Конструктивно-технические задачи и пути их решения в творческой деятельности

Лекция 5. Конструктивно-технические задачи

и пути их решения в творческой деятельности

Конструктивно-технические задачи, как проблемные задания интеллектуально-образнопрактического характера, выполнение которых происходит в ходе поиска и комбинирования, осуществляются на техническом материале. Что же общего между понятиями проектно-конструкторской, конструкторской и конструктивно-технической задачами?

Необходимо уяснить, что проектирование есть процесс создания представлений об объекте, который объективируется в разнообразной технической документации. Оно включает в себя расчетные характеристики, технические требования к изделию и пр. Результатом проектирования может стать создание нового технического устройства, замена старой конструкции новой, или усовершенствование уже нового устройства. Проектирование и техническое конструирование – понятия очень близкие, а в ряде случаев и совпадающие. Поэтому не редко говорят о проектно-конструкторской задаче, о проектно-конструкторской деятельности. Однако конструкторская задача является лишь частью более широкого задания на проектирование.

В этом случае конструкторская задача выступает, как задача на построение конструкции, удовлетворяющей определенные технические требования. Результат решения выражается в технической документации. Под конструкцией же, в свою очередь понимается как само устройство, так и взаимное расположение, и взаимодействие его частей, способы их соединения и материалы, из которых само устройство должно быть изготовлено. Следует отметить, что проектно-конструкторские задачи часто бывают близки к изобретательским и рационализаторским задачам. Изобретение – это решение технической задачи в любой отрасли развития экономики, культуры, связи или обороны страны, отличающееся существенной новизной и дающее положительный эффект. Рационализаторское предложение – это предложение по усовершенствованию применяемой техники (машин, узлов связи, агрегатов, аппаратов, приборов и пр.), выпускаемой продукции и технологии производства, способов контроля, наблюдения и исследования. Если рассматривать техническое конструирование как процесс создания объекта с элементами новизны, то ясно, что в этом смысле конструирование смыкается с рационализаторским изобретательством. Однако полного тождества здесь нет, так как продукт изобретения всегда оригинальный, тогда как в процессе конструирования, степень новизны конструируемого устройства может быть довольно разной; так, конструктор может уже заранее иметь идею (принцип, закон и т. д.), на основе которой конструируется объект, и задача инженера-конструктора сводится к тому, чтобы технически правильно оформить эту идею в определенной конструкции. Если представить себе общую схему решения конструкторской задачи, то она будет выглядеть следующим образом:

1. Нахождение схемы (схем) конструкции.

2. Расчет и разработка технической документации.

3. Выбор оптимального варианта.

Каковы же отличительные признаки, особенности конструктивно-технических задач?

Как правило, решение этих задач не нацелено на получение объективно нового результата. Их решение не преследует цели создания новой машины или устройства.
Конструктивно-технические задачи, по понятным причинам (недостаточность знаний, опыта и пр.), не всегда предлагают включение в процесс их решения сложных расчетов, инженерного анализа конструкции, сопровождающиеся в ряде случаев относительно не сложными расчетами.
В выборе оптимального решения далеко не все факторы экономического и технического порядка имеют решающее значение. Это понятно. Модель машины может быть сделана даже из картона, дерева, синтетических материалов, что для натуральных объектов определенного вида оказывается неподходящим. Модель может быть сделана без учета экономического фактора. Подобный случай, например, имеет место, когда одно и то же устройство может быть механическим, электромеханическим, гидравлическим или каким либо другим.
Многие конструктивно-технические задачи предъявляют такие требования к их решению, которые диктуют не только нахождение идеи конструкции, но и необходимость ее практической реализации в натуральном объекте или модели.

В какой степени наличный фонд технических знаний облегчает или затрудняет процесс конструирования? Естественно, на первый взгляд, весьма разумным может показаться следующее предположение: чем больше запас знаний, тем эффективнее совершается деятельность конструирования. Однако эта зависимость проявляется лишь до определенных пределов. Нельзя, разумеется, изобрести новую машину или устройство, не имея никаких технических знаний. Вместе с тем, можно обладать поистине энциклопедическими знаниями в какой либо области техники, но этот факт сам по себе еще не делает человека изобретателем или конструктором.

Какова психологическая структура конструктивно-технической деятельности в целом и в чем состоит особенность ее протекания? Здесь следует поставить вопрос о роли каждого из компонентов конструктивно-технической деятельности. В частности: можно ли рассматривать мыслительный компонент в качестве единственного фактора, детерминирующего процесс решения конструктивно-технической задачи? Дело в том, что практическую часть решения конструктивно-технической задачи нередко рассматривают как часть исполнительскую. Однако уровень практической деятельности в ходе решения задач может быть весьма неодинаковым по сложности, а ее роль в общей структуре деятельности, не может быть сведена только к реализации уже намеченного мыслительного плана решения конструктивно-технической задачи.

В связи с исследованием самого процесса конструктивно-технической задачи необходимо изучить, в чем состоят особенности поисковой творческой деятельности и что должно быть ориентирами в поиске на отдельных этапах выполнения задания.

Особое значение имеет формирование конструкторского замысла. Так В. А. Моляко выявил два пути формирования конструкторского замысла. В соответствии с первым, их конструкторский замысел возникает и развивается следующим образом:

Анализ условий задачи – на этой основе предварительный анализ будущей структуры;
Сравнение этой предварительной структуры с другими;
Выделение адекватных структур;
Перенос задуманной структуры в новый контекст с соответствующим переконструированием;
Окончательное переформирование замысла на основе перекомбинации частей и деталей в конструкции.

По-иному слагается замысел, когда его формирование идет функциональным путем:

Анализ условия задачи;
Выявление функции будущей конструкции: целенаправленный поиск механизма с искомыми функциями;
Перенос этого механизма в контекст нового условия;
Переконструирование механизма, задаваемого условием, с целью применения найденной функции;
Окончательное формулирование замысла.

Тем самым, творческий процесс особую значимость приобретает при решении той или иной конструкторской задачи. При этом процесс решения конструкторской задачи регулируется не только заранее выбранным умственным планом действий, но и каждым непосредственно сейчас получаемым результатом конструкторской деятельности. Психологические представления о заранее задуманной программе практических действий здесь могут оказаться несостоятельными. В свое время Дж. Диксон предложил модель инженерного проектирования. В нее входили следующие элементы:

1. Уяснение цели;

2. Выбор пути решения задачи;

3. Формирование идеи;

4. Инженерный анализ;

5. Конкретизация решения;

6. Производство;

7. Распределение сбыт и использование.

При инженерном проектировании конструктору необходимо решить две центральные задачи. Во-первых, надо найти решения (метод, схемы). Во-вторых, количественно проанализировать эту идею (метод, схему). Инженерный анализ и принятие решений представляет собой три различных процесса интеллектуальной деятельности.

Решение конструктивно-технической задачи представляет собой сложный процесс, зависящий не только от уровня теоретической подготовки специалистов, но и условий творческого процесса деятельности.

При этом конструктивно-техническая деятельность как один из сложных видов труда является, прежде всего, продуктивной мыслительной деятельностью, представляющей собой, в сущности, процесс решения технических задач. Непосредственным результатом решения субъектом нового и оригинального для него продукта деятельности является или овладения новыми способами работы, или достижения им того и другого результата вместе.

При решении конструктивно-технической задач недостаточно уметь представить себе объект в трёх его измерениях, перевести этот объект в чертёж или рисунок, главное требование предъявляется к развитию динамических пространственных представлений, содержанием которых является способность увидеть движение взаимодействующих частей технического устройства, умение увидеть пространственные связи и отношения между движущимися частями устройства. Эти представления могут эффективно функционировать лишь в тесной связи с психологическими процессами творческого мышления.

Конструктивно-технические задачи и пути их решения в творческой деятельности