Горлатов А.С.

ФГБОУ ВПО “Калининградский государственный технический университет”, Россия

инженерные знания, изобретательское творчество и развитие технической науки

Инженерные знания занимают особое место в системе общечеловеческих знаний. Главная их особенность заключается в том, что они служат делу создания новых средств производства, средств осуществления технологических процессов и в конечном счете – повышения производительности труда людей, определяющей общественное развитие. Можно сказать, что общая сумма инженерных знаний определяет собой потенциал возможного развития и совершенствования творческого объекта, содержащего инженеров – носителей этого потенциала, например, в системе отдельного производства, промышленности в целом и т.д.

Очевидно, что потенциал инженерных знаний следует рассматривать и оценивать в двух аспектах:

· в формировании и создании потенциала, т.е. в накоплении инженерных знаний;

· в использовании потенциала, т.е. в практической реализации накопленных инженерных знаний.

Значимость же накопленных инженерных знаний необходимо оценивать масштабами и полнотой их использования. Это следует из того, что инженерные знания сами по себе, образно говоря, не имеют ценности, если они не преобразуются в результат деятельности инженера, несущего такие знания. Как видим, в отличие от знаний, например, в области истории, отдельных видов искусства и науки, инженерные знания в процессе их использования обретают материальное содержание в виде новых способов и средств осуществления соответствующих технологических процессов. Если этого не происходит, то можно судить либо об отсутствии необходимых инженерных знаний, либо о неумении использовать знания при решении практических инженерных задач.

Инженерные задачи, решаемые на основе инженерных знаний, являются, как правило, многовариантными. Это означает, что при решении одной и той же инженерной задачи по одинаковым входным или начальным данным можно получить разные конечные результаты. При этом все полученные результаты могут быть правильными, но какой-либо из них оказывается предпочтительным, т.е. полнее соответствует заданному целевому назначению. Такой результат принято считать оптимальным при решении инженерной задачи.

Как видим, в отличие от задач чисто математических или научных, которые могут быть многовариантными лишь по способам их решения, инженерные задачи многовариантны не только по способам их решения, но и по значениям получаемых конечных результатов. Многовариантность решений во многом определяет творческий характер инженерных задач, что нельзя не учитывать при подготовке специалистов технической направленности.

Поскольку многовариантное решение инженерных задач осуществляется путем использования потенциала инженерных знаний, студенты технического вуза – будущие инженеры должны быть хорошо подготовлены к такому решению практических задач средней и повышенной сложности. Вузовская же практика изучения и освоения специальных технических дисциплин говорит о том, что она повторяет (копирует) методы обучения, принятые в средней школе, когда при решении задачи известны входные данные и ответ на решение задачи в виде единственно возможного результата. Очевидно, что при этом нельзя говорить о каком-либо многовариантном творческом решении технических задач и о формировании у обучаемых навыков творческого мышления.

В аспекте необходимости эффективного использования инженерных знаний при решении технических задач отметим, что у специалистов различных отраслей промышленности объективно утвердилось убеждение в том, что настоящий инженер должен уметь творчески решать инженерные задачи любой степени сложности. Здесь полезно сказать о том, что профессиональную подготовку будущих инженеров можно качественно улучшить путем приобщения студентов к изобретательству по темам соответствующей инженерной специальности [1-11].

Решение изобретательских задач также базируется на многовариантности и творческом поиске предпочтительного – оптимального результата. Высокий уровень творчества при решении изобретательских задач определяется требованием “новизны” получаемого конечного результата. Не случайно, изобретения по соответствующим темам являются весьма желательными составляющими в работах аспирантов и докторантов как показатели оптимальности и новизны в результатах их научных работ.

Поскольку изобретательство, как процесс решения инженерных задач, характеризует собой высший уровень инженерного творчества, оно может и должно служить делу подготовки высококвалифицированных специалистов для промышленности.

Изобретательство, как творческий процесс, привлекает студентов, они с интересом в нем участвуют, приобретая знания и опыт, необходимые для будущей инженерной деятельности. Парадокс, однако, заключается в том, что при большой и важной роли изобретательства в деле развития творческих способностей обучаемых примеры вовлечения студентов технических вузов в изобретательский процесс малочисленны либо отсутствуют вообще. Одна из причин такого положения кроется в отсутствии методик обучения студентов практическому решению изобретательских задач.

Многолетний опыт автора по руководству изобретательской работой студентов показывает следующее [3-10]:

· предпочтительным является путь обучения изобретательству в системе постоянно действующего студенческого кружка;

· студенты включаются в работу кружка с младших курсов (преимущественно со второго курса), при этом студент выбирает по рекомендации тему будущего исследования, наработки по которой становятся основным результатом его выпускной квалификационной работы (дипломного проекта);

· методика обучения студентов изобретательству предполагает участие в процессе изобретательства как студента – обучаемого, так и преподавателя – обучающего.

Об эффективности разработанной методики говорит, например, тот факт, что за последние десять лет (1999-2009г.) студентами, участвующими в работе кружка, на разработки в их дипломных проектах получен 31 патент на изобретения.

Непосредственное участие обучающего в изобретательском процессе предполагает хорошее знание теории решения изобретательских задач либо большие навыки их практического решения. Такие требования к обучающему определяют собой возможность успешной разработки методики и ее внедрения в процесс обучения студентов изобретательству.

Студенты, участвующие в работе кружка изобретательского творчества, практически решают две задачи:

· развитие у них навыков решения инженерных изобретательских задач средней степени сложности;

· развитие у будущих инженеров постоянного стремления к участию в творчестве и поиску новых изобретательских решений.

Успешное же решение обеих задач предполагает наличие и активное использование методики обучения студентов изобретательству. Можно сказать, что методика, как форма организации процесса обучения изобретательству, подпитывает интересы студентов к участию в изобретательском творчестве и их уверенность в достижении конечных результатов в виде патентов на изобретения, в которые преобразуются решенные ими инженерные задачи. При отсутствии методики, когда возможность получения такого результата мала или исключена, студент, занимаясь в кружке, будет, образно говоря, лишь толочь воду в ступе.

Подготовка высококвалифицированных специалистов для промышленности и активное развитие отечественной технической науки, как известно, являются приоритетными задачами технических университетов. Примечательно, что решение таких задач обеспечивается системой расширения и углубления инженерных знаний в совокупности с развитием изобретательского творчества обучаемых.

Новые технические знания являются, как правило, результатами разработок новых технологических процессов и средств их осуществления либо результатами совершенствования уже известных технологических процессов и соответствующих им средств (машин, аппаратов, устройств, механизмов и др.). Характерно, что разработки новых и совершенствование уже известных способов и средств осуществления технологических процессов обеспечиваются путем использования преимущественно новых более предпочтительных изобретательских решений.

Сказанное говорит о том, что как техническая наука, так и подготовка высококвалифицированных инженеров для промышленности должны быть тесно связаны с изобретательским творчеством.

Существование взаимосвязи технической науки, инженерных знаний и изобретательского творчества весьма ощутимо, например, при исследовании технологических процессов и оборудования пищевых производств. Как известно, технологические машины в своем эволюционном развитии подлежат совершенствованию с момента начала их эксплуатации. Вызвано это необходимостью повышения производительности труда людей, эксплуатирующих технологическое оборудование. Если машина перестает обеспечивать общественно необходимый прирост производительности труда людей, она оказывается “морально” устаревшей. Такая машина подлежит замене новой машиной того же целевого назначения, обеспечивающей большую производительность. “Моральное” старение технологических машин, как и старение технологических процессов, вынуждает инженеров проводить параллельные исследования нескольких объектов одного и того же назначения. Иначе говоря, инженеры – конструкторы должны работать на перспективу, т.е. иметь несколько патентов на изобретения различного уровня совершенства однородных объектов исследования.

Оценивая взаимосвязь инженерных знаний, изобретательского творчества и технической науки, нельзя не учитывать качественного многообразия инженерных задач, практически решаемых в производствах любой отрасли промышленности. Более определенно эту мысль можно выразить так: не всякая область инженерных знаний (существующих и новых) является подлинной наукой. Объективным критерием соответствия области инженерных знаний технической науке может служить наличие математического аппарата, посредством которого раскрываются (выражаются) и оцениваются эти знания.

Например, объективно оценивая работу кухарки, никто не назовет получаемый при этом промежуточный или конечный результат научным. Парадоксально, но факт, если такую же практическую работу выполняет аспирант, то получаемый результат нередко выдается в качестве нового научного результата. Субъективность такой оценки результатов работы аспиранта очевидна, поскольку в обоих примерах нет математического обоснования научности используемых и получаемых инженерных знаний.

Как известно, нет понятия ”технологическая наука”. Это говорит о том, что сама по себе технология, т.е. инженерные знания непосредственно составляющие ту или иную технологию, не образуют областей знаний подлинной науки. Практическое же осуществление составляющих технологии (ее элементов) посредством многообразия соответствующих способов и средств генерирует появление новых научных знаний в области технической науки. Таким образом, источником формирования новых научных знаний в технической науке являются не технологии непосредственно, а способы и средства реализации элементов, составляющих эти технологии.

Резюме. Сочетание инженерных знаний и изобретательского творчества с их математическим аппаратом служит основой формирования подлинной технической науки.

Литература:

1. Горлатов А.С. Обучение студентов технического вуза изобретательскому творчеству / А.С. Горлатов // Высш. техн. образование: качество и интернационализация: Тр. IV междунар. науч.- практ. конф.- Томск. Тип. ТПУ, 2000.- С. 77.

2. Горлатов А.С. Эффективность взаимосвязи изобретательского творчества и самостоятельной работы студентов / А.С. Горлатов // Новые образовательные технологии в вузе: Тез. докл. Всероссийской науч.-метод. конф.- Екатеринбург. УГТУ, 2001.- С. 105.

3. Горлатов А.С. Техническое творчество как компонент университетского инженерного образования / А.С. Горлатов // Формирование проф. культуры специалистов XXI века в техн. ун-те: Тр. 2-й междунар. науч.-практ. конф. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002.- С. 546-553.

4. Горлатов А.С. Методические основы развития изобретательского мышления студентов технического вуза / А.С. Горлатов // Современные проблемы модернизации образовательного процесса: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф.- Самара. СамГАСА, 2002.- С. 56-58.

5. Горлатов А.С. Методические основы развития изобретательского творчества студентов технического вуза / А.С. Горлатов // Известия КГТУ.- Калининград, 2003.- № 3.- С.11-19.

6. Горлатов А.С. Изобретательское творчество студентов – доминанта университетского инженерного образования / А.С. Горлатов // Формирование проф. культуры специалистов XXI века в техн. ун-те: Тр. 3-й междунар. научн.-практ. конф. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2003.- С. 461-466.

7. Горлатов А.С. Изобретательское творчество обучаемых в системе университетского инженерного образования / А.С. Горлатов // “Наука и образование – 2004”: Материалы междунар. науч.-техн. конф.: В 6 ч.- Мурманск: МГТУ, 2004.- Ч. 1.- С. 69-73.

8. Горлатов А.С. Изобретательское творчество студентов в аспекте совершенствования университетской подготовки инженеров /А.С. Горлатов // “Наука i ocвima - 2005”: Материалы VIII междунар. науково-практичноi конференцıi: Днiпропетровськ, 2005.- С. 62-66.

9. Горлатов А.С. К развитию изобретательского творчества студентов как доминанты совершенствования университетской подготовки инженеров / А.С. Горлатов // Научное обозрение.- М.: Наука, 2006.- № 4.- С. 188-191.

10. Горлатов А.С. К развитию методов обучения студентов технического вуза изобретательскому творчеству / А.С. Горлатов // Научное обозрение.- М.: Наука, 2007.- № 5.- С. 179-183.

11. Горлатов А.С. Изобретения студентов как показатель совершенства университетской подготовки инженеров / А.С. Горлатов // Вестник РАЕН.- Калининград: ФГОУ ВПО “КГТУ”, 2008.- С. 176-182.