятия техники.
4. Функционально-физический анализ технических объектов.
5. Закономерности строения и развития технических объектов и систем, которые применяются при разработке и проектировании.
6. Основные критерии прогрессивного развития и оценки технических объектов и систем.
Тема 6
1. Особенности развития научно-технического творчества инженера.
2. Структура творческой деятельности инженера- конструктора.
3. Уровни творческой деятельности инженера.
4. Направления творческой деятельности инженера.
5. Постановка и анализ задач поиска улучшенного технического решения
Тема 7
1. Основные эвристические методы творчества.
2. Сущность основы: обобщенного метода поиска новых технических решений; метода «мозговой атаки», метода фокальных объектов; метода синектики.
3. Сущность основы: метода контрольных вопросов; метода семикратного поиска; метода морфологического ящика; алгоритма решения изобретательских задач; метода гирлянд ассоциаций и метафор.
4. Основы метода эвристических приемов.
Тема 8
1. Последовательность поискового проектирования.
2. Суть понятия о конструировании.
3. Основы развития инновационного потенциала в научно-технической сфере на основе концептуального проектирования.
4. Основные понятия и классификация инноваций в научно-технической сфере.
5. Характеристика инноваций, участники инновационного процесса.
Вопросы к зачету
Проблемы и псевдопроблемы.
8. Основные требования к теме научного исследования.
Подготовка к сбору информации в организации.
11. Выбор объектов исследования в организации: качественные и количественные требования.
Методы исследования.
25. Теоретическое исследование, требования, предъявляемые к гипотезе.
Оформление результатов научно-исследовательской работы.
Основные эвристические методы творчества; основы: обобщенного метода поиска новых технических решений; метода «мозговой атаки»; метода фокальных объектов; метода синектики; метода контрольных вопросов; метода семикратного поиска; метода морфологического ящика; алгоритма решения изобретательских задач; метода гирлянд ассоциаций и метафор; основы метода эвристических приемов.
32. Определение и сущность концептуального проектирования.
33. Общие понятия об инновациях.
34. Классификации инноваций в научно-технической сфере.
35. Характеристика возможных участников инновационного процесса.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От авторов…………………………………………………………..3
Введение………………………………………………..….………..5
1. Научные исследования………………………………….............8
1.1. Научное исследование: цели и задачи, предмет и объект
научного исследования……………………….……………....8
1.2. Классификация научных исследований………………….…..8
1.3. Основные научные направления, требования к теме
исследования………….………................................................10
1.4. Классификация научных документов………………………13
1.4.1. Первичные документы и издания, периодические
и продолжающиеся научные документы…….…………14
ВВЕДЕНИЕ
Для отраслей хозяйственно-экономической жизнедеятельности общества очень важно наличие высококвалифицированных специалистов, которые обладают обширными знаниями и при этом владеют методологией научно-технического творчества. Насколько сложно влиять на развитие процессов в обществе, настолько сложно остановить творческую мысль человечества. Наблюдаемое в истории развитие науки и творчества в силу социально-экономических причин прежде всего является локальным временным фактом, в период которого наука и творчество активизируются, и аккумулируются в совокупности с перемещением в иные области творчества, распространяются на больших территориях.
Важность научно-технического творчества в России в настоящее время возрастает. Решение этих вопросов требует всесторонних многогранных знаний и нетрадиционных творческих подходов к решению проблем производственно-экономического характера прежде всего. Экономическое состояние отрасли, региона, страны в целом определяется, прежде всего, объемом производства валовой продукции. Главными условиями такого обеспечения являются: сырьевые ресурсы; совершенные технологии. Именно поиск новых технических решений, оснащение производств современными технологическими процессами в техническом, организационном и экономическом плане определяет конкурентоспособность и эффективность продукции, а значит, влияет положительно на социально-экономическую ситуацию в целом.
Речь может идти о двух путях, это:
1. Совершенствование действующих технологий, частичная модернизация машин и оборудования.
2. Переход к принципиально новым технологиям, технике новых поколений, дающую наивысшую эффективность.
Несомненно, что второй путь наиболее эффективен и интересен для человеческого творчества. Однако этот путь более трудный и многоплановый, а его определяющая роль принадлежит человеческому фактору - умению создавать новое в науке и технике.
В науке и технике широкое распространение имеет философия подражания, т.е. формула «не уступает лучшим образцам». Принцип «гонки за лидером» имеет место, но подвержен критике, которая показывает, что производственное подражание сдерживает новейшие научно-технические идеи и решения, отвлекает профессионалов, в целом не дает возможности «догнать лидера». Научно-техническая общественность пришла к выводу об отказе от философии подражания.
Традиционный изобретательский метод проб и ошибок известен тысячелетия. В настоящее время известно около 50 основных, а с модификациями - свыше 200 методов поиска новых технических решений, в том числе с применением вычислительной техники, систем автоматизированного проектирования. Зная и комбинируя приёмы, применяемые в разработанных методах, используя возможности вычислительной техники, специалист во много раз сокращает время создания принципиально новой и оригинальной техники.
В условиях, когда отрасли жизнедеятельности общества акцентированы и ориентированы на инновационный путь развития, определяющим рычагом является научно-технический прогресс. При этом речь идет не просто о совершенствовании действующих технологий, частичной модернизации и машин и оборудования, а о переходе к принципиально новым технологиям, к технике новых поколений, радикальным инновациям, дающим новый качественный уровень развития и наивысшую эффективность. Это ставит проблему подготовки инженера-новатора, инженера-творца, будущего руководителя производством, проводника инновационной политики, специалиста для инновационной сферы.
Научная дисциплина «Основы научных исследований» базируется на знаниях, полученных студентами при изучении общеобразовательных дисциплин, базовых дисциплин по специальности.
Целью изучения дисциплины «Основы научных исследований» является ознакомление с основными понятиями в области исследований в научно-технической сфере, изучение организации научно-исследовательской работы студентов, магистрантов, аспирантов, подготовка научных отчетов, инновационных проектов, дипломной работы, магистерской и кандидатской диссертации.
Задачи курса «Основы научных исследований»:
- ознакомиться с основными терминами и определениями, применяемыми в сфере научного исследования;
- изучить структуру и порядок научного исследования;
- овладеть информацией о современных на правлениях научных исследований;
- приобрести навыки работы с научной литературой;
- научить правильно организовать и выполнить научный эксперимент;
- изучить особенности сбора информации, научить анализировать и правильно оформлять результаты научного исследования;
- приобрести знания в области основ научно-технического творчества: философские аспекты научно-технического творчества, основы научно-технического творчества инженера- технолога;
- овладеть методами научно-технического творчества;
- ознакомиться с понятием и ролью инноваций в научно-технической сфере.
Научные исследования
Научное исследование: цели и задачи, предмет
Дата: 2019-04-23, просмотров: 215.
