facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

АКАДЕМИЧЕСКОЕ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО: КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Автор Доклада: 
Мельников Б.С.
Награда: 
АКАДЕМИЧЕСКОЕ  ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО: КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКИЙ  ПОДХОД

АКАДЕМИЧЕСКОЕ  ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО: КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКИЙ  ПОДХОД

Мельников Борис Сергеевич, действ. чл. РАИ
Региональная академия изобретательства

Рассматриваются основания, процесс и результаты вузовского изобретательства на уровне культурологического подхода в части единства исторического и логического,  дополненного методикой эвристического прогнозирования новых решений.
Ключевые слова: квалификационные работы, культурологический подход, эвристическое прогнозирование, академическое изобретательство, патентование, цифровое моделирование.

The causes, process and outcome of university inventions at the cultural approach to the unity of the historical and logical, completed by heuristic forecasting methodology for new solutions are discussed.
Keywords: qualified works, cultural approach, heuristic forecasting, academic inventions, patents, digital simulation.

Академическое изобретательство (АИ) сформировалось как направление вузовского технического творчества в основном за последнее десятилетие и развивается с целью повышения качества творческой части квалификационных работ, выполняемых в рамках учебного процесса (бакалаврских, дипломных, диссертационных)  [1– 4].

АИ базируется на культурологическом подходе в части принципа единства исторического и логического для построения логической модели развивающейся системы, дополненном принципом возможности эвристического прогнозирования новой системы с перспективными свойствами. Такой подход был реализован в учебном курсе «Культура технического творчества» по кафедре культурологии в МЭИ(ТУ).

В дальнейшем курс был расширен в направлении курсового и дипломного проектирования и стал называться «Поисковое проектирование», а после введения разделов патентно-информационного поиска, цифрового моделирования и патентования изобретения, получил название «Академическое изобретательство» и был принят кафедрами радиотехнических систем, основ радиотехники, электронных приборов, электротехнических комплексов автономных объектов, атомных электрических станций [5–10].

Содержанием АИ являются методология, разработка и патентование изобретений, введение результатов в учебный и научный оборот. По результатам АИ за последнее десятилетие студентами получено более 50 патентов РФ на изобретения, опубликовано более 100 работ и выполнено более 200 учебных отчетов.

Методология АИ создавалась на основе классических зарубежных и отечественных школ изобретательства, особенно Г.С. Альтшуллера, А.И. Половинкина, Г.Я. Буша, Р.П. Повилейко с учетом взглядов современных авторов: Л.С. Гуткина,  В.Ф. Взятышева, В.Н. Бодрова, Г.И. Обидина и других.

Основной принцип  АИ,  введенный автором, – прогнозирование сложных систем по частям: известные аналоги сложных систем декомпозируют на части преимущественно методами диакоптики [11],  а затем каждую часть по функциям и составу прогнозируют эврологическими методами на единый заданный временной лаг до получения признаков новой технической системы, пригодной к дальнейшей разработке и патентованию.

Методические средства, сформировавшиеся в процессе развития АИ, учитывают как ограниченность времени обучения (34-часовой семестровый курс), так и продолжительность взаимодействия с экспертизой ФИПС (1,5 – 2 года и более). Поэтому начало изобретательства отнесено на возможно более ранний период обучения, чтобы успеть получить положительное решение экспертизы о выдаче патента. Однако на начальных этапах обучения студент успевает освоить предметную область своей профессии не полностью и в основном на структурном и математическом уровне. На этом уровне и объеме знаний и построены методические средства и процесс технического творчества с учетом психологических особенностей изобретательства [12], составляющие основу метода экспресс-изобретательства (МэИ).

Основные процедуры МэИ [1–10] рассмотрим с культурологических позиций на сквозном примере конкретного изобретения,  разработанного и запатентованного [13] именно с учебно-методической целью – показать на всем понятной общекультурной предметной области «Детская игрушка» основные элементы академического изобретательства.

1.  Поиск предметной области изобретательства проводится в соответствии с возможностями защиты результатов в качестве квалификационной работы. При этом  привлекаются все доступные информационные поисковые системы, особенно сайта fips.ru. Для нашего учебного примера предметной области соответствует рубрика Международной патентной классификации (МПК): A63H15/06 "Игрушечные фигурки, движущиеся под действием силы тяжести – «Ваньки-встаньки»".

 

2.  Выбор объекта изобретательства производится при изучении патентного фонда, в процессе которого формируются личные интересы в предметной области и осознаются ограничения. Отобранные изобретения составляют личный патентный фонд. В рассматриваемом сквозном примере в качестве объекта определена "Обучающая игрушка" по классу МПК  A63H15/06, а патентный фонд составили аналоги, представленные ниже.

3. Информационные исследования проводятся по процедурам поиска, обобщения и сжатия информации путем структурно-функционального анализа. Выделенные объекты-представители характеризуются следующими показателями.

Общеизвестная игрушка «Ванька-встанька» выпускается промышленностью под артикулом БЛ-4040, имеет одно устойчивое состояние, в которое возвращается после приведения её в неустойчивое состояние и окончания цикла качаний.

Таблица 1

В изобретении SU1641371 (1991 г.) с той же целью введено третье устойчивое состояние (может дополнительно покачиваться в положении «лёжа»).В изобретении SU645661 (1979 г.) с целью расширения игровых возможностей введено второе устойчивое состояние (может качаться не только «на ножках» но и на «головке»).

 Эти изобретения составляют цепочку аналогов от А-2 до А-0, по которым проводятся необходимые исследования развития конструкции игрушки во времени. По результатам исследований формируется композиционная прогностическая таблица 1.

4. Формирование нового обликового решения производится путем прогнозирования каждого композиционного признака по строкам композиционной таблицы и составления непротиворечивого обликового набора признаков, из которого с применением эвристических средств и учетом общих закономерностей развития технических систем композируется обликовое решение  в виде функциональной схемы объекта, элементами которой являются функции F1, ..., F4   с  обликовыми   значениями соответствующих   композиционных  признаков КF1, ..., КF4,  а связи между ними образуются на основе предшествующего опыта исследований в соответствии с типовым процессом функционирования.

5. Разработка технического решения проводится по функциональной схеме путем составления структурной схемы, элементы которой выбирают из элементов соответствующего функционального назначения, известных в рассматриваемой предметной области, в частности, из элементов, входящих в схемы рассмотренных   аналогов.   Связи   между  элементами образуются в соответствии с принципами функционирования аналогичных элементов и устройств. Для рассматриваемого примера разработана конструкция «Прогноз», представленная на рисунке, в виде монолитного корпуса с расположенным внутри каналом, по которому перекатывается шарообразный груз.

6. Патент на изобретение  разработанного устройства получен по классу МПК A63H15/06,  РФ № 2090234 [13].

Изобретение радиоэлектронной системы рассмотрим в качестве более сложного примера с применением цифрового моделирования. Изобретение разработано, запатентовано и защищено в качестве магистерской диссертации [14–17]. Номера пунктов процедуры разработки сохраним прежними (но опустим подробные пояснения).

1.  Поиск предметной области: класс МПК H04B7/26 : "Системы радиосвязи, т.е. системы с использованием излучения, для связи между двумя или более станциями, из которых по меньшей мере одна передвижная".

2.  Выбор объекта изобретательства: "Центральная станция системы  радиосвязи с доступом по запросу" по классу МПК  Н04В7/26; патентный фонд: SU1142896, SU1411985, RU2050695.

3. Информационные исследования:

– В изобретении SU1142896 путем сокращения перерывов достигнуто уменьшение времени простоев без понижения пропускной способности. При этом сообщения переменной длины реализуются за счет фиксации конца текста.  Это по классификации поисковых средств [1–8] соответствует эвристическому приему "адаптация".

– В  изобретении SU1411985   путем использования  общей  полосы  частот  достигнуто ускорение доставки без понижения точности. При этом  запросы идентифицируются по форме сигнала.  Это соответствует эвристическому приему "адаптация".

 – В  изобретении RU2050695 путем ограничения уровня загрузки достигнуто повышение эффективности  без снижения  надежности.  Это реализуется исключением низкоприоритетных сообщений.  Поисковое средство соответствует эвристическому приему "адаптация".

По результатам информационных исследований сформирована следующая композиционная прогностическая таблица 2.

Таблица 2

5. Разработка технического решения проведена по функциональной схеме путем составления структурной схемы, связи   между  элементами образованы в соответствии с принципами функционирования аналогичных элементов и устройств.4. Формирование обликового решения в виде функциональной схемы объекта [17], проведено в соответствии с типовым процессом функционирования.

6. Патент на изобретение  представленного устройства получен по классу МПК A63H15/06,  РФ № 2090234 [16].

7. Сравнительное моделирование изобретения проведено для доказательства соответствия изобретения условию патентоспособности  "промышленная применимость" посредством компьютерного моделирования по методике сравнительного моделирования (МСМ) [9] в среде  LabVIEW [10].

На рисунке приведен вид панели управления собранной модели [17].

Эксперименты на модели показывают, что все процессы синхронизованы и имеют адекватный вид и характеристики.  Так, например, по спектральным диаграммам видно, что при среднем условном уровне сигнала запроса  ~10–5  сигнал  ЦС на частоте f2 = 64 цикла  на входе заграждающего фильтра превышает уровень  ~10–2  (т.е. на 3 порядка), на выходе фильтра сигнал  ЦС  отсутствует,  а на его месте (на частоте 64 цикла) наблюдается снижение уровня  сигнала  запроса  в полосе режекции до  ~10 –7  и  ниже  (т.е. достигается ослабление до пяти порядков).  Поэтому может быть сделан общий вывод по результатам моделирования – рассматриваемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Многолетний опыт автора преподавания в технических вузах убеждает, что именно разработка и патентование технических решений в соответствии с изложенной здесь в кратком виде методологией АИ повышают уровень общетехнической культуры и самоактуализации студентов, престиж и романтику научно-технического творчества, положительно отражаются на качестве квалификационных работ, особенно их творческой части, являются одним из решающих факторов готовности к практической деятельности и профессиональной мобильности, консолидируют усилия преподавателей, инженеров и студентов в развитии отечественного научного и технического творчества, обладающих огромным потенциалом для подъема российской экономики, культуры и повышения качества жизни в целом.

Литература:

  • 1. Мельников Б.С. Академическое изобретательство // Радиотехнические тетради. Часть 1, 2010, № 43, с. 71–77; Часть 2, 2011, № 44,  с. 71–77.
  • 2. Б. Мельников. Академическое изобретательство. На примере изобретения радиотехнической системы. – Saarbr?cken :LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011.
  • 3. Б. Мельников. Академическое изобретательство - 2. На примере изобретения системы управления аварией на АЭС. – Saarbr?cken :LAP LAMBERT Acad. Publishing, 2011.
  • 4. Б. Мельников. Академическое изобретательство - 3. На примере изобретений в электротехнике. – Saarbr?cken :LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011.
  • 5. Мельников Б.С., Бодров В.Н., Обидин Г.И. Поисковое проектирование в оптоэлектронике :Учебн. пос. – М. :Издательство МЭИ, 2000.
  • 6. Мельников Б.С., Горбатых В.П., Дубар А. Поисковое проектирование в атомной энергетике :Учебн. пос. – М. :Издательство МЭИ, 2001.
  • 7. Мельников Б.С. Поисковое проектирование в электротехнике :Учебн. пос. / Под ред. Г.С. Мыцыка. – М. :Издательство МЭИ, 2003.
  • 8.  Мельников Б.С. Академическое изобретательство : Метод. пос. – М. :Издательство МЭИ, 2003.
  • 9.  Мельников Б.С. Основы   сравнительного   моделирования :Учебн. пос. / Под ред. В.Н. Бодрова. – М. :Издательство МЭИ, 2002.
  • 10.  Мельников Б.С. Сравнительное   моделирование  в  среде  LabVIEW / Под ред. Г.И. Обидина. – М. :Издательство МЭИ, 2003.
  • 11.  Крон Г.  Исследование сложных систем по частям – диакоптика. – М. :Наука, 1972.
  • 12. Шальнева И.К. Системный подход к изучению изобретательности [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://icp-ua.com/ru/node/884.
  • 13. Патент РФ № 2090234. Обучающая игрушка / Б.С. Мельников // БИ. 20.09.97.
  • 14. Семенов А.В.,Мельников Б.С. Изобретение центральной станции системы подвижной радиосвязи с доступом по запросу //Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Пятая междунар. научн.-техн. конф. Т.1.– М.: Издательство МЭИ, 1999. – С. 169.
  • 15. Семенов А.В., Мельников Б.С. Сравнительное моделирование центральной станции подвижной радиосвязи //Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Седьмая междунар. научн.-техн. конф. Т.1. – М.: Издательство МЭИ, 2000. – С.148-149.
  • 16. Патент РФ № 2153773. Центральная станция системы радиосвязи с доступом по запросу / А.В. Семенов // БИ. 2000. № 21.
  • 17. Семенов А.В. Исследование и развитие сравнительного моделирования РЭУС : Магистерская диссертация / Научн. руков. Б.С. Мельников. – М. : Каф.  РТС МЭИ(ТУ), 2003.
7
Ваша оценка: Нет Средняя: 7 (4 голоса)

Методика очень интересна в

Методика очень интересна в контексте вузовской инновационной деятельности. Хотелось бы подробнее ознакомиться с программой курса «Академическое изобретательство», поскольку на Гуманитарном факультете Одесского национального политехнического университета отдельными курсами чатаются «Патентоведение» и «Инновационная деятельность в профессиональной информационной деятельности».

«Академическое изобретательство»

Уважаемая Татьяна Анатольевна! Программа курса, относящегося к категории "по выбору", формировалась в соответствии с потребностями записывавшихся слушателей, среди которых кроме студентов были и инженеры и преподаватели (последних направляли с нашего факультета повышения квалификации преподавателей тоже с разными специфическими пожеланиями). Поэтому посмотрите мою страничку на нашем сайте http://ftemk.mpei.ac.ru/melnikov/ , там выложены пособия, опубликованные под названиями "Поисковое проектирование" (такое требование было высказано деканатом, им казалось так солиднее). По конкретным вопросам всегда обращайтесь - буду рад содействовать. С изобретательским приветом - Б.С.Мельников

ЕС Титовой

Уважаемая Евгения Сергеевна! Весьма польщен Вашим вниманием к моей заметке, тем более, что Ваш Днепропетровск славится не только знаменитыми политиками, экономистами и хозяйственниками, но и известной школой вузовского изобретательства, основатели которой А. В. Чус и В. Н. Данченко были желанными гостями на изобретательских конференциях, проходивших раньше по нескольку в год в разных городах, и я с ними встречался. Спасибо за оценку моей работы как заслуживающей внимания. По поводу Вашего сомнения по некоторым положениям статьи: 1. Вы полагаете, что «тот вариант представления в статье Вашей методики, не дает возможность в полной мере понять ее содержание». Действительно, методика только представлена, в полной мере с ней можно ознакомиться в первом приближении по ссылке в списке литературы [1], а для практического применения – по любому из материалов [2–7] (более 100 страниц в каждом). 2. Можно в определенной мере согласиться с Вашим высказыванием, что «методика несколько надуманна». Но лучше сказать, что она «надумана» или даже «придумана», как, впрочем, и всякая методика, прошедшая осмысление наработанной практики. А практикой являлись многолетние эксперименты с различными методиками (авторы некоторых упомянуты в статье). 3. Можно также согласиться, что методика «представляет в определенной мере некий суррогат известных». Правда, не совсем ясно, что имеется ввиду под термином «суррогат». а) Исходя из контекста можно предположить, что Вы хотели сказать «конгломерат», т.е. объединение, совокупность, композиция различных методик и их частей. Конечно, ведь на пустом месте и из «ничего» и не может быть создано что-то объективное. И изобретния делаются на базе известных компонентов (не известные не могут включаться в новое техническое решение, это – требование патентного ведомства). б) Если же подразумевается «неполноценный заменитель», то здесь можно не согласиться, т.к. критерий «полноценности» – практика, а все студенты и аспиранты по этой методике получают патенты на изобретения, пишут квалификационные работы. 4. Вы пишете, что «термин «академическое изобретательство» придуман Вами и Вы решили, что оно уже сформировалось в Вузе». Придуман действительно мной. Каюсь во грехе. Впрочем, если посмотреть в интернете, то кроме меня могут попасться только мои соавторы или последователи – преподаватели, студенты (более 150 публикаций и изобретений). Поэтому для направлений нашего вуза (радиоэлектроника, электротехника, энергетика) можно сказать, что сформировалось [1–10]; но, конечно – нет границ развитию, особенно методических средств. 5. Генрих Саулович Альтшуллер мне знаком и по трудам, и по встречам на семинарах и конференциях. Мной прослушан полный курс АРИЗа у его ученика. Мной написан текст некролога, который был передан делегатом, участвовавшим в похоронах от нашего вуза. Как изобретателем мной и сейчас в экспресс-случаях используется исходная альтшуллеровская схема мыследействия: нежелательный эффект – изменяемый элемент – идеальный конечный результат – физическое противоречие – принципиальное решение. Однако время идет, появляются новые технические и методические возможности, они не лучше и не хуже – они просто другие. Интернет – для непосредственного поиска информации, в том числе в патентных фондах, и даже для дистанционной подачи заявки на изобретение. Цифровое моделирование – для проверки изобретения на промышленную применимость (проще говоря – на функционирование) и проведения структурной и функциональной оптимизации, в том числе – по минимуму используемого вещества, энергии и информации. Всё это нужно знать и уметь даже для изобретения простейших конструкций (таких, например, как «Ванька-встанька»). И всему этому нужно учить ! И так отстали – дальше некуда ! Поэтому необходимы соответствующие методические средства. В первом приближении – хотя бы «Академическое изобретательство», основной целью которого является не изобретательство как таковое, а обучение на примере процесса изобретательства – новой комплексной структуре и последовательности мыследействий для научения профессиональной деятельности в новом (будущем) времени на основе непреходящей классики жанра – культуры технического творчества! Студентам такое изобретательство нравится еще и по причине явного прагматизма: сам процесс изобретательства интегрирует знания по многим дисциплинам, вынуждает глубоко изучать только требуемые для изобретательства темы, позволяет выполнять одну комплексную работу по нескольким дисциплинам, при получении положительного решения о выдаче патента получать фору на защитах курсовых, дипломных, диссертационных работ и, конечно, – престиж и романтика творчества, доклады на конференциях, грамоты и премии – это всё «Академическое изобретательство». Присоединяйтесь ! Надеюсь, мой ответ не разочаровал Вас окончательно. И спасибо за пожелание успеха. Будем стараться соответствовать. С изобретательским приветом – Б.С.Мельников

Академия изобретательства.

Автор предложил, основываясь на собственном многолетнем преподавательском опыте, интересную модель развития технической потенции студенчества и скорейшего продвижения их работ к практическому внедрению.

С.Б.Житнигору

Уважаемый Семён Борисович! Весьма рад Вашей положительной оценке моего скромного труда. Готов к содействию на ниве академического изобретательства. С восхищением Вашей многогранной деятельностью - Б.С.Мельников
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.