Принципы ТРИЗ и рождение идеи

Общеизвестно, что неотъемлемыми элементами любого проекта являются актуальность, проблема, цель, теоретическая и практическая части, продукт. Но как связать во­едино все компоненты так, чтобы, с одной стороны, получить полезный результат, а с другой – максимально раскрыть способности ученика и привить ему основные навыки творческой деятельности?

Для несложных задач, решение которых находится в пределах одной профессии или отрасли, профессиональные знания играют большую роль. Но при решении сложных проблем они, наоборот, тормозят процесс работы. Это происходит потому, что разработчику навязываются привычные представления об объекте, которые уводят его назад, в исследованную область, где вряд ли можно будет получить прорывное решение. А дилетант, не знакомый с ограничениями, присущими данной науке, зачастую способен совершить шаг в сторону, казалось бы, невозможного и сделать открытие. История полна примеров, когда именно непрофессионалы создавали изобретения, над которыми годами трудились плеяды известнейших ученых. Это пивовар Джоуль, цирюльник Пуассон, юрист Хаббл и всем известный сотрудник патентного бюро Эйнштейн. Изобретения не признают искусственных границ, которыми человек разделил реальность на науки, а деятельность – на профессии.

Генрих Альтшуллер еще в середине XX века создал теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ), открыв основные законы изобретательства и показав, что процесс создания изобретений управляем. Процесс изобретательства требует правильной организации мышления, преодоления психологической инерции, стремления к идеальному решению, разрешения противоречия, скрытого в любой нестандартной задаче.

Каждое изобретение – это разрешение противоречия. Техническое противоречие возникает тогда, когда при изменении известными способами одной части системы недопустимо ухудшается другая ее часть. Традиционное решение – компромисс, когда мы сознательно поступаемся одними параметрами в пользу других. Хотя во многих случаях компромисс представляется приемлемым, он не способен ликвидировать противоречие. ТРИЗ ориентирует мышление изобретателя в противоположном направлении. Не нужно стремиться к компромиссу, наоборот, необходимо сознательно усиливать противоречие.

ТРИЗ доказала, что на определенном этапе усложнение условий задачи оборачивается ее эффектным решением. Усложняя решение, мы заведомо отсекаем слабые, компромиссные решения, а также тупиковые пути и ненужное блуждание, постепенно приближаясь к решению, которое еще недавно казалось невозможным, идеальным.

Так какие же примеры результатов разрешения противоречия есть? И тут мы переходим в несколько иную плоскость изобретательства: оформление результатов интеллектуальной деятельности (РИД). Общепризнанными РИД в технической области являются изобретения, полезные модели и промышленные образцы. Изобретение – это техническое решение, относящееся к продукту (устройство, способ, вещество, применение). Но критерии, которым должно соответствовать изобретение, очень хорошо соответствуют принципам ТРИЗ.

Значит, разумно предположить, что применение принципов ТРИЗ в рамках школьного проекта способно привести ученика к настоящему изобретению. Просто он еще не знает, что идея, рожденная в его голове, вполне способна воплотиться в техническое решение, устраняющее противоречие проекта и соответствующее критериям патентоспособности. А значит, в конечном итоге получается изобретение.

Рассмотрим пример. Эскалатор с целью экономии электроэнергии приводится в действие в результате срабатывания емкостного датчика, расположенного у основания эскалатора, и прекращает свое действие в результате срабатывания другого емкостного датчика, расположенного в верхней части эскалатора. Человек заходит на эскалатор – эскалатор начинает работать и поднимает человека, человек покидает эскалатор – эскалатор останавливается. Проблема: датчик расположен явным образом и допускает повреждение в результате умышленных и противоправных действий (вандализм). Для решения этой проблемы обратимся к одному из принципов ТРИЗ – принципу «посредника» (использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие). В качестве обкладок емкостного датчика будем использовать изолированные металлические листы балюстрады самого же эскалатора. В данном случае датчик будет спрятан внутри конструкции эскалатора и уже не допустит умышленного повреждения, с другой стороны, полностью сохранится функционал эскалатора. Так получился наш первый школьный патент на изобретение.

Описанный путь создания изобретения позволяет воплощать в жизнь самые смелые идеи школьников и вместе с этим создает творческую среду на уроках по предмету «Индивидуальный учебный проект».

Применение описанного выше подхода позволило получить еще один патент на изобретение и на полезную модель. Также в настоящее время на экспертизу в Рос­патент подан ряд новых интересных заявок.

Такой подход к решению изобретательских задач может быть полезен на уроках индивидуального учебного проекта, поскольку его реализация предполагает решение сразу нескольких важных задач: развитие творческой деятельности среди школьников, обучение изобретательству и изу­чение основ защиты интеллектуальной собственности.

Наши школьники являются мощными генераторами оригинальных идей, способных сделать нашу жизнь комфортнее и безопаснее.

Андрей ШАЛИМОВ, педагог-организатор школы №1557 имени П.Л.Капицы, кандидат технических наук, доцент НИУ МИЭТ