Формирование креативного мышления. 5. Методологические основы.

 

В конце 4-го сообщения был дан такой  вариант алгоритма поиска креативных решений:

 1.  Декомпозиция системы (например, производства) по типовым уровням иерархии (например, производство - цех - установка - аппарат - контактная ступень - молекулярный уровень) по вертикали  и по горизонтали.

 2. Идентификация исходного уровня.

 3. Выявление лимитирующего  уровня иерархии.

 4. Определение кинетических характеристик процесса на лимитирующем уровне.

 5. Подбор креативных средств и методов оптимизации из  базы данных методов с учетом комбинированного подхода, совмещения,   принципов соответствия, мспользования синергии и др.

 

Ключевым моментом алгоритма  является то, что при  создании креативного проекта  в  качестве базы используется системный подход., являющийся не просто сводом определений, правил, законов, а  идеологией креативной деятельности.  В  связи с этим  неверным было бы при обучении студентов ограничиться  одной лекцией по  системному анализу или  даже одним спецкурсом.

 

Это понимают во многих  университетах Украины, где для обобщения дисциплин, связанных с исследованием и проектированием сложных  систем чаще используется не термин «системный подход», а термин  «системные исследования». В настоящее время системный 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 в настоящее 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 теорию организации управления как особо востребованная методология научного анализа и мышления. К сожалению, мышление человека несистемно: люди не успели в процессе эволюции выработать системное видение мира. Способность к системному мышлению стала одним из требований к современному руководителю, менеджеру. Но сегодня системное мышление  уже становится не делом свободного выбора, а производственной необходимостью.

 

Мною с коллегами сделана попытка  решения задачи  развития системного мышления  и  углубления креативной  подготовки специалистов не только  путем использования  системных дисциплин в качестве  профилирующих,  базовых, но и  путем  использования системных подходов в других профилирующих спецкурсах  на протяжении  всего  образовательного цикла. Кроме того, помня о  китайской мудрости ”чтобы плавать, надо плыть” мы включили при изложении  ряда  спецкурсов  в качестве примеров  изложение принятых многими странами концепций, программ,  методик, основанных на использовании системных методов. Это не просто оживило  достаточно сухие  спецкурсы, но замкнуло их в структурно – логическую цепь, которая  может стать базой  для креативной деятельности специалиста, для которой наиболее перспективной представляется реализация принципов устойчивого развития с решением экологических, экономических и социальных проблем  за счет ориентации  на развитие  среднего и малого бизнеса, использования  высокого инновационного потенциала  и  рыночных механизмов хозяйствования на  базе системного анализа и современных информационных технологий. Вот что у нас вышло при реализации  этих идей в течении последних 8 лет практической  работы по подготовке бакалавров, специалистов и магистров  в области химической техники.

 

На втором курсе  студенты изучают специальный курс  ”Теория технических систем”, в котором  им дают не только понятия и основы системологии, не только основные системные  принципы и законы, но  и основные положения Концепции устойчивого развития  (КУР), которая принята  почти 20 лет назад  на саммите в Рио (к сожалению, Украина так и не разработала  ее национальной версии).   Замечу,  что  смысл изучения КУР  уже на  втором курсе заключается в том, что  она рассматривается как  идеология креативной деятельности. Почему это необходимо?  Трудно представить себе, чтобы молодой человек ни с того, ни с сего решил стать креативным, к примеру,  изобрести неизвестно что и зачем.  Опыт показывает, что  так не бывает. Все разговоры из серии ”и тут его осенило!” беспочвенны. По своему опыту знаю, что ни одного изобретения из добрых четырех сотен не пришло  в мою голову случайно. Всегда предшествовала постановка задачи, выработка  какой-то методики поиска решения, достаточно мучительный  поисковый период и аналитические исследования и только после всего этого ”осеняло”. Так вот, постановка и формулирование задачи являются едва ли не самым  трудным этапом работы, и в этом значительную помощь оказывают методы системного анализа и, собственно, КУР.

 

После годичного перерыва, вызванного необходимостью изучения ряда профилирующих и базовых курсов, без знания  которых дальнейшее логически правильное  обучение  системным методам просто невозможно, на четвертом курсе студентам  дают в продолжение  первого базового  системного курса – его продолжение,  специальный курс ”Оптимизация технических систем”.  Вот здесь, должен остановить ваше внимание на  важном методологическом аспекте этого курса. Обычно он строится на использовании математических методов, в частности математического моделирования, с помощью которого можно исследовать свойства и поведение системы. Но, ведь, все мышление человека — по сути моделирование на основании имеющейся информации, и другого способа мыслить у человечества пока нет. И любое представление об объекте (системе), любое обобщение имеет свою область применимости, в рамках которой оно будет совершенно правильным, а за пределами — вполне может оказаться неверным. Многие наши проблемы возникают не потому, что мы пользовались неправильной моделью, а потому, что мы ее применяли не там, где она может работать. В то же время, уже давно было замечено, что одно и то же явление можно описать по-разному, построить разные модели, но ни одна из них не будет исчерпывающей. Не может быть отображена реальность единственно правильной моделью системы. Системный анализ учит не противопоставлять модели, а объединять их, учиться полимодельному мышлению. 

 

Итак, системный подход и системный анализ выступают в качестве методологии исследования сложных объектов посредством представления их в качестве систем, математического и логического моделирования этих систем и их анализа. Именно системный анализ позволяет выявить условия, приводящие к наилучшим результатам функционирования и оптимизации системы. При этом любой объект рассматривается не только как неразделимое, единое целое, но и как система взаимосвязанных составных элементов, их свойств и качеств. Соответственно системный анализ сводится к уточнению сложной проблемы и ее структуризации в набор задач, решаемых с помощью математических и логических методов, детализации целей, нахождению критериев оптимизации, разработке эффективной технологии, конструированию эффективного оборудования, созданию эффективной организации для достижения целей. Наряду с традиционными вот уже около века методами оптимизации на основе моделирования и чисто  математических методов , которые, будем честны,  редко используются специалистами в практической деятельности,  в этот курс мы включили  обучение практическим логическим  методам поиска креативных решений на основе системного анализа (вернитесь к алгоритму, приведенному выше).  Оказалось при этом, что  важно дать  студенту знание  современных технических параметров оптимизации, которые существенно изменились в связи с приходом 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 в данный курс включены в качестве ”опорных  точек”  (вспомните замечательного нашего педагога Шаталова)  основы таких читаемых во многих зарубежных университетах дисциплин, как ”Экологизация производства” (”Cleaner Production”), ”Анализ жизненного цикла систем” (”Life cycle analyze ”), “Индустриальный симбиоз” (”Industrial symbioses”)  и ”Предотвращение выбросов” (“Pollution prevention”). Все эти  разделы в той или иной степени представлены в  КУР, поэтому студенты одновременно углубляют ее знание и понимание.

 

Лишь после  завершения этих двух системных базовых спецкурсов возможен  переход в весеннем 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 заложен один  из основных системных принципов – комплексный подход. В этом случае реализуется идея о единстве,  тесной взаимной связи, прямом и обратном влиянии технологии на  оборудование, в котором она реализуется, и наоборот.  Это позволяет ознакомить   студентов с конкретными базами данных по режимно – технологическим и аппаратурно – конструктивным методам оптимизации техники (если рассматривать ее, как единство оборудования и  технологии) и научить их использованию, средствам и методам (“tools and  methods”, как  говорят наши западные коллеги) реализации концепции устойчивого развития, экологизации производства и др. Особое внимание  в этом спецкурсе обращено на выполнение принципа соответствия, согласно которому амплитудно – частотные характеристики выбранного технологического метода воздействия на  объект должны корреспондироваться 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”, в которых  получают знания о нашем и зарубежном законодательстве, о защите  интеллектуальной продукции, инновационном, инвестиционном менеджменте, трансферте технологий и технологическом бизнесе, организационных формах его реализации (технопарки, бизнес – инкубаторы, технополисы и т.д.), фанд – райзинге,  кластерном подходе,  ”бизнес - ангелах” и др.

 

Освоив все эти курсы, логически связанные в достаточно строгую, на наш взгляд, и последовательную систему, студенты  готовы к реализации того алгоритма поиска креативных решений, который был приведен в начале статьи. Осталось  сообщить о некоторых  деталях при  выполнении алгоритма.

1. Высота иерархической лестницы подсистем при декомпозиции системы не нормирована и зависит только от   ее масштаба. К примеру можно провести декомпозицию, в зависимости от уровня объекта и преследуемой цели  оптимизации,   для города,  региона, области, страны, предприятия, установки.  То же касается и  ступеней  внизу иерархической лестницы (к примеру, уровень аппарата, контактной ступени, 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 экспертных оценок с их обработкой известными статистическими методами.

4. Кинетические характеристики системы на лимитирующем уровне  определяются с привлечением современных информационных технологий или  при отсутствии  или противоречивости информации путем дополнительных исследований. Эти основные данные относятся к определяющим параметрам лимитирующего уровня и  необходимы для перехода к следующему этапу работы – выбору методов воздействия на систему из соответствующих баз данных на основе принципа соответствия.

5. Подбор креативных средств и методов оптимизации из  соответствующих баз данных  является  самым творческим этапом процесса  оптимизации системы, который пока не удается формализовать. Качество выполнения работы на этом этапе  определяется уровнем  теоретической подготовки  исполнителя,  его практическим опытом в  решении аналогичных задач и приобретенных им навыков принятия нестандартных креативных решений.

 

В следующем сообщении будут приведены примеры  реализации этого алгоритма преимущественно в технике.