Научно-техническое творчество, особенно важнейшие его составляющие - проектирование и конструирование, стало коллективным. Многие технические разработки в области электровозостроения, тепловозостроения, самолетостроения, электромашиностроения, особенно крупные, под силу только большим творческим коллективам, объединяющим сотни, а иногда и тысячи творческих работников (проектировщиков, исследователей, испытателей и т.п.).
Даже изобретения во многих случаях являются плодом коллективного труда.
Эффективность работы коллектива определяется правильной, наиболее рациональной ее организацией, соответствующей поставленной задаче, а также умением руководителя осуществлять свои функции, т.е. умением предвидеть, координировать, контролировать, организовывать ход работы.
Руководителю противопоказано часто выполнять роль критика и исполнителя. Его задача - генерирование идей и организация деятельности. Он должен уметь побуждать других к творчеству, уметь общаться с людьми, создавать благоприятную атмосферу, способствующую свободному обмену мнениями; не навязывая своего решения, концентрировать внимание на работе, а не на взаимоотношениях на работе. Некоторые фирмы считают, что лучше иметь первоклассного организатора и второсортную идею, чем второсортного организатора и первоклассную идею.
Коллективный труд в первую очередь нужен там, где необходимо разделение труда при разработке сложных технических объектов. Несмотря на то что цель обычно задается руководством, она должна быть осмыслена и уточнена исполнителем. После этого возникает потребность обсудить проблему с сотрудниками, руководством. Это обычно происходит на всех этапах работы.
Желательно, чтобы коллектив был неоднородным и включал и идеолога, и критика, и исполнителя, глубоко проникающего в чужие идеи и с особой тщательностью и точностью их воплощающего.
Члены коллектива должны быть совместимы между собой, что не исключает борьбы мнений. Коллектив должен непрерывно развиваться, т.е. стареющие сотрудники, снижающие свое стремление к совершенствованию, переходят на другую работу, молодые специалисты, менее опытные, но стремящиеся к росту своего профессионализма и подающие надежды, должны занимать более достойные должности.
По численности коллектив, работающий над какой-либо проблемой, не должен превышать более 20 человек.
Индивидуальная и коллективная формы творчества имеют свои достоинства и недостатки. Первая дает большую свободу поведения и действия, вторая имеет повышенную способность к самоуправлению, что несколько снижает свободу проявления личности.
Качества творческой личности (результативность, умение держать удар и др.) в коллективе развиваются, трансформируются и дополняются, образуя комплекс творческих качеств коллектива, включая и совершенно новые. К ним относятся:
1. Способность к широкому самоуправлению: это проявляется в верной стратегии и гибкой тактике, в способности концентрации сил на нужном направлении, большая предприимчивость, смелость принимаемых решений.
2. Потребность в эффективном развитии. Направленность на новое, повышение квалификации сотрудников, стремление к полной и точной информации.
3. Способность сформировать и поддерживать высокоэффективный стиль работы коллектива, заключающаяся в создании плодотворной среды обитания, подчинении эмоциональных отношений деловым, в умении вдохновлять, поддерживать и защищать плодотворную деятельность каждого члена коллектива.
- § 1.6. Достижения науки в изучении процессов творческого мышления
- Понять процесс творческого мышления, всегда связанный с конкретной личностью, в наибольшей мере возможно на уровне изучения психики человека. Однако создать цельную психологическую теорию творчества до сих пор не удалось.
- Наиболее правдоподобна и во многих своих аспектах доказана экспериментально и логически теория научного открытия, предложенная нашим соотечественником, философом, химиком, историком науки, академиком Академии наук СССР Б.М. Кедровым [18]. Рассмотрим ее более подробно и оценим возможность ее приложения к техническому творчеству.
- Свои выводы Б.М. Кедров получил, опираясь на достижения таких наук, как логика, психология и история естествознания.
- Логический процесс научного творчества рассматривается им как последовательное движение от единичности (Е), установления единичных фактов, к особенности (О), установлению особенностей отдельных фактов, и объединению их в отдельные группы, а затем к открытию закона, объясняющего все факты, т.е. к всеобщности (В).
- Кратко это записывается так:
- Е О В. (1.1)
- Кроме логического аспекта научного познания всегда действует конкретный психологический «механизм», реализующий общий логический ход познания. Ход движения научной мысли в голове отдельного ученого может быть совершенно не похож на логически обработанный итог мышления. Процесс достижения истины оказывается чрезвычайно прихотливым, неожиданным, извилистым, так как зависит от конкретных факторов и случайных обстоятельств психологического и социального характера. Поэтому понять историю того или иного открытия возможно лишь, опираясь не только на логику, но и на такие науки, как психология и история естествознания.
- С точки зрения психолога, главный интерес представляет выяснение того психологического «механизма», который обеспечивает переход со ступени (Е) к (О) и от (О) к (В), на первом месте при этом стоит, естественно, вопрос о «механизме» того перехода, который и приводит к открытию.
- Предложенная логическая схема может быть распространена на любые научные открытия. Например, в области электротехники в XVII-XVIII веках электричество и магнетизм рассматривались и изучались раздельно, в рамках (О). Но в XIX веке М. Фарадеем было обнаружено явление возникновения электрического тока в проводниках при движении вблизи них магнита, а датским физиком Гансом Христианом Эрстедом (1777-1851) было обнаружено влияние электрического тока на магнит. Эти факты стали основой для создания английским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом (1831-1879) и другими учеными теории электромагнетизма, основанной на неразрывном единстве электрических и магнитных явлений и представляющей ступень (В) в рассматриваемой логической цепочке.
- Можно привести немало научных теорий (например, концепция света как потока корпускулярных частиц и как процесс распространения волн; открытие периодического закона русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834-1907) и др.), по сути представляющих переход от (О) к (В), но, что важно подчеркнуть, при таком переходе преодолевалось препятствие в виде сковывающей мысль ученого инерции. Поэтому с учетом психологических факторов, влияющих на процесс решения технической задачи, формула (1.1) приобретает вид
- (1.2)
- В этой формуле черточкой перед (В) указывается на трудность, возникающую на пути перехода от (О) к (В). Эта трудность вызвана тем, что мысль ученого, попав однажды в колею (О), начинает двигаться по ней и, будучи ею ограничена, не может перейти от (О) к (В). И лишь когда накапливается много научных фактов в (О) и научное открытие созревает - мысль ученого перескакивает через барьер, что может быть описано следующей формулой:
- Е-ХЭ-^Тв. (1.3)
- Познавательно-психологический «механизм» работы мысли ученого в этом случае называется преодоление барьера.
- Как показывают многочисленные эксперименты, выйти из колеи (О) и преодолеть барьер без какой-либо подсказки или наводящих ассоциаций невозможно. Доказательством этому может служить опыт, описанный в [19]. Решалась задача на смекалку под названием «четыре точки». Даны четыре точки (рис. 1.2), требуется через эти точки провести 3 прямые линии, не отрывая карандаша от бумаги, и чтобы
- карандаш возвратился в исходную точку.
- • •
- • *
- Рис. 1.2. Четыре точки
- Более 600 человек, подвергнутые данному испытанию, не могли в течение 10 минут решить эту задачу после ряда неудачных попыток. А решение было совсем рядом, надо было только вырваться за пределы участка площади, ограниченного точками.
- Убедившись, что решение задачи испытуемыми практически исключено, была сделана попытка натолкнуть испытуемых на решение при помощи различного рода подсказок. Результат оказался поразительным.
- Испытуемому объяснили правила игры в хальму. Затем в игре он должен был пройти одним ходом белой фишки три черных так, чтобы белая возвратилась на свое место (рис. 1.3).
- Испытуемый делал фишкой те движения, которые были решением задачи. Однако неожиданным оказалось то, что такая подсказка не помогала решить задачу, если в хальму играли перед ее решением. Если же вначале испытуемому предлагали поломать голову над «четырьмя точками», а затем поиграть в хальму, подсказка приводила к нужному результату.
- Рис. 1.3. Траектория белой фишки при игре в хальму
- Таким образом был установлен важный факт: если подсказка предлагается до задачи, то она не работает; если дать ее после попытки решения задачи и затем вновь вернуться к задаче, то задача решается.
- Объяснить «механизм» такого решения можно неоднородностью результата действия подсказки - наличия в нем прямого (осознаваемого) и побочного (неосознаваемого) аспектов.
- Так, в случае если подсказка предшествует задаче, то часть, которая является ключом к решению задачи (треугольник), оказывается побочным продуктом, неосознаваемым, и которая непосредственно не может быть использована как средство решения задачи.
- Однако, при определенных условиях, например, когда задача предшествует подсказке, а затем вновь следует за ней, появляется возможность осознания побочного аспекта и превращения его в прямой - в результате чего решается задача. Но хотелось бы при этом отметить, что успех зависит от того, насколько исследователю (испытуемому) удалось убедиться в непригодности известных путей, но вместе с тем сохранить интерес к решению задачи. Решение происходит внезапно, мгновенно, как говорят, интуитивно.
- При решении конкретной технической задачи случайно возникшая ассоциация выполняет роль подсказки, позволяющей преодолеть «барьер». Эту ассоциацию можно назвать «трамплином», т.к. он позволяет психике человека преодолеть «барьер» на пути решения задачи.
- Рассмотрим, как это происходит, более подробно. Решая задачу, человек думает в одном определенном направлении
- (а). Задача не решается. Но в определенный момент возникает, как бы случайно, совершенно другое направление мысли (В), вызванное посторонними событиями. Наложение мыслей приводит к внезапному срабатыванию интуиции, подсказывающему, что ключ решения находится во второй цепи событий
- (б), играющей роль «трамплина» для первой цепи событий, и приносит «подсказку» по преодолению «барьера».
- (1.4) |
- Окончательно формула «механизма» творчества получит вид:
- |
-
- (а) Е -> О /Г В.
- /
- (Э)
- Для непосвященного человека интуитивное решение может показаться каким-то чудом, но на самом деле все значительно сложней.
- Во-первых, только предварительная, длительная, настойчивая, мучительная работа мысли по решению задачи может привести к искомому решению. Без этого никакая интуиция не поможет.
- Во-вторых, «прозрение», «озарение», возникшие внезапно и приведшие к решению задачи, являются лишь одним коротким моментом в длинной цепи событий, связанных с творческой деятельностью человека. Вне этой цепи понять внезапность интуитивного решения невозможно.
- Описанный «механизм» творческого процесса решения научных проблем может быть распространен и на решение технических задач, но с изменением логической последовательности операций.
- Изобретение или техническое решение возникают на основе понимания человеком законов природы (В) и потребности общества в тех или иных изобретениях и технических объектах. При поиске решения ограничивается область применения того или иного закона для конкретных условий (О), и затем решается конкретная техническая задача (Е).
- Например, возникла потребность в компактном двигателе, который можно было бы устанавливать и монтировать в самых различных местах и объектах. Эта потребность была удовлетворена созданием электрических двигателей на основе теории электромагнетизма (В). Эта теория объединяет многие явления и физические эффекты (О), например: притяжение и отталкивание магнитов, движение проводника в магнитном поле, взаимодействие индуцированных (вихревых) токов с магнитным полем, их создавшим. На основе этих эффектов были разработаны конкретные электрические двигатели (Е): постоянного тока, синхронные, асинхронные, индукторные, реактивные, гистерезисные, шаговые, дуговые, линейные и другие.
- Другой пример. Известен закон всемирного тяготения, которому подчинена вся вселенная (В). Этот закон применим и к земным условиям, позволяя передвигаться по Земле людям, животным, машинам (О). В конкретном случае на Земле этот закон используется, например, для колесного транспорта (Е), в котором за счет притяжения транспортного объекта к Земле создается сила давления колеса на опору. Произведение этой силы на коэффициент сцепления (или коэффициент трения) дает величину допустимого тягового усилия объекта.
- Интересен процесс изобретения трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.
- Ко времени создания такого двигателя, в конце XIX века, все предпосылки для его появления уже существовали, знания соответствовали ступени (В), так как были известны: - вращение проводника с током в магнитном поле, открытое М. Фарадеем в 1821 году; -закон электромагнитной индукции, открытый также
- М. Фарадеем в 1831 году; -открытое Г.Х. Эрстедом в 1820 году явление электромагнетизма (отклонение магнитной стрелки при прохождении тока по проводнику, расположенному вблизи стрелки);
- -принцип асинхронного вращения, так называемый «магнетизм вращения», открытый французским физиком Домиником Франсуа Араго (1786-1853) в 1824 году.
- |
-
- Принцип этот заключается в следующем: если рукой привести в быстрое вращение магнит NS (рис. 1.4), то медный кружок К, насаженный на острие, закрепленное в стеклянной пластине, начнет также вращаться в ту же сторону, что и магнит. Это явление объясняется взаимодействием между индуцированными в медном кружке токами и магнитным полем, вызвавшем эти токи.
- Следующий шаг от (В) к ступени (О) был осуществлен в 1888 году итальянским физиком Галилео Феррарисом и югославским ученым, сербом Николой Тесла, большую часть жизни проработавшим в Америке, открывшими явление возникновения вращающегося магнитного поля при питании обмоток переменными токами, сдвинутыми по фазе друг относительно друга. Обмотки при этом также должны быть сдвинуты между собой в пространстве (например, для двух фаз на 90е). Феррарис и Тесла независимо друг от друга создали двухфазные асинхронные двигатели. Двигатель Феррари- са был выполнен с медным сплошным ротором 2 и сосредоточенной двухфазной обмоткой на статоре 1 (рис. 1.5).
- В своем теоретическом исследовании, изложенном в докладе Туринской академии наук в 1888 году, он пришел к выводу, что максимальную мощность двигателя можно получить при 50% скольжении ротора, что возможно лишь при большом активном сопротивлении. Он также привел доказательство того, что в принципе двигатели с вращающимся магнитным полем не могут иметь КПД выше 50%. Эти ошибочные выводы значительно снизили интерес к работе по совершенствованию асинхронных двигателей.
- - Рис. 1.5. Модель двухфазного асинхронного двигателя Фер- рариса (хранится в музее г. Турина, Италия) |
-
- Анализируя доклад Феррариса, русский инженер М.О. Доливо-Добровольекий нашел конкретное, единичное, наиболее рациональное решение, позволившее снизить скольжение и поднять КПД, которое и явилось переходом от ступени (О) к (Е). Он предложил выполнять двигатель трехфазным, а ротор - стальным с короткозамкнутой медной обмоткой.
- Из приведенных различных примеров следует, что, если распространить познавательно-психологический мехнизм научного творчества на техническое творчество, то в окончательном варианте (в соответствии с формулой 1.4) он может быть записан следующим образом:
- (ап)В-*0-> /Г Е, (1-5)
- (Р)
- где (ап) - направление мысли на удовлетворение возникшей общественной потребности, (13) - также, как и ранее, направление мысли, вызванное какими-то посторонними событиями.
- Попробуем понять, что же явилось для М.О. Доливо-Добровольского событием, вызвавшим появление указанного направления мысли (В).
- Молодой инженер М.О. Доливо-Добровольский не мог принять скептические выводы Г. Феррариса [20]. Основанием для этого явился его личный опыт. Еще до чтения доклада он заметил, что если замкнуть накоротко обмотку коллекторного двигателя постоянного тока, то при его торможении возникает большой момент. Этот режим, как его понял До- ливо-Добровольский, аналогичен тому процессу, который является рабочим в асинхронной машине. О своей догадке позже М.О. Доливо-Добровольский писал: «Я тотчас же сказал себе, что если сделать вращающееся поле по методу Феррариса и поместить в него такой короткозамкнутый якорь малого сопротивления, то этот якорь скорее сам сгорит, чем будет вращаться с небольшим числом оборотов. Мысленно я прямо представил себе электродвигатель многофазного тока с ничтожным скольжением». Для того чтобы создать сильное магнитное поле, М.О. Доливо-Добровольский заменил медный ротор Феррариса на стальной, а для снижения электрического сопротивления ротора предусмотрел по периферии ротора каналы, в которые закладывались бы медные стержни, замкнутые накоротко (сами на себя) (рис. 1.6).
- Уменьшив скольжение ротора, благодаря снижению его активного сопротивления, М.О. Доливо-Добровольский резко
- 32
- повысил КПД асинхронных машин. Для более плавного вращения ротора им была предложена трехфазная распределенная обмотка статора вместо двухфазной. Эти его конструктивные решения уже более 100 лет остаются неизменными.
- В формуле (1.5) предполагалось, что барьер, возникающий из-за инерции мышления, чаще всего появляется при переходе от (О) к (Е). Однако зачастую такой барьер может возникнуть при переходе от (В) к (О). В этом случае формула должна быть записана таким образом:
- 4 4
- (Оп)В-> ft 0-> fi Е,
- (у) (Р)
- где (у) - направление мысли, вызванное случайными событиями, играющими роль «подсказки» для перехода от этапа (В) к (О).
- о а
- - Рис. 1.6. Варианты роторов с обмоткой в виде беличьей - клетки (из патента М.О. Доливо-Добровольского): а - стальной цилиндр; е - медные стержни; Ъ - медные пластины или кольца |
-