5 марта 2017 г.

Тюков А.П., Хржановская О.А., Камаев В.А. Обучение студентов созданию ИТ-стартапов с применением ТРИЗ

УДК 372.862:334.72, 303.732.4

Обучение студентов созданию ИТ-стартапов с применением ТРИЗ

Тюков Антон Павлович, к.т.н., доцент каф. САПР и ПК

Волгоградский государственный технический университет[1],

аnton.tyukov@gmail.

Хржановская Ольга Александровна,

аспирант каф. САПР и ПК

Волгоградский государственный технический университет

khrzhoa@gmail.com

 

Камаев Валерий Анатольевич

Д.т.н, зав. Каф. САПР и ПК

Волгоградский государственный технический университет

kamaev@cad.vstu.ru

 

Аннотация

В статье представлена концепция практических занятий для курса «Основы концептуального проектирования» для студентов старших курсов направления «Информатика и вычислительная техника». Целью курса является научить студентов применять методы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), использовать методы коммерциализации продуктов, а также принципы создания эффективных интерфейсов при разработке ИТ-решений. Курс был проведен весной 2015 года на лабораторных работах двух групп студентов (4 курс, 36 человек). Данный курс позволит студентам закрепить полученные в университете знания, даст понимание, как создавать конкурентоспособные программные продукты и выводить их на рынок, умение подготовить проект для участия в программах поддержки инновационной деятельности.

Ключевые слова: теория решения изобретательских задач, ТРИЗ, ИТ, стартап, концептуальное проектирование, технологическое предпринимательство, бизнес-моделирование, курс, педагогика.

Training students to create IT-startups using TRIZ

Anton Tyukov, Ph.D.,

docent at  CAE/CAD systems dep. 

Volgograd State Technical University[2]

аnton.tyukov@gmail.com

 

Olga  Khrzhanovskaya,

Ph.D. student at CAE/CAD systems dep.

Volgograd State Technical University

khrzhoa@gmail.com

 

Valerij Kamaev, D.Sc.,

head of CAE/CAD systems dep. Volgograd State Technical University

kamaev@cad.vstu.ru

Abstract

The article introduces concept of practical lessons for the course "Fundamentals of conceptual design" for senior IT students. The aim of the course is to teach them to apply methods of theory of inventive problem solving (TRIZ), methods of commercialization, and good UI design principles to design IT solutions. The course has been tested on two groups of students (36 people) in spring of 2015. This course will allow students to consolidate their knowledge obtained at university, and give knowledge to create and commercialize competitive software products as well as be able to prepare documents for participation in programs to support innovation.

Keywords: theory of inventive problem solving, TRIZ, IT, startup, conceptual design, technological entrepreneurship, business modeling, course.

  1. Введение

При обучении в университете, студентам по направлению “Информатика и вычислительная техника” дают обширные знания в разных аспектах информационных технологий: базы данных, сетевые технологии, операционные системы, системный анализ, программирование на языках высокого уровня, а также многие другие. Эти знания дают базу для начала профессиональной деятельности и карьерного роста, но к сожалению, не учат самостоятельно ставить цели, а так же создавать новые конкурентоспособные решения.  

В России в конце 20 века было создано несколько научных школ творческого мышления: 1) “Концептуальное проектирование” (КП), развиваемая А.И. Половинкиным, 2) и Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), развиваемая Г.С, Альтшуллером [1, 2]. Обучение специалистов по программам школ позволило существенно повысить эффективность предприятий в СССР. Но, после распада СССР, и как следствие, существенного сокращения производства, ведущие специалисты по ТРИЗ были вынуждены уйти на работу в исследовательские отделы (R&D) компаний-мировых лидеров по производству высокотехнологичной продукции, такие как: P&G, Samsung, Gen3 partners и других. На данный момент эффект от применения технологий ТРИЗ за пределами стран бывшего СССР исчисляется в миллиардах долларов.

В настоящий момент, в мире становится популярным создание инновационных бизнесов с нуля, или так называемых СТАРТАПов, когда сплоченная команда за короткий срок создает небольшую компанию, на которой зарабатывает многие миллионы долларов [3]. Это направление становится популярным и в России. При поддержке государства создаются программы поддержки молодых программистов, создаются институты развития, такие как Фонд содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере, Фонд развития интернет инициатив, частные и государственные венчурные фонды, и многие другие. К сожалению, данные инициативы поддержки направлены только на проработанные идеи и состоявшиеся команды, но не нацелены поднимать уровень только начинающих команд. Студенты на ранних этапах своей карьеры проходят путь от идеи до реализации продукта только в случаях исключительной самостоятельной мотивации, наличия требовательного наставника и наличия финансовой поддержки.  Авторы предлагают разработать методику для системного обучения студентов созданию новых эффективных решений в информационных технологиях, решить следующее противоречие: с одной стороны, связанное потребностью общества (в лице работодателей) в специалистах, умеющих решать проблемы, и, с другой стороны, потребностью этого же общества (но уже в лице налогоплательщиков - хотя, по сути, тех же самых работодателей) в максимально дешевых и, главное, тиражируемых методах обучения этих специалистов, что вынуждает использовать методы, основанные на решении учебных (то есть - беспроблемных по определению) задач. 

  1. Современное состояние дел

Одной из самых удачных попыток активизировать мышление студентов на создание информационных продуктов является программа ИТ-СТАРТ. Программа ИТ-СТАРТ представляет собой 3-х дневное бизнес-ориентированное обучение, включающее в себя конкурс идей, командообразование, выявление основных клиентов и их потребностей, проектирование бизнес-моделей, презентацию проектов. Данная программа позитивно влияет на развитие творческого мышления, но имеет и ряд недостатков: 1) Студентам очень сложно проработать за три дня, 2) Авторами не предлагается никаких методов формализации творческого процесса и поиск идей происходит по методу проб и ошибок.      Образовательная программа ИТ-СТАРТ может быть существенно улучшена включением подходов ТРИЗ [1,4], особенно с помощью обобщения ТРИЗ, сделанного Михаилом Рубиным[14], а также разработок Дональда Нормана [5], Алана Купера [6], Дженифер Тидвелл [7] при создании эффективных пользовательских интерфейсов. В создании курса так же хотелось бы учесть опыт предпринимателей из Силиконовой долины Уильяма Дрейпера [8], Стива Бланка и Боба Дорфа [9], Питера Тиля [10], Алексанра Остервальдера [11], а также Эрика Риса [12]. Результатом развития данного направления послужили методы, помогающие помочь составить бизнес-модель, как 8 кубов, 9 структурных блоков бизнес-модели [11], стратегии позиционирования компании, метод Кано, стратегии голубого океана, метод стратегической канвы и другие.

          Авторы хотят совместить лучшие практики ТРИЗ, практики бизнес-моделирования для создания курса по концептуальному проектированию в информационных технологиях для обучения студентов.

  1. Содержание курса

          Курс разбит на два логических этапа: “Разработка стартапа” и “Проектирование приложения на концептуальном уровне”. На первом этапе студенты определяют проблему, находят решение, определяют бизнес-модель, готовят презентацию перед целевой аудиторией для получения обратной связи и улучшения продукта. На втором - проектируют архитектуру и интерфейс пользователя, разрабатывают и тестируют программное обеспечение и защищают проект.

При этом курс построен таким образом, что при своевременном и качественном выполнении лабораторных работ, студент имеет возможность завершить первый блок и подать заявку на ближайший конкурс проектов УМНИК (Каждому победителю дается в течение двух лет по 200 000 рублей в год на выполнение проекта). Также при наличии желания команда может участвовать в других программах развития и подавать на гранты.

Курс представляет собой логически завершенные последовательные этапы создания минимального работоспособного продукта (Minimal Valuable Product, MVP).  Процесс создания MVP включает в себя следующие этапы: 1) выявление проблемы, 2) поиск решения, 3) построение бизнес-модели, 4) Защита концепции системы, 5) определение функций приложения, 6) определение архитектуры, 7) проектирование взаимодействия с пользователем, 8) финальная защита проектов. Подробное описание каждого из этапов представлено в Таблице 1.

Таблица 1 - Описание лабораторных работ

Цель

Результат

Что выполняется

Использованы методы

1

научиться сформулировать решаемую задачу

все участники команды понимают, какую задачу они собираются решать

- поиск десяти проблем, с которыми сталкиваются студенты и решение которых было бы им полезно и интересно;

- детальное исследование каждой проблемы;

- оценка возможности ее решения с помощью программного продукта;

- определение трех подходящих проблем, по которым проводится причинно-следственный анализ;

- выбор одной самой актуальной проблемы.

- мозговой штурм;

- причинно-следственный анализ;

- диверсионный анализ Б.Злотина [13].

2

научиться находить эффективные решения

определен MVP

- выделение ролей пользователей, их описание;

- определение цели;

- применение методов АРИЗ;

- определение минимального готового продукта.

- АРИЗ (ИКР, противоречия и др.)

3

научиться строить бизнес-модель и определять потенциал коммерциализации проекта

построена бизнес-модель продукта.

 

- обзор аналогов;

- построение бизнес-модели по методу “8 блоков”;

определение потенциала коммерциализации ПП;

- получение обратной связи от потенциальных клиентов.

- бизнес-модель на основе “8 блоков”;

- метод стратегической канвы;

-позиционирование продукта.

4

научиться получать обратную связь

получена обратная связь о создаваемом продукте

- подготовка презентации, выступление и получение обратной связи;

- внесение изменений в проект с учетом обратной связи.

- подготовка презентации;

- навыки выступления с презентацией проекта.

5.

разработать функциональные требования к программному продукту

определены функциональные требования к архитектуре системы

- формулировка основных функций пользователя и составления “сценарий действия пользователя” (СДП);

- построение диаграммы вариантов использования и диаграммы активности на основе СДП.

- метод КАНО;

- диаграммы использования и активности UML

 6.

разработать архитектуру системы

спроектирована схема архитектуры системы с учетом ФСА.

-проектирование архитектуры системы с использованием метода морфологического ящика;

-выполнение функционально-стоимостного анализа (ФСА) на основе ММЯ.

-морфологический ящик,

-функционально-стоимостной анализ.

 

7.

разработать макеты экранных форм и составить карту переходов.

разработаны макеты экранных форм. Составлена карта переходов.

- группировка функций по смыслу, составление карты переходов;

- Разработка макетов экранных форм;

- Проверка разработанных макетов на соответствие требованиям[5].

 - проектирование интерфейсов;

- паттерны построения интерфейсов.

8.

научиться презентовать минимальный готовый продукт для различных целевых аудиторий

получена обратная связь обо всех аспектах создаваемого продукта, получен зачет

- подготовка презентации MVP, содержащей концепцию системы, бизнес-модель, техническое описание и описание процесса разработки;

- выступление с презентацией;

- Защита проекта

20-20-20

 

  1. Опыт преподавания курса

Предлагаемый практический курс первый раз был проведен в феврале-марте 2015 г. у двух групп студентов 4го курса (12 команд по 3 человека, 3 подгруппы, 36 человек в том числе и иностранные студенты), обучающихся по направлению “Системы автоматизированного проектирования”.

В процессе выполнения заданий трудности возникали на каждом этапе выполнения работ. Самыми затратными по времени оказались постановка задачи и составление сценария действия пользователя.

Студенты привыкли решать уже поставленные учебные задачи, которые порой вообще не имеют прикладного смысла, поэтому правильно выделять проблему и находить оптимальное решение оказалось для них не очень просто. На этапе составления СДП, студенты не видят сложности системы, потому что на практике в рамках учебных задач они не сталкивались с потребностью создания надежных систем, которыми действительно можно было бы пользоваться или даже продавать. Стоит отметить неумение презентовать ПП - слайды изобилуют большим количеством текста, нет целостности излагаемого материала и отсутствуют выводы.

Также у большинства студентов оказалось недостаточно базовых навыков, например, в проектировании БД, разработке интерфейсов, незнание основных нотаций UML 2.0. При проведении лабораторных работ пропуск и невыполнение задания резко увеличивали объем работ: студенты пытались выполнить задания дома, приступали к следующим этапам, не получив обратной связи от преподавателя, и в результате ошибок на предыдущих этапах приходилось много переделывать.

В результате проведения курса четыре проекта были поданы на УМНИК: приложение управления семейных задач, приложение вызова такси “Пьяный пассажир”, приложение мониторинга маршрутных транспортных средств, автоматизированная системы управления пресноводными аквариумами. Два проекта прошли в полуфинал.         

Студенты особенно отметили высокую полезность проведения защиты программного обеспечения. Многие из обучающихся с радостью откликнулись и предоставили обратную связь по улучшению курса, а некоторые даже согласились участвовать в разработке пособия по принципам краудсорсинга.

  1. Заключение

Основным результатом статьи является создание концепции курса обучения, позволяющего студентам самостоятельно выделить проблему, которая для них является важной, и используя все полученные знания ТРИЗ, навыки полученные за время обучения в университете совместно разработать коммерциализуемое решение. По завершению семестра авторы преступят к разработке учебного пособия. Авторы надеются, что данный курс побудит студентов к поиску новых, оригинальных путей решения существующих проблем и получат первый элементарный успешный результат на этом пути, чтобы самостоятельно учиться и творить дальше.

  1. Благодарности

Работа выполнена при финансовой поддержке со стороны Минобрнауки России в рамках базовой части (Проект 2586 задание №2014/16).

  1. Список литературы

  2. А.И. Половинкин, Основы инженерного творчества: Учебн. пос. М.: Машиностроение, 1988, 368с.

  3. Л.А. Кожевникова, В.Н. Журавлева, Раздел 1. Теория решения изобретательских задач // Офицальный фонд Г.С. Артшуллера [Электронный ресурс] : http://www.altshuller.ru/bibliography1/part1.asp.

  4. Что такое IT-Start // IT-Start  [Электронный ресурс] : http://www.it-start.pro/o-programme.

  5. А. Захаров, ТРИЗ в программировании и в информационных системах // ТРИЗ-Саммит 2012, [Электронный ресурс] : http://triz-summit.ru/ru/205253/203696/205338/205604/.

  6. The design of future things / Donald A. Norman; p.

  7. A. Cooper, The Inmates Are Running the AsylumThe: Why High-Tech Products // Macmillan Publishing Co. 1999, p.288.

  8. Тидвелл Дженифер, Разработка пользовательских интерфейсов, М. - С.Пб.: Питер, 2008. — 416 с.

  9. William H. Draper, The Startup Game: Inside the Partnership between Venture Capitalists and Entrepreneurs // Palgrave Macmillan Trade; Reprint edition. June 19, 2012, p.272.

  10. Стартап: Настольная книга основателя / Стив Бланк, Боб Дорф; Пер. с англ. - М.:Альпина Паб, 2013. - 616с.

  11. От нуля к единице: Как создать стартап, который изменит будущее / Питер Тиль, Блейк Мастерс ; Пер. с англ. - М. : Альпина Паблишер, 2015. - 192с.

  12. Построение бизнес-моделей. Настольная книга стратега и новатора / Александр Остервальдер, Ив Пинье ;. Пер. с англ. — М.: Альпина Паблишер, 2011. — 288 с.

  13. Бизнес с нуля: Метод Lean Startup для быстрого тестирования идей и выбора бизнес-модели / Эрик Рис; Пер. с англ. - 2-е изд. - М.: Альпина Паблишер, 2013. - 253 с.

  14. Б.Злотин, Диверсионный анализ //[Электронный ресурс]: http://www.ideationtriz.com/ZZLab/Resources/Subversive_analysis.htm.

  15. Рубин М.С., Кияев В.И. Основы ТРИЗ и инновации. Применение ТРИЗ в программных и информационных системах: Учебное пособие. — СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского гос. ун-та, 2011. — 278 с


[1] Россия, 400005, Волгоград, пр. им. Ленина, 28

 

[2] Russia, 400005, Volgograd, Lenin avenue, 28