摘 要:TRIZ理論是由前蘇聯(lián)海軍部專利專家阿奇舒勒創(chuàng)立的,是基于知識的創(chuàng)新方法論。我國目前進入改革創(chuàng)新的時代,更加提倡科學發(fā)展觀和自主創(chuàng)新,在此形勢下,對于本科教育的工科類學校學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)特別重要。本文在分析本科教學中存在創(chuàng)新不足問題的基礎(chǔ)上,提出了TRIZ理論對車輛工程專業(yè)專業(yè)課教學的幾點啟發(fā),尤其實在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維方面。
關(guān)鍵詞:TRIZ理論 專業(yè)課 創(chuàng)新思維
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)05(a)-0093-02
1 萃智理論(TRIZ)概述
TRIZ的含義是發(fā)明問題解決理論,其拼寫是由“發(fā)明問題的解決理論”俄文的首個字母組成,英文音譯Teoriya Resheniya Izobreata-telskikh Zadatch的縮寫,其英文全稱是Theory of the Solution of Inventive Problems(發(fā)明問題解決理論)。在歐美國家也可縮寫為TIPS。
TRIZ是由前蘇聯(lián)海軍部專利專家阿奇舒勒創(chuàng)立的,他被譽為 TRIZ之父。從1946年開始,他通過對數(shù)以百萬計的專利文獻進行研究,提煉出一套解決復(fù)雜技術(shù)問題的系統(tǒng)方法,90年代初傳播到美國,迅速引起了學術(shù)界和企業(yè)界的極大關(guān)注。TRIZ的研究和培訓機構(gòu)紛紛成立,目前,TRIZ已成為國外技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量工程領(lǐng)域的研究熱點。
國外有些國家,已把TRIZ方法作為大學專業(yè)技術(shù)必修科目,且已廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域中。后來大批TRIZ研究者在西方國家受到極大重視,TRIZ的研究與實踐得以迅速普及和發(fā)展。西北歐、美國、日本、臺灣等地出現(xiàn)了以TRIZ為基礎(chǔ)的研究、咨詢機構(gòu)和公司,一些大學將TRIZ列為工程設(shè)計方法學課程。如今TRIZ理論和方法已經(jīng)發(fā)展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟理論和方法體系,它實用性強,并經(jīng)過實踐的檢驗,如今已在全世界廣泛應(yīng)用,創(chuàng)造出成千上萬項重大發(fā)明,為眾多知名企業(yè)取得了重大的經(jīng)濟效益和社會效益。
到目前為止,萃智理論(TRIZ)是世界上最先進而實用的發(fā)明創(chuàng)新的方法學。萃智理論不僅有嶄新的理念、思維方式、基本理論,而且有原理、參數(shù)、分析方法、工具和流程、可操作性強,應(yīng)用范圍廣。
TRIZ理論引入中國是近幾年的事,但它已經(jīng)逐漸得到國內(nèi)諸多科研機構(gòu)、公司和專家的重視,國家有關(guān)部門也正在共同組織國內(nèi)的有關(guān)單位,開展研究,并且選了幾個省市作為試點,推廣這種方法。但把TRIZ理論應(yīng)用于大學教育的研究還處于初級階段,沒有形成一定的體系,還屬于探討階段。
2 萃智理論(TRIZ)在車輛工程專業(yè)專業(yè)課理論教學中的應(yīng)用
汽車作為一種機、電、液、信號、控制、材料高度結(jié)合產(chǎn)品,代表了機械行業(yè)發(fā)展的最高水平,要求專業(yè)課具有相當?shù)膹V度和深度。根據(jù)就業(yè)形勢和培養(yǎng)目標的變化,保證專業(yè)課深度,突出實踐環(huán)節(jié)對課程內(nèi)容的促進,理論與實踐如何有機的結(jié)合,如何啟迪學生的創(chuàng)新思維和求異思考是當前車輛工程專業(yè)專業(yè)課改革的關(guān)鍵[1]。
2.1 理論教學與實踐教學脫節(jié)問題與解決方法
目前,我校車輛工程專業(yè)的本科教學雖然提倡教授理論知識與培養(yǎng)實踐能力為一體,但教學大綱和教學任務(wù)的安排仍然是“先課堂教學,后社會實踐”的單向性教學模式,把社會實踐安排在本科教學之后,而且時間短(3個月)[2]。根據(jù)這種情況,應(yīng)把實踐教學融于每個學期,每門課程,加大實踐技能的培養(yǎng),注重實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),帶領(lǐng)學生參加創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新研究,加強第二課堂等活動課程的建設(shè)。學校還可以充分利用學科優(yōu)勢和科研優(yōu)勢與企業(yè)開展合作。讓學生在校內(nèi)就可以體驗到以后的工作氛圍,以及學會不同問題的應(yīng)對方法。這樣才可以在很大程度上避免了理論與實踐脫節(jié)的問題[3]。
總之,將萃智理論(TRIZ)與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合,進行車輛工程專業(yè)專業(yè)課課程創(chuàng)新性教學的實踐是非常重要的。通過專業(yè)課的理論學習與實驗訓練,使學生對所學專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)知識有了系統(tǒng)的了解,對專業(yè)中某些科學問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。在實踐教學中引導學生把各門知識融會貫通,理論聯(lián)系實際,用于探索,敢于創(chuàng)新[4]。
2.2 萃智理論(TRIZ)在課堂教學中的應(yīng)用
萃智理論(TRIZ)發(fā)展與完善帶動了萃智理論(TRIZ)的應(yīng)用,目前TRIZ理論在創(chuàng)新教學、創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新科研等方面得到了應(yīng)用,取得了一定的成果。根據(jù)對萃智理論(TRIZ)的理解,把其應(yīng)用到車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)中,為車輛工程的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)可提供一條有效的途徑。
2.2.1 強化創(chuàng)新意識培養(yǎng),改革教學內(nèi)容
課堂實施創(chuàng)新性教學與培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力息息相關(guān),教師要努力營造一個創(chuàng)造思維活躍、暢所欲言的教學環(huán)境,要讓課堂教學成為學生充分發(fā)揮獨創(chuàng)精神的空間。要啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,解決問題,激發(fā)學生學習的積極性,有效保證課堂教學效果,為培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力奠定基礎(chǔ)。
車輛工程專業(yè)專業(yè)課較多,如汽車構(gòu)造、發(fā)動機理論、汽車電子技術(shù)、汽車實驗學、汽車設(shè)計、汽車新技術(shù)、汽車故障診斷技術(shù)等課程,專業(yè)課課程的設(shè)計性,實踐性較強。根據(jù)對“萃智理論(TRIZ)”的理解,授課中要調(diào)動學生的思維,做到舉一反三、觸類旁通。在講授某一總成部件的結(jié)構(gòu)時,可以在向?qū)W生介紹其組成、工作原理時,引申出與之相關(guān)的專業(yè)知識。例如,講述傳動系萬向裝置時,可闡述其“不等速—— 準等——等速—— 可伸縮等速”的進化、演化形式,使學生了解掌握技術(shù)系統(tǒng)的進化是由低級向高級、從量變到質(zhì)變的方向發(fā)展的。講發(fā)動機構(gòu)造時可采用實物講解,講述發(fā)動機的運動過程及結(jié)構(gòu)的不同形式,鼓勵學生對現(xiàn)有發(fā)動機產(chǎn)品進行方案原理的改進,使發(fā)動機達到功率、經(jīng)濟、環(huán)保的統(tǒng)一。
另外,應(yīng)改變以前滿堂灌的課題教學模式,每教授完一個理論知識,可以采用“萃智理論(TRIZ)”中40個發(fā)明創(chuàng)造原理中的一個方法,留出一點時間讓學生對老師講授的內(nèi)容消化理解,或留一個思考題讓學生相互啟發(fā),激發(fā)他們的聯(lián)想思維、想象思維、靈活思維,進而得到創(chuàng)新成果。
2.2.2 訓練學生創(chuàng)新思維,改進教學手段
采用現(xiàn)代化教學手段和傳統(tǒng)教學手段相結(jié)合的方式,制作并合理運用多媒體課件。在教學中采用色彩鮮明的三維動畫,形象描述來講解有關(guān)汽車零部件及總成的結(jié)構(gòu)、原理,加深學生對知識的感知印象,激發(fā)學生的學習興趣。每講述完一個知識點,可給學生留大作業(yè)和小論文的寫作,激發(fā)學生對基礎(chǔ)理論知識發(fā)散性思維,激活學生的創(chuàng)新意識。
2.2.3 鼓勵學生參與創(chuàng)新活動,積極開放第二課堂
組織學生成立課外各類學習小組,開放實驗室,使學生在業(yè)余時間有場地、有條件進行創(chuàng)新活動。同時,積極鼓勵學生參加學校組織的創(chuàng)新大賽,參與教師的科研課題的研究,在教師的指導下申報學生創(chuàng)新課題,在豐富學生業(yè)余生活的同時激發(fā)他們的實際創(chuàng)新能力。
3 萃智理論(TRIZ)在實驗教學中行的應(yīng)用
目前,車輛工程專業(yè)專業(yè)課的實驗,多為演示性實驗和驗證性試驗,綜合性實驗和設(shè)計性實驗較少。應(yīng)多加強綜合性實驗和設(shè)計性實驗的開設(shè),使實驗教學不單單是簡單重復(fù)書本上的知識,而是需要學生加入自己創(chuàng)新思維,才能完成實驗,達到創(chuàng)新教學思維目的。比如,在結(jié)構(gòu)實驗課,可讓學生對發(fā)動機、變速器、起動機、發(fā)電機等總成親自動手拆裝,這樣,不但可以強化學生的動手能力,還可以使學生在拆裝的過程中發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)的不合理因素,提出結(jié)構(gòu)改進意見。這不但實現(xiàn)了對學生發(fā)散思維,創(chuàng)新思維的培養(yǎng),對學生在畢業(yè)設(shè)計時進行結(jié)構(gòu)設(shè)計也奠定了基礎(chǔ)。
4 萃智理論(TRIZ)在車輛工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用
4.1 畢業(yè)設(shè)計中選題的創(chuàng)新
目前,本科畢業(yè)設(shè)計中選題缺乏創(chuàng)新是普遍現(xiàn)象,選題大多陳舊,提不出新問題,找不到創(chuàng)新突破口。創(chuàng)新教育的缺乏,科學思維、科學方法的引導和訓練的不足,不利于對學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[4]。通過對萃智理論(TRIZ)的運用,創(chuàng)新問題求解的過程就是對問題不斷描述,不斷標準化的過程。比如,汽車新技術(shù)課程中有許多新的技術(shù)成果和新的知識點,像雙離合器變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,雖然資料不多,結(jié)構(gòu)還有待改進,但可以鼓勵學生選這類課題進行設(shè)計,強化學生的創(chuàng)新思維訓練。還可以選一些運用多種手段解決汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析一類的課題,如,對汽車的傳動軸、懸架等結(jié)構(gòu)的載荷分析、輕量化設(shè)計等,鍛煉學生的綜合知識的應(yīng)用能力。因此,選題時應(yīng)盡量多選些實際課題,應(yīng)用型課題,新知識點的有關(guān)課題,鍛煉學生分析問題,解決問題的能力,培養(yǎng)學生發(fā)散思維,創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。
4.2 畢業(yè)設(shè)計中具體問題的分析研究
在畢業(yè)設(shè)計過程中對具體問題應(yīng)進行細致、深層次的分析與研究,不能再停留在過去從文獻到文獻,從書本到書本的研究方式,避免學生只會抄襲、引用文獻的情況。讓學生盡量接受新知識,在畢業(yè)設(shè)計中哪怕只那么一點點的創(chuàng)新點,也要給予鼓勵,激發(fā)他們的創(chuàng)作積極性。萃智理論(TRIZ)提供了如何分析問題的方法,學會歸納演義,學會創(chuàng)造性思維,能夠使得畢業(yè)論文的研究方案更準確,技術(shù)路線更清晰。
5 結(jié)語
萃智理論(TRIZ)很好地解釋了三個問題:一是發(fā)明創(chuàng)造不只是“聰明人”能做的事情我們每個人都可以搞發(fā)明創(chuàng)造,人人都有創(chuàng)新、創(chuàng)造的潛能;二是發(fā)明創(chuàng)造是有規(guī)律可循的,不是天馬行空的突發(fā)奇想,胡編亂造,這種規(guī)律就是“翠智、萃思”;三是掌握規(guī)律有提高創(chuàng)造效率的可能性。在本科教學中利用萃智理論(TRIZ)的原理、方法,改變教師的教學方式、教學思維,使學生打破思維方式,激發(fā)其創(chuàng)新意識,提高其分析問題、解決問題的能力,是行之有效的途徑。使萃智理論(TRIZ)在創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新教學、創(chuàng)新科研等方面發(fā)揮其重要作用。
參考文獻
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