Implementación de la dirección "creatividad científica y técnica". Los estudiantes actuales
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Introducción
En las condiciones modernas de rápido desarrollo del progreso científico y tecnológico, aumento intensivo del volumen de información científica y científica y técnica, rápida rotación y actualización de conocimientos, la formación en la educación superior de especialistas altamente calificados con alta formación científica y profesional general, capaces del trabajo creativo independiente y la implementación en el proceso de producción de los últimos y más avanzados resultados.
Con este fin, la disciplina "Metodología de la investigación científica" se incluye en los planes de estudios de muchas especialidades universitarias y se introducen ampliamente elementos de la investigación científica en el proceso educativo. Durante el tiempo extracurricular, los estudiantes participan en trabajos de investigación realizados en departamentos, instituciones científicas de universidades y asociaciones científicas.
En las nuevas condiciones socioeconómicas, aumenta el interés por la investigación científica. Mientras tanto, el deseo de realizar un trabajo científico se topa cada vez más con el dominio insuficiente del sistema de conocimientos metodológicos por parte de los estudiantes. Esto reduce significativamente la calidad del trabajo científico de los estudiantes, impidiéndoles desarrollar plenamente sus capacidades. En este sentido, los materiales de la conferencia prestan especial atención a: análisis de aspectos metodológicos y teóricos de la investigación científica; consideración de problemas de esencia, características y lógica del proceso de investigación científica; revelando el concepto metodológico del estudio y sus principales etapas.
Introducir a los estudiantes en el conocimiento científico, su preparación y capacidad para realizar trabajos de investigación es un requisito previo objetivo para la solución exitosa de problemas educativos y científicos. A su vez, una dirección importante para mejorar la formación teórica y práctica de los estudiantes es la realización de diversos trabajos científicos que den los siguientes resultados:
Ayuda a los estudiantes a profundizar y consolidar los conocimientos teóricos existentes de las disciplinas y ramas de la ciencia que se estudian;
Desarrolla las habilidades prácticas de los estudiantes en la realización de investigaciones científicas, analizando los resultados obtenidos y desarrollando recomendaciones para mejorar tal o cual tipo de actividad;
Mejora las habilidades metodológicas de los estudiantes en el trabajo independiente con fuentes de información y software y hardware relevantes;
Abre amplias oportunidades para que los estudiantes dominen material teórico adicional y experiencia práctica acumulada en el área de actividad que les interesa;
Contribuye a la preparación profesional de los estudiantes para el desempeño de sus funciones en el futuro y les ayuda a dominar la metodología de la investigación.
ciencia conocimiento creatividad
1. Científicamente- creatividad técnica. información general
Ciencia - eh es un sistema de conocimiento en continuo desarrollo de las leyes objetivas de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento, obtenido y transformado en fuerza productiva directa de la sociedad como resultado de las actividades especiales de las personas.
El desarrollo dialéctico de la ciencia procede de la recopilación de hechos, su estudio y sistematización, generalización y divulgación de patrones individuales hasta un sistema lógicamente coherente de conocimiento científico que puede explicar hechos ya conocidos y predecir otros nuevos. Además, según la naturaleza de los resultados obtenidos, toda investigación científica se divide en los siguientes grupos principales: exploratoria, fundamental, aplicada y de desarrollo.
buscar trabajo se producen para encontrar áreas de investigación fundamentalmente nuevas con el fin de crear nueva tecnología. Se basan en ideas y desarrollos teóricos bien conocidos, aunque durante la búsqueda estas últimas pueden ser revisadas críticamente y modificadas significativamente. Tengamos en cuenta que si los resultados son positivos, las conclusiones del trabajo de búsqueda se utilizan en investigaciones científicas de carácter aplicado con cierto efecto económico.
Obras fundamentales tienen como objetivo descubrir nuevas leyes fundamentales de la naturaleza, revelar conexiones entre fenómenos y explicar fenómenos, procesos y hechos. Este trabajo se lleva a cabo principalmente en institutos académicos y universidades matrices. Observemos que los resultados inmediatos del trabajo fundamental son a menudo de naturaleza abstracta, aunque la aplicación práctica posterior de esta investigación produce abrumadoramente un efecto económico significativo. Ejemplos clásicos de trabajo fundamental incluyen, por ejemplo, la teoría de la relatividad de A. Einstein o la teoría del cálculo diferencial e integral.
Trabajo aplicado tienen como objetivo directo la creación de métodos nuevos o mejorar significativamente los conocidos, a partir de los cuales se desarrollan nuevos equipos, máquinas, materiales, métodos de producción, etc. Estos trabajos son de carácter específico, se llevan a cabo principalmente en institutos industriales y universidades. . Un ejemplo de trabajo aplicado que ha contribuido en cierta medida al desarrollo no solo de la industria de las máquinas de coser domésticas, sino también de la teoría de los mecanismos y las máquinas.
Desarrollo - el uso del conocimiento científico en el proceso de trabajo de diseño experimental (I + D) destinado a crear muestras de productos, complejos y sistemas de nuevas tecnologías de máquinas, unidades, máquinas herramienta, así como dispositivos y mecanismos.
Los desarrollos se llevan a cabo en institutos de diseño e ingeniería, diseño y tecnología, departamentos y oficinas de diseño y tecnología de empresas, en universidades (al realizar trabajos contractuales, así como en el diseño de cursos y diplomas), en oficinas de diseño de estudiantes. Los desarrollos a menudo se amortizan con relativa rapidez y proporcionan un efecto económico tangible.
El trabajo aplicado consta de las siguientes etapas:
- preparatorio, incluyendo la compilación de una bibliografía sobre el tema, el estudio de la literatura sobre los temas principales y relacionados, el estudio de la experiencia de otras organizaciones, la elaboración de un documento de revisión, el desarrollo y aprobación de especificaciones técnicas, el plan calendario, el cálculo de costos del trabajo;
- teórico parte del tema, consistente en el desarrollo y cálculo de nuevos esquemas, justificación teórica, búsqueda de nuevos tipos de materiales, etc., mejora de procesos tecnológicos;
- diseño y fabricación muestras experimentales (prototipos) de mecanismos, diseño de máquinas, diseño y fabricación o compra de equipos, medios de prueba y control;
- trabajo experimental, que se llevan a cabo en condiciones de laboratorio y fábrica de acuerdo con desarrollos teóricos e incluyen realizar el procesamiento matemático de los resultados experimentales, verificando la conformidad del modelo adoptado con el proceso real;
- pruebas(laboratorio y producción) sobre investigación teórica y experimental;
- ajustes, que incluye recomendaciones para mejorar el diseño adoptado, realizar los ajustes apropiados y desarrollar esquemas, cálculos, proyectos e instalaciones, teniendo en cuenta los ciclos de prueba completados;
- implementación resultados de desarrollo en empresas individuales seleccionadas como experimentales o en el proceso educativo;
- conclusiones ypropuestas, en el que se resumen los resultados de las pruebas e implementaciones experimentales, se determina su efecto económico esperado o real;
- final, consistente en la preparación de documentación informativa aprobada por representantes del contratista y del cliente.
El trabajo de desarrollo tiene las siguientes etapas:
- preparatorio(recopilación de bibliografía, estudio de literatura y estructuras existentes, desarrollo de especificaciones técnicas para el diseño de una muestra, costeo de obra, desarrollo y aprobación de un diseño preliminar);
- diseño técnico(elaboración y aprobación de un proyecto técnico, realizando los cálculos necesarios);
- diseño detallado(desarrollo de un conjunto de documentación de trabajo);
- producción de un prototipo, sus trabajos de montaje, acabado y ajuste;
- pruebas de fábrica;
- modificación del prototipo según los resultados de las pruebas;
- pruebas interdepartamentales;
- ajuste y puesta a punto basado en los resultados de una prueba interdepartamental;
- producción en masa.
2. Característicascreatividad científica y técnica
En la era moderna, debido al rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, una de las tareas más importantes que enfrenta la educación superior es la formación en creatividad técnica de los futuros especialistas de la economía nacional. En el trabajo de investigación científica (I+D) existen tres tipos de creatividad: científica, científica y técnica.
Bajo científico La creatividad se entiende como el trabajo diseñado para satisfacer directamente las necesidades de comprender el mundo que nos rodea y cambiarlo y mejorarlo de manera conveniente.
Científico y técnico -- creatividad en la que cada logro del pensamiento inventivo se basa en el anterior y, a su vez, sirve de base para logros posteriores.
Técnico La creatividad está diseñada para satisfacer las necesidades utilitarias de la sociedad asociadas con la producción de bienes materiales.
La práctica demuestra que lo más eficaz es atraer a los estudiantes universitarios en el marco del trabajo de investigación para que participen en la creatividad científica, técnica y técnica, y especialmente en la invención.
Ahora veamos los rasgos característicos comunes a todos los tipos de creatividad.
Novedad y autenticidad Habla del conocimiento de la esencia hasta ahora desconocida de un objeto, fenómeno o proceso. Tengamos en cuenta que esto no es necesariamente un descubrimiento científico, sino ciertamente un conocimiento nuevo, significativo en un grado u otro, de algo que no sabíamos hasta ahora.
Probabilidad y riesgo. En la creatividad científica y técnica es inevitable un elemento de incertidumbre, especialmente en su etapa inicial, ya que es casi imposible predecir de antemano los resultados finales de la investigación que se realiza o garantizar el funcionamiento exitoso del diseño que se desarrolla. En la creatividad científica y técnica, son frecuentes los casos de obtención de un resultado negativo, tanto en la etapa intermedia como en la final de la investigación. Siempre debemos recordar que la creatividad es una búsqueda incansable. Hay que decir que en la creatividad científica y técnica no se puede descuidar un resultado negativo, ya que también es un resultado que permite a uno mismo o a otros investigadores elegir el camino de búsqueda correcto.
Planificación-- un factor necesario en la creatividad científica y técnica, especialmente considerando que la investigación científica en la etapa actual se caracteriza por su complejidad y su implementación laboriosa, lo que requiere el poder organizativo de un plan:
Hay varias formas de planes de investigación.
Preliminar el plan de investigación determina su tarea y objetivos, contenido general y trascendencia económica nacional, su concepto, principio de solución del problema, metodología, alcance de trabajo y plazos, estudio preliminar de viabilidad. Una característica distintiva de la elaboración del plan especificado para parte del trabajo es la participación necesaria de todos los participantes en este estudio.
Compilacion plan preliminar La investigación representa el elemento final en el proceso de especificación del tema.
Plan individual - Se trata de una relación, contenido y complejidad del trabajo, indicando la secuencia y el momento de todas sus etapas. Un plan adecuadamente elaborado también debe tener en cuenta la sincronización del trabajo entre los artistas y la posibilidad de control y autocontrol. Esto es especialmente importante porque en la ciencia moderna el trabajo colectivo juega un papel cada vez más importante.
El plan de trabajo - Se trata de una lista de un conjunto de medidas para probar y desarrollar la hipótesis aceptada, que a su vez se plantea razonablemente sobre la base del estudio de la historia del problema, aclarando los requisitos previos teóricos y experimentales del tema en estudio. Una característica distintiva del plan de trabajo es que indica las formas, métodos y medios para realizar todas las etapas principales del trabajo.
Es necesario advertir, especialmente a un joven investigador, que todo tipo de planes no pueden verse como un dogma, que en el proceso de trabajo, las partes individuales del plan, así como los plazos de su implementación, pueden y deben ajustarse. e incluso modificarse significativamente, dependiendo de situaciones concretas que se presenten. Si la obra es importante y los plazos son ajustados, es aconsejable prever la ejecución paralela de sus etapas.
En todos los casos, es útil que el investigador utilice la experiencia de otros trabajadores, y antes de realizar cada etapa posterior, analice profunda y exhaustivamente los avances y resultados de la etapa anterior, y realice los ajustes necesarios. Para un investigador novato tampoco sería superfluo elaborar, sobre la base de planes de trabajo e individuales, horarios diarios y semanales, cuya estricta observancia en el tiempo debería convertirse en la regla para lograr la autodisciplina.
3. Niveles del proceso creativo.
La forma más elevada de creatividad científica y técnica en el marco de la investigación es la invención, que convencionalmente se caracteriza por cinco niveles.
1er nivel: uso de un objeto ya hecho casi sin elección;
2do nivel: selección de un objeto entre varios;
3er nivel: cambio parcial del objeto seleccionado;
4to nivel: creación de un nuevo objeto o cambio completo del original;
Nivel 5: creación de un nuevo complejo de objetos.
Para una mejor comprensión de lo dicho, daremos ejemplos de invenciones en varios niveles.
Nivel 1. Se propone el diseño del mecanismo de barra de agujas de una máquina de coser. Para evitar que las telas sintéticas se apelmacen al coser, se rocía la aguja con una mezcla de aire y agua.
Se tomó una tarea ya preparada, ya que es bien conocida la necesidad de enfriar la aguja de la máquina al coser materiales con fibras sintéticas a altas velocidades. Se utiliza un concepto de búsqueda ya preparado: es necesario eliminar parte del calor y no se requiere una búsqueda especial de información, ya que hay formas más que suficientes de hacerlo. Se eligió una solución trivial: enfriar la aguja con una masa de aire y agua; los diseños de los pulverizadores son conocidos y no requieren ajustes para su implementación.
Nivel 2. En el mecanismo de piñón y cremallera, se utiliza una aguja desviadora para transportar las piezas de la máquina de coser para evitar que el material superior se atasque, trabajando en sincronía con la rejilla inferior.
En este problema, el concepto de búsqueda es obvio; los autores eligieron una de varias opciones de solución (desviación de la aguja a lo largo de la línea, mecanismo diferencial, etc.).
3 nivel. Para obtener condiciones de funcionamiento y modos de funcionamiento adecuados a los operativos, se ha propuesto un dispositivo de ensayo de desgaste que permite crear cargas complejas, no estacionarias y alternas en los pares cinemáticos ensayados de movimientos de rotación, balanceo y traslación, tanto de ciclo en ciclo y dentro de cada uno de los ciclos que se repiten con casi cualquier frecuencia.
Se modificó la conocida solución, que permitió simular en soportes las condiciones y modos de funcionamiento de pares cinemáticos de mecanismos, por ejemplo, máquinas de coser, en las que las cargas inerciales tienen una importancia predominante en comparación con las fuerzas de resistencia útiles.
Nivel 4. Se ha propuesto un método fundamentalmente nuevo para obtener una puntada de cadena que no se abre para prendas de vestir y se ha desarrollado una nueva solución de diseño para implementar este método.
Nivel 5. Se ha propuesto un método para obtener presiones ultraaltas mediante una descarga eléctrica pulsada dentro del volumen de cualquier líquido conductor o no conductor. Como resultado de esta invención, se descubrió un nuevo efecto: el choque electrohidráulico.
Aproximadamente el 80% de todas las invenciones pertenecen a los dos primeros niveles, mientras que las invenciones de los niveles más altos, que determinan un cambio cualitativo en la tecnología, representan sólo alrededor del 20%. Un estudiante que ha dominado los conceptos básicos de las disciplinas científicas generales y de ingeniería general, como lo demuestra la práctica, puede trabajar muy fructíferamente en inventos de los niveles 1 y 2.
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El desarrollo de la creatividad técnica de los estudiantes se considera hoy como una de las áreas prioritarias de la pedagogía. El desarrollo de la sociedad moderna exige cada vez más educación adicional e instituciones extraescolares para mejorar la calidad de la preparación práctica de los estudiantes para el trabajo después de terminar la escuela. Teniendo en cuenta estas condiciones, uno de los primeros lugares en la educación es la tarea de preparar a los estudiantes para el trabajo creativo, el desarrollo de habilidades creativas, que es un catalizador para la asimilación de nueva información científica y técnica. Es necesario, desde los primeros años escolares, inculcar en los estudiantes la capacidad de pensar creativamente, navegar por el creciente flujo de información científica y el deseo de autoeducarse. En el mundo, la tecnología se crea y mejora rápidamente, la ciencia se desarrolla y surgen nuevos conocimientos sobre la naturaleza. Por lo tanto, una de las tareas más importantes de la educación adicional es el desarrollo de la iniciativa creativa y las habilidades de independencia, diseño y racionalización de los estudiantes. En este sentido, está aumentando el papel de la creatividad técnica en la formación de un individuo capaz de realizar trabajos altamente productivos y actividades productivas técnicamente intensivas en el futuro.
El concepto de “creatividad” abarca todo tipo de actividad creativa, creatividad artística, musical, científica, técnica y muchos otros tipos.
El concepto de “creatividad técnica” depende del concepto de “creatividad”, como una especie de un género, y relativamente independiente debido a la existencia de un objeto independiente hacia el cual se dirige este tipo de actividad. Este objeto está definido por el concepto de “solución técnica”.
Una solución técnica es un medio práctico para satisfacer determinadas necesidades.
Entonces, la creatividad técnica es un tipo de creatividad cuyo propósito es crear soluciones técnicas que tengan novedad objetiva (mundial) y significado social.
El resultado de la interacción de la creatividad técnica y artística son los diseños industriales, las soluciones artísticas y de diseño de la aparición de soluciones técnicas bien conocidas, lo que ahora se llama comúnmente diseño. Como elementos de un sistema, todos los tipos de creatividad se desarrollan en interconexión e interacción. Por tanto, está claro que, si bien tiene características comunes con otros tipos de creatividad, cada tipo por separado, como proceso independiente, tiene sus propias características únicas, que se manifiestan en la variedad de formas, contenidos y estructuras del proceso creativo.
La forma principal y principal de organizar el trabajo creativo colectivo de los estudiantes en uno u otro campo de la ciencia, la tecnología o el trabajo técnico es un círculo. Una condición indispensable para su existencia es la voluntariedad. Esto se aplica no solo al hecho de que los escolares se unan a un círculo, sino también a determinar el contenido específico de sus actividades, elegir un tema, unirse a grupos, etc.
Con toda la diversidad de contenidos del trabajo, las actividades de cada círculo técnico contribuyen a la solución de determinados problemas pedagógicos. Funcionalmente, se pueden dividir en tres grupos: educativo, educativo y práctico.
La solución a los problemas del primer grupo es familiarizar a los estudiantes de una forma que les resulte comprensible con la importancia de la tecnología en la vida humana, con las principales direcciones del progreso científico y tecnológico, con las principales ramas de la producción industrial y agrícola para un determinado región económica. Ejemplos específicos revelan la importancia de la ciencia, sus leyes y patrones como fundamento de la tecnología moderna y base para predecir la tecnología del futuro (previsión con base científica). Los estudiantes se familiarizan con las principales profesiones de masas, con la organización y cultura del trabajo, con los métodos de trabajo de los innovadores e inventores, aprenden sobre posibles formas de aumentar aún más la productividad laboral y la eficiencia de la producción. Además, en el proceso de actividades de búsqueda y diseño, los escolares desarrollan intensamente el pensamiento técnico.
Las tareas del segundo grupo incluyen inculcar en los estudiantes el respeto por el trabajo, el deseo de seguir el ejemplo de los trabajadores, etc. Al mismo tiempo, la participación en la creatividad técnica contribuye al desarrollo de sentimientos patrióticos en la generación más joven, el orgullo por la los logros de su pueblo, su gloriosa historia, la destacada contribución de los científicos e inventores nacionales a la ciencia, la tecnología y la cultura mundiales. La actuación técnica amateur sirve como un medio eficaz para desarrollar y mejorar las cualidades morales de un individuo de acuerdo con los estándares éticos aceptados en nuestra sociedad, una actitud consciente y responsable hacia el aprendizaje y el trabajo.
En el proceso de creatividad nace algo cualitativamente nuevo, que se distingue por su singularidad, originalidad y singularidad sociohistórica. Creatividad técnica Como uno de los componentes más importantes de la cultura humana, tiene como objetivo crear medios de producción nuevos y más eficientes. Los tipos de creatividad técnica son invención, innovación, planificación, construcción y diseño.
Si el producto final, la corona de la actividad creativa en la ciencia es un descubrimiento, entonces en la tecnología es una invención. Apertura Se trata de un fenómeno, una ley, un ser vivo que ya existía, pero que antes no se conocía. Colón descubrió América, pero ésta existía antes que él. Franklin inventó un pararrayos que antes no existía. Hoy en día, un descubrimiento rara vez no va acompañado de invenciones, y viceversa, ya que cualquier avance hacia las profundidades de la materia, la expansión de la esfera del conocimiento requiere cada vez más medios técnicos nuevos, y la creación de los mismos tiene su límite cuando se utilizan sólo los viejos. reservas de conocimiento. Por tanto, la investigación científica está indisolublemente ligada a las actividades de ingeniería.
Invención Se reconoce una solución técnica a un problema que es novedosa, no obvia y aplicable industrialmente. Los objetos de la invención pueden ser un dispositivo, un método (incluidos los microbiológicos, así como los métodos de tratamiento, diagnóstico y prevención), una sustancia (incluidos los químicos y medicinales), una cepa de microorganismo, así como el uso de un dispositivo previamente conocido. Método, sustancia, cepa de microorganismo para un nuevo propósito. Teorías científicas, métodos para organizar y gestionar un hogar, símbolos, horarios, reglas, esquemas y métodos para realizar acciones mentales, algoritmos y programas para computadoras, proyectos y planos de distribución de estructuras, edificios, territorios, propuestas relacionadas únicamente con la apariencia de los edificios. no son reconocidos como inventos destinados a satisfacer necesidades estéticas.
Un tipo especial de creatividad técnica es la actividad de racionalización. Racionalización no reclama novedad fundamental cuando el objeto creado no se conoce en el nivel anterior de ciencia y tecnología, o no obviedad asociada con una reestructuración radical del objeto, como resultado de lo cual su descripción no se deriva de la descripción del anterior nivel de ciencia y tecnología. El significado de racionalización es mejorar e introducir una organización más conveniente del proceso de producción de acuerdo con las demandas sociales. La necesidad de racionalización surge, por regla general, cuando las capacidades de un objeto técnico no se utilizan lo suficiente.
Diseño - actividades de ingeniería para crear un proyecto, es decir. prototipo del objeto técnico propuesto (sistema). Durante el proceso de diseño, la investigación preliminar y el desarrollo del futuro objeto técnico se llevan a cabo a nivel del dibujo y otros medios simbólicos del diseño, sin recurrir directamente a la fabricación del producto en el material y probar sus prototipos.
Construcción - actividad de ingeniería, que consiste en crear, probar y probar prototipos de diversas opciones para un futuro objeto técnico (sistema). Se acompaña de operaciones de cálculo, análisis y síntesis, teniendo en cuenta requisitos tales como simplicidad y rentabilidad de fabricación, facilidad de uso, cumplimiento de determinadas dimensiones y elementos estructurales existentes. A partir del prototipo, el diseñador, que participa en el diseño en su etapa final, calcula características específicas que tienen en cuenta las particularidades de la fabricación del objeto en una determinada instalación de producción.
Diseño - Diseño y actividad artística para crear objetos técnicos con propiedades estéticas. El diseño integra el diseño artístico de productos industriales, modelando la actividad vital del usuario de estos productos y modelando las conexiones “persona-cultura” (moda, estilo, valores del consumidor, etc.). Debido a esto, la actividad de un diseñador está directamente relacionada con el uso generalizado de los logros en las ciencias técnicas, naturales y humanas.
Todo ingeniero debe dominar los métodos de la creatividad técnica. Por supuesto, sería ingenuo esperar encontrar una forma confiable y universal de resolver problemas técnicos, construyendo algún tipo de algoritmo que permita realizar descubrimientos e invenciones sin mucha dificultad. Al mismo tiempo, se están desarrollando métodos de diseño y construcción exploratorios. Está surgiendo una nueva disciplina científica: eurología técnica. Ilustra de manera convincente el hecho de que la creatividad técnica es un proceso dialéctico, cuya descripción requiere el dominio de conceptos tales como contradicción dialéctica, experimento mental, objeto idealizado, etc.
Métodos
Método como conjunto de reglas, técnicas y operaciones para el desarrollo práctico y teórico de la realidad sirve principalmente para obtener y fundamentar conocimientos objetivamente verdaderos. Los métodos utilizados en la ciencia son una medida de su madurez y perfección, un indicador de las relaciones que en ella se han desarrollado. La historia de su desarrollo y la psicología de la creatividad indican que las cosas nuevas en el conocimiento nacieron no tanto mediante la mejora de las cualidades psicológicas de los individuos, sino mediante la invención y mejora de métodos de trabajo confiables. "Con un buen método, incluso una persona sin mucho talento puede hacer mucho, pero con un mal método, incluso una persona brillante trabajará en vano y no recibirá datos valiosos y precisos", escribió I.P. Pavlov (36, pág. 16). Como señaló acertadamente Leonardo da Vinci, los métodos advierten a los inventores e investigadores contra la promesa a sí mismos y a otros de cosas que son imposibles.
La naturaleza de los métodos está determinada significativamente por el tema de estudio, el grado de generalidad de las tareas, la experiencia acumulada y otros factores. Los métodos que son adecuados para un área de investigación científica resultan inadecuados para lograr los objetivos en esas áreas. Al mismo tiempo, somos testigos de muchos logros destacados como consecuencia de la transferencia de métodos que han demostrado su eficacia en unas ciencias a otras ciencias para resolver sus problemas específicos. Así, se observan tendencias opuestas en la diferenciación e integración de las ciencias en función de los métodos utilizados.
La doctrina de los métodos se llama metodología. Busca organizarlos, sistematizarlos, establecer la idoneidad de su aplicación en diversos campos, responder a la pregunta de qué tipo de condiciones, medios y acciones son necesarios y suficientes para alcanzar determinados objetivos científicos y, en última instancia, obtener nuevos conocimientos objetivamente verdaderos y justificados.
Las reglas ocupan un lugar central en la estructura del método. Regla existe una prescripción que establece el procedimiento para lograr un determinado objetivo. Según Hegel, la regla consiste en subsumir lo particular bajo lo general. Una regla es una declaración que refleja un patrón en un área temática determinada. Este patrón se forma conocimiento básico normas. Además, la norma incluye un determinado sistema de normas operativas que aseguran la “suma”, es decir conectando medios y condiciones con la actividad humana.
El conocimiento básico integra los resultados de una amplia variedad de ciencias. Se puede distinguir el contenido científico filosófico, científico general y científico específico del método científico. Un lugar especial en el conocimiento básico pertenece a su componente en forma de objeto, consagrado en diversos tipos de técnicas.
Contenido filosófico constituyen las disposiciones de la lógica (dialéctica y formal), la ética y la estética. Todos ellos, con la posible excepción de las leyes de la lógica formal, no existen en forma de un sistema rígido de normas, recetas o instrucciones técnicas y están fijados en las directrices más generales del conocimiento científico. En sentido figurado, la filosofía es una brújula que ayuda a determinar la dirección correcta, pero no un mapa en el que se traza de antemano el camino hacia la meta final. El valor metodológico de la filosofía depende directamente de en qué medida se basa en el conocimiento de las conexiones universales esenciales en el mundo objetivo.
Los conceptos cuyas disposiciones son válidas en relación con una serie de disciplinas científicas fundamentales y privadas, constituyen Conocimientos básicos de carácter científico general. Estas son las disposiciones de las matemáticas, la cibernética teórica, la semiótica, la teoría de sistemas, la sinergética y otras ciencias que operan con los conceptos de información, complejidad, sistema, estructura, autoorganización, modelo, control, elemento, signo, algoritmo, probabilidad, diversidad. , homomorfismo, etc. Los métodos de estas ciencias han penetrado profundamente en las más diversas ramas del conocimiento moderno.
El conocimiento sobre el conjunto de principios y métodos utilizados en una disciplina científica particular constituye el núcleo. metodología científica específica. Por ejemplo, la investigación en biología, física, química, etc. cuenta con un conjunto específico de herramientas metodológicas. Al mismo tiempo, los resultados de estas ciencias pueden traducirse en métodos de ciencias más específicas. Por ejemplo, para el conocimiento técnico, la ley de conservación y transformación de la energía, la segunda ley de la termodinámica, que prohíbe trabajar en la invención de una "máquina de movimiento perpetuo", son de gran importancia regulatoria. La estrecha conexión de las actividades de ingeniería con las necesidades prácticas requiere la consideración oportuna en las ciencias técnicas de regulaciones de naturaleza socioeconómica diversas y rápidamente cambiantes.
El conocimiento aplicado al nivel objetivo-sensorial de algunas investigaciones científicas constituye la base de su técnicas. EN En la investigación empírica, la metodología asegura la recopilación y el procesamiento primario de datos experimentales, regula la práctica del trabajo de investigación científica: actividades experimentales y de producción. El trabajo teórico también requiere una metodología propia. Aquí sus prescripciones se relacionan con actividades con objetos expresados en forma simbólica. Por ejemplo, existen métodos para varios tipos de cálculos, descifrar Rostov, realizar experimentos mentales, etc. En la etapa temporal del desarrollo de la ciencia, tanto a nivel empírico como teórico, la tecnología informática desempeña un papel extremadamente importante. Sin él, los experimentos modernos y el modelado de diversos procedimientos computacionales son impensables.
Cualquier técnica se crea sobre la base de niveles más altos de conocimiento, pero es un conjunto de instalaciones altamente especializadas, que incluyen restricciones bastante estrictas: instrucciones, proyectos, estándares, condiciones técnicas, etc. En el nivel de la metodología, las instalaciones que existen idealmente en el pensamiento de una persona parecen fusionarse con operaciones prácticas, completando la formación del método. Sin ellos, el método es algo especulativo y no tiene acceso al mundo exterior. A su vez, la práctica de la investigación es imposible sin el control desde entornos ideales. Un buen dominio de la técnica es un indicador de alta profesionalidad.
Los métodos científicos se pueden dividir por diferentes motivos, dependiendo de las tareas que implica su uso. Está permitido, en particular, hablar de los métodos generales y específicos, prácticos y lógicos, empíricos y teóricos, utilizados en el descubrimiento y la justificación. General llamamos métodos que se utilizan en la cognición humana en general, mientras que específico - aquellos que son utilizados sólo por la ciencia. Los primeros incluyen análisis, síntesis, abstracción, comparación, inducción, deducción, analogía, etc.; al segundo: observación científica, experimentación, idealización, formalización, axiomatización, ascenso de lo abstracto a lo concreto, etc. Práctico Son métodos que se aplican en la práctica, es decir. nivel objetivo-sensorial del conocimiento científico, mientras desafío para la mente Los métodos son “cifras” lógicas que son el resultado de una generalización de acciones prácticas repetidas miles de millones de veces. Los primeros incluyen observación, medición, experimento práctico, modelado de sujetos, los segundos incluyen prueba, explicación, derivación de consecuencias, justificación, experimento mental, modelado simbólico, etc. Al mismo tiempo, la observación, la medición, el experimento práctico, el modelado de sujetos pertenecen a empírico métodos, así como las evidencias o conclusiones que los acompañan y se “fusionan” con ellos. Los mismos métodos que la idealización, el experimento mental, el ascenso de lo abstracto a lo concreto son teórico. Hay métodos adaptados principalmente para fundamentar el conocimiento (experimento, prueba, explicación, interpretación), mientras que otros “trabajan” más para el descubrimiento (observación, generalización inductiva, analogía).
Merecen una conversación especial métodos de creatividad científica y técnica, en cuyo proceso se combina la investigación científica, el descubrimiento de algo nuevo, con su creación, invención. La asignatura de creatividad científica y técnica sintetiza las cualidades de un científico y un ingeniero. Su tarea más importante es someter el conocimiento que registra las acciones de las fuerzas naturales fundamentales a un procesamiento rígido y dirigido y crear un dispositivo técnico artificial (artefacto) capaz de realizar algunas de las tareas operativas de una persona.
Si en el descubrimiento son de importancia decisiva métodos como el análisis, la abstracción, la explicación y la experimentación, en la invención pasan a primer plano la observación, la medición, el modelado y la síntesis (construcción). La concretización reemplaza a la abstracción, la limitación reemplaza a la generalización. El proceso de idealización es reemplazado por el proceso opuesto: la eliminación de los objetos idealizados, reemplazándolos con abstracciones que tienen un contenido visual objetivo. En este nivel no hay lugar para la aproximación, la divagación de la mente y la especulación, porque el pensamiento se prueba con la práctica. directamente confirmado o refutado de la manera más obvia.
La creatividad es una actividad humana encaminada a crear algo cualitativamente nuevo, nuevos valores materiales y espirituales. La creatividad se opone a la actividad reproductiva, reproduciendo patrones existentes según algoritmos de acción conocidos. La capacidad de ser creativo es una de las características más importantes y llamativas del hombre como ser racional y espiritual. El hombre es un creador. El pensamiento creativo requiere libertad de estereotipos, emancipación y la capacidad de liberarse de patrones y estándares habituales. En la creatividad, más que en otro tipo de actividad, las emociones son importantes, la pasión y la capacidad de experimentar la alegría de la satisfacción con lo creado. Para ello, la creatividad no debe ser la autoalienación ni el resultado de la coerción, sino la autorrealización de una persona.
La creatividad de ingeniería (técnica) es un tipo especial de creatividad. Un ingeniero significa un innovador, un inventor. La actividad técnica también puede ser tanto productiva como reproductiva. Al igual que en las actividades de investigación, en las actividades de ingeniería y diseño, el pensamiento formulaico, algorítmico, lógico y heurístico, la imaginación creativa, la intuición, el conocimiento y la capacidad irracional para encontrar soluciones no estándar están entrelazados. Además de resolver problemas teóricos y prácticos estándar, cuando el algoritmo de solución se conoce de antemano, también tenemos que lidiar con problemas extraordinarios que requieren un enfoque creativo y el desarrollo de soluciones fundamentalmente nuevas. La actividad de un inventor es de la naturaleza más creativa. Desafortunadamente, el proceso de formación de ingenieros no siempre realiza la tarea de desarrollar tales habilidades, centrándose generalmente en el desarrollo de habilidades de acciones algorítmicas. A menudo, en los inventos innovadores más complejos, como en los descubrimientos científicos, el papel principal lo desempeña la intuición, un avance hacia lo desconocido. Lo siguiente es una cuestión de técnica, de elaboración metódica y sistemática de la idea, de un conjunto de procedimientos lógicos.
En la invención, el diseño y la creatividad, siempre hay una lucha entre lo nuevo y lo viejo, el futuro con el pasado, la superación del dogmatismo y la inercia, el conservadurismo y la tradición. Los creadores del barco de vapor (Fulton, 1803) y de la locomotora de vapor (Stephenson, 1814) se abrieron camino a través del ridículo, los malentendidos, la inercia y la ignorancia. El camino extensivo del desarrollo (el camino de menor resistencia) requiere el menor esfuerzo intelectual. Contiene menos riesgos e incógnitas.
La creación de cualquier objeto técnico fundamentalmente nuevo es el resultado de la creatividad. El hombre vive en un mundo tecnológico creado artificialmente, donde alguien inventó por primera vez millones de tipos de productos. La historia no ha conservado los nombres de los inventores de la antigüedad; los nombres de los creadores de los inventos más importantes del siglo XVII y principios del XX son bien conocidos. Hay millones de ingenieros que realizan trabajos rutinarios, monótonos y repetitivos. Pero hay genios solitarios que logran avances hacia algo nuevo. Los grandes inventos también son únicos y llevan el sello de la autoría, al igual que las obras de arte. Incluso sus nombres inmortalizan los nombres de los autores: Torre Eiffel, fusil de asalto Kalashnikov, Diesel, Martin, etc. En el siglo XX, los nombres de los inventores también son poco conocidos por la sociedad: se ha intensificado la tendencia a cambiar la naturaleza de la actividad inventiva y de diseño: de individual y de autor a colectiva e impersonal. Pero en cualquier caso, detrás de cada nueva solución técnica se esconde el trabajo creativo de personas concretas.
La demanda de creatividad en ingeniería crece constantemente: la necesidad de nuevas tecnologías crece más rápidamente, las tecnologías existentes se vuelven obsoletas más rápidamente, la complejidad de las nuevas tecnologías aumenta y la necesidad de reducir el tiempo de desarrollo de las innovaciones aumenta. La creciente complejidad de los dispositivos técnicos está determinada por un aumento en el número de piezas, materiales utilizados y procesos físicos.
La capacidad para la creatividad, incluida la creatividad técnica, es en gran medida innata y es una inclinación. Pero también puede desarrollarse y depende de un proceso de aprendizaje bien organizado, de condiciones que estimulen o supriman la actividad creativa. Los expertos han desarrollado muchos métodos de ingeniería creativa. Cada método es un conjunto de reglas que le permiten encontrar una nueva solución. A primera vista esto parece incompatible. ¿Cómo se puede encajar la actividad heurística en un algoritmo? ¿Cómo se pueden encontrar reglas de plantilla para encontrar soluciones que no sean de plantilla? Sin embargo, estas reglas las formulan especialistas y entre los ingenieros el concepto de "algoritmo de invención" no sorprende.
Hay varias etapas en la creación de un objeto técnico, cada una de las cuales va acompañada de un método de descripción adecuado. La transición de un método de descripción de un objeto a otro se realiza sobre la base de los procedimientos de abstracción y concreción.
1) Se formula y describe la necesidad para satisfacer la cual se crea el producto (se determina su función).
2) Se define y describe una función técnica: una operación física (transformación de materia, energía, información) con cuya ayuda se satisface la necesidad.
3) Se forma y describe la estructura funcional del producto. En este caso, para cada elemento del sistema se determina su función, su funcionamiento físico, indicando los flujos entrantes y salientes de materia, energía e información.
4) Se formula y describe el principio físico de funcionamiento, se elabora un diagrama esquemático del producto, en el que el lugar de cada elemento lo ocupa un objeto físico específico.
5) Se diseña el producto, surge una solución técnica. Ya es más específico, porque Se agregan las siguientes características: la forma y el material de los elementos, la disposición relativa de los elementos en el espacio, los métodos de conexión de los elementos, la secuencia de interacción de los elementos en el tiempo, las proporciones de parámetros fundamentalmente importantes.
6) Se crea un proyecto de producto. Ya indica todos los parámetros necesarios para crear el producto, incluidas dimensiones específicas y otros indicadores cuantitativos.
Así, al pasar de la primera etapa a la sexta, se produce una concretización y se crean descripciones cada vez más detalladas del producto futuro. La primera descripción más abstracta puede implementarse mediante muchas soluciones técnicas específicas; cada solución técnica puede implementarse en varios proyectos, pero cada proyecto conduce a la fabricación de un solo tipo específico de producto. Esto es claramente evidente en la historia de la tecnología. Si surgiera una necesidad objetiva de un determinado producto técnico, y en este caso debería considerarse objetiva una necesidad que no depende de personas individuales, entonces muchos inventores podrían intentar crear dicho producto. La misma necesidad podría llevar a la creación de soluciones técnicas fundamentalmente diferentes. Las pruebas y la aplicación práctica finalmente llevaron al hecho de que una o más de las soluciones más efectivas permanecieron. Y los proyectos específicos ya eran modificaciones menores de la misma solución exitosa. 1
La compleja tecnología moderna ya no permite la posibilidad de una actividad inventiva basada únicamente en el conocimiento empírico, como era el caso en la época de los genios autodidactas, requiere investigaciones y conocimientos teóricos profundos y variados; Y si antes una persona podía combinar las funciones de inventor, diseñador, diseñador, tecnólogo, ahora se profundiza la diferenciación de este tipo de actividades y la especialización de la profesión de ingeniero. Se distinguen las actividades de investigación, diseño, diseño e ingeniería tecnológica.
¿Qué papel juega la estética en la creatividad de la ingeniería? La estética es la ciencia de la belleza. Lo bello se siente independientemente de la posibilidad de su uso utilitario. En otras palabras, algo que es prácticamente inútil puede resultar bello para una persona. Incluso en el arte aplicado es necesario distinguir entre el propósito utilitario de un objeto y su diseño artístico. A menudo, a la hora de elegir un producto, el consumidor sacrifica funcionalidad y practicidad en favor de criterios estéticos. Para las personas que no están familiarizadas con las tareas de la creatividad en ingeniería, puede parecerles que el criterio estético al crear tecnología se tiene en cuenta sólo en el diseño externo de los productos de consumo. De hecho, el criterio estético juega un papel importante en la etapa de invención y diseño de un producto. La belleza funcional de un producto puede hablar de una solución técnica perfecta, óptima, sencilla y al mismo tiempo eficaz. Observar tal resultado en el propio inventor puede provocar un placer estético similar al que experimenta una persona con gusto al contemplar una obra de arte o imágenes de la naturaleza. Por analogía, cabe señalar que a la hora de elegir una determinada teoría en la ciencia, también se puede tener en cuenta el criterio estético. La belleza de una teoría puede indicar su verdad. Aunque este criterio no puede ser el principal por su subjetividad. La definición de belleza varía demasiado de persona a persona.
Lista de áreas de creatividad técnica. 4. Deportes y técnicas 1. Modelismo de aviones 2. Modelismo de cohetes y espacio 3. Modelismo de barcos 4. Modelismo de automóviles 5. Modelismo de autos de pista 6. Karting 7. Deportes de motor, 8. Deportes de motor 9. Radiodeportes 10. Orientación y radiogoniometría 11. Radiocomunicaciones 12. Ala delta y parapente 13. Náutica. 1. Científico, técnico y temático 1. Cosmonáutica 2. Cosmofísica y astrofísica 3. Ciencias de la tierra y ambientales 4. Creatividad científica y técnica con los fundamentos de TRIZ 5. Radioelectrónica 6. Física 7. Química 8. Matemáticas 9. Astronomía. 2. Modelado técnico inicial 1. Modelado técnico inicial 2. Juguete electrificado. 5. Tecnologías informáticas 1. Programación 2. Tecnologías de usuario 3. Infografía, sistemas editoriales 4. Tecnologías WEB, telecomunicaciones 5. Tecnologías de Internet. 3. Producción y técnica 1. Metalurgia 2. Diseño y modelado técnico 3. Carpintería y diseño 4. Ingeniería eléctrica 5. Automatización electrónica 6. Cibernética técnica 7. Robótica 8. Pequeña mecanización 9. Diseño de equipos de pequeño tamaño 10. Automotriz 11 Modelismo ferroviario 12 Modelismo politécnico. 6. Artístico y técnico 1. Diseño 2. Fotografía 3. Cine, vídeo 4. Arte Judicial 5. Animación 6. Joven artesano.
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