УДК 37.01:001.904

Туров Микола Петрович, кандидат педагогічних наук,

старший науковий співробітник Інституту обдарованої дитини НАПН

України, член Президії Товариства винахідників і раціоналізаторів України

Реалізація задуму педагога щодо навчання обдарованих юних винахідників створенню конкурентооспроможної техніки з використанням сучасних інформаційних технологій

Проводячи педагогічний експеримент з навчання основам теорії винахідництва учнів 7-х класів школи-інтернату № 23 в 1988 – 1989 роках, я мріяв, щоб учні мали змогу входити за допомогою комп’ютера в патентні фонди всіх країн світу, створювали нову, конкурентоспроможну техніку. Адже діти, з якими я займався, показила здібності до винахідницької діяльності. І я поставив за мету створити таку методику навчання, щоб вона була зрозуміла і доступна будь-якому учневі. І вклав великі зусилля в здійснення цієї мети, розробив технологію створення високоефективних винаходів «Евроніка». А розвиток комп’ютерних технологій додав нам нові сучасні можливості.

Початок навчання обдарованих юних винахідників створенню конкурентооспроможної техніки на основі технології «Евроніка» було покладено при підготовці до З-х Всеукраїнських змагань юних винахідників у січні 2003 року команди Українського державного центру науково-технічної творчості учнівської молоді.

При центрі існував гурток юнимх винахідників, який вів відомий винахідник В.П. Ніконов. З вихованцями цього гуртка ми розпочали роботу по підготовці до участі в змаганнях. Але сталось так, що зхлопці перестали відвідувати гурток. Тоді В.П. Ніконов, який водночас співпрацював з Малою академією наук м. Києва, набрав нову команду там. До складу команди зокрема ввійшов В. Шаповал, який займав перші міста на олімпіадах з хімії, фізики і математики. Протягом 1 місяця я навчав учнів, при цьому з кожним прозаймався здебільшого всього разом 4 години. Талановитим молодим дослідникам вистачило часу для того, щоб засвоїти суть напрямків розвитку технічних систем на кожному з етапів і використати їх для побудови та вдосконалення технічної системи, а в разі необхідності відшукувати потрібну групу і підгрупу перетворень, а в останній – конкретне перетворення, а не вчити всі 40 типових прийомів і 76 стандартних розв’язків на пам’ять. Користуватись Пірамідою можна подібно до таблиці множення. Так само можна було використовувати для пошуку загальних напрямків вдосконалення і періодичну таблицю розвитку технічних систем.

Наша команда перемогла команди Рівненської області, чления кої навчались основам винахідництва по 2 – 3 роки, і Дніпропетровської, які навчались з дитячого садка по 8-й клас. Я поставив за мету скористатись отриманим досвідом для створення сучасної методики навчання винахідництву.

Це довело можливості значного підвищення ефективності опанування основних логічних дій та універсальних евристичних технічних перетворень у ході розв’язування інженерних винахідницьких задач. Було створено більш ефективний винахід командою, яка витратила набагато менше часу на навчання, ніж її конкуренти, які також вивчали ТРІВЗ, але за сторими методиками.

Отримання позитивного результату можна пояснити тим, що:

1. Розуміння суті основних логічних та інших складових процесу розв’язування винахідницьких задач, покладене в основу опанування узагальненим алгоритмом розв’язування інженерних винахідницьких задач, дозволило учням усвідомлено і правильно організувати творчий процес.

2. Полегшення сприйняття основних напрямів, шляхів та принципів розвитку технічних систем при використанні Піраміди, можливості використання її зображення для розміщення інформації про конкуруючі технічні системи забезпечило швидкий вибір правильного напряму вдосконалення створюваної учнями експериментальної групи технічної системи.

3. Вміння використовування Піраміди розвитку технічних систем, а також вміння пошуку потрібних фізичних і хімічних явищ та універсальних евристичних технічних перетворень за допомогою відповідних переліків та таблиць вибору дозволило обрати потрібні явища та перетворення.

4. Правильна побудова методики навчання в умовах обмеженого часу: від ознайомлення з логічною суттю творчого процесу через розкриття періодичної системи розвитку технічних систем та Піраміди основних етапів цього розвитку, і далі – через сприйняття чітких і зрозумілих прикладів застосування алгоритму розв’язування інженерних винахідницьких задач, Піраміди, явищ та універсальних евристичних технічних перетворень дозволили за мінімально можливий час ефективно підготувати експериментальну групу учнів.

Цей досвід було втілено на заняттях віртуальної школи «Евроніка».

Створання в Інституті обдарованої дитини комп’ютерного класу з інтерактивною дошкою та підключенням до Інтернету за допомогою оптико-волоконного кабелю дозволило навчати учнів проведенню патентних досліджень з використанням електронних баз даних патентних відомств України і Росії. В поєднанні з навчанням винахідницькій технології «Евроніка» в варіанті, який передбачає опанування найбільш важливими пошуковими та творчими діями процесу створення винаходів, це дало переконливі результати.

Отримані учнями патенти і грамоти та нагороди за перші місця на всеукраїнські і міжнародні змагання, а також фото, що висвітлюють навчальний процес, наведено нижче.

Перший патент отримано на корисну модель № 45980

На Національному етапі Міжнародного конкурсу Spare 2009 року
проект вітряної електростанції з використанням цієї корисної моделі зайняв Друге місце в секції ”Промисловість” та Перше місце на конкурсі-захисті проектів МАН України в 2010 р. в секції “Технічна творчость та винахідництво” відділення “Технічні науки.

За поданням корпорації Інтел один з виконавців проекту отримав нагороду Єльського університету та запрошення навчатись в ньому.

Теоретичні дослідження ми поєднуємо з виготовленням моделей та їхнім випробуванням [3].

Другий наш патент - на корисну модель № 55221

Розробка на його основі отримала Перше місце та Золоту медаль На V Міжнародному конкурсі молодіжних інновацій і розробок «Новий Час» в конкурсі «Молодий винахідник» в вересні 2010 року

Захист розробки на V Міжнародному конкурсі

Було захищено створену нами швейну машинку з двигуном – соленоїдом. Зараз розробляємо системи її керування.

Цей новий досвід дозволив організувати навчання обдарованих юних винахідників України згідно з профілем діяльності Інституту. Для відбору їх було використано можливості виставки робіт обдарованих учнів україни, яка проводилась в травні 2010 року. Було запрошено 20 юних техніків. Також були запрошені переможці інших змагань юних техніків та винахідників.

На першому етапі проводилось навчання використанню методів створення фантастичних ідей. Учні, які показали високий творчий рівень, були запрошені до занять в умовах відеоконфернції. В ній було використано серверну систему «Світ», подібну до Скайпу. Але «Світ» дозволяє проводити навчання до 20 абонентів.

Заняття проводились об'єднаними зусиллями Інституту та МАН України. Їхній успіх значною мірою пов'язаний тим, що система «Світ» булла вже апробована МАН, і для її обслуговування під час занять було задіяно висококваліфікованого програміста В.Б. Шаповалова.

«Світ» дозволяє передавати голосову і графічну інформацію від вчителя до учнів і від учнів до вчителя. При цьому всі учні бачуть інформацію і чують вчителя. А він бачить і чує кожного з них і може попрохати передати текст та графічні зображення, виконані учнем. Також можна пересилати матеріали учням і вчителю у випадку, якщо був перерив зв'язку.

За цей час учні опанували словарний пошук на сайті Російського патентного відомства, зокрема навчились оримувати повні описи винаходів до патентів Росії, відбирати потрібні індекси Міжнародної патентної класифікації і також виекористовувати її для пошуку патентів. Це дозволило їм легко виконувати пошук патентів України на сайті Укрпатенту, а також проводити тематичні пошуки на сайті Укрпатенту патентів всього світу

Результати пошуку іноземних патентів, виконаного учнем

В. Куриленко

Знання В.Б. Шаповалова, який отримав вищу освіту з напрямку збереження таємниці при використанні інформаційних технологій, дозволило учням проводити пошук на сайті Європейського патентного відомства на російській мові і викликати повні описи цих патентів також на російській мові. Для подальших занять обране опанування скороченим варіантом технології «Евроніка», який дозволяє учням опанувати найбільш важливі дії і етапи процесу вин6ахїідницької діяльності в сучасних умовах.

Нажаль, не всі з учнів першого етапу змогли продовжити навчання. Так, талановитий юний винахідник Микола Еберт з Першотравневого району Миколаєвської області проживає в селі і вимушений ходити в гості до друга, що має Інтернет, в сосіднє село. А погода не завжди дозволяє це робити. Не вдалось підтримати надійний Інтернет-зв’язок з КРУІЦУМ – Республікнським центром технічної творчості АР Крим, з обласним центром технічної творчості Луганської області.Тому матеріали занять їм розсилаємо для самостійного опанування та для передання іншим позашкільним закладам своїх регіонів. .

Не вдається використати Інтернет для пошуку патентів всього світу Луцькому міському центру технічної творчості – під час пошуку відбувається розрив зв’язку. Насамперед це пов’язано з недостатньою потужністю провайдерів, а інколи з магнітними бурями тощо.

В зв’язку з реалізацією в цьому році програми забезпечення Інтернетом сільскої місцевості хотілося б, щоб в пешу чергу буди забезпечені Інтернет-зв’язком станції та центри технічної творчості та їхні філії в сільській місцевості.

Висновки.

Смілива мрія стає реальністю Створено умови для виведення дитячої технічної творчості на принипово новий рівень розвитку. Для цього потрібні зусилля всієї держави, і, насамперед Міністерства освіти і науки України та Національної академії педагогічних наук України. Бажано було б створити на базі Інституту обдарованиї дитини спеціалізований освітній центр з цього напрямку, який би займався підготовкою викладачів, розробкою програмного забезпечення навчально процесу тощо.

Використана література:

1. Туров М. П. Технологія створення високоефективних винаходів «Евроніка» (виникнення, розвиток, впровадження). – К.: Інфосистем, 2010. – 365 c.

2. Туров В. П. Інноваційні системи навчання і виховання обдарованої особистості; Методичний посібник. - К.: Інфосистем, 2010. – 234 с.

3. Туров М.П. Основи винахідництва та методи пошуку розв’язку творчих технічних задач: Методичний посібник. — К.: «Освіта України», 2008. — 312 с. ISBN 978-966-8847-77-6.