TRIZ引领下的中职电梯维保创新型人才培养策略分析
2024-12-15李丹刘旭增招梓妍
摘要:TRIZ引领下的中职电梯维保教育,需要教师实施有效的教学策略,提高学生解决问题的能力,深入挖掘学生的内在潜能,使学生成为有本领、有追求、有理想的创新型人才,顺利进入电梯维保行业。因此,本文特意从几个方面出发,针对TRIZ引领下中职电梯维保创新型人才的培养策略进行了相关分析,希望能为其他的教育工作者提供有效参考。
关键词:TRIZ;中职学校;电梯维保;创新型人才;培养策略
电梯维保是中职专业课程体系的重要组成部分,是以创新型人才培养为主的教育活动,主要涉及理论教学、技能培训、实习和学徒,通过落实相关的教学计划,在电梯维保行业注入大量的新生力量,为整个行业的高质量发展与可持续发展奠定良好的基础。TRIZ理论具有很强的引导作用,将引领中职电梯维保教育的教学实践工作走向更大的成功。
1TRIZ的概述
TRIZ,也被称为TIPS(创造性问题解决理论),是一种系统的问题解决方法论,旨在帮助个人和组织找到复杂技术问题的创造性解决方案。它最初由GenrichS.Altshuller(根里奇·阿奇舒勒)在20世纪中叶开发,现已发展成为促进创新和创造力的成熟工具。TRIZ的核心原则植根于这样一种理念,即问题的创造性解决方案通常遵循特定的模式,并且可以概括为原则和定律。以下是TRIZ的一些基本方面:(1)理想性:TRIZ强调理想性的概念,它涉及以最少的资源或缺点实现尽可能高水平的性能或功能。换句话说,它鼓励创建理想的解决方案,最大限度地提高效益,同时最大限度地减少成本、风险和负面影响。(2)矛盾:TRIZ将矛盾视为创造性解决问题的核心驱动力。当系统内存在相互冲突的需求或条件时,就会出现矛盾。TRIZ提供了解决这些矛盾的工具和原则,以找到创新的解决方案[1]。(3)发明原理:TRIZ编制了一套发明原理,这些原理是在成功的发明中反复观察到的模式或策略。这些原则通过提出改变或改进的方向来指导问题解决者找到创造性的解决方案。(4)进化法则:TRIZ假设技术系统随着时间的推移而进化,遵循特定的模式或法则。了解这些规律有助于预测技术的未来发展并发现创新机会。(5)ARIZ(创造性问题解决算法):ARIZ是TRIZ中的一种逐步算法,它提供了解决复杂创造性问题的结构化方法。它指导用户完成问题分析、构思和解决方案实施的过程。
2TRIZ在各个行业中的应用
TRIZ的多功能性和有效性使其在不同行业得到广泛采用。事实证明,它在复杂的技术挑战和创新方面具有很高的价值。以下是TRIZ在各个领域的一些著名应用:(1)制造和工程:TRIZ已广泛应用于制造和工程领域,以增强产品设计、优化制造流程并降低成本。工程师利用TRIZ原理来简化复杂系统、提高可靠性并开发创新材料和技术。(2)航空航天:在安全和效率至关重要的航空航天工业中,TRIZ已被用来解决与推进系统、飞机设计和燃油效率相关的挑战。它带来了飞机技术的进步,例如,减少阻力和提高燃油效率的小翼设计。(3)电子和半导体制造:电子和半导体制造商利用TRIZ来增强集成电路的设计、解决小型化挑战并提高电子设备的可靠性。它为更小、更强大的电子元件等创新做出了贡献。(4)汽车行业:TRIZ在汽车工程领域的应用较为频繁,有助于开发先进的安全功能、节能发动机和创新的车辆设计,解决安全性和减重之间的矛盾,从而使车辆更安全、更轻。(5)医疗保健和医疗器械:在医疗保健领域,TRIZ已被应用于改进医疗设备设计、优化药物输送系统和增强患者护理。它带来了诸如微创手术技术和更有效的药物输送方法等创新。(6)能源和环境可持续发展:TRIZ有助于解决与能源相关的挑战和促进可持续发展。它已被用于优化能源生产过程、提高可再生能源系统的效率以及开发环保技术。(7)消费品和产品设计:TRIZ原理已应用于产品设计中,以增强用户体验、改进产品功能并降低制造成本。这导致了具有改进功能的创新消费产品的诞生8b903f3727d1a18570963e81bae867f3。(8)化学和加工工业:在化学工程和流程工业中,TRIZ有助于优化化学流程、减少浪费并提高制造流程的效率。它为开发更环保的化学工艺做出了贡献。(9)物流和供应链管理:TRIZ可用于简化供应链流程、优化库存管理并解决物流挑战。它帮助组织识别并消除供应链中的瓶颈和低效率[2]。(10)软件开发和信息技术:即使在软件和IT领域,TRIZ原理也可以应用于解决复杂的软件设计和开发问题。它有助于优化软件架构、增强用户界面并提高整体系统性能。
3TRIZ引领下中职电梯维保创新型人才的培养策略
3.1将TRIZ原则融入“电梯维保”课程
在快速发展的世界中,各行业不断寻求复杂问题的创新解决方案,随着高层建筑中电梯的应用发展,电梯维保领域也不例外。为了让电梯维保人员应对当今和未来的挑战,必须将TRIZ(创造性问题解决理论)原则融入中职学校“电梯维保”课程中,其具有以下优点。
(1)增强学生的问题解决技能:TRIZ为个人提供超越传统故障排除的系统问题解决技术。电梯维保人员可以更深入地了解电梯系统,并更有效地诊断和解决问题。(2)创新思维:TRIZ鼓励创造性思维和对创造性解决方案的探索。电梯技术人员可以应用TRIZ原理来开发新的维护程序、优化系统并提高电梯安全性。(3)效率和成本降低:TRIZ可以带来更高效的维护流程并降低成本。通过解决矛盾和优化电梯系统,维保人员可以最大限度地减少停机时间并降低运营费用。(4)适应技术进步:随着智能电梯、物联网集成和预测性维护的引入,电梯技术不断发展。TRIZ原则使电梯维保人员能够适应这些进步并保持其领域的最新状态。(5)安全增强:电梯维保本质上是安全关键。TRIZ原理可以帮助识别和解决与安全相关的矛盾,从而实现更安全的电梯系统和维护程序。
教育工作者和课程开发人员应该遵循以下框架,进行创新型人才的有效培养:(1)需求评估和课程规划:应进行全面的需求评估,以确定电梯维保中的具体挑战和解决问题的差距。及时规划现有课程,确定可以整合TRIZ原则的领域,以提高解决问题和创新的技能。(2)确定与电梯维保相关的TRIZ概念:应选择与电梯维保的挑战和目标相一致的TRIZ概念和原则。例如与理想性、矛盾性和创造性标准相关的原则是高度相关的。(3)将TRIZ概念融入课程内容:应将TRIZ概念无缝集成到现有课程材料中。例如,在教授电梯电气系统时,引入与电气优化和创新相关的TRIZ原理。随后开发案例研究和专项练习,鼓励学生将TRIZ原理应用到现实世界的电梯维保场景中。(4)专用TRIZ模块或研讨会:考虑在课程中添加专门的TRIZ模块或研讨会。这些模块可以提供有关TRIZ原理及其在电梯维保中的应用的深入培训。另外,邀请在电梯行业中具有丰富经验的嘉宾演讲者或行业专家,向学生提供技术见解和实际案例,用于扩充学生的知识储备量。(5)实践项目:要求学生使用TRIZ原理解决复杂电梯维保问题的实践项目。这些项目可以模拟现实世界的场景并鼓励创造性地解决问题[3]。(6)与行业合作伙伴的合作:应与电梯制造商、服务提供商和行业协会建立合作伙伴关系。协作开发课程并提供真实电梯系统的访问权限以进行培训。(7)持续评估和反馈:可以实施持续的评估方法来评估学生对TRIZ原理的理解和应用。鼓励学生就TRIZ融入课程的有效性提供反馈,并根据他们的反馈进行必要的课程调整。
3.2强化学生解决问题的能力
解决问题是电梯维保的一项基本技能,因为技术人员的任务是诊断和解决垂直运输系统中的复杂问题。电梯维保专业人员不仅必须具备技术知识,还必须具备批判性和创造性思考的能力,以应对各种挑战。在电梯维保教育中,遵循学生的认知发展规律,强化其解决实际问题的能力,是教育工作者不可推卸的重要责任。这一步骤的教学内容如下:(1)复杂系统:电梯是具有机械、电气和电子组件的复杂系统。任何级别都可能出现问题,技术人员必须具备诊断和解决系统各个部分问题的技能。(2)安全:电梯维保人员对乘客和建筑物居住者的安全负责。与电梯运行相关的问题可能会产生严重的安全影响,当培养了学生解决问题的能力,学生可以迅速识别问题,灵活运用所学知识,做好问题的及时处理。如此,电梯故障率将随之下降,使用者也将因此获得良好的使用体验。(3)停机成本:建筑物业主和管理者依靠电梯来可靠运行。任何停机都可能导致不便和经济损失。技术人员需要掌握解决问题的多种技能,以最大限度地减少停机时间并保持电梯运行。(4)法规遵从性:电梯维保必须遵守严格的安全和法规标准。需要解决问题的技能来确保合规性并解决可能导致违规的问题。(5)效率:高效解决问题可以节省时间和资源。能够及时诊断和解决问题的技术人员有助于高效安全的电梯维保操作。
以下是强化学生解决问题能力的有效策略:(1)纳入批判性思维:电梯维保教育计划应强调批判性思维作为一项基本技能。批判性思维涉及分析信息、识别模式和做出明智的决策。鼓励学生在解决问题时质疑假设、评估证据并考虑多种观点。(2)基于案例的学习:使用现实世界的案例研究和场景来挑战学生解决问题的能力。这些案例应该模仿他们在职业生涯中遇到的问题类型,让学生能够将他们的知识应用到实际情况中。(3)实践培训:实用的实践培训对于培养解决问题的技能非常宝贵。让学生在实际的电梯或真实的模拟中工作,他们可以在经验丰富的讲师指导下诊断和解决问题。(4)协作解决问题:鼓励学生之间的团队合作和协作。小组项目要求学生集体应对电梯维保挑战,促进创造性地解决问题和思想交流。(5)根本原因分析:要教学生如何进行根本原因分析。这种方法可以帮助技术人员从根源上解决问题,而不仅仅是解决症状。(6)使用故障排除指南:向学生介绍故障排除指南和清单作为资源。这些指南可以在问题解决练习和实际维护场景中作为有价值的参考。(7)指导计划:建立指导计划,由经验丰富的电梯维保专业人员指导学生[4]。导师可以提供指导,分享他们解决问题的方法,并提供对现实世界挑战的见解。(8)模拟问题解决练习:创建模拟常见电梯维保问题的模拟问题解决练习。这些练习可以是笔试或实践评估的一部分,让学生展示他们解决问题的能力。(9)定期评估:实施定期评估,评估学生解决问题的能力。这些评估可以包括笔试、实践考试和口头演示,学生在其中解释解决特定电梯维保问题的方法。(10)持续学习:强调持续学习和终身发展的重要性,鼓励学生持续参与实训及实习活动,通过新知识的不断学习,成为一名合格的创新型人才,更好地融入社会。
3.3利用互联网新兴技术组织教学活动
互联网新兴技术融入中职电梯维保教育领域,具有以下几个方面的作用:(1)获取资源:互联网为学生提供了广泛的资源库,包括研究文章、教学视频、在线课程和特定行业的网站。电梯维保专业的学生可以从丰富的信息和学习材料中受益。(2)远程学习机会:新兴技术促进了远程学习,使学生能够访问课程材料、参与讨论并与世界各地的教师互动。这种灵活性对于无法参加传统校园课程的学生来说尤其有价值。(3)交互式学习:互联网平台通过多媒体内容、模拟实训和虚拟实验室,带给学生交互式的学习体验。电梯维保专业的学生可以因此探索到复杂的电梯系统,进行虚拟故障排除,并获得实用的见解,而无需亲自接触电梯。(4)协作学习:在线平台和工具促进协作学习,使学生能够共同开展项目、分享经验并与该领域的同行和专业人士讨论最佳实践。(5)实时更新:电梯技术不断发展。互联网技术使教育工作者能够提供有关行业趋势、安全法规和技术进步的实时更新,确保学生充分了解情况。
在实际教学中,教师可以实施以下几种教学策略:(1)在线学习管理系统(LMS):实施LMS(例如Moodle、Canvas或Blackboard)可以作为课程材料、作业、测验和交流的中心枢纽。电梯维保讲师可以将内容组织成模块,以便学生随时访问。(2)视频讲座和教程:创建涵盖电梯维保关键主题的视频讲座和教程。视频可以包括演示、故障排除场景以及行业专家的采访。(3)虚拟实验室:利用虚拟实验室或模拟器,让学生在虚拟环境中与电梯系统进行交互。这些实验室可以模拟各种电梯故障,并为学生提供在线故障排除和修复问题的机会。(4)讨论论坛和网络研讨会:建立在线讨论论坛,学生可以提出问题、分享见解并参与与电梯维保相关的讨论。此外,举办网络研讨会或虚拟会议,以促进学生和教师之间的实时互动。
结语
TRIZ引领下的中职电梯维保教育,应以创新型人才培养为主,实施多样化的人才培养策略,满足电梯维保专业学生的学习需求,进一步增强学生的实践信心,使其跟上技术进步的步伐,能够适应复杂多变的工作环境,敢于应对这种挑战,学以致用专业知识和专业技能,更好地实现自我价值。另外,教育工作者应持续探索多元化的教育路径,继续进行TRIZ理论的教学融合,通过开发新的教学项目,实现新方法、新策略、新技术的有机结合,带给学生们最好的学习体验,使得新时期的中职电梯维保教育质量更上一层楼。
参考文献:
[1]戴建广,高敏.应用型高校创新型人才培养问题研究[J].洛阳理工学院学报(社会科学版),2023,38(3):8387.
[2]安霞,曹方建,王宇星.高职院校创新型人才培养的新路径[J].山西青年,2023(18):136138.
[3]喻罡,高燕华.基于TRIZ的新医科人才工科创新思维与能力培养[J].中国医学教育技术,2023,37(6):710714.
[4]梁矗军.基于TRIZ的高职学生创新能力提升路径研究[J].江苏科技信息,2023,40(26):5356+66.
[5]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,2013,31(7):104106.
课题名称:2023年度广东省中小学教师教育科研能力提升计划重点项目:“TRIZ引领、三进课程、四阶学院”电梯维保创新型人才的培养,课题编号:2023ZQJK095
作者简介:李丹(1987—),女,汉族,广东湛江人,本科,讲师,研究方向:智能制造。