耕耘在創新方法的路上

劉成成

他是東北石油大學電氣信息工程學院電氣工程系副主任、副教授，石油與天然氣工程專業博士研究生。上世紀七十年代中期，他出生在東北這片廣袤的黑土地，大學畢業后，進入東北石油大學電氣信息工程學院工作。多年來，他一直致力于電氣工程領域的教學和研究生工作，并涉獵油田原油集輸、非接觸電能傳輸、智能控制理論、虛擬現實技術，以及TRIZ理論的研究和實踐工作，為油田和企業解決實際生產技術問題，在TRIZ理論的研究與應用領域成果顯著。

與TRIZ結緣

學者出身的陶國彬有著多年一線的教學工作經歷，加之后續在實際應用領域的不斷拓展，理論與實踐相結合，綜合應用能力不斷得到提升。他扎實篤定，求真務實，不斷豐富自我，在本職工作中不斷創造新的成績，從一名普通的教師逐漸成長為理論與實踐能力兼具的復合型人才。

近年來，他不斷充實和完善自身的知識結構，探索TRIZ理論在人才培養方面的應用，把TRIZ理論融入學校課程教學體系和學生創新性實踐活動之中，探索其在電氣信息工程領域的應用，推動電氣信息工程技術的發展創新。

談及如何與TRIZ理論結緣，這還要追溯到2008年—

彼時，陶國彬剛好完成教育部“青年骨干教師訪問學者計劃”的訪學任務，從浙江大學國家級重點實驗室電力電子實驗中心回到學校，開始著手黑龍江省教育廳新世紀教學改革項目“電工學課程教學中加強學生實踐教學環節和創新意識的研究與實踐”的研究工作。該項目是以工科技術基礎課程“電工學”為載體，探索如何提高大學生創新意識和實踐能力的方法和途徑。通過課程內容建設、青年師資培養、教材建設、實驗實習環節以及多媒體等現代教育教學手段的引入，能夠有效優化電工學課程體系，提高課程理論與實踐教學效果，有效提升大學生的實踐動手能力。

然而，如何解決創新意識培養的問題，激發學生持續的創新熱情和創新欲望，使電工學課程的理論與實踐學習不再是被動的灌輸過程，而是主動探索和應用，讓課題組的教師們感到困惑和迷茫。“我們經過研討，大家充分意識到在電工學理論與實踐教學過程中迫切需要融入一種行之有效的方法，開啟學生思維，激發學生持續的創新熱情，使電工學課程的理論與實踐學習由被動的灌輸轉換到學生們自身主動地去探索。”陶國彬介紹說。由此，課題組將重點放在了方法論的探索層面上。

此時，恰逢中國科協開展TRIZ理論的宣傳、推廣和應用工作，黑龍江省TRIZ理論的學習推廣工作也正值高峰，在黑龍省政府的統籌布置下，各地市科協積極配合，大力宣傳和推廣TRIZ理論在實際工作中的應用。一個偶然的機會，陶國彬從同事手中接過一本講解阿奇舒勒TRIZ理論的宣傳讀本，長期盤踞在腦海中懸而未決的問題一下子有了思路，他受TRIZ理論啟發，探尋到了培養大學生創新意識和創新能力的有效措施，分外驚喜！

于是，陶國彬開始了長達9年的TRIZ之旅……

TRIZ理論助力人才培養

陶國彬如獲至寶，如沐甘霖，一頭扎進TRIZ理論的研習之中，并多次主動報名參加中國科協舉辦的創新方法培訓班，獲益良多。在知識不斷得到更新、思維不斷得到開啟的同時，也促使他進行了更多的思考—作為教師，他迫切希望將這門行之有效解決問題的方法與學生分享，讓更多的學生在學習專業知識和技能的同時掌握這門解決實際應用問題行之有效的方法，為日后走向工作崗位打下堅實而寬厚的基礎。

于是，他投入到了TRIZ理論課程體系的建設之中。

經過緊鑼密鼓的緊張籌備，2008年底，他在東北石油大學開設創新思維方法選修課，宣傳和推廣TRIZ理論。這門開啟思維、行之有效的技術哲學迅速受到廣大學生的熱烈歡迎，好評如潮。學生們如饑似渴地汲取TRIZ理論所帶來的思維智慧，觸類旁通，獲益良多，不同專業的同學均能從中找到解決本專業領域實際應用問題的有效方法，不住地為陶老師課堂教學點贊。

陶國彬沒有止步，他高瞻遠矚，組建了東北石油大學TRIZ協會，組織學生參加TRIZ理論興趣愛好小組，定期開展TRIZ理論學習研討會，讓學生們在這里進行思維的碰撞、靈感的交鋒，在分享中相互促進，共同成長，彼此成就。與此同時，他還在指導大學生課程設計、畢業設計、科技創新實踐等環節中積極引入TRIZ理論，進行創新選題、創新問題求解以及技術方案評價，極大地提高了本科教學工作質量和效益，收效甚佳。

通識教育取得了良好的成效，陶國彬開始了專業縱深領域和系統建設方面的拓展。

2010年，他將TRIZ理論教學編入電氣工程及自動化專業人才培養方案，探索TRIZ理論在電氣工程及自動化專業人才培養工作中的重要地位和操作方法；

2012年，他主持黑龍江省高教學會項目“計算機輔助創新技術的研究與應用”，探索基于計算機CAI軟件進行創新思路引導的應用問題；

2014年，他主持黑龍江省教育廳教育教學改革項目“大學生創新實踐中協同創新機制研究”，探索跨學科、跨專業創新協同機制以及產學研結合推動技術發展和創新成果轉化的問題，打破大學生創新科技活動中的專業技術壁壘；

2015年，他開展創新思維方法慕課建設，打造基于互聯網的大規模在線開放式課程，提升TRIZ理論的應用空間。

一系列TRIZ理論的系統應用，為學校人才培養和創新實踐帶來極大益處。因為對TRIZ理論的執著追尋和持續探索，陶國彬在教學、科研以及實際應用等領域不斷提升自己、開拓創新，使TRIZ理論在東北石油大學的課堂實踐中順利落地，在豐富課程教學體系的同時，完善了人才培養建設的手段。

TRIZ理論推進科學研究

在學科建設和人才培養之外，陶國彬還將TRIZ理論應用于課題研究，他不斷將TRIZ理論與現場工程實際問題相結合，利用TRIZ理論指導科研創新實踐，在實際應用中不斷獲得驚喜與收獲。

2008年，他在與大慶油田鉆井工程技術大隊合作開發“脫氣器位置自動跟蹤檢測裝置”時，在課題研究中遇到井口泥漿噴濺導致泥漿液位測量不準確的問題，在運用TRIZ理論因果鏈分析的基礎上，成功查找到是系統關鍵技術問題“泥漿飛濺使電極產生誤導通檢測信號”影響了系統的測量精度。他進而將問題的分析轉向如何有效區分誤導通信號，依據TRIZ理論40發明原理中的“未達與過度作用原理”提出了冗余檢測技術，成功提取出真實液位信號，實現了液位的精確測量與脫氣器位置的自動跟蹤操作。

2011年，他領導技術團隊參與大慶油田鉆井研究院科研項目“旋轉導向鉆井系統非接觸供電單元供電效率”的研究工作，帶領項目組成員結合TRIZ理論40發明原理中的“嵌套原理”設計非接觸供電單元鐵芯結構，并運用“周期性作用原理”改變周期性作用頻率提升非接觸供電單元供電效率，結合運用“一物多用原理”，不但將松耦合變壓器作為電能傳輸通道，還將其設計為信號傳輸通道，實現電力線載波信號傳輸，提高系統的集成度，降低系統成本。

此外，他還先后與大慶油田慶新油田開發有限責任公司合作完成“數字化采油虛擬現實仿真培訓系統”、“轉油站仿真培訓系統研制”、“聯合站模擬操控系統開發”以及“基于虛擬現實技術的采油集輸崗位培訓系統研究”等研發項目，充分利用慶新油田數字化建設資源提出“學員自己完成崗位技術培訓”的最終理想解，并運用TRIZ理論的功能分析和裁剪工具，獲得基于互聯網的崗位技術培訓系統建設思路，進而建立了基于虛擬現實和網絡技術的虛擬原油集輸工藝仿真培訓系統—將真實原油生產設備、工藝利用虛擬技術“復制”到網絡空間，通過模擬實際生產運行工況，使學員在虛擬環境中進行沉浸式學習與操作，從根本上解決了學員培訓主動性差、培訓效果不佳、受時間空間限制以及事故流程無法培訓等問題。

“創新是理念，創新是實踐，創新更是過程。”陶國彬如是說。多年的持續研究與系統推進，陶國彬將TRIZ理論應用到高校人才培養和油田生產實際問題之中，取得了不凡的成績。在創新的道路上，他開拓進取，銳意革新，通過完善、更新自身的知識結構，不斷提高技術系統的理想化程度，向著最終理想解的目標邁進。