Использование существующих информационных и коммуникационных технологий в подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности

Анализ пакетов прикладных программ, используемых в подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности

С появлением компьютерной техники возникла проблема эффективности компьютерного обучения. Ниже приводится обзор пакетов прикладных программ, наиболее значимых информационных и коммуникационных технологий, используемых в подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности. Дана оценка каждого программного продукта, технологии с точки зрения ожидаемого эффекта обучения и подготовки студентов - будущих специалистов - к инновационной деятельности.

Пакет прикладных программ «Изобретающая машина» (ИМ) - это система интеллектуальной поддержки решения изобретательских задач в любой области техники. ИМ может спрогнозировать развитие любого изобретения и получить серию новых решений, гарантированно расположенных на линии развития заданной технической системы: так считают разработчики системы [10].

База изобретающей машины построена на основе ТРИЗ - теории решения изобретательских задач, разработанной в СССР школой Г.С. Альтшуллера. ИМ предназначена для поиска решений изобретательских задач, содержит рекомендации по применению физических, химических, геометрических эффектов при решении изобретательских задач.

Подсистема ИМ-ФСА проводит функционально-стоимостной анализ с целью снижения себестоимости и повышения качества выпускаемой продукции.

Изобретающая машина содержит более 600 физических, химических, геометрических эффектов. Система ИМ-П (изобретающая машина-приёмы) и предназначена для разрешения технических противоречий при решении изобретательских задач. Число приёмов и подприёмов разрешения противоречий - 88 (отобраны приемы, дающие идеи решения высокого уровня).

Система ИМ-С (изобретающая машина-стандарты) предназначена для решения изобретательских задач с помощью стандартов ТРИЗ. Главная (и уникальная) особенность - возможность выдачи структурного развития идеи. Число стандартов ТРИЗ - 76.

Система ИМ-Э (изобретающая машина - эффекты) предназначена для поиска решения задач через применение естественнонаучных знаний.

Типы указателей эффектов - физический, химический, геометрический.

Анализ пакета прикладных программ «Изобретающая машина» показал следующее:

  • * использованный в функционально-стоимостном анализе однокритериальный подход (с функциями сопоставляется их стоимость) не является универсальным, что существенно ограничивает возможности системы. Считаем целесообразным функции оценивать по многим критериям, характеризующим ресурсы: стоимость, надежность, вес, удобство эксплуатации и др. Разработанный с участием автора исследования функционально-ресурсный анализ построен на основе многокритериального подхода, является универсальным;
  • * правильно «стандарты» называть комплексными приемами или веще- ственно-энергоинфомационными системами.

В связи с отсутствием последних версий пакета прикладных программ «Изобретающая машина» в России нецелесообразно его использовать в подготовке студентов технических вузов к творческой деятельности.

Компьютерный проект «Кассандра» - система интеллектуальной поддержки разработчика (проектировщика), используемая для совершенствования существующих (выпускаемых) и создания новых систем (конструкций и технологий). Система предназначена для выполнения следующих функций:

  • а) анализ информации о базовой технической системе (ТС);
  • б) выбор «глубины совершенствования» ТС: небольшая модернизация, внесение существенных изменений, изменение принципа действия отдельных узлов и систем, создание новой системы и т.п.;
  • - и в) постановка и решение задач, связанных с совершенствованием ТС;
  • г) анализ и отбор выработанных предложений по совершенствованию ТС;
  • д) проверка отобранных предложений: конструкторская эргономическая, технологическая, на возможные вредные последствия функционирования;
  • е) построение плана работ по реализации отобранных предложений.

Работа над созданием «Кассандры» - экспертной системы по прогнозированию развития технических систем - поставила перед разработчиками вопрос о структуре законов развития технических систем (ЗРТС) и их взаимосвязи.

Система законов, используемая для прогнозирования, должна:

  • • помочь сформулировать цель прогнозирования;
  • • определить основные тенденции совершенствования ТС;
  • • помочь выявить и сформулировать задачи совершенствования ТС;
  • • предложить направления решения задач.

Считаем, что система носит узконаправленное применение в отличие от «Изобретающей машины». В связи с отсутствием последних версий пакета прикладных программ «Кассандра» в России нецелесообразно его использовать в подготовке студентов технических вузов к творческой деятельности.

Компьютерный проект «Интеллект» (автор проекта - профессор М.Ф. Зарипов). Предназначен для моделирования и создания измерительных систем. Целесообразно его использовать в подготовке студентов технических вузов к творческой деятельности при проектировании измерительных систем.

Компьютерный проект «Поисковое конструирование» (авторы проекта - профессор А.И. Половинкин и профессор В.А. Камаев). Компьютерная программа содержит методы развития творческих способностей студентов, физические, химические эффекты и явления для поиска новых идей.

Эта программа одна из первых использовала информационные и коммуникационные системы в Волгоградском государственном техническом университете, однако не получила широкого распространения по стране при подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности.

Профессор М.М. Зиновкина разработала педагогическую систему непрерывного креативного образования и предложила педагогические информационные технологии по формированию творческого мышления и развития творческих способностей учащихся и студентов (НФТМ). Многоуровневая система использует интеллектуальные системы «Изобретающая машина»

(автор - В.М. Цуриков), «Машина открытий» (В.В. Митрофанов). Подсистемы НФТМ направлены на развитие творческого воображения и фантазии; развитие творческой личности; непрерывное формирование творческого инженерного мышления и развития творческих способностей студентов.

Цель каждой из подсистем НФТМ - сформировать в учебном процессе ведущие черты творческой личности учащегося и студента (креативность, духовность, интеллект, профессионализм), укрепить нравственное и физическое здоровье, обеспечить саморазвитие, самодисциплину, самореализацию.

Система НФТИМ, помимо того, что дает в руки выпускникам вуза все средства, весь арсенал инструментов и механизмов инженерного творчества для дальнейшей творческой инженерной деятельности, ещё и готовит их к творческому образу жизни морально, поэтому вероятность продолжения самосовершенствования у выпускников после окончания вуза на порядок возрастает.

Считаем, что методические материалы, разработанные профессором Зи- новкиной М.М., являются огромным вкладом в методологию творчества. В связи с тем, что система «Изобретающая машина» тиражируется только за рубежом, отечественные пользователи не могут рассчитывать на компьютерную поддержку в творческой деятельности.

Пакет прикладных программ (ППП) «Компьютерная технология технического творчества (КТТТ)» разработан сотрудниками кафедры «Прикладная математика и вычислительная техника» Самарского государственного архитектурно-строительного университета С.А. Пиявским, В.М. Рад омским и др.

Недостатки КТТТ - нет передачи параметров от блока к блоку. Эта система является прототипом автоматизированной информационной и коммуникационной системы подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности, входящей в дидактическую систему.

Мультимедиа-программы. В мультимедиа-программу входят иллюстрации, текст, видео и др. Чтобы квалифицированно разработать мульти- медиа-программу, необходимы авторы текста (сценаристы), художники - специалисты по видео- и аудиоматериалам, программисты и руководитель этого коллектива.

Технология мультимедиа - это совокупность приемов, методов, способов продуцирования, обработки, хранения, передачи аудиовизуальной информации, основанных на использовании технологии компакт-диска.

Возможности систем мультимедиа позволяют интегрированно представлять на экране компьютера и любую аудиовизуальную информацию, реализуя интерактивный диалог пользователя с системой.

Считаем, то системы «Мультимедиа-программы» могут найти применение при подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности.

Экспертная система «Эдисон 4.03». Экспертная система (ЭС) ЭДИСОН предназначена для разработки концепций новых устройств и технологий вне зависимости от области их применения.

Кроме этого, ЭС ЭДИСОН можно использовать для выявления причин отказов и аварий различных технических устройств.

Экспертная система «Новатор 3.01». Экспертная система (ЭС) НОВАТОР улучшает характеристики различных технических устройств как за счет совершенствования их конструкции, так и за счет оптимизации значений ряда параметров.

Подобные задачи приходится решать в следующих случаях:

  • • когда существующие разработки не удовлетворяют требованиям нового технического задания;
  • • когда требуется повысить качество выпускаемой продукции, не производя в ней принципиальных изменений;
  • • когда надо разработать группу изобретений, достаточную для получения приоритета в заданной области техники;
  • • когда необходимо определить направление развития конкретного устройства или технологии.

IdeaFinder. Новейшая интеллектуальная система управления знаниями, предназначенная для выполнения высокопроизводительного поиска сильных креативных решений в любых сферах бизнеса, экономики, техники, психологии и т.д. IdeaFinder впервые позволяет формализовать процесс поиска решения любой творческой задачи изобретательского класса и применить весь объем накопленных человечеством знаний для нахождения самого эффективного решения.

Считаем, что вышеуказанные программы могут найти применение при подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности. Однако сравнительно низкая стоимость этих программ по сравнению с пакетом прикладных программ «Изобретающая машина» вызывает сомнение в их функциональных возможностях.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >