TRIZ理论在金工实训教学改革中的应用

TRIZ理论在金工实训教学改革中的应用

刘鹏 李世超 房姝

营口理工学院 辽宁省营口市 115000

摘 要：金工实习作为高校理工科学生所必修的实践教学环节，主要培养学生的操作技能，以及学生对专业基本知识的应用能力和创造性思维，而在目前金工实习教学中存在诸多问题有待完善和改进。TRIZ理论作为一门系统的创新方法学，因其较强的可操作性与实用性，已被广泛地应用到各个领域。针对目前金工实习教学现状，应用TRIZ创新理论在课程建设、教学模式等方面进行不断的改革，在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行不断的创新，

构建创新型实践教学模式有重要意义。

关键词：TRIZ；教学改革；金工实训

一、金工实习教学现状

金工实训是工科专业在高等教育过程中最重要的实践环节之一，是培养学生实践能力、理论与实践相结合能力的重要途径。教学目标是通过课程的学习，能培养学生良好的职业习惯，使学生熟悉常用的加工方法和加工工艺，掌握相关加工设备操作必备的基础知识和基本技能，同时，通过实际生产环境，培养学生的职业素质、工程意识和创新意识，为学生后续课程学习奠定实践基础，对培养适应现代化生产要求的高素质技术技能型人才起到重要的基础作用。然而，当前大部分高校仍然沿用传统的金工实训教学方法，教学内容固定、教学方法僵化、缺乏创造性与创新性，因此有必要对现有金工实训课程进行教学改革，以保证教学质量与教学成果符合社会对人才的需求。目前我校的金工实训存在以下几点问题：

1、金工实训是使学生认识生产实践、了解生产工艺、掌握操作技能的教学环节，然而由于受到实训场地、时间限制，学生仅能通过教师口述进行学习，导致实训效果不理想，没有完全达到教学目标。

2、现有金工实训教学方法针没有做到根据学生专业不同进行区别化教学，教学内容较为单一，没有考虑到学生的专业背景、培养需求的不同，导致学生个性化培养不达标，培养效果不尽如人意。

二、TRIZ理论

TRIZ理论是俄文“发明问题解决理论”的首字母缩写，是前苏联发明家阿奇舒勒及其团队在研究了上百万份高水平发明专利的基础上总结分析出来的，经过阿奇舒勒本人与其他TRIZ理论研究者的不断完善，现已经发展成为一套系统、成熟的创新方法理论。TRIZ理论认为发明与创新的核心问题是解决矛盾，并归纳了40个发明原理与39个通用工程参数，对其进行有机地联系，整理出了TRIZ矛盾矩阵表。它为我们所提供的有利工具包括理想解，产品进化定律，冲突矩阵，ARIZ，物质—场分析等。它还涉及对一系列的问题的定义及改进的系统分析，并为此提供了产品进化模式、40条发明原理、分离原理、76个标准解等。

TRIZ理论认为，产品的创新标志是解决设计中所产生的冲突，从而获得新的有竞争力的解。利用TRIZ解决问题时，首先将领域问题进行抽象，使实际问题转化为TRIZ的标准问题；然后利用TRIZ所提供的知识得到TRIZ的通用解；最后针对实际问题，应用各专业相关知识，通过类比思维，将标准解转化为解决实际问题的最终解，即领域解。其过程图如图1所示。

图1 TRIZ理论解决问题的一般过程

三、利用TRIZ理论矛盾矩阵找到解决办法

针对金工实训存在的问题，利用TRIZ理论将一般问题转化为标准问题，利用通用工程参数进行描述，通过矛盾矩阵找到解决矛盾所用到的发明原理。

1、金工实训目的中提高学生对生产实践的认识程度，对应的是39个工程参数中的参数33可操作性，但此时则受到实训时间的限制，即恶化了工程参数中的参数25时间的损失，

通过矛盾矩阵发现，第28条发明原理“机械系统替代”可以很好地解决该矛盾。

2、改善实训内容单一的问题，实际上改善了3个工程参数中的参数24信息的损失，但此时有使得实训准备内容变得繁琐负责，恶化了工程参数中的参数26物质的量，通过矛盾矩阵发现，第26条发明原理“参数变化”可以很好地解决该矛盾。

四、TRIZ理论在金工教学改革中的实际应用

通过分析，我们找到了解决金工实训教学改革过程中矛盾问题的发明原理，接下来通过原理解转化，将通用的发明原理解转化为可以解决实际问题的领域解。

针对问题1，通过探讨研究，最终采用第28条发明原理“机械系统的替代”，引入多媒体教学的方法，帮助学生能够更加直观地了解在实训过程中接触不到的设备、工艺、制造方法等，在节省实训时间的同时，提高了学生学习兴趣，加深了对学习内容的理解。

针对问题2，通过探讨研究，最终采用第35条发明原理“参数变化”，改善金工实训教学模式，即不同专业加工不同实习工件，例如对于机械专业学生，在钳工实训环节加工锤头，而其他专业学生则加工瓶起子等工件；机械专业学生在车床实训加工锤柄，其他专业加工轴类零件。同时根据培养目标不同，采用侧重点不同的评分标准。通过该方法，针对不同专业学生的特点及培养目标，做到了因材施教，满足了不同专业、不同学生的培养要求。

五、总结

通过对高等院校金工实习教学现状的研究。面对其出现的诸多问题!为提高教学效果及培养学生的创新能力，我们采用TRIZ理论来优化整个课程结构!改革课程建设，教学模式，并在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行不断的创新，构建创新型实践教学模式，对金工实习实践教学提供了极大的帮助，为创新性人才的培养开辟了良好的途径。

参考文献：

【1】高常青，黄克正，张勇.TRIZ理论在产品设计中的应用【J】机械科学与技术，2006,25（4）；501-504

【2】任重昕，苏永涛.基于TRIZ理论的大学生创新能力培养【J】黑龙江高教研究，2012,30（8）；130-131

【3】苏唤唤.TRIZ理论在金工实习教学中的探索与应用【J】潍坊学院学报，2015(06);97-100.第一作者简介：刘鹏，男，1987-11，汉族，辽宁省营口市，硕士，工程师，研究方向：机械加工。