Формирование креативного мышления. 5. Методологические основы.
Вконце 4-го сообщения был дан такой вариант алгоритма поиска креативных решений:
1. Декомпозициясистемы (например, производства) по типовым уровням иерархии (например,производство - цех - установка - аппарат - контактная ступень - молекулярныйуровень) по вертикали и по горизонтали.
2. Идентификация исходного уровня.
3. Выявление лимитирующего уровня иерархии.
4. Определение кинетических характеристикпроцесса на лимитирующем уровне.
5. Подбор креативных средств и методовоптимизации из базы данных методов сучетом комбинированного подхода, совмещения, принципов соответствия, мспользования синергии и др.
Ключевыммоментом алгоритма является то, что при создании креативного проекта в качествебазы используется системный подход., являющийся не просто сводом определений,правил, законов, а идеологией креативнойдеятельности. В связи с этим неверным было бы при обучении студентов ограничиться одной лекцией по системному анализу или даже одним спецкурсом.
Этопонимают во многих университетахУкраины, где для обобщения дисциплин, связанных с исследованием ипроектированием сложных систем чащеиспользуется не термин «системный подход», а термин «системные исследования». В настоящее времясистемный подход подвергается осмыслению и используется философами, биологами,кибернетиками, физиками, инженерами, экономистами и другими специалистами.Системные представления все шире включаются в учебный процесс многих вузов, и внастоящее время такие курсы, как «Теория систем», «Системный анализ»,«Системология», включены в качестве дисциплин базового образования в учебные планы для многих специальностей. Системный подход вошел и в современную теориюорганизации управления как особо востребованная методология научного анализа имышления. К сожалению, мышление человека несистемно: люди не успели в процессеэволюции выработать системное видение мира. Способность к системному мышлениюстала одним из требований к современному руководителю, менеджеру. Но сегоднясистемное мышление уже становится неделом свободного выбора, а производственной необходимостью.
Мноюс коллегами сделана попытка решениязадачи развития системного мышления и углубления креативной подготовки специалистовне только путем использования системных дисциплин в качестве профилирующих, базовых, но и путем использования системныхподходов в других профилирующих спецкурсах на протяжении всего образовательного цикла. Кроме того, помняо китайской мудрости ”чтобы плавать,надо плыть” мы включили при изложении ряда спецкурсов в качестве примеров изложение принятых многими странами концепций,программ, методик, основанных наиспользовании системных методов. Это не просто оживило достаточно сухие спецкурсы, но замкнуло их в структурно –логическую цепь, которая может статьбазой для креативной деятельностиспециалиста, для которой наиболее перспективной представляется реализацияпринципов устойчивого развития с решением экологических, экономических и социальныхпроблем за счет ориентации на развитие среднего и малого бизнеса, использования высокого инновационного потенциала и рыночных механизмовхозяйствования на базе системногоанализа и современных информационных технологий. Вот что у нас вышло приреализации этих идей в течении последних8 лет практической работы по подготовке бакалавров,специалистов и магистров в областихимической техники.
Навтором курсе студенты изучаютспециальный курс ”Теория техническихсистем”, в котором им дают не толькопонятия и основы системологии, не только основные системные принципы и законы, но и основные положения Концепции устойчивогоразвития (КУР), которая принята почти 20 лет назад на саммите в Рио (к сожалению, Украина так и неразработала ее национальнойверсии). Замечу, что смысл изучения КУР уже на втором курсе заключается в том, что она рассматривается как идеология креативной деятельности. Почему этонеобходимо? Трудно представить себе,чтобы молодой человек ни с того, ни с сего решил стать креативным, кпримеру, изобрести неизвестно что изачем. Опыт показывает, что так не бывает. Все разговоры из серии ”и тутего осенило!” беспочвенны. По своему опыту знаю, что ни одного изобретения издобрых четырех сотен не пришло в мою головуслучайно. Всегда предшествовала постановка задачи, выработка какой-то методики поиска решения, достаточномучительный поисковый период ианалитические исследования и только после всего этого ”осеняло”. Так вот,постановка и формулирование задачи являются едва ли не самым трудным этапом работы, и в этом значительнуюпомощь оказывают методы системного анализа и, собственно, КУР.
Послегодичного перерыва, вызванного необходимостью изучения ряда профилирующих ибазовых курсов, без знания которых дальнейшеелогически правильное обучение системным методам просто невозможно, начетвертом курсе студентам дают впродолжение первого базового системного курса – его продолжение, специальный курс ”Оптимизация техническихсистем”. Вот здесь, должен остановитьваше внимание на важном методологическомаспекте этого курса. Обычно он строится на использовании математическихметодов, в частности математического моделирования, с помощью которого можноисследовать свойства и поведение системы. Но, ведь, все мышление человека — посути моделирование на основании имеющейся информации, и другого способа мыслитьу человечества пока нет. И любое представление об объекте (системе), любоеобобщение имеет свою область применимости, в рамках которой оно будет совершенноправильным, а за пределами — вполне может оказаться неверным. Многие нашипроблемы возникают не потому, что мы пользовались неправильной моделью, апотому, что мы ее применяли не там, где она может работать. В то же время, ужедавно было замечено, что одно и то же явление можно описать по-разному,построить разные модели, но ни одна из них не будет исчерпывающей. Не можетбыть отображена реальность единственно правильной моделью системы. Системныйанализ учит не противопоставлять модели, а объединять их, учитьсяполимодельному мышлению.
Итак,системный подход и системный анализ выступают в качестве методологииисследования сложных объектов посредством представления их в качестве систем, математическогои логического моделирования этих систем и их анализа. Именно системный анализпозволяет выявить условия, приводящие к наилучшим результатам функционированияи оптимизации системы. При этом любой объект рассматривается не только какнеразделимое, единое целое, но и как система взаимосвязанных составных элементов,их свойств и качеств. Соответственно системный анализ сводится к уточнениюсложной проблемы и ее структуризации в набор задач, решаемых с помощьюматематических и логических методов, детализации целей, нахождению критериевоптимизации, разработке эффективной технологии, конструированию эффективного оборудования,созданию эффективной организации для достижения целей. Наряду с традиционнымивот уже около века методами оптимизации на основе моделирования и чисто математических методов , которые, будем честны, редко используются специалистами впрактической деятельности, в этот курсмы включили обучение практическимлогическим методам поиска креативныхрешений на основе системного анализа (вернитесь к алгоритму, приведенномувыше). Оказалось при этом, что важно дать студенту знание современныхтехнических параметров оптимизации, которые существенно изменились в связи сприходом в нашу жизнь рыночных отношений (это серьезный вопрос и я о нем когда– нибудь напишу обязательно). И, наконец, в качестве тесно связанных с вопросами системной оптимизации разделов вданный курс включены в качестве ”опорных точек” (вспомните замечательногонашего педагога Шаталова) основы такихчитаемых во многих зарубежных университетах дисциплин, как ”Экологизация производства”(”Cleaner Production”), ”Анализ жизненного цикла систем” (”Life cycle analyze”), “Индустриальный симбиоз” (”Industrial symbioses”) и ”Предотвращение выбросов” (“Pollutionprevention”). Все эти разделы в той илииной степени представлены в КУР, поэтомустуденты одновременно углубляют ее знание и понимание.
Лишьпосле завершения этих двух системныхбазовых спецкурсов возможен переход ввесеннем семестре 4 курса к профилирующему курсу ” Аппаратурно– технологическое оформление производства”. Можно обратить внимание, что уже в название этого спецкурса, а тем более, в его содержание заложенодин из основных системных принципов –комплексный подход. В этом случае реализуется идея о единстве, тесной взаимной связи, прямом и обратномвлиянии технологии на оборудование, вкотором она реализуется, и наоборот. Этопозволяет ознакомить студентов сконкретными базами данных по режимно – технологическим и аппаратурно –конструктивным методам оптимизации техники (если рассматривать ее, как единствооборудования и технологии) и научить ихиспользованию, средствам и методам (“tools and methods”, как говорят нашизападные коллеги) реализации концепции устойчивого развития, экологизациипроизводства и др. Особое внимание вэтом спецкурсе обращено на выполнение принципа соответствия, согласно которомуамплитудно – частотные характеристики выбранного технологического методавоздействия на объект должныкорреспондироваться с характеристиками оборудования на лимитирующем (базовом) иерархическом уровне системы.
И,наконец, на 5 курсе студенты слушают курсы,завершающие креативное образование: “Интеллектуальная собственность” и ”Инженерно – технологический бизнес”, вкоторых получают знания о нашем изарубежном законодательстве, о защите интеллектуальной продукции, инновационном, инвестиционном менеджменте,трансферте технологий и технологическом бизнесе, организационных формах егореализации (технопарки, бизнес – инкубаторы, технополисы и т.д.), фанд –райзинге, кластерном подходе, ”бизнес - ангелах” и др.
Освоиввсе эти курсы, логически связанные в достаточно строгую, на наш взгляд, ипоследовательную систему, студенты готовы к реализации того алгоритма поиска креативных решений, которыйбыл приведен в начале статьи. Осталось сообщить о некоторых деталяхпри выполнении алгоритма.
1.Высота иерархической лестницы подсистем при декомпозиции системы не нормированаи зависит только от ее масштаба. Кпримеру можно провести декомпозицию, в зависимости от уровня объекта ипреследуемой цели оптимизации, для города, региона, области, страны, предприятия, установки. То же касается и ступеней внизу иерархической лестницы (к примеру, уровень аппарата, контактнойступени, контактного устройства, надмолекулярных структур, молекул и т.д.).
2.Идентификация исходного уровня при построении иерархической лестницы (не имеет значения, вверх, или вниз) определяется, прежде всего, задачей, которая решается данным проектом.
3.Лимитирующий, определяющий уровень чаще всего определяется методом экспертныхоценок с их обработкой известными статистическими методами.
4.Кинетические характеристики системы на лимитирующем уровне определяются с привлечением современныхинформационных технологий или приотсутствии или противоречивостиинформации путем дополнительных исследований. Эти основные данные относятся копределяющим параметрам лимитирующего уровня и необходимы для перехода к следующему этапу работы – выбору методоввоздействия на систему из соответствующих баз данных на основе принципасоответствия.
5.Подбор креативных средств и методов оптимизации из соответствующих баз данных является самым творческим этапом процесса оптимизации системы, который пока не удается формализовать. Качествовыполнения работы на этом этапе определяетсяуровнем теоретической подготовки исполнителя, его практическим опытом в решениианалогичных задач и приобретенных им навыков принятия нестандартных креативныхрешений.
Вследующем сообщении будут приведены примеры реализации этого алгоритма преимущественно в технике.
