Статья: Технические задачи как средство развития профессионального мышления будущих инженеров
Для нахождения и устранения физического противоречия разработаны различные специальные алгоритмы: фонд задач-аналогов, фонд специальных приемов – операторов [2], фонд физических эффектов и явлений, с помощью которого можно определять эффекты наиболее подходящие для преодоления содержащихся в задаче противоречий, а также фонд комплексных стандартных приемов (стандартов) – особо сильные сочетания приемов разрешения противоречий.
С учетом вышеизложенного и на основании анализа данных работ[1-3], предлагаем следующий алгоритм решения технической задачи, как средства развития технического мышления студентов, представленный в таблице.
Таблица
| Наименование этапа решения технической задачи | Содержание |
| Постановка задачи. |
1.Ознакомление с условиями технической задачи: -выявление технического объекта; -построение схемы технического объекта (принципа действия). 2.Определения конечной цели решения задачи: - определение изменяемой характеристики объекта (какую характеристику надо изменить); - определение неизменяемой характеристики объекта (какую характеристику заведомо нельзя менять при решении задачи). |
| Конкретизация условий, построение модели задачи. |
1. Определение физического принципа положенного в основу работы технического объекта. 2. Выявление конфликтующей пары характеристик объекта (изменяемой и неизменяемой). |
| Анализ модели задачи. |
1. Формулировка технического противоречия. 2. Формулировка физического противоречия. |
| Нахождение принципиального решения технической задачи. |
1. Формулировка идеального конечного результата. 2.Устранение физического противоречия и нахождение принципиального решения в физической форме при помощи: -фонда типовых моделей задач-аналогов; -фонда стандартных приемов устранения физических противоречий; -фонда физических эффектов и явлений; 3. Переход от физической формы решения задачи к технической (снятие технического противоречия): - формулировка способа работы объекта; - разработка принципиальной схемы объекта реализующей этот способ. |
| Оценка полученного решения технической задачи |
Проверка степени соответствия полученного решения идеальному конечному результату. В случае недостаточной степени соответствия возможно повторения поиска решения, начиная с любого пункта с измененными (уточненными) поисковыми ограничениями. |
Необходимо отметить, что оценка полученного решения на эффективность с точки зрения вышеуказанных поисковых ограничений, является очень важным этапом решения технической задачи, т.к. максимально способствует развитию элементов технического мышления у обучаемых.
Методы выявления, анализа и разрешения противоречий, аппарат структурного синтеза, основные понятия логики поиска являются основополагающими базовыми элементами развития технического мышления в целом. Поэтому обучение студентов этим базовым элементам есть основа предлагаемой методики.
Рассмотрим применение представленного алгоритма решения технической задачи на примере.
Задача. Ведущий вал вращается со скоростью от 400 до 4000 об/мин. Ведомый вал должен постоянно иметь 400 об/мин. Как это осуществить? (рис.1)
а б