【摘 要】筆者針對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中存在的問題，提出將TRIZ理論引入到教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力為目標(biāo)，構(gòu)建基于TRIZ理論的課程教學(xué)模式，將創(chuàng)新教學(xué)與理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相融合，通過案例分析了TRIZ理論在課堂教學(xué)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，證明了該課程改革教學(xué)模式的可行性。

【關(guān)鍵詞】TRIZ 液壓與氣壓 教學(xué)模式 創(chuàng)新教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2012）22-0008-02

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)并列為三種主要傳動(dòng)方式。液壓與氣壓傳動(dòng)課程是機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，其教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果直接影響學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力的培養(yǎng)。

液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，主要存在學(xué)生重視程度不夠、理論性較強(qiáng)、理解困難、考核方式單一及作業(yè)枯燥等問題，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，疲于應(yīng)付，學(xué)習(xí)效果不理想。為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，在液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中引入創(chuàng)新理論和創(chuàng)新方法教學(xué)是一種有效的途徑。

TRIZ理論是一種發(fā)明問題的解決理論，其理論體系主要包括技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、40條創(chuàng)新原理、技術(shù)矛盾矩陣、物理矛盾的分離方法等。TRIZ理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、管理、教育教學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，并且取得了較好的效果。在液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中融入TRIZ理論，有助于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力。

一 構(gòu)建基于TRIZ理論的課程教學(xué)模式

液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)環(huán)節(jié)主要包含理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩大教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)際操作中又可以劃分為課堂教學(xué)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)四部分。課堂教學(xué)主要以傳授理論知識(shí)為主，注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度；課后作業(yè)重在對(duì)課堂教學(xué)的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，以鞏固理論知識(shí)為主要目的；實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以理論教學(xué)的輔助手段出現(xiàn)，對(duì)于多數(shù)學(xué)生來說，還是為了加深對(duì)理論知識(shí)的了解；課程設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式更注重于各教學(xué)環(huán)節(jié)之間的融合，側(cè)重學(xué)生學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，往往忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)新能力是新世紀(jì)人才必須掌握的一種能力，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)必須貫穿于高等教育全過程，在課程教學(xué)中融入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在教學(xué)環(huán)節(jié)中增加創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要組成部分。

創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主，重在培育學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提升開展研究性學(xué)習(xí)的創(chuàng)新素質(zhì)。創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的深化與提高，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。基于理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新教學(xué)的課程教學(xué)模式，共同支撐起整個(gè)高校人才培養(yǎng)體系，貫穿于高校教育教學(xué)的全過程（見下圖）。

二 TRIZ理論在液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用

1.TRIZ理論在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在課堂教學(xué)中引入TRIZ理論，將TRIZ理論融合在課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，有利于改善課堂教學(xué)環(huán)境，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生思考問題的能力。

技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論是TRIZ理論的重要理論之一，認(rèn)為產(chǎn)品和生物系統(tǒng)一樣是按照一定的規(guī)律在發(fā)展和進(jìn)化的，與生物進(jìn)化論和社會(huì)進(jìn)化理論并稱為三大進(jìn)化理論。TRIZ理論總結(jié)處理了完備性法則、能量傳遞法則、動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則、提高理想度法則、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則、向超系統(tǒng)進(jìn)化法則、向微觀和場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)化法則及協(xié)調(diào)性法則等八大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則。

在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則分析問題，可以幫助學(xué)生更好地了解產(chǎn)品及其技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化規(guī)律，預(yù)測(cè)產(chǎn)品未來的法則趨勢(shì)。例如，在介紹液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成的時(shí)候引入完備性法則（一個(gè)完整系統(tǒng)必須由能源機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)部件和控制裝置組成，缺少一部分的系統(tǒng)是不完整系統(tǒng)，會(huì)被競(jìng)爭(zhēng)者的產(chǎn)品所替代而不能長(zhǎng)久地生存下去），進(jìn)而提出“根據(jù)完備性法則，液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)能夠由哪幾部分組成”的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考液壓系統(tǒng)的組成并確定各組成元件。

在介紹液壓與氣壓傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)的時(shí)候，先引入向微觀和場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)化法則，講解機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)三種傳動(dòng)方式的進(jìn)化發(fā)展，再引入能量傳遞法則（技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化應(yīng)該沿著能量流動(dòng)路徑縮短的方向發(fā)展，以減少能量損失），與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)相比較，引導(dǎo)學(xué)生分析液壓與氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

2.TRIZ理論在課后作業(yè)中的應(yīng)用

課后作業(yè)是課程教學(xué)中的重要組成部分，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度。但高校絕大部分學(xué)生對(duì)于課后作業(yè)有一種抵觸情緒，認(rèn)為是課堂教學(xué)的翻版，枯燥無味。在課后作業(yè)中引入TRIZ理論，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合創(chuàng)新方法開展課后作業(yè)，增加課后作業(yè)的多樣性、趣味性，有利于提高學(xué)生的積極性，獲得更豐富的知識(shí)。例如，在介紹液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展過程中，要求學(xué)生完成“依據(jù)TRIZ理論八條技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，結(jié)合相關(guān)資料分析液壓與氣動(dòng)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)”的作業(yè)，注重學(xué)生資料查詢、理論應(yīng)用等方面能力的培養(yǎng)。

在介紹液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓控制閥過程中，引入基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的產(chǎn)品成熟度預(yù)測(cè)理論，要求學(xué)生分組以中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利庫為基礎(chǔ)進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)成熟度預(yù)測(cè)，并且以論文的形式提交作業(yè)。既拓展了學(xué)生的知識(shí)面，又有助于學(xué)生培養(yǎng)檢索能力，同時(shí)在分析專利的過程中，幫助學(xué)生了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原理和產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢(shì)。有效解決了傳統(tǒng)課后習(xí)題作業(yè)枯燥乏味的問題。

3.TRIZ理論在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

課程設(shè)計(jì)作為液壓與氣壓傳動(dòng)課程必不可少的組成部分，是課程教學(xué)過程最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合分析和應(yīng)用能力。在課程設(shè)計(jì)從選題、開題、結(jié)題到答辯的整個(gè)過程中，融入創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。

選題是整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中的首要環(huán)節(jié)，是做好課程設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，對(duì)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量有直接的影響。鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新方法參與選題，對(duì)提高學(xué)生的積極性有重要的幫助。如在選題中可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論的技術(shù)進(jìn)化定律和需求進(jìn)化定律，針對(duì)目前企業(yè)對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的要求進(jìn)行選題，要求學(xué)生應(yīng)用信息交合法拓展選題的多樣性等。

在學(xué)生確定課程設(shè)計(jì)題目之后，可以鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論的功能模型分析系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的功能，研究系統(tǒng)中存在的諸如生產(chǎn)率和價(jià)格、物體產(chǎn)生的有害因素和裝置的復(fù)雜程度等矛盾問題，并且用TRIZ解決矛盾的解決方法研究此類問題，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高課程設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

4.TRIZ理論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要組成部分，通過課程實(shí)驗(yàn)，可加深學(xué)生對(duì)課本概念和理論的理解與掌握，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實(shí)際問題的能力。

液壓與氣壓傳動(dòng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式陳舊等問題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入TRIZ理論有利于優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法。例如，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合TRIZ理論的需求原理、進(jìn)化原理和創(chuàng)新原理，講解“組合式液壓與氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”的研制原理，鼓勵(lì)學(xué)生在此基礎(chǔ)上，根據(jù)傳統(tǒng)的奧斯本檢核表法和TRIZ理論的組合創(chuàng)新原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并且用解決技術(shù)矛盾和物理矛盾的方法分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的矛盾問題，尋找解決問題的方案。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入TRIZ理論，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新精神具有巨大的促進(jìn)作用，從根本上改變了液壓實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式，為培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三 結(jié)論

TRIZ理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高等教育的各個(gè)領(lǐng)域，在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)、課程改革中起到了巨大的推動(dòng)作用。以TRIZ理論為基礎(chǔ)，把TRIZ理論的創(chuàng)新理論和創(chuàng)新方法引入到液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，探索TRIZ理論在各教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，為學(xué)生提供思考的空間，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過程的設(shè)計(jì)中來，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了一種有效途徑。構(gòu)建的基于TRIZ理論將創(chuàng)新教學(xué)和理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)相融合的課程教學(xué)模式，可以推廣到其他課程改革中，對(duì)整個(gè)機(jī)械類專業(yè)課程體系的改革具有重要的指導(dǎo)意義。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕