結合TRIZ理論培養機械類創新型應用人才

摘要依據“十二五規劃綱要”中培養創新型人才的規劃、獨立學院人才的培養目標、機械類學科特點和獨立學院學生的特點，我們提出了結合TRIZ理論培養機械類創新型應用人才的培養模式。TRIZ是發明問題解決理論，是建立解決問題的模型及指明問題解決對策的探索方向。通過TRIZ理論的學習和應用將會使培養創新型人才具有可行性。

中圖分類號：G424.1 文獻標識碼：A

Cultivate Creative Mechanical Talents Combined with TRIZ Theory

LI Fanghuan， WANG Wei， LI Jiawei， ZHANG Rong

(Wuhan Polytechnic University Industrial Commercial College， Wuhan， Hubei 430070)

AbstractBased on\"the Twelfth Five-Year Plan Outline\"， cultivating aim on the talented in Independent College， the characteristics of mechanical subject and the characteristics of students in Independent College， we put forward cultivation model of innovative mechanical talents combined with the theory of TRIZ. TRIZ is the theory of invention problem solving， which can set up the model of problem and give corresponding solution. It is feasible to cultivate of the talent innovation by studing and appling TRIZ theory.

Key wordsThe Twelfth Five-Year Plan; cultivation aim; innovation; applied talents; TRIZ

0 引言

人才培養模式必須與人才培養目標相適應，人才培養模式受本國社會、經濟和科技的發展以及歷史文化背景的制約和影響。“十二五規劃綱要”中指出要突出培養造就創新型科技人才。圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家，以高層次創新型科技人才為重點，造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。創新教育方式，突出培養學生的科學精神、創造性思維和創新能力。促進各類人才隊伍協調發展。滿足經濟社會發展對人才的多樣化需求。

1 TRIZ理論簡介

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)的含義是發明問題解決理論。TRIZ是專門研究創新設計的理論，已建立一系列的普適性工具幫助設計者盡快獲得滿意的領域解。TRIZ作為技術問題或發明問題解決的一種強有力方法，并不是針對某個具體的機構、機械或過程，而是要建立解決問題的模型及指明問題解決對策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的應用領域。它是指導人們創造性解決問題并提供科學的方法、法則。TRIZ的核心是技術進化原理，按這一原理，技術系統一直處于進化之中，解決矛盾是其進化的推動力。它們大致可以分為三類：TRIZ的理論基礎、分析工具和知識數據庫。其中，TRIZ的理論基礎對于產品的創新具有重要的指導作用；分析工具是TRIZ用來解決矛盾的具體方法或模式，它們使TRIZ理論能夠得以在實際中應用，其中包括矛盾矩陣、物-場分析、ARIZ發明問題解決算法等；而知識數據庫則是TRIZ理論解決矛盾的精髓，其中包括矛盾矩陣(39個工程參數和40條發明原理)、76個標準解決方法。

2 TRIZ理論和培養機械類創新型應用人才的融合

2.1 獨立學院機械類創新性應用人才的培養目標

《高等教育法》針對不同層次的高等教育制定了相應的培養目標。獨立院校雖然明確定位普通本科教育，但是由于培養對象不同，所以與普通本科院校和高職院校的培養目標是有所區別的。普通高等教育以培養研究型人才為主，而獨立院校普遍定位在培養應用型人才。應用型本科機械專業重點是培養能在工業生產第一線從事設計、制造、技術開發、應用研究和運行管理等方面具有創新意識的應用型人才。我院對機械類專業應用型人才的定位是培養具有堅實的理論基礎，有較強的實踐操作能力，并能進行產品的設計、改型、優化的創新型人才。這種創新不僅體現在產品設計裝配方面，更要體現在機械行業管理、銷售、制造等領域。

2.2 機械類創新人才的傳統培養方式

傳統的培養方式是通過建立合理的人才培養體系，優化課程結構，構建工程實踐教學體系來培養學生的創新能力。主要體現在下面幾點：（1）教材的結構優化和內容的更新。（2）實驗室、工程實訓中心的完善和對實踐教學的組織，過程管理與考核，培養學生發現、分析、解決工程實際問題的能力。（3）組織學生參加創新設計大賽，通過參加這種活動調動學習的學習興趣和參與實踐的能力。

3 基于TRIZ理論的機械創新人才培養模式的建立

3.1 對教師進行TRIZ理論的培訓

TRIZ在國外的發展已有五十余年的歷史，但是在國內發展也就是十幾年，盡管TRIZ理論在國內得到了部分高校、科研機構和企業的重視，但是還有相當一部分人對這個理論是比較陌生的，為了更好地把這個理論的核心思想貫穿到我們的教學、科研和管理等工作中，培養出更多有思想、有創造力的社會型人才，我們需要對TRIZ理論進行普及。首先要對我們的教育工作者進行培訓和舉辦各種有關TRIZ的學術研討會。只有在教育工作者對TRIZ思想深刻領悟的基礎上，我們才能把TRIZ理論更好地應用到教學和科研等相關的領域。比如，在教材的編寫方面，我們就可以以TRIZ理論作為指導，進行教材的優化和內容更新。

3.2 應用TRIZ理論進行教學方法的改革

教學是以課程內容為中介的師生雙方教和學的共同活動，是學校教育實現其培養目標的基本途徑。在這個過程中我們必須結合學生的特點來教學。獨立學院的學生區別于普通公辦本科院校的學生來說，最大的不足是基礎知識薄弱，因此他們對課堂上理論知識的講授缺少點動力和積極性，但是他們最顯著的優點在于他們的綜合素質能力強，善于動手，思維活躍，興趣廣泛。因此在教學的過程中，結合他們的特點和知識發展水平，借鑒TRIZ理論我們提出問題解決模式，即教師創設問題情境→學生提出問題→搜集科學事實→探求解題方法→得出科學結論→運用新知識。在這一模式中，教師通過具體情況創設問題，激發他們思考和探索的動機，引導他們形成問題團隊，經過探討，資料搜集和資料分析，讓團隊中的每個隊員提出一種可能的解決方案。最后對每個方案進行比較，選擇最優解。

教師要引導學生對整個過程進行詳細的歸納總結，得出科學性的結論，尤其要對整個過程的得失作總結。這樣可以形成更完善的認知結構。最后，運用所獲得的新知識解決新情境下的問題，以實現知識的遷移，深化對知識的理解。

在具體的實踐教學中，我們一定要引導學生的創新意識，比如在齒輪的設計過程中，要引導學生去思考我們看到的這樣一個整體式的齒輪結構并非就是最完美的，齒輪在傳動的過程中，由于輪齒容易磨損，我們要提高齒輪的性價比應該從那些方面去考慮。現在問題的目標很明確，就是要提高齒輪的承載能力，增加其使用壽命。如果我們只是單純的從材料方面來改進，問題可能解決了，但是新的問題產生了，這樣成本提高了。這就是TRIZ技術沖突，我們是不是可以用TRIZ的分割原理來解決這樣一對技術矛盾，把輪齒部分和輪齒的承載部分分割開來。輪齒部分用較好的材料，輪齒承載部分用一般的材料，然后把他們組合到一塊。但是怎么樣把他們加工出來。通過這個問題又可以引導他們向加工制造方向去思考，對加工制造也有了興趣。這樣一步步地讓他們對機械類理論課程有了求知欲望，也引導他們更重視實踐課程。

3.3 將TRIZ理論應用到機械類基礎課程的實踐教學環節

機械類基礎系列課程，是工科院校覆蓋面廣的主干課程，所涉及到的實驗課程主要培養工科學生具有豐富的實驗思想、方法和手段，同時能通過提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養學生機械設計、研究、開發能力的一個重要環節。傳統的實驗體系基本是根據教學要求來配置實驗，每個實驗都有固定的實驗指導書，包括實驗目的、實驗設備、實驗原理和方法、實驗步驟，甚至還包括實驗報告的格式。在實驗課上，基本是老師告訴學生怎么做，然后學生按部就班的做一次，然后完成實驗報告。這種單一的實驗模式，根本起不到激發學生的積極主動性和創新能力。從培養學生的創新思維與創新能力出發，可以利用TRIZ的40條發明原理直接指導學生進行創新設計，解決實驗中碰到的問題。對于實驗中遇到的沖突性問題，我們可以采用TRIZ理論中的沖突解決原理，先進行沖突分析，然后對沖突進行標準化描述，查閱TRIZ理論沖突矩陣，找到相應的發明原理，根據對應的發明原理進行沖突的求解。對于實驗中非沖突性的問題，比如一些復雜的非標準的發明問題.我們可以應用TRIZ理論物質場進化理論，物質-場分析理論，ARIZ算法來指導創新實驗進行問題求解。

4 結論

TRIZ理論是研究發明創新規律的，它不僅可以為設計者提供創新的思想武器，更重要的是TRIZ理論通過遵循創新活動產生的客觀規律、為創新思維產生的主體規劃一種有利于創新的重要素質和工作方法。將TRIZ理論和機械類教學過程想結合，在機械類教師和學生中開展TRIZ理論的學習，有利于打破教學、科研工作者和設計者的思維慣性，活躍創新思維，拓寬創新教育的空間，同時可以使TRIZ理論在實踐中得到檢驗，使理論知識轉化為現實生產力，使培養創新型應用人才具有可行性。

項目來源：2010湖北省教育科學“十一五”規劃課題，《獨立學院機械設計制造及其自動化專業特色辦學研究》，2010B274

參考文獻

[1]晏旭輝.淺談機械類專業應用型人才培養模式.中小企業管理與科技，2009（11）.

[2]江帆.基于TRIZ理論和研究性字習的創新型人才培養.科技信息，2009（16）.

[3]王躍輝.TRIZ理論在價值優化中的應用.價值工程，2011（2）.

[4]江帆.基于TRIZ理論的機械基礎創新實驗教學體系的構建.裝備制造技術，2010（2）.

[5]孫如軍.創新型機械類人才培養模式的創新與實踐.人力資源，2007.7.

[6]高常青.以TRIZ理論指導工科學生的創新設計實踐.全國機械設計教學研討會議，2007.

[7]徐起賀.基于TRIZ理論的機械產品創新設計研究.機床與液壓，2004（7）.