APP下载

基于TRIZ理论的大学生创新创业教育实践

2018-01-25姜有滑怀田

内蒙古教育·科研版 2018年10期
关键词:TRIZ理论应用实践创新创业

姜有 滑怀田

摘 要:在概述TRIZ理论的基础上,介绍了TRIZ理论的教育与研究实践、应用TRIZ理论解决发明问题的实践和普及推广应用TRIZ理论的实践成果,并提出了基于TRIZ理论的大学生创新创业教育实践改进建议,对推广、应用和实践TRIZ理论有一定的借鉴作用。

关键词:TRIZ理论;创新创业;应用实践;建议

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216(2018)10B-00102-02

习近平总书记在十九大报告中提出:“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。”为了贯彻落实十九大报告精神,结合科学技术部等部门关于印发《关于加强创新方法工作的若干意见》的文件要求,“自主创新,方法先行”,创新方法是自主创新的根本之源,来推进技术创新方法的引进与发展,推进TRIZ等先进国际技术创新方法与中国本土需求融合等。值得注意的是,单独提出了TRIZ创新方法的推广应用,可见,在今天采矿工程专业创新创业教育教学中,引进、推进、应用与实践TRIZ理论,对加强学生创新创业能力的培养,具有非常重要的现实和长远的历史意义。

一、TRIZ理论概述

TRIZ(萃思、萃智)是俄罗斯人阿奇舒勒和他的同事们通过对全世界200万件以上发明专利进行研究后发现的,并总结出用于克服惯性思维的5种方法、39个矛盾技术参数、专门用来解决各种矛盾冲突的40条发明原理、引导系统未来发展的8种进化趋势、处理矛盾以外问题的76个标准解和按照“如何做”的方式进行排列,提供给我们所需要功能的2500个效应(科学效应)知识库等。同时,为我们利用TRIZ解决问题过程中如何选择TRIZ的这些工具提供了ARIZ算法。通过这些工具列表,我们可以在世界知识范围内寻访所有概念性解决方案,经过进一步思考并应用于相关问题,形成最终解决方案。

TRIZ是以知识经验为基础解决发明问题的方法,于1993年走出俄罗斯,逐渐被外部世界所认识。其核心思想是:无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统,其核心技术都是遵循客观规律发展演变的;各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。这种技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义相比肩,被称为“三大进化论”。阿奇舒勒说:“你可以等待100年获得顿悟,也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”

二、基于TRIZ理论的大学生创新创业教育实践

(一)TRIZ理论的教育与研究实践

1.加强组织建设为推广应用TRIZ提供人才保障。

为了普及、推广、应用、实践TRIZ理论,学校组建了创新创业教育直属教研室,系部成立了由校内外、老中青、不同专业学科背景等组成的“星火”创新创业教育团队和以采矿工程专业高年级学生为主体带动低年级和其他不同专业学生的“行知”社团,并且参与了创新创业导师国家、省、市校级专家库的建设,制定了以采矿工程专业为试点逐步辐射其他专业的“燎原”计划等。

2.重视创新创业教育教学研究工作,形成可供借鉴的经验。

按照“以研促教,以教助研”的思路,开设了融TRIZ为一体的“创业基础”必修课,完成了“采矿工程专业创新创业教育研究”山西省教育科学规划课题,创建了采矿工程专业创新创业教育“54321”特色项目,在研以创新创业为引领、以毕业设计为主体,融课程思政教育等为一体的“采矿工程专业顶点课程开发与建设”项目,建设了具有采矿工程专业特色的创新创业教育资源库等。

3.传承与引进相结合,推动创新方法发展。

推进了TRIZ等先进国际技术创新方法与中国本土传统创新方法的融合,如大家熟知的又符合学生认知规律的司马光砸缸、曹冲称象等传统的逆向思维方法,TRIZ技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最多的功能,但凡伟大的发明,它们都利用了问题周边的资源,如指南针(利用地球磁场)、日晷(利用日光)等使传统方法和引进方法融合为一体。本着“中學为本、西学为用”的思想对学生进行创新创业方法的教育。

(二)应用TRIZ理论解决发明问题的实践

1.简单清楚的发明问题。

对于简单清楚的发明问题。首先进行矛盾冲突分析,然后判断是技术矛盾还是物理矛盾,如果是一个参数改善使另一个参数恶化的技术矛盾,阿奇舒勒总结出39个工程技术参数构成的矛盾矩阵,为问题解决者提供了可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数,从矩阵表中直接查找化解该矛盾的40条发明原理中的其中几条,形成几个解决问题的概念方案,经过认真分析找出问题的解决方案;如果是矛盾中欲改善的参数与被恶化的参数是同一个参数的物理矛盾,阿奇舒勒针对物理矛盾提出了四大分离原理,共11种分离方法解决问题。如一个晾衣架要求在晾大衣服时长、晾小衣服时短,是同一个长度技术参数既要长又要短的物理矛盾,学生利用时间分离原理找到阿奇舒勒推荐的发明原理,经过分析采用将一个物体放在另一个物体之上的嵌套原理发明了“可伸缩晾衣架”且获得国家知识产权局授权专利。

2.一般的发明问题。

对于一般的发明问题。在对问题进行功能和资源分析的基础上,先将实际问题转化为如何+动词+名词30个标准的HOWTO模型中的一个,然后查找阿奇舒勒给出的F1—F30科学效应功能代码表对应的科学效应和现象清单(科学效应知识库)这个中间工具获得解决问题的模型(知识库中的方案),如果可以将知识库中的方案应用到实际问题中,这个问题就迎刃而解了。如用餐时一盆汤放在桌子上,条件是在不移动桌子和汤盆的条件下如何将汤喝在肚子里,经过分析把问题转换成一般的表述——如何移动液体?在TRIZ效应数据库中共有99个方案可以移动液体,经分析其中有一个方案“呼吸”可以利用,学生利用呼吸原理发明了“吸管筷子”,实现了在不增加资源的情况下既能夹菜又能喝汤的功能。

3.复杂模糊的发明问题。

对于复杂模糊的发明问题。需经过物场分析确定是标准问题还是非标准问题,如果是标准问题利用阿奇舒勒给出的76个标准解形成建议方案,分析后得到解决方案;如果是非标准问题要通过复杂发明问题的程序化流程ARIZ算法转化为标准问题。如煤矿传统的木支护系统是由木支柱、顶底板两个物和一个力场组成,在压力大时,木支柱破坏并发出报警声提醒工作人员撤离现场;现在由于环境保护需要和开采强度的增大等因素木支柱已逐渐淘汰,取而代之的是系统本身不含报警功能的金属支柱,学生利用阿奇舒勒给出的76个标准解第2类发展物场模型,在系统中增加一个测压报警系统(另一个场)形成双型物场模型的思路,发明了“煤矿用报警支柱”且获国家专利、“挑战杯”竞赛中获国家二等奖、获国家级大学生创新创业训练项目立项等。

(三)普及推广应用TRIZ理论的实践成果

1.良好创新思维习惯的养成。

通过TRIZ理论九屏幕法、IFR法则、聪明小矮人、STC、金鱼法的学习与应用,使创新走出盲目、高成本的试错法和无序的探索以及使探索更加无序的头脑风暴法,克服惯性思维;通过尝试应用TRIZ解决问题,直到能够有效驾驭TRIZ工具。学生经过大量体验,一些现实生活的小成功和对某些问题的突破,对自己都是一个激励,久而久之便会成为一种习惯。

2.创新创业能力的表现。

在TRIZ理论实践中,教师和学生共获国家知识产权局发明、实用新型、外观设计授权专利120多项,完成国家级大学生创新创业训练项目10余项、省级20多项,获“挑战杯”国家级奖励5项、省级各等级奖励200余項等,师生的创新创业意识和能力明显增强。

3.可持续发展能力的形成。

参加TRIZ实践的师生收获最多的是,掌握了TRIZ分析问题解决问题的方法,学会了从系统的角度分析问题,以最终理想去解决问题;同时,对于任何一个问题,TRIZ提供了更多的选择,这种猎取方案的简单方法有利于我们大范围的分享世界知识,提高认知和解决问题的能力;这些方法入脑入心入行,为我们将来学习、工作、生活的可持续发展提供能力支撑并将终生受益。

三、基于TRIZ理论的大学生创新创业教育实践改进建议

山西工程技术学院采矿工程专业依托阳泉煤业集团所属地相同的地理优势,以山西省优势专业建设为抓手,以培养大学生创新创业能力为核心,以质量工程建设为保障,将大学生创新创业教育落实到教学各个环节中,构建了能体现理论教学和实践教学并重的开放式、多层次的创新创业人才培养体系。虽然在教育教学实践中取得了一定的成绩,但也存在很多不足,仍需加强修炼。

(一)重视基础知识的学习和实践能力的培养

在基于TRIZ理论的创新创业教育实践中发现,学生能提出很多好的想法,通过访问TRIZ理论提供的效应知识库也能提出概念性方案,但在发明创造过程中,由于学生自己的知识经验不足而陷入有想法没办法的境地,不能形成问题的最终解决方案(实施方案),致使很多想法半途而废,同时还损伤了学生的自信心,因此,要重视对学生基础知识的学习和实践能力的培养。正如陶行知先生所说:“行动是老子、知识是儿子、创造是孙子”。由此可见,行知是创造发明的基础。

(二)着力挖掘中华优秀传统文化中蕴含的创新方法

借鉴TRIZ理论的同时,要对我国优秀传统文化中蕴含的创新方法进行深入挖掘,以及对我国当代科学大师的科学思想、科学理念进行深入挖掘、整理与传承,着力打造既有中国特色又符合学生认知规律的创新创业方法。因此,要加强对创新方法的研究,以便逐步形成自己的、本土化的创新方法体系,摆脱核心技术受制于人的尴尬局面。

(三)实施分层教学与科学评价

有了一定的TRIZ理论基础后,要求学生3~5人自愿组成一个小组,提出一个解决实际问题的项目,依据TRIZ提供的工具寻找解决问题的方案,并形成文字材料。同时在TRIZ实践教学中,教师要根据学生的个体差异实施分层教学,因材施教,跟踪指导等;通过进行适合自己方式的大量实践,不断修练技能、建立自信、积累知识。在教学评价中要把道德评价、态度评价、过程评价、结果评价、发展评价等有机结合起来,发挥评价的指挥棒作用,以达成教学相长的目的。

参考文献:

[1]姜有,滑怀田.创新创业教育“54321”特色项目创建研究[J].内蒙古教育,2018,(4).

[2]罗德明.TRIZ:众创思维与技法[M].北京:国防工业出版社,2015.

[3]付敏,范德林. 基于TRIZ理论的高校创新教育研究与实践[J].黑龙江高教研究,2013,(7).

[4]林崇德.融东西方教育模式,培养“T”型人才[J].北京师范大学学报(人文社会科学版),2001,(1).

[5]张东升,屠世浩,万志军,杜计平,马文顶.高等工程创新人才培养体系的构建与实践——以中国矿业大学采矿工程专业建设为例[J].长春大学学报,2011,(11).

猜你喜欢

TRIZ理论应用实践创新创业
基于TRIZ理论的高速机床导轨防护罩设计
TRIZ理论在多功能被褥创新设计中的应用
心理辅导教育在班级管理中的应用实践
基于TRIZ理论的女大学生创业能力与精神培养研究
大数据背景下疫苗制造业的财务共享应用实践
问题导学法用于初中数学教学的实践探究
创新创业教育融入高等学校人才培养体系的实施路径研究
基于TRIZ理论对GDX2小包透明纸长边热封装置的设计