Методические рекомендации ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИННОВАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ШКОЛЬНИКОВ (стр. 8 )

Последовательность действий при этом следующая:

Точно сформулировать проблему. Определить важнейшие элементы объекта. Определить варианты исполнения элементов. Занести их в таблицу. Оценить все имеющиеся в таблице варианты. Выбрать оптимальный вариант.

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения задачи. Расчет строится на том, что в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались. Принцип морфологического анализа легко реализуется с помощью компьютерных средств.

ПРИМЕР 1:

Задача: Найти новый вид тары для соков, используя метод морфологического анализа

Составленная Морфологическая таблица может выглядеть следующим образом:

Из полученных 300 вариантов можно выбрать наиболее подходящие.

ПРИМЕР 2.

Задача: Выбрать оптимальный вариант ножа, используя метод морфологического анализа.

Для изделия «Нож» в таблице приведен перечень признаков и альтернативных вариантов.

Морфологическая таблица на изделие «Нож для резания пищевых продуктов»

Номер строки	Признаки	Альтернативные варианты (номер столбца)
1	2	3	4	5
1	Материал лезвия	металл	камень	кость	пластмасса	луч электронов
2	Материал рукоятки	дерево	кость	пластмасса	металл	металл и кожа
3	Форма лезвия	удлиненный прямоугольник	кривая вытянутая	треугольник	круглая	-
4	Безопасность хранения	открытое лезвие	лезвие в чехле	лезвие в рукоятке	-	-
5	Выполняемые дополнительные функции	распиливает твердые тела	открывает металлические пробки бутылок	выворачивает шурупы	отворачивает гайки М12	открывает замок

Число возможных конструкций ножа в таблице нетрудно подсчитать. Оно будет равно произведению чисел вариантов в каждой строке, т. е. 5*5*4*3*5=1500.

Из примера видно, что суть метода заключается в построении морфологической таблицы, заполнении ее возможными альтернативными вариантами и в выборе из всего множества получаемых комбинаций наиболее подходящих и наилучших решений. Если из каждой строки этой таблицы взять по одному варианту, то получим некоторую конструкцию ножа. Так, для сочетания вариантов (1.1, 2.3; 3.3; 4.2; 5.1), где в каждой паре первая цифра обозначает номер строки, а вторая – номер столбца, получим наиболее оптимальную конструкцию ножа: «лезвие из металла, рукоятка – пластмассовая, форма лезвия треугольная, лезвие в чехле, дополнительная функция ножа – распиливание твердых тел».

Как видно из приведенных примеров, морфологические таблицы часто существенно избыточны. Для сложных объектов, имеющих большое число элементов, таблица становится слишком громоздкой. Появляется необходимость рассмотрения огромного числа вариантов, большая часть которых оказывается лишенной практического смысла, что делает использование метода слишком трудоемким. Таким образом, главными недостатками метода является упрощенность подхода к анализу объекта и возможность получения слишком большого для рассмотрения числа вариантов. Морфологический анализ имеет много как простейших, так и усложненных модификаций. Однако его применение рационально для простых объектов и там, где возможно найти новую идею за счет комбинации известных решений (реклама, дизайн и т. п.).

Алгоритм работы по морфологическому анализу

Записать определение объекта (проблемы) Определить перечень существенных элементов объекта, параметров и записать их вертикально в таблицу. Пронумеровать их буквами - А, Б, В,… Определить перечень вариантов для каждого параметра и записать горизонтально в морфологическую таблицу. Пронумеровать каждый вариант цифрами 1, 2, 3... Подобрать новый вариант объекта, сочетая любой вариант каждого параметра. Записать вариант в виде: А3+Б2+В5+С7+Д12 и т. д. Проанализировать вариант Использовать методы оптимизации по заданному критерию и выбрать оптимальный вариант (решение).

Всего количество вариантов в таблице можно определить по формуле:

N(объект) = А(n)*Б(n)*В(n)*…,

где А(n) - это количество вариантов по параметру А,

Б(n) - количество вариантов по параметру Б и т. д.

Свойство 1	Свойство 2	Свойство 3	Свойство 4	Свойство 5
Элемент А
Элемент Б
Элемент В
Элемент Г
Элемент Д
Элемент Е
Элемент Ж

Пример задания:

(к главе 4 Пособия «Живая инновация»)

Используя метод «Морфологического ящика» Ф. Цвике, предложите существенные улучшения дверей в жилых и общественных помещениях, на транспорте, в банках и хранилищах.

Свойство 1	Свойство 2	Свойство 3	Свойство 4	Свойство 5
Полотно
Ручка
Петли
Замок
Принцип
Вес
Защита

Учащиеся могут создать принципиально новую дверь. Сначала выбирается полотно двери и описываются его возможные свойства. Оно может быть твердым, жидким или газообразным.  Набрасываются варианты решений, гипотез Выясняется, что полотно может быть газообразным, если верх и низ дверного проема будут представлять собой вытяжку и приток. Войти в эту дверь нельзя, т. к. скорость воздушного потока настолько высока, что входящего будет просто выбрасывать. Зато это решает проблему вентиляции цехов, имеющих специальные требования к производственному процессу.

Пример:

IV.6.  Теория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ)

ТРИЗ-педагогика, как научное и педагогическое направление, сформировалось в нашей стране в конце 80-х годов. В ее основу была положена теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) отечественной (т. е. российской, а еще точнее советской) школы .

ТРИЗ-педагогика ставит целью формирование сильного мышления и воспитание творческой личности, подготовленной к решению сложных проблем в различных областях деятельности. Ее отличие от известных средств проблемного обучения — в использовании мирового опыта, накопленного в области создания методов решения изобретательских задач. Конечно, этот опыт переработан и согласован с целями педагогики.

Под методами решения изобретательских задач прежде всего подразумеваются приемы и алгоритмы, разработанные в рамках ТРИЗ; а также такие известные методы как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов и их разновидности.

Пример использования метода ТРИЗ в практической ситуации.

Острая свая хорошо входит в землю, но плохо в земле держится. Тупая свая хорошо держится в земле, но плохо туда входит. Традиционный, обычный способ решения в таких случаях - сделать не тупую и не острую сваю. Но при таком соединении объединяются не лучшие, а худшие качества объекта. Поэтому такая модернизированная свая и плохо вбивается, и плохо держится в земле. Один из способов, который разработан методом ТРИЗ: наконечник сваи делается полым, свая вбивается, внутрь опускается взрывной заряд, который подрывают. При этом образуется полость, которая потом заливается бетоном. Таким образом, получается монолит, который очень хорошо держится в земле. По себестоимости это один из самых дешевых видов свайного строительства. Но он непригоден на территории города. Поэтому на территории города часто используют спиральные сваи, и эта задача также решена с помощью ТРИЗа.

Современная ТРИЗ - педагогика включает в себя курсы, рассчитанные на возрастные группы от дошкольников до студентов и взрослых специалистов. Особенностью работы с каждой возрастной группой являются выбор объектов изобретательской деятельности, соответствующих возрасту. Так, дошкольники и младшие школьники изобретают игрушки, загадки, пословицы, подвижные игры и т. п.

Для развития творческих навыков ТРИЗ-педагогами накоплен фонд учебных изобретательских и исследовательских задач в таких областях как: физика, биология, экология, искусство, техника и бизнес.

Для каждой возрастной группы разрабатываются алгоритмические процедуры, методики. Они позволяют учащимся изобретать новое, самореализоваться в творчестве. Следует различать ознакомительный и инструментальный уровень освоения ТРИЗ-методик. Обязательным условием качественного, инструментального обучения в ТРИЗ-педагогике является не только освоение соответствующих методик, но и освоение способов их создания.