应用TRIZ 理论培养高职院校学生的创新意识

2014-12-20王颖娴

陕西教育·高教版 2014年1期

王颖娴

TRIZ 理论简介

如何使学生具有创新意识和创新能力，适应经济时代的要求，在企业的生产和经营实际中担当技术方面的组织者和带头人，是高职院校教学改革的根本目标。但是培养学生的创新思维需要系统的理论方法，对高职院校的学生创新能力培养，需要选择适合的创新理论。传统的创新理论方法非常多，常用的有试错法、头脑风暴法、形态分析法、属性列举法和奥斯本检核表法等，但这些方法都缺乏系统性，随机性大，难以形成规律，不适合大范围推广应用。

TRIZ理论具有鲜明的特点和优势，TRIZ理论由前苏联科学家根里奇-阿奇舒勒在1946年创立，是基于知识的、面向人的、有效的创新方法。TRIZ理论是通过分析世界上近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术冲突和物理冲突的创新原理和法则，建立了一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。TRIZ理论包含着许多系统的、科学的而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。它主要由九大部分组成(2-4)：（1）技术系统的八大进化法则；（2）最终理想解（IFR）；（3）40条发明原理；（4）39个标准工程参数和矛盾矩阵；（5）物理矛盾和四大分离原理；（6）、物-场模型分析；（7）发明问题的标准解法；（8）发明问题解决算法（ARIZ）；（9）科学效应和现象知识库。

应用实例

图1问题图

1.矿山支护

在矿山支护中，井巷支护采用可缩性U型钢拱形支架支护，由于围岩侧向来压将侧向的U型钢支架压弯（见图1），从而使整个U型钢支架失去承载作用，不能再进行伸缩承载了，必须换掉整套支架。

如何解决这种问题呢？现利用TRIZ理论的矛盾矩阵来解决该问题。

首先从TRIZ理论中的39个标准技术参数中选择并确定技术冲突的一对技术特性：

（1）改善参数：形状。

（2）恶化参数：装置的复杂性。

在矛盾矩阵中就确定了4种可用的发明原理：分割原理、未达到或超过作用原理、机械系统替代原理和气动与液压结构原理。对这4种发明原理进行分析后进行改进设计，结果为：将拱形改成圆形，并在U型钢外圈覆有充气橡胶圈（见图2）。优点：将局部受力转变成整体支架共同承载。提示：阿奇舒勒曾经说过大多数的发明创造原理、方法都应用在其他领域中，该方案的解决方法借用了轮胎的应用原理。