Przedstawienie przyczyn podjęcia problematyki ujętej w tytule pracy wymaga zwrócenia uwagi na następujące czynniki:
1. Rozwój metod projektowania i konstruowania, kształtowanie się nauki konstrukcji
(niem. Konstruktionswissenschaft, ang. Design science).
2. Zmiany w podejściu do kształcenia projektantów i konstruktorów.
3. Ruch badań systemowych.
4. Ruch wzornictwa przemysłowego.
5. Wpływ zmian cywilizacyjnych na poziom zdolności przestrzennych.
Podjęcie prac nad określeniem struktury przestrzeni zadań technicznych jest związane ze zmianą w podejściu do kształcenia projektantów i konstruktorów. Rozwój przemysłu i szybki wzrost produkcji wymusza rozwój metod projektowania i konstruowania. Innym czynnikiem powodującym zmiany w kształceniu na wyższych uczelniach była narastająca ilość wiedzy i tworzenie się nowych dyscyplin. Zamiast przekazywania wąskiej wiedzy specjalistycznej, dąży się do podawania ogólnych podstaw teoretycznych. Projektantom i konstruktorom - twórcom środków technicznych jako składnika technosfery - stawia się coraz większe wymagania.
Wyrazem zachodzących procesów jest zmiana na wyższych uczelniach technicznych w Polsce katedr elementów maszyn na katedry podstaw konstrukcji maszyn. W miejsce przedmiotu części maszyn wprowadzono podstawy konstrukcji maszyn. Zmienia się znaczenie rysunku technicznego. Jest on traktowany jako zapis konstrukcji, czyli zapis cech konstrukcyjnych, a związany jest z procesem tworzenia konstrukcji.
SUMMARYThe aims of this study were to determine the structure of the space of the author's selected technical tasks, to develop heuristics for the solution of the tasks, to analyse and prove the importance of the structure of the space of technical tasks in the context of design creativity
The structure of the space of technical tasks was constructed in such a way as to form not only a basis for the education of design-oriented engineers, but also to provide material for the analysis of task solution processes, and - in a wider sense - for the investigation of the design process. Characteristic features of the structure designed: (a) embarking on the problem of creation of geometrical design form, (b) embarking on the problem of aesthetic criteria, (c) assumption of spatial abilities as an underlying factor in the creative processes, (d) holistic approach to the problems considered.
A set of heuristics for the identification of an artefact and its design representation (OK heuristics) and a set of heuristics for the solution of spatial tasks (ZP heuristics) were made up. The heuristics were proposed based upon the results of analyses of the tasks solution processes. When formulating the heuristics an extensive knowledge of the Gestalt psychology, cognitive psychology and creative psychology was employed. The heuristics proved to be very useful (a) in finding mutual relationships within the very set of the heuristics, which provided information on the process of task solutions, (b) in determining relationships between a set of the mind features and the set of heuristics, which was employed as a basis for the research method adopted in this study.
A fundamental objective of empirical research and statistical analyses was to find the meaning of the elaborated structure of tasks in the context of design creativity process. The scope of this research was directly linked with the verification of the research hypotheses adopted. In the study, a relationship between the mind features (or cognitive preferences) and a frequency of application of the ZP heuristics was employed. The CTU96 method dicovered by C.S. Nosal was applied to diagnosis of mind features and the MBTI method by K. Briggs and I. Briggs-Myers, to diagnosis of cognitive preferences.
The applied methods of factor analysis, cluster analysis and canonical analysis made it possible to single out these ZP heuristics, mind features and cognitive preferences which are essential from the point of view of design creativity. Based upon the research done it was concluded that technical tasks are significant to the design process if heuristics employed for their solution are important to the creative process or restore these mind characteristics (or cognitive preferences) which are crucial to creative thinking. The heuristics selected may be applied in creative design processes for the solution of more complex problems than the tasks analysed in this study.
Spis treści:
Objaśnienia oznaczeń i terminów
1. Wprowadzenie
2. Cele i zakres pracy
3. Stan wiedzy. Przegląd literatury
3.1. Stan wiedzy dotyczący struktury przestrzeni zadań technicznych
3.2. Stan wiedzy z zakresu heurystyk rozwiązywania zadań
3.3. Stan wiedzy związany z określeniem znaczenia zadań technicznych w twórczości projektowo-konstrukcyjnej
3.4. Przegląd dotychczasowych prac własnych
4. Struktura przestrzeni zadań technicznych a problematyka badawcza
4.1. Założenia metodologiczne
4.2. Struktura przestrzeni zadań technicznych, analiza przestrzeni zadań
4.2.1. Zapis konstrukcji elementów o postaci utworzonej z podstawowych utworów
geometrycznych
4.2.2. Zadania konstrukcyjne I
4.2.3. Zapis konstrukcji elementów o większej złożoności postaci geometrycznej
4.2.4. Rzuty aksonometryczne jako podstawa rysunków poglądowych
4.2.5. Identyfikacja wytworu i odtworzenie jego konstrukcji
4.2.6. Analiza zapisu złożonych układów. Konstruowanie elementów i sporządzanie rysunków konstrukcyjnych
4.2.7. Zapis konstrukcji elementów odlewanych i elementów spawanych, zmiana konstrukcji elementów
4.2.8. Zadania konstrukcyjne II
4.2.9. Zapis schematyczny (symboliczny) w procesie projektowo-konstrukcyjnym
4.3. Problemy badawcze
5. Hipotezy badawcze
6. Poszukiwanie i generowanie heurystyk rozwiązywania zadań
6.1. Heurystyki rozwiązywania zadań przestrzennych (heurystyki ZP)
6.2. Heurystyki identyfikacji wytworu i odtworzenia jego konstrukcji (heurystyki OK)
7. Badania empiryczne i analizy statystyczne. Weryfikacja hipotez badawczych
7.1. Założenia metodologiczne badań empirycznych
7.2. Metoda, badane zmienne
7.3. Osoby badane, przebieg badań
7.4. Metody analiz statystycznych
7.4.1. Analiza czynnikowa
7.4.2. Analiza skupień
7.4.3. Analiza kanoniczna
7.5. Badania heurystyk, weryfikacja hipotez. Wyniki
7.5.1. Badania heurystyk ZP, weryfikacja hipotezy 1
7.5.2. Badania heurystyk OK, weryfikacja hipotezy 2
7.5.3. Weryfikacja hipotezy 3 i hipotezy 4
7.5.4. Weryfikacja hipotezy 5 i hipotezy 6
7.5.5. Weryfikacja hipotezy 7
7.5.6. Weryfikacja hipotezy 8
7.5.7. Weryfikacja hipotezy 9
7.5.8. Weryfikacja hipotezy 10
7.6. Podsumowanie badań empirycznych i analiz statystycznych
8. Weryfikacja metody diagnozy cech umysłu CTU-96
9. Przedstawienie wyników pracy i wnioski końcowe
9.1. Przedstawienie wyników pracy
9.2. Wnioski końcowe
Dodatek. Rysunki związane ze strukturą przestrzeni zadań
Literatura
