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TRIZ理论实验与实践教学改革探索

2013/6/21    来源:万方数据    作者:刘训涛  曹贺  徐鹏  李海燕      
关键字:TRIZ理论  实验教学  项目教学  网络实验教学  立体化教学  
本文针对TRIZ理论实验教学中存在的软件节点少,学生多,上机实验困难的实际,自主开发小的TRIZ理论实验软件,并从充分利用校内网络资源,开展立体化实验教学。利用黑龙江省计算机中心开发的TRIZ发明原理计算机辅助系统开展网络实验教学。通过项目教学方法,以分组立项的形式开展学生的TRIZ理论实验,将实验与理论教学统一,改革TRIZ理论教学考核模式,以综合实验结果和答辩进行考核。较好地解决了TRIZ理论实验的实际困难,培养了学生自主学习能力,科学的思维能力,提高了学生的综合素质。

0 引言

    TRIZ(萃智)意思为“发明问题解决理论”;英文音译为Teoriya  Resheniya Izobreatatelskikh  Zadatch(TRIZ);英文翻译为Theory of Inventive Problem Solving(TIPS),其意义为发明问题解决理论。TRIZ是前苏联发明家里奇·阿奇舒勒(G.S.Altshuller)于1946年在分析了世界近250万份高水平发明专利、各种技术发展进化遵循的规律模式、各种解决技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,而建立起来的综合理论体系。TRIZ曾是前苏联的国家机密,在航空、航天、军事、工业等领域均发挥了巨大作用,使前苏联以比欧美国家少得多的投入,快速、高效地产生了大量尖端专利技术,其被称为“点金术”,让西方发达国家一直望尘莫及。随着苏联的解体,TRIZ才被世人所知,并迅速传播到美国、欧洲、日本、韩国等地。

    TRIZ因为能够使企业轻易地解决那些“看似不可能解决的问题”并形成行业技术专利,提升企业核心竞争力。TRIZ理论正受到越来越多的企业关注,世界500强企业均在开展TRIZ理论的推广与使用。TRIZ理论也得到我国各界的高度重视。温家宝总理两次对创新方法工作作出重要批示,科技部积极推进TRIZ理论创新方法的试点工作,2007年批准黑龙江、四川省为技术创新方法试点省。黑龙江科技学院、东北林业大学、河北工业大学、黑河学院、华为、中兴集团等学校、企业的专家学者开展了相关的研究和应用,并将TRIZ理论引入教学和技术创新中,取得了较好的经济效益和社会效益。其中中兴、华为2011年专利申请数量位列全球第一和第三位,已成为全球领先的通信设备制造企业,全球市场占有率在同行业名列前茅。2008年黑龙江省批准黑龙江科技学院等14家单位作为黑龙江省技术创新方法试点单位,黑龙江科技学院、东北林业大学、黑河学院、哈尔滨理工大学、哈尔滨工业大学相续开设了TRIZ理论课程,其巾黑龙江科技学院、东北林业大学、黑河学院购买了北京亿维讯的辅助创新软件PRO/Innovator,开展TRIZ理论的实验教学,但是由于软件价格问题,各校拥有的接入点数都无法完全满足学生实验要求,TRIZ理论实验存在无法回避的困难。急需改革现有的TRIZ理论实验教学模式,建学生自主创新人才培养的平台。

1 搭建新型的TRIZ理论实验教学平台

    黑龙江科技学院于2009年在本科学生中开设TRIZ理论选修课程,学时32学时,其中实验8学时,主要应用依托我校技术创新方法实验室的PRO/I和CBT/NOVA开展,CBT/NOVA可以一次接纳一个班的学生实验,但是PRO/I只能接纳3组同学的实验,由于选修TRIZ理论课程的有16个班共学生493人。TRIZ理论实验遇到了很大的授课压力。我们积极构建新的TRIZ理论实验平台,全方位开展TRIZ理论实验教学,具体实施方案如图1所示。

 TRIZ理论实验教学平台建设框图

    图1 TRIZ理论实验教学平台建设框图

    1.1 优化现有实验教学条件

    我校以CAD工作站现有条件为基础,购入北京亿维讯的辅助创新软件CBT/NOVA和Pro/lnnovator作为实验软件开展实验教学。但是,由于CAD工作站是2005年构建,一些计算机运行速度慢、运行不稳定,严重影响实验的开展。为了提高实验进行效率,我校于2011年末开始逐步更新TRIZ理论技术创新方法实验室(CAD工作站)的实验设备,更新了相关电脑和服务器,重新制作了实验室的网络。为实验的顺利进行提供了硬件保障。实验室教师系统地开展了创新实验软件的维护与更新。制定了合理的实验授课计划,合理安排学生的实验时间,利用校园网络开展了网上实验预订系统,实验室实现全天开放,学生经过预订后,可以任何时间来实验室开展实验。提高了实验的运转效率。

    传统的实验完全依靠实验教师完成,实验教师与理论教师沟通较少,出现了一定的实验与理论授课隔离的问题,我校尝试改革TRIZ理论实验课授课模式,将实验与理论课程统一,理论课教师又是实验课教师,理论课程与实验课程由同一名教师完成,让实验更好地与理论授课衔接,更好地为理论课程服务,使学生更加透彻理解和掌握相关知识。进行TRIZ理论授课教师的培训,全部的授课教师均参加过国外TRIZ理论专家的培训,获得国外TRIZ培训证书和认证,具有较高的业务素质。改革TRIZ理论课程理论及实验课程授课模式,应用项目教学法,以一个个工程项目开展教学,充分发挥学生的主体性,将学生分成多个项目小组,发挥学生的主体地位,以小组的形式开展课堂讨论,开展课题实验,实验小组根据自身的课题进展情况除了按学校实验大纲要求完成相关的必选实验外,自行开展设计性综合性实验。改革传统的理论课程考核模式,将学生最后一次综合实验作为重要的考核标准,以小组答辩的形式,完成对学生的考核。改传统教学中重知识传授变为重学生科学思维习惯的培养、重自主创新能力实践的开发。

    1.2 自主开发小型TRIZ理论辅助创新软件

    利用学校的资源,组织TRIZ理论授课教师和计算机学院教师,共同开发TRIZ理论辅助创新小软件,将S进化曲线、九屏图、技术矛盾、物理矛盾、物-场分析用软件的形式呈现给学生。通过自编实验软件,弥补外购软件节点不足的缺陷,增加了一次实验上机学生数。实验数量也由过去6个发展到12个。

    1.3 开展网络实验

    21世纪是网络与信息的世纪,高校的学生寝室也均接入互联网络,网络在学生的生活中正起着越来越重要的地位。充分利用互联网络资源,让实验走出实验室,拓宽实验开展空间。利用校园网络开展网络实验,开展立体化教学。利用黑龙江省TRIZ专题网站中省计算机中心开发的免费网络版TRIZ发明原理计算机辅助系统,开展网络实验教学,让学生开展量贩式的自主设计性综合性实验。依托校团委科协,组建学生TRIZ理论创新方法部,建立学生自己的TRIZ理论创新网站,由学生自己通过互联网络开展立体化自我学习、自我实验。

责任编辑:程玥
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