497

УДК 004.9

Платов А.Ю. / Алгоритмы решения нестандартных задач [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.Ю. Платов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 14 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Алгоритмы решения нестандартных задач» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Алгоритмы решения нестандартных задач» по направлению подготовки 27.03.05 Инноватика профиль Управление инновациями (в строительстве).

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 27.03.05 Инноватика профиль Управление инновациями (в строительстве), утверждённым решением учёного совета ННГАСУ от 02.03.2018 г. (протокол № 3).

2

Оглавление

3

Развитие АРИЗ: АРИЗ-71, АРИЗ-77, АРИЗ-85. Девять этапов анализа задачи в АРИЗ.

5

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3 Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1: «Основные понятия» – 1 лекция.

Цель: дать основы понимания терминологии предметной области.

Содержание: Способы решения нестандартных задач. Метод проб и ошибок. Мозговой штурм. Синектика. Метод фокальных объектов. Морфологический анализ. Теории творчества. Теория Альтшуллера. Противоречия и виды противоречий. Решение задач методом мозгового штурма. Формулирование противоречий.

6

Раздел 2: «Законы развития технических систем» 1 лекция.

Цель: изучить законы развития технических систем.

Содержание: Проблематика и изучении закономерностей развития технических систем. Законы Альтшуллера. Задачи на верификацию законов развития технических систем

Раздел 3: «Основные положения теории решения изобретательских задач». – 2 лекции.

Цель: изучить основные положения теории решения изобретательских задач.

Содержание: Критерии оценивания идеи: полезность, новизна, реализуемость, актуальность. Пять уровней изобретений. Идеальность. Идеальные техническая система, вещество, конечный результат. Задачи на выбор идеального решения

Раздел 4: «Типовые приемы решения изобретательских задач». – 2 лекции.

Цель: изучить способы при решении нестандартных технических задач.

Содержание: Приемы устранения противоречий. Таблица противоречий (матрица Альтшуллера) Задачи на применение таблицы противоречий.

Раздел 5: «Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ». — 2 лекции.

Цель: изучить алгоритмы решения изобретательских задач.

Содержание: Развитие АРИЗ: АРИЗ-71, АРИЗ-77, АРИЗ-85. Девять этапов анализа задачи в АРИЗ. Задачи на применение алгоритма Альтшуллера.

2.4Контрольные вопросы

1.Действие каких законов развития технических систем проявилось в следующих изобретениях: а) многоядерный вычислительный процессор; б) твердотельное запоминающее устройство (SSD);в) 3D-принтер

2.В ТРИЗ сформулированы законы развития. Что, если эти законы вступают в противоречие друг с другом?

3.Прогнозы, сделанные в 1910-м на 2000 г. содержали следующие предположения: а) летательные аппараты – большие дирижабли; б) пошив одежды полностью автоматизирован; в) звукозапись осуществляется на поверхности сменных цилиндрических носителей. Почему не сбылись прогнозы, сделанные в 1910 г. относительно2000 г.? Рассмотрите с позиций нарушения законов развития технической системы.

4.Мелкие детали из керамики или цветных металлов при шлифовке приклеивают к столу шлифовального станка при помощи специальной смеси канифоли и парафина. Это дорого и трудоемко. Чем заменить приклейку?

5.Перечислить типы противоречий

6.Перечислить типы изобретений

7.Перечислить типы неалгоритмического решения нестандартных задач

8.В чем состоит недостаток метода проб и ошибок

9.В чем состоит недостаток метода мозгового штурма

10.Какие законы развития технических систем известны.

11.Особенность законов развития, сформулированных Альтшуллером.

12.Перечислить уровни изобретений

13.В чем выражается взаимосвязь между изобретениями различных уровней.

14.Перечислите основные части ТРИЗ.

15.Дайте определение системного свойства

7

16.Опишите иерархию систем. Назовите иерархические уровни системы.

17.Для чего нужны приемы устранения противоречий

18.Перечислить основные приемы устранения противоречий

19.Что такое ИКР.

20.Для чего может использоваться система законов развития технических систем

21.Каково назначение АРИЗ

22.Перечислить три типа ИКР

23.Перечислить шаги решения задачи по ТРИЗ

24.Составить морфологическую таблицу.

25.Для чего используется вепольный анализ

26.Основные инструменты синектики

27.Какие существуют методы поиска решений.

28.Опишите морфологический анализ и синтез Фрица Цвикки

29.Значение стандартов в решении изобретательских задач

30.Описать матрицу противоречий

8

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2 Примеры задач для практических занятий

Пример № 1 Подобрать решение проблемы утилизации отходов. Пример № 2

Технические решения защиты танков во Второй Мировой войне. Пример № 3 Технические методы навигации.

9

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов:

-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, дипломной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятельная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация.

Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подго-

товки.

Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна.

Работа с литературой и иными источниками информации включает в себя две группы приемов: техническую, имеющую библиографическую направленность, и содержательную. Первая группа – уяснение потребностей в литературе; получение литературы; просмотр литературы на уровне общей, первичной оценки; анализ надежности публикаций как источника информации, их относимости и степени полезности. Вторая – подробное изучение и извлечение необходимой ин-

10