17.04.2017г.

7в класс

Тема: Эскиз

Эскиз. Правила выполнения эскиза. Построение эскиза несложной детали

Эскиз представляет собой чертеж, предназначенный для вре­менного использования в производстве, выполненный от руки, в глазомерном масштабе, с соблюдением пропорций изображаемо­го предмета. Если эскиз предполагается использовать много­кратно, то по эскизу выполняют чертеж. Эскизы выполняются при конструировании нового изделия, доработке конструкции опытного образца изделия, поломке де­тали в процессе эксплуатации, если в наличии нет запасной де­тали и др. Эскиз требует такого же тщательного выполнения, как и чер­теж. Несмотря на то что соотношение высоты к длине и ширине детали определяется на глаз, размеры, проставляемые на эскизе, должны соответствовать действительным размерам детали. При выполнении эскиза соблюдаются все правила, установ­ленные ГОСТом ЕСКД. Эскиз удобнее выполнять на бумаге в клетку карандашом марки M или TM. На эскизе выполняют внутреннюю рамку и основную надпись чертежа. Разница между чертежом и эскизом заключается в том, что чертеж выполняется чертежными инструментами, в масштабе, а эскиз — от руки, в глазомерном масштабе. Эскиз детали выполняют в следующей последовательности (рис. 177): 1)    наносят внутреннюю рамку и основную надпись на фор­мат; 2)   изучают форму детали и определяют, из какого материала изготовлена деталь; 3)     устанавливают пропорциональное соотношение размеров всех элементов детали между собой; 4)    выбирают положение детали относительно плоскостей про­екций, определяют главное изображение чертежа и минимальное число изображений, позволяющих полно выявить форму детали; 5)    на глаз выбирают масштаб изображений и размещают их на поле формата с помощью габаритных прямоугольников так, чтобы между ними было достаточно места для нанесения раз­меров; 6)     при необходимости наносят осевые и центровые линии и выполняют изображения детали; 7)   обводят изображения; 8)   наносят размерные и выносные линии; 9)    обмеряют деталь различными измерительными инструмен­тами (линейкой, угломером, штангенциркулем, нутромером). По­лученные размеры наносят над соответствующими размерными линиями; 10)  заполняют основную надпись чертежа; 11)  проверяют правильность выполнения эскиза.

 Задание: составить конспект статьи о правилах оформления эскизов, записать в рабочую тетрадь.

10 класс

Тема: Эвристические  приемы решения задач

Изобретательность и смекалка — необходимые условия для возникновения новых идей. Они базируется на различных подходах, среди которых можно выделить следующие основные:

1.      Морфологический анализ и синтез.

2.      Метод контрольных вопросов.

3.      Матричное структурирование.

4.      Синектический метод.

5.      Метод фокальных объектов.

6.      Метод инверсии.

7.      Метод «мозгового штурма».

8.      Метод свободных ассоциаций.

9.      Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

10.  Использование информационных технологий и баз данных.

1. Морфологический анализ и синтез

Метод морфологического анализа и синтеза появился в 30-х гг. XX в., его автор — швейцарский исследователь Ф. Цвикки.

Сущность метода состоит в том, что проводится структурный (морфологический) анализ объекта:
выбираются несколько его составных частей (элементов) и для каждой из них находятся альтернативные решения. Далее проводится
синтез: анализируются все возможные сочетания признаков, так как каждая комбинация представляет собой потенциальное решение.

Применение метода морфологического анализа наиболее эффективно при решении конструкторских задач общего плана (проектирование новых машин, поиск новых компоновочных решений).

При выделении 10 составных частей и разработке для каждой из них по 10 альтернативных решений общее количество вариантов будет равно 10 млрд. На практике некоторые из комбинаций могут быть уже известны, некоторые могут быть отвергнуты как нежелательные, тогда как некоторые могут обнаружить новые возможности.

Морфологический анализ часто описывается как метод научно-технического прогнозирования, так как позволяет определить будущие научно-технические достижения. Однако большей частью его практические приложения касаются поиска возможных конструктивных построений.

2. Метод контрольных вопросов (анализ характеристик)

Процесс выработки новых идей основывается на использовании
списка вопросов или предложений, имеющих отношение к анализируемой проблеме. Вопросник составляется в произвольной форме. Например, можно использовать такие контрольные вопросы:

·         Можно ли найти для этого какой-то иной способ применения?

·         Можно ли это адаптировать?

·         Есть ли где-то или было в прошлом что-то похожее? Не наводит ли это на какие-то другие идеи? Что можно скопировать? В чем можно превзойти?

·         Можно ли это как-то модифицировать: изменить цвет, вид движения, запах, форму, силуэт? Что еще можно изменить?

·         Можно ли это увеличить? Если «да», то что именно: частоту, мощность, размер? Можно ли придать этому новую ценность, добавив новое свойство или включив в состав дополнительные компоненты?

·         Можно ли это уменьшить? Если «да», то как это сделать: уменьшить размеры, повысить концентрацию, сделать миниатюрный вариант? Сделать ниже? Короче? Легче? Убрать какой-то компонент?

·         Можно дли вообще все поменять местами? Заменить плюс на минус? Двигаться не вперед, а назад?

·         Можно ли это скомбинировать? Что, если сделать смесь, сплав, набор, комплект? Объединить цели, силы, преимущества, идеи?

3. Матричное структурирование

Матричное структурирование проблем представляет собой метод систематизации поиска новых идей путем построения матрицы, столбцы которой соответствуют обсуждаемым вариантам товаров, а строки — рыночным атрибутам этих товаров, записанных в виде вопросов. Например:

·         Какое применение может найти данный товар?

·         Где его можно использовать?

·         На какой круг потребителей он рассчитан?

Ответы по каждому товару записываются в соответствующие клетки матрицы.

4. Синектический метод

Техника синектики основана на
аналогиях, помогающих членам группы взглянуть на проблему по-новому. Этот подход был разработан американским исследователем У. Гордоном, который, проанализировав записи групповой работы изобретателей, заметил, что новые важные идеи обычно появляются на основе аналогий с природными явлениями или другими аспектами жизни.

Например, играя с котенком, изобретатель Игнатьев подумал: а почему, собственно, когти и зубы кошки постоянно остры? Игнатьев пришел к выводу, что самозатачивание происходит благодаря многослойной конструкции зубов. Твердые стержневые слои окружены более мягкими слоями. Во время работы твердые слои испытывают большую нагрузку, мягкие слои — меньшую, и первоначальный угол заострения не меняется. Этот принцип воплощен Игнатьевым в самозатачивающихся резцах.

Или, например, изобретателем «липучки» (липкой застежки) принято считать швейцарского инженера Жоржа де Миграля. В 1941 г. он охотился в лесу и ему пришлось вынимать репей из шкуры собаки. Когда он снял очередную репину, его осенила мысль создать застежку по принципу прилипания. На ее создание ушли годы. Зато когда изобретение было готово, им стал пользоваться весь мир.

Выделяются четыре вида аналогий:

·         прямые — проведение прямого сравнения между объектами или процессами, обладающими некоторыми общими характеристиками. Природа, в том числе растительный и животный мир, художественная литература дают много аналогов для научного и инженерного творчества;

·         личные (метод ассоциаций) — «вхождение в образ». В процессе генерирования идей может оказаться полезным поставить себя на место конструируемой машины, узла, детали и представить возможное поведение (состояние) в этих условиях;

·         символические, основанные на выражении проблемы в символах или образах, воображении наиболее оптимального решения, независимо от того, насколько невозможным оно окажется, а затем адаптации его к реальности (например, для шлифовального круга символической аналогией будет «точная шероховатость»);

·         фантастические — в задачу вводятся какие-нибудь фантастические существа, выполняющие то, что требуется по условиям задачи, или какие-нибудь фантастические средства (шапка-невидимка, сапоги-скороходы и т. д.)

5. Метод фокальных объектов

Данный метод заключается в том, что свойства одних объектов переносятся на другие. Для поиска слов (объектов переноса) обычно пользуются книгами и словарями.

Например, свойства помидора (круглый, сочный, вкусный) переносятся на подводную лодку: круглая лодка — подводный дом, сочная — со смазкой наружной поверхности для уменьшения трения, вкусная — в длительном плавании ее мебель и перегородки съедаются, поскольку сделаны из муки со специями.

6. Метод инверсии

Метод инверсии означает
противоположный обычному взгляд на проблему и ее решение. Сопряженные узлы мысленно меняются местами: то, что внутри, ставят наружу, «вверх дном», «вывернутым наизнанку».

Примером решения инженерной задачи методом инверсии могут служить станки типа «обрабатывающие центры», где в отличие от традиционных неподвижных режущих элементов и вращающихся деталей последние неподвижны, а вся режущая часть двигается вокруг или вдоль деталей.

7. Метод «мозгового штурма»

Метод «мозгового штурма» (брейнсторминг), созданный психологом А. Осборном, представляет собой неструктурированный процесс генерирования всевозможных идей, спонтанно предлагаемых участниками. В основе метода лежит идея о том, что для пробуждения творческой инициативы человека нужно вырвать его из привычной обстановки и поместить в необычные условия, например сделать участником игры или дискуссии с элементами игры.

Данный метод не устраняет беспорядочных поисков, но он отражает важный механизм взаимодействия и развития идей: участник штурма А высказал первую идею, которую тут же видоизменил участник В, в результате возникла вторая идея. Теперь А видит свою идею иначе, что позволяет продолжить ее развитие и таким образом образуется цепь идей.

Подготовка к «мозговому штурму» начинается с формулирования проблемы. Затем подбираются участники (6-12 человек) желательно различных профессий, но среди них не должно быть признанных авторитетов по обсуждаемой теме. Любые, даже самые абсурдные, идеи фиксируются; не допускаются критические замечания или оценки высказанных идей; поощряется комбинирование идей и развитие их в разных направлениях.

Практика показывает, что метод «мозгового штурма» рационально использовать в тех случаях, когда предполагается получить:

·         развернутое представление о том, в каких направлениях может пойти развитие изучаемого объекта науки или техники;

·         широкий набор возможных вариантов решения рассматриваемой проблемы;

·         круг факторов, которые необходимо принимать во внимание, выбирая окончательный вариант решения задач при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР).

8. Метод свободных ассоциаций

Метод свободных ассоциаций — один из самых простых и в то же время самых действенных методов выработки новых идей. Он весьма полезен при выработке совершенно нового взгляда на проблему. На листе бумаги пишется слово или фраза, имеющая отношение к обдумываемой проблеме, затем последовательно добавляются другие слова или фразы, обозначающие новые грани мыслительного процесса, благодаря чему возникает цепочка идей.

9. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)

В работе многих НИИ, КБ, предприятий и фирм широко используется АРИЗ — эвристическая программа, позволяющая путем последовательных операций шаг за шагом приходить к наиболее эффективному решению задачи без перебора всех возможных вариантов.

В процессе разработки новой техники конструкторам приходится иметь дело с «балансировкой» многих взаимосвязанных технических параметров, определяющих основные и вспомогательные характеристики изделий (грузоподъемность, собственная масса, скорость и т. д.) Попытки улучшить значения одних параметров часто приводят к ухудшению других.

АРИЗ базируется на системном подходе, основу которого составляет специальная программа (алгоритм). Цель — выявление в технической системе недостатка, порождающего противоречие, и поиск решения через устранение этого противоречия. При этом реализуется стратегия логического направленного поиска.

АРИЗ позволяет перевести задачу уровня высокого порядка в задачу первого уровня, решаемую перебором нескольких вариантов. Алгоритм содержит концентрированную информацию, списки типовых приемов и таблицы их применения, схемы развития технических систем, таблицы применения различного рода явлений и т. д. Эти таблицы послужили обобщением коллективного изобретательского опыта, так как построены на основе анализа 40 тыс. патентов и авторских свидетельств.

10. Использование информационных технологий и баз данных

Развитие техники и информационных технологий создает новые возможности для генерирования идей. Колоссальное количество известных технических решений, предложений, гипотез и т.д., из которого нужно выбрать лучшее для данного случая, стимулирует творческий процесс и способствует появлению новых идей, которые затем могут превратиться в новые продукты.

Задание: подготовить сообщение об одном из методов