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論文關(guān)鍵詞:triz理論,機(jī)械制圖,教學(xué)創(chuàng)新
機(jī)械制圖作為工科學(xué)生的基礎(chǔ)課,是今后學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)課程的基礎(chǔ),也是未來就業(yè)的基本要求之一,對工科學(xué)生的重要性不言而喻。傳統(tǒng)的教學(xué)方法過于注重演繹和傳授,教學(xué)的結(jié)果過于注重作業(yè)和考試成績,使學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)興趣。面對著這一現(xiàn)實(shí),制圖教師必須在教學(xué)中改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,樹立創(chuàng)新教育觀念,把單純的“講、寫、畫”的傳統(tǒng)教育模式,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生創(chuàng)造能力培養(yǎng)的現(xiàn)代教育模式。針對這種情況,我們嘗試性的把TRIZ理論中的方法創(chuàng)新引入高職院校機(jī)械制圖教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)創(chuàng)新,從而提升實(shí)際教學(xué)效果,力圖培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
一、創(chuàng)新教學(xué)模式及操作要點(diǎn)
創(chuàng)新的課堂教學(xué)模式是指依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求,由教師創(chuàng)設(shè)情境,以問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決來激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)創(chuàng)新,發(fā)展智力和創(chuàng)新思維能力的一種模式。在反復(fù)研究與實(shí)踐中,我們認(rèn)為新教育目標(biāo)與教學(xué)目標(biāo),要通過知識教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然這里的知識教學(xué)與傳統(tǒng)的重知識傳授、輕能力培養(yǎng),重智輕德,重分?jǐn)?shù)輕素質(zhì),重結(jié)果輕過程,重學(xué)科體系輕實(shí)踐能力,重傳承輕創(chuàng)新等是完全不同的。其一教育論文,欲求知識,要求課堂教學(xué)不能開始就講,直接傳授,傾囊而出,而必須先激發(fā)動(dòng)機(jī),產(chǎn)生興趣,產(chǎn)生求知欲。其二,感知發(fā)現(xiàn)知識,要求基本知識點(diǎn)要由學(xué)生通過感知,獨(dú)立思考,合作交流總結(jié)概括出來。其三,加工論證知識,要求學(xué)生總結(jié)發(fā)現(xiàn)知識重點(diǎn)后,進(jìn)一步通過學(xué)生之間、師生之間的討論碰撞進(jìn)行加工、論證。其四,轉(zhuǎn)化重構(gòu)知識,要求課堂練習(xí)有層
次、可選擇,鼓勵(lì)一題多解式的求新求異,課后應(yīng)用創(chuàng)新,并且重新改組充實(shí)知識結(jié)構(gòu)。TRIZ理論創(chuàng)新的教學(xué)觀相應(yīng)的教學(xué)模式的基本環(huán)節(jié)是:激發(fā)動(dòng)機(jī)―誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)―加工論證―應(yīng)用創(chuàng)新。
創(chuàng)新教學(xué)模式的基本點(diǎn)是探究式獲取知識,創(chuàng)新性應(yīng)用知識,是在課堂教學(xué)過程中,在教師的組織、引導(dǎo)、促進(jìn)下,學(xué)生主動(dòng)感知、發(fā)現(xiàn)、獲取知識,加工轉(zhuǎn)化建構(gòu)知識,而非被動(dòng)聽講、消極接受、機(jī)械訓(xùn)練的僵化灌入。
(一)激發(fā)動(dòng)機(jī),包括預(yù)習(xí)展示、確認(rèn)目標(biāo)、形成探究動(dòng)機(jī)。教學(xué)實(shí)踐已證明,學(xué)生沒有預(yù)習(xí)就進(jìn)入學(xué)習(xí),往往一開始就處于被動(dòng)接受狀態(tài)。即便是教師采用啟發(fā)式教學(xué),引用了許多導(dǎo)入的材料、背景知識或進(jìn)行聯(lián)系密切的復(fù)習(xí),多數(shù)學(xué)生也很難積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。為此在機(jī)械制圖的課堂教學(xué)中要改變教師一味傳授講解知識的傳統(tǒng)教學(xué)方法,而要采用啟發(fā)式和討論式的教學(xué)方法,在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生與老師一起思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在機(jī)械制圖“組合體”這一章的教學(xué)中,組合體的“形體分析”是要求掌握的重點(diǎn)內(nèi)容,其目的是要培養(yǎng)學(xué)生對組合體的形體表達(dá)能力和空間想象力。因此在教學(xué)過程中,可以安排一些多種形式的,約束條件少,富有趣味性的題目來啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)造怎么寫論文。
(二)誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn),包括感知分析、抽象概括和合作交流。傳統(tǒng)的講授,往往忽視知識的產(chǎn)生、發(fā)展過程,這對于簡單的事實(shí)、符號教學(xué)可以有效。但對于有來龍去脈、有豐富內(nèi)涵與外延的概念和原理等規(guī)律性的知識教學(xué),恐怕不行了。以《平面物體的截交線》一課為例,探索創(chuàng)新教學(xué)方法具體步驟包括:1.教師講解理論依據(jù)―――“截交線”的兩個(gè)基本特征。通過給出“截交線”的定義,配合模型教具進(jìn)行直觀講解,幫助學(xué)生建立空間概念。2.實(shí)施
“開放式”教學(xué)。發(fā)給學(xué)生模型,學(xué)生自行觀察拿到的模型的平面,自行測量模型的尺寸,自行確定比例,自定尺寸和模型擺放方式,選擇視圖,開始作圖,學(xué)生自行求作截交線。學(xué)生自行確定截面位置,結(jié)合實(shí)際模型,在自己的三視圖上求截交線;學(xué)生自行驗(yàn)證理論教育論文,以自己所作的截交線,驗(yàn)證截交線的兩個(gè)特征,或以截交線的兩個(gè)特征來檢驗(yàn)自身視圖是否正確。教師作巡回指導(dǎo)和隨時(shí)答疑。3.總結(jié)、鞏固。選擇視圖具有代表性的作者上臺(tái)將其所做的三視圖、截平面和截交線展示并當(dāng)眾講解。最后,教師本人或?qū)W生對照黑板上的視圖,再次驗(yàn)證截交線的特征,鞏固復(fù)習(xí)新課。這種教學(xué)方法,使用直觀的研究對象(模型),學(xué)生易于接受,課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍,便于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生自定視圖尺寸,自定截面,“開放式”的自主學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)了動(dòng)手和創(chuàng)新能力。
(三)加工論證,包括歸納表達(dá)、討論碰撞和印證加工。通過獨(dú)立思考和小組合作學(xué)習(xí),學(xué)生基本上能用自己的話表達(dá)出已獲得的認(rèn)知和概念的含義,事物的特點(diǎn)等。這還不夠,應(yīng)該進(jìn)一步表達(dá),進(jìn)行全班交流,引發(fā)重點(diǎn)討論碰撞。在此基礎(chǔ)上教師抓住重點(diǎn)問題、核心問題、疑難問題發(fā)表自己的見解,即重點(diǎn)講解。此時(shí)的講解是學(xué)生急需的、高度期待的,他們急于聽老師的講解、意見以及看問題的方法、角度、技巧。此時(shí),教師的講解、觀點(diǎn)最容易引起高度的注意和認(rèn)同,對他們的認(rèn)識起到印證作用,有助于他們的理解和加工,促進(jìn)其思維的深度,提升其價(jià)值觀,是一種師生有效的適當(dāng)?shù)纳顚拥那楦小⒄J(rèn)知互動(dòng)互促??梢?,TRIZ理論創(chuàng)新教學(xué)主張學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,主動(dòng)探究式獲取知識,決不意味著排斥教師的講解,相反非常重視教師的講解,重點(diǎn)講、精講。然而這里的講與傳統(tǒng)的授受是根本不同的:一是在學(xué)生已有主動(dòng)認(rèn)知基礎(chǔ)上的;二是非全面的全程的;三是必要的急需的;四是能引起學(xué)生積極主動(dòng)地講。可見,這樣的講能真正起到教師引導(dǎo)促進(jìn)的作用,其結(jié)果是引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建,而非被動(dòng)攝入。從情感上說,這種講會(huì)與學(xué)生真切情感相呼應(yīng),使他們感到豁然開朗,似曾相識,不謀而合,原來我也能經(jīng)歷、發(fā)現(xiàn),也會(huì)探究,從而使他們受到成功的激勵(lì),受到鼓舞,產(chǎn)生極大的自信心,獲得一種難以言表的精神享受與愉悅。
(四)應(yīng)用創(chuàng)新,包括選擇練習(xí),總結(jié)質(zhì)疑和重構(gòu)延伸。在師生加工論證知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上的課堂練習(xí)應(yīng)該是有層次的、可選擇的,能有助于思維發(fā)散和能力轉(zhuǎn)化。必須承認(rèn),共識度再大,學(xué)生之間的理解和內(nèi)化水平也是有差異的。因此,練習(xí)題應(yīng)是豐富多層次,由低到高,由單一到綜合的教育論文,這樣才能有利于不同層次學(xué)生的練習(xí)鞏固,不同程度的提高。教師用課件承載多樣多層的習(xí)題,供學(xué)生按需選擇。選擇練習(xí)題目由基本練習(xí)、復(fù)式練習(xí)、綜合練習(xí)、延伸練習(xí)組成,對基本練習(xí)和變式練習(xí)要限定時(shí)間,綜合練習(xí)和延伸練習(xí)要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)創(chuàng),求異求新,一題多解,一題多問、多變、多思,多題歸一。這是發(fā)散―聚合―發(fā)散的創(chuàng)新思維的練習(xí),是獨(dú)創(chuàng)的個(gè)體學(xué)習(xí)和合作的集體學(xué)習(xí)。這時(shí)教師的作用更多的是引導(dǎo)學(xué)生思考、啟發(fā)思路,肯定推進(jìn),釋疑、導(dǎo)疑,對其中具有共性,很有價(jià)值的問題,在短時(shí)間內(nèi)不能討論清楚講解明白的,要引向課后,變成探究性作業(yè),繼續(xù)學(xué)習(xí)探究。在學(xué)生回顧、總結(jié)評價(jià)主要收獲后,教師要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對新學(xué)的知識,重組建構(gòu)到舊的認(rèn)知體系框架中去,同化和順應(yīng),形成新的知識網(wǎng)絡(luò)。
二、TRIZ理論對于創(chuàng)新教學(xué)的實(shí)踐指導(dǎo)
創(chuàng)新教學(xué)中,既要重視理論教學(xué),讓學(xué)生掌握該課的基本原理、作圖和讀圖方法以及有關(guān)機(jī)械零件的基本結(jié)構(gòu)及裝配的基本知識等,形成扎實(shí)的基本理論知識體系,同時(shí)還必須與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合起來。許多已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生說“:工作后才知道制圖中所學(xué)的零件是什么。”這不能不引起我們的深思,這說明我們過去的教學(xué)只注重了課本理論知識的講解,而忽視了與生產(chǎn)實(shí)際之間的聯(lián)系。因此,在機(jī)械制圖課堂教學(xué)過程中,要與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系,既要讓學(xué)生看模型,又要讓他們看一些實(shí)物,二者緊密結(jié)合。利用課外時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生到工廠或?qū)嵱?xùn)車間參觀認(rèn)識零件,了解生產(chǎn)知識,幫助學(xué)生了解掌握工廠中用的實(shí)際圖紙,明確“學(xué)了制圖是用來干什么的”,使理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合起來,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)怎么寫論文。學(xué)以致用,是教育者的責(zé)任,也是創(chuàng)新教學(xué)的目的。
TRIZ理論提供創(chuàng)新的解決方案,而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)意識方法創(chuàng)新,以及雙方共同發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,各個(gè)方面都涉及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因此,TRIZ理論能在教學(xué)創(chuàng)新研究進(jìn)行的過程中為學(xué)生和教師提出解決問題的思路。
(一)TRIZ理論在創(chuàng)設(shè)情境中的作用。教學(xué)模式創(chuàng)新的首要任務(wù)是創(chuàng)設(shè)問題情境,給學(xué)生思考的引子;創(chuàng)設(shè)的問題具有引導(dǎo)性,才能引發(fā)學(xué)生提出問題。引導(dǎo)學(xué)生研究的問題看作一個(gè)個(gè)待解決的問題,采用TRIZ理論進(jìn)行求解,獲得需要設(shè)置的問題。具體到一門專業(yè)課程,創(chuàng)設(shè)問題情境就歸結(jié)為各子課題的引導(dǎo)問題情境的設(shè)計(jì),究竟采用什么樣的啟發(fā)方式才能引起學(xué)生思考和幫助學(xué)生提出合適的問題,提出這個(gè)題目后,根據(jù)TRIZ理論教育論文,進(jìn)行程式化描述,解決沖突,獲得合適的情境設(shè)計(jì)。問題創(chuàng)設(shè)過程是教師為主、師生共同參與的過程。在創(chuàng)設(shè)問題情境階段所面臨的課程的子課題劃分、待求的題目獲得等問題,都需要采用TRIZ理論進(jìn)行解決,進(jìn)而對師生的創(chuàng)新思維進(jìn)行開發(fā)。
(二)TRIZ理論在研究性教學(xué)過程中的作用。研究性教學(xué)過程重點(diǎn)是幫助學(xué)生對自己先前提出的問題進(jìn)行求解,安排好學(xué)生的討論、成果交流和總結(jié),使研究性教學(xué)有序地進(jìn)行,達(dá)到傳授專業(yè)知識和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)。例如 TRIZ理論與創(chuàng)新技術(shù)中的40個(gè)創(chuàng)新原理中,其中很多都可以解釋上述課程中的理論知識或?qū)嶒?yàn)環(huán)節(jié)。教師在課堂上可以把這些原理穿插到課堂教學(xué)中,并進(jìn)行相關(guān)案例拓展,同時(shí)讓學(xué)生參與互動(dòng),讓學(xué)生們相互啟發(fā),激發(fā)它們的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,而且這樣也能提高課堂的教學(xué)效果。在這一過程中,需要研討探究和驗(yàn)證假設(shè),即學(xué)生對自己提出的問題進(jìn)行研究求解,并給出結(jié)果。TRIZ理論給出問題的解的多種方案,解決問題求解過程中的各種矛盾,給出較佳的方案。這個(gè)問題探究的過程,TRIZ理論發(fā)揮的作用最大。針對一個(gè)個(gè)實(shí)際問題,TRIZ理論指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新解決,首先通過問題分析和定義把這些實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為TRIZ問題模型,然后利用 TRIZ的分析工具得到問題通解,最后得到特定解。
(三)TRIZ理論在教學(xué)創(chuàng)新研究理論歸納中的作用。課題是研究重視過程,TRIZ理論側(cè)重于提供方法上的指導(dǎo)。由于TRIZ理論系統(tǒng)本身就具有綜合性,所以從TRIZ理論演化出來的分立小課題,最后還可以運(yùn)用系統(tǒng)化的方式整合起來,提供一個(gè)成型的規(guī)律或者方法,能指導(dǎo)更大范圍的創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用。
通過上述分析,TRIZ理論在教學(xué)創(chuàng)新研究中扮演著重要的角色,是教學(xué)創(chuàng)新研究實(shí)施過程中的一個(gè)重要工具,二者的結(jié)合,將構(gòu)建比較完善的教學(xué)模式創(chuàng)新,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供更好的途徑,充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性,必將探索出一條廣闊的教學(xué)新路。
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摘 要:當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)長時(shí)維持在高壓狀態(tài)下工作時(shí),極易造成液壓油溫度的積聚,若此溫度不能及時(shí)散失,會(huì)使整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部溫度急劇上升,進(jìn)而影響整個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)乃至動(dòng)力轉(zhuǎn)向器內(nèi)部關(guān)聯(lián)零部件的壽命及使用性能。針對此技術(shù)難題,通過采用TRIZ創(chuàng)新方法理論及解決問題的流程,從解決問題的切入點(diǎn)開始,運(yùn)用阿奇舒勒矛盾矩陣、TRIZ創(chuàng)新原理、物場模型及76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解等工具,設(shè)計(jì)出多種滿足需求的解決方案,最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞 :動(dòng)力轉(zhuǎn)向器總成;高壓;溫度;TRIZ創(chuàng)新方法
中圖分類號:TG156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.10.049
隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展,整個(gè)商用車市場已明顯向著節(jié)能型、輕量型、重載化等方向發(fā)展。同時(shí),為了提高乘坐的舒適性而降低了輪胎的氣壓,更加意味著整車前橋負(fù)荷的增加,進(jìn)一步使前輪的轉(zhuǎn)向阻力增大。因此,在現(xiàn)有動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的前提下,對動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的輸出力矩提出了更高的要求,也就是在同條件的情況下,要求系統(tǒng)提供更高的液壓力,來克服地面逐步增大的轉(zhuǎn)向阻力矩。這就意味著:在系統(tǒng)中將會(huì)有更多的能量損失,轉(zhuǎn)化為無用的熱能而存在。而另一方面,整車在節(jié)能設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新,如電控硅油風(fēng)扇的應(yīng)用,也將間接影響到動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的散熱性能,進(jìn)而造成動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下,系統(tǒng)溫度過高的一系列問題。因此,如何通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新來解決動(dòng)力轉(zhuǎn)向器總成持續(xù)高壓狀態(tài)下溫度高的問題,同時(shí),又不至于引起其它不可控的風(fēng)險(xiǎn)等對于我國汽車轉(zhuǎn)向行業(yè)技術(shù)能力提升來說具有重要意義。
1 TRIZ創(chuàng)新理論概述
TRIZ理論是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、教育家、TRIZ理論之父——根里奇·阿其舒勒(Genrich.S.Altshuller)通過對數(shù)以萬計(jì)的發(fā)明專利進(jìn)行分析、歸納、整理后,總結(jié)出來的一套完整的創(chuàng)新理論體系及解決問題的流程,是俄文“Teorijz Rezhenija Izobretatelskich Zadach”
的詞頭縮寫,中文翻譯為“發(fā)明問題解決理論”,簡稱“萃智”。它是基于知識的、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化的方法學(xué),能夠使人的思維模式從發(fā)散走向收斂,并利用最常用的方法和原理,使技術(shù)問題的解決走出了盲目的、高成本的試錯(cuò)法和拍腦袋式的偶然。同時(shí),提供了一種省時(shí)省力的、高效的解決問題的創(chuàng)新方法。
應(yīng)用TRIZ理論解決問題也遵循著其固有的解題模式(如圖1)和解決流程(如圖2):如將“待解決的問題”先轉(zhuǎn)化為“問題模型”,再通過TRIZ理論中的創(chuàng)新工具,將“問題模型”轉(zhuǎn)化為“解決方案模型”,最終形成“解決方案”,實(shí)現(xiàn)技術(shù)問題的解決。這樣就避免了傳統(tǒng)技術(shù)問題解決過程中,直接將“待解決的問題”過渡到“技術(shù)方案”的局面,打破了技術(shù)人員在解決技術(shù)問題中的慣性思維模式,并學(xué)會(huì)運(yùn)用全新的方面去看待問題、思考問題及解決問題提供了很大的幫助。
2 基于TRIZ理論的問題分析
2.1 常規(guī)解決問題方案及其缺陷
解決方案一:將轉(zhuǎn)向油泵上的限壓裝置,轉(zhuǎn)移到動(dòng)力轉(zhuǎn)向器總成上面添加“安全閥”,使系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下持續(xù)工作時(shí),將轉(zhuǎn)向油泵內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外部的外循環(huán),進(jìn)而增加散熱時(shí)間,以達(dá)到降低系統(tǒng)溫度的目的。
存在缺陷:由于“安全閥”屬于高壓卸荷回路,當(dāng)且僅當(dāng)系統(tǒng)壓力處于高壓狀態(tài)并達(dá)到其工作壓力時(shí)才起作用。但系統(tǒng)仍處于高位壓力運(yùn)行,對溫度的改善,意義不大。
解決方案二:在動(dòng)力轉(zhuǎn)向器工作到極限位置時(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)低壓卸荷回路,防止轉(zhuǎn)向器長期處于高壓狀態(tài)下工作,進(jìn)而釋放大量熱能。
存在的缺陷:只有在極限位置才能起作用;不能與安全閥裝置同時(shí)起作用;系統(tǒng)內(nèi)部所有流量全部通過一個(gè)小孔卸荷,且受結(jié)構(gòu)布置及系統(tǒng)流量大小影響。
2.2 基于TRIZ理論分析得到的解決方案
按TRIZ解題模式,首先將“待解決的問題”轉(zhuǎn)化為“問題模型”,最終明確了問題解決的思路和方法。因此,通過對系統(tǒng)組件模型進(jìn)行分析(如圖3),最終找出“導(dǎo)致動(dòng)力轉(zhuǎn)向器溫度高的主要原因”可能有如下幾類:發(fā)動(dòng)機(jī)熱量的傳導(dǎo);轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部零部件散熱性能不足,散熱效率低;高壓液壓油在轉(zhuǎn)向器內(nèi)部長時(shí)間的維持,造成系統(tǒng)產(chǎn)生/散失熱量不均衡,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量大于散失的熱量所致。
因此,基于TRIZ理論分析,針對“待解決的問題”可得出如下解決方案之一:為避免系統(tǒng)長時(shí)處于高壓狀態(tài)下工作,通過引入新的物場——電磁場,采用“事先防范原理”,事先防范長時(shí)高壓下的能量過渡損失,或采用“反饋原理”,來反饋“作用時(shí)間”過長而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力能在高壓狀態(tài)下的過渡損失,達(dá)到改善壓力能損失,降低系統(tǒng)溫度的目的,進(jìn)而引入低位“適時(shí)卸荷”回路和低位“延時(shí)卸荷”回路概念,即:在“轉(zhuǎn)向器總成”進(jìn)油口與“轉(zhuǎn)向油泵”高壓油出口間,添加一個(gè)一位兩通電磁閥。該閥正常情況下,處于常開狀態(tài),即“轉(zhuǎn)向油泵”來的高壓油經(jīng)過“電磁閥”所有流量直接進(jìn)入到轉(zhuǎn)向器內(nèi)部,該閥僅僅起通流作用;當(dāng)需要卸荷時(shí),司機(jī)根據(jù)實(shí)際使用工況和需求,手動(dòng)開啟控制開關(guān),控制開關(guān)控制“電磁閥”開通,“轉(zhuǎn)向油泵”泵送出的高壓油經(jīng)過“電磁閥”大部分回到“轉(zhuǎn)向油管”,小部分經(jīng)過“電磁閥”節(jié)流作用,參與保壓過程,進(jìn)而起到低位“適時(shí)卸荷”回路的作用,降低壓力能的損失程度;或通過反饋原理,當(dāng)轉(zhuǎn)向器長時(shí)間處于某一位置不動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)角傳感器將信號反饋給“控制器”,控制器根據(jù)事先程序控制“電磁閥”開通,進(jìn)而起到低位“延時(shí)卸荷”回路的作用,最終達(dá)到改善系統(tǒng)溫度的目的。
3 結(jié)語
通過TRIZ創(chuàng)新理論方法,從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等幾個(gè)階段的創(chuàng)新流程,對于此技術(shù)難題進(jìn)行了基礎(chǔ)原因分析,并采用TRIZ解題模式及一系列方法、工具的應(yīng)用,從解決問題的切入點(diǎn)開始,一步一步引導(dǎo)技術(shù)人員從多角度方面打開思路,最終將待解決的技術(shù)問題轉(zhuǎn)化為實(shí)際技術(shù)方案。
參考文獻(xiàn)
用中文來解釋TRIZ理論,其實(shí)質(zhì)意識就是:發(fā)明問題解決理論。1946年,前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇阿利赫舒勒(G1S1Altshuller)創(chuàng)立了TRIZ理論,該理論的創(chuàng)立是建立在研究世界各地250萬份高水平專利基礎(chǔ)上,發(fā)展出的面向人、基于知識的的解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法學(xué)。普遍認(rèn)為TRIZ理論就是使人變聰明的理論,TRIZ理論一度成為了前蘇聯(lián)國家的較為重要的機(jī)密,在工業(yè)、軍事、航天、航空等領(lǐng)域TRIZ理論發(fā)揮著舉足輕重的作用。被西方國家稱為”點(diǎn)金術(shù)”,自1970年起,前蘇聯(lián)開始為將TRIZ理論引入中小學(xué)生教學(xué)課程,取得了喜人的成績。美國、西北歐、臺(tái)灣、日本等地出現(xiàn)了以TRIZ為基礎(chǔ)的咨詢機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)以及公司,有一部分大學(xué)甚至將TRIZ技術(shù)列為大學(xué)必修課程之一。轉(zhuǎn)眼間,已經(jīng)過去半個(gè)多世紀(jì)了,TRIZ理論和方法也已經(jīng)逐步發(fā)展,成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際問題的方法體系和成熟理論,TRIZ理論和方法經(jīng)過多年的實(shí)踐檢驗(yàn),已經(jīng)具備了超強(qiáng)的實(shí)用性,現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于世界各地,創(chuàng)造出成千上萬項(xiàng)重大發(fā)明,為眾多知名企業(yè)取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
二、TRIZ理論在汽車電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用
隨著TRIZ理論的不斷發(fā)展,TRIZ理論和方法的應(yīng)用也越來越廣泛,現(xiàn)階段,TRIZ在創(chuàng)新教學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新科研等得到了廣泛的應(yīng)用,取得了傲人的成績,筆者從TRIZ理論和方法的角度出發(fā)并在汽車電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用這一理論,旨在促進(jìn)汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,為汽車服務(wù)工程的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供一條途徑。
(1)改革汽車電子技術(shù)課程教學(xué)的內(nèi)容,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
眾所周知,汽車電子技術(shù)課程涉及到的較多內(nèi)容,如汽發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車構(gòu)造、汽車故障檢測、汽車電子技術(shù)等等,在涉及的這些課程中,有的課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和設(shè)計(jì)性,對于這樣的課程,就必須對其教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,對學(xué)生的創(chuàng)新意識進(jìn)行強(qiáng)化。從實(shí)質(zhì)上來說,想要靈活的運(yùn)用汽車教學(xué)過程中的基礎(chǔ)理論,最重要的一點(diǎn)就是創(chuàng)新,正因如此,在講授這些實(shí)踐性和設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的課程的時(shí)候,一定要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,啟發(fā)學(xué)生的思維,采用不同的應(yīng)用實(shí)例來解釋一個(gè)原理或一個(gè)方法。教師在授課過程中,如果在講到電子巡航中應(yīng)用的磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器時(shí),可以通過與學(xué)生之前學(xué)過的轉(zhuǎn)速傳感器的各種形式與現(xiàn)在學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行比較,幫助學(xué)生記憶。從實(shí)際出發(fā),理論聯(lián)系實(shí)際是改革汽車電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵所在。汽車電子技術(shù)作為汽車服務(wù)工程的重點(diǎn),其自身具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,如果在運(yùn)用“偏理論、清實(shí)踐”傳統(tǒng)的教學(xué)模式,那么必然會(huì)打擊學(xué)生的積極性,使學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理。所以一定要加大汽車電子技術(shù)課程教學(xué)的實(shí)踐性,充分利用學(xué)生的視覺、感性認(rèn)識,將汽車電子技術(shù)的應(yīng)用過程以及應(yīng)用的不同形式,鼓勵(lì)學(xué)生積極的動(dòng)手實(shí)踐。
(2)改進(jìn)和完善汽車電子技術(shù)課程的教學(xué)手段和教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
首先,在汽車電子技術(shù)課程教學(xué)中可以制作精美的電子課件,如果能夠在汽車電子技術(shù)課程的教學(xué)過程中引入CAI技術(shù),那么勢必會(huì)給汽車電子技術(shù)課程的教學(xué)帶來質(zhì)的改變。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)也日趨完善,CAI技術(shù)(computerAssistedInstruction)以其特有的效果(直觀性和互動(dòng)性),被廣泛應(yīng)用在課堂教學(xué)中。將CAI技術(shù)應(yīng)用到汽車電子技術(shù)課程教學(xué)中,采用動(dòng)畫、三維等描述,既可以提高學(xué)生的興趣,還能夠加深學(xué)生的印象,可謂是一舉多得。在汽車電子技術(shù)課程的教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生對汽車服務(wù)工程類課程的學(xué)習(xí)興趣,尤其是汽車電器、汽車構(gòu)造這些課程,要盡可能的多加一些視頻,以最直觀的方式幫助學(xué)生了解汽車部件的裝置遠(yuǎn)動(dòng)過程,以幫助學(xué)生深入的了解汽車的基本原理和基本結(jié)構(gòu)。其次,對于學(xué)生的作業(yè)形式,筆者認(rèn)為可以采用論文作業(yè)的方式,之所以采用這種方式,其主要原因是它能夠引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在授課接近尾聲的時(shí)候,用論文的形式布置作業(yè),有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,激活學(xué)生的創(chuàng)新思維。最后,要訓(xùn)練學(xué)生的思維方法和創(chuàng)新思維技法,講完一個(gè)基礎(chǔ)理論,我們就可以采用TRIZ理論中40個(gè)發(fā)明創(chuàng)造原理中的一個(gè)方法,促進(jìn)學(xué)生之間的相互啟發(fā),激發(fā)學(xué)生他們的聯(lián)想思維、想象思維、靈感思維,進(jìn)而得到創(chuàng)新的成果。
(3)在汽車電子技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視實(shí)踐環(huán)節(jié),進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;TRIZ理論;案例教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)04-0147-03
一、引言
發(fā)明與創(chuàng)造是人類文明進(jìn)步的原動(dòng)力。在人類發(fā)展史上,創(chuàng)造性活動(dòng)一直促進(jìn)著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。設(shè)計(jì)本身就是創(chuàng)新,培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新素質(zhì)就必須從事創(chuàng)造實(shí)踐,結(jié)合科研來服務(wù)企業(yè)。這樣才有可能從實(shí)踐中提煉出更多的創(chuàng)新方法。由此,就提出了如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力的問題。
目前TRIZ(發(fā)明問題求解原理)理論被認(rèn)為是可以幫助人們挖掘和開發(fā)自己創(chuàng)造潛能、最全面系統(tǒng)地論述發(fā)明創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的新理論,是“超級發(fā)明術(shù)”。事實(shí)上,阿奇舒勒所創(chuàng)建的TRIZ是發(fā)明與創(chuàng)新方法的理論,是20世紀(jì)的偉大發(fā)明之一。一般來說,TRIZ理論主要應(yīng)用于概念設(shè)計(jì)。
二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
(一)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必要性
創(chuàng)新能力產(chǎn)生于我們的思維??茖W(xué)的真諦在創(chuàng)造,創(chuàng)造的奧妙在思維,思維的本征體現(xiàn)于想象。創(chuàng)新能力與想象力是孿生兄弟。所以,想象力比知識更重要,因?yàn)橹R是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且是知識進(jìn)化的源泉。
要?jiǎng)?chuàng)業(yè)就得有創(chuàng)新能力,創(chuàng)業(yè)型人才一定是創(chuàng)新型人才,創(chuàng)新型人才一定具有很強(qiáng)的思維創(chuàng)造能力。因此創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力是一個(gè)創(chuàng)新型人才必備的特點(diǎn),所以培養(yǎng)創(chuàng)新能力是很有必要的。
(二)本科學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展的障礙
1.側(cè)重傳道授業(yè),忽視能力培養(yǎng)。目前的教學(xué)內(nèi)容主要是傳授知識,教學(xué)方法主要是課堂講授,學(xué)生學(xué)得比較被動(dòng),學(xué)習(xí)積極性受到影響。若主講教師的思路不開闊,創(chuàng)造性欠缺,就可能影響學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展,影響學(xué)生思維,使他們?nèi)狈ψ兺?,缺乏質(zhì)疑。而高校評價(jià)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)主要是學(xué)業(yè)成績,這也會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生片面追求成績,忽視科研能力的培養(yǎng),造成實(shí)踐活動(dòng)能力薄弱的后果。
2.專業(yè)范圍狹窄,不利于創(chuàng)新。大學(xué)專業(yè)的設(shè)置對培養(yǎng)高等專業(yè)性人才發(fā)揮了一定的作用。但專業(yè)的束縛與學(xué)生的壓力依然存在。專業(yè)范圍狹窄,專業(yè)的束縛對學(xué)生的創(chuàng)新也會(huì)產(chǎn)生諸多不利的影響。雖然近幾年許多高校增加了選修課和輔修課,但由于專業(yè)課任務(wù)繁重,學(xué)生還是在本專業(yè)的狹窄范圍內(nèi)活動(dòng),忽視了人文和社會(huì)科學(xué)知識以及相鄰學(xué)科的學(xué)習(xí),這樣就限制了學(xué)生的視野,影響了他們創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.重視認(rèn)知發(fā)展,忽視情感教育。重視學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、想象力和思維能力,為學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展打下基礎(chǔ)。但忽視學(xué)生的情感培養(yǎng)是不正確的,忽視最豐富、最有活力的情感因素,會(huì)將教育過程變成枯燥的發(fā)展智力過程,這種過程對培養(yǎng)創(chuàng)新人才極為不利。
4.心理失衡,阻礙成才。創(chuàng)新人才應(yīng)該是有理想、有抱負(fù)、有決心,勇于前進(jìn),并能有效地進(jìn)行自我激勵(lì)的人。但有些學(xué)生會(huì)因所在高校不是自己的志愿學(xué)校而產(chǎn)生心理上的不平衡,在學(xué)習(xí)上缺乏動(dòng)力,沒有明確目標(biāo),專業(yè)思想不牢固,成才意識差,缺乏創(chuàng)造精神,這是成才的絆腳石。
綜上所述,培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才是教育的深刻變革,是一項(xiàng)關(guān)系到頂層設(shè)計(jì)的系統(tǒng)工程,需要在人成長的各個(gè)階段始終貫徹素質(zhì)教育,著眼于培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)。
三、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑
關(guān)于本科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),存在有很多觀點(diǎn)及論述。諸如:轉(zhuǎn)變教育觀念、構(gòu)建合理的課程體系、改革教育方式、營造創(chuàng)新教育環(huán)境、長遠(yuǎn)規(guī)劃與短期安排相結(jié)合、充分尊重學(xué)生的首創(chuàng)精神、及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、加大投入和改革考試方法等,這說明培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑有很多種。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,將其具體化作為一種探索。具體方案是組織學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽萌發(fā)和激勵(lì)創(chuàng)新能力,開設(shè)《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》選修課來引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(一)機(jī)械設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新競賽萌發(fā)和激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新能力
報(bào)名參加這一競賽的學(xué)生,在自己作品的研制過程中,會(huì)學(xué)到課堂上和書本里學(xué)不到的知識,從而啟迪思維,增長見識。
案例1:購買材料時(shí),市場產(chǎn)品種類和規(guī)格很多,且大多與課程內(nèi)容相關(guān),有些產(chǎn)品連教師也很陌生,但卻能使人產(chǎn)生聯(lián)想,對改進(jìn)方案有幫助。于是在這個(gè)過程中,師生的創(chuàng)新能力都能得到了萌發(fā)和激勵(lì)。
案例2:外協(xié)加工時(shí),協(xié)作方會(huì)根據(jù)自己的設(shè)備工裝條件和制造成本擬定出加工工藝方案,而師生必須考慮制作成本在市場上多跑幾家協(xié)作方并擬定出自己最合適的工藝方案。所以有學(xué)生說,在加工和裝配過程中,他們重溫了零件的加工工藝、配合性質(zhì)和裝配,學(xué)會(huì)了依照具體情況擬定最佳工藝路線,對重溫的知識內(nèi)容和學(xué)到的方法體會(huì)很深。很多學(xué)生說,在論證方案和設(shè)計(jì)階段,必須認(rèn)真去做,重視每個(gè)細(xì)節(jié),因?yàn)楸仨氁龀勺髌?,這可不是課程設(shè)計(jì)哦!
所以,開展這一競賽,制作機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新作品是一種綜合素質(zhì)培養(yǎng)和綜合知識學(xué)習(xí)的好方法,參加這一競賽能夠萌發(fā)和激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(二)開設(shè)《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》選修課,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》是針對機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新作品的開發(fā)和選題而開設(shè)的,它闡明了普通人也能搞發(fā)明創(chuàng)造。學(xué)校于2007年初開設(shè)這門課程及其實(shí)驗(yàn),它的內(nèi)容分為基礎(chǔ)知識篇、理論與方法篇和實(shí)例篇?;A(chǔ)知識篇涵蓋《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》的思維基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ),這是創(chuàng)新者必備的基本業(yè)務(wù)素質(zhì);理論與方法篇包括機(jī)構(gòu)組合原理、機(jī)構(gòu)演化和變異、機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、仿生原理、逆向工程、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新和TRIZ理論體系;實(shí)例篇以工程中的創(chuàng)新實(shí)例來說明創(chuàng)新方法的應(yīng)用。
課程的理論講授階段要求學(xué)生完成2個(gè)作業(yè)(即專業(yè)論文),論文中要求有創(chuàng)新作品的案例和自己的理解。實(shí)驗(yàn)綜合階段則是進(jìn)入學(xué)校的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室觀摩以往的創(chuàng)新作品,然后完成一項(xiàng)創(chuàng)新作品的綜合設(shè)計(jì)。
實(shí)踐證明,開設(shè)這門課程能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,開拓思路,為參加機(jī)械設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新競賽奠定理論基礎(chǔ)。
四、TRIZ理論體系的主要內(nèi)容
工業(yè)化社會(huì)以來,產(chǎn)生了無數(shù)的發(fā)明創(chuàng)造,設(shè)計(jì)制造了種類繁多的機(jī)電裝備。如門捷列夫找到化學(xué)元素間聯(lián)系與區(qū)別的通用規(guī)律,大膽猜想而創(chuàng)造了化學(xué)元素周期表那樣,這些發(fā)明創(chuàng)造能否具有可以遵循的通用規(guī)律。這個(gè)問題的解決,其本身就是一個(gè)重大的創(chuàng)新。G.S.Ahshuller做到了,他發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新、解決技術(shù)難題時(shí),是有特定的科學(xué)方法和規(guī)律的。如果掌握了這些規(guī)律,就能主動(dòng)地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并能預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。由此,G.S.Ahshuller畢其一生精力,創(chuàng)立了現(xiàn)代創(chuàng)新理論,即TRIZ理論。
(一)TRIZ的理論前提
TRIZ理論是用來進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的。TRIZ的理論前提是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化原理和沖突解決原理。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化原理表達(dá)為:產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)如同生物系統(tǒng),是持續(xù)進(jìn)化的,且進(jìn)化有規(guī)律可循。沖突解決原理表述為:解決沖突是產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的推動(dòng)力。進(jìn)化速度隨技術(shù)系統(tǒng)一般沖突的解決而降低,欲使其產(chǎn)生突變,只能是解決阻礙其進(jìn)化的深層次沖突。
TRIZ理論的實(shí)用性在于生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的工程沖突常常重復(fù)出現(xiàn),且徹底解決工程沖突的發(fā)明原理易于掌握。實(shí)踐表明:工程人員所遇到的90%的問題都在以往的其他場合解決過,若能利用以往的解決辦法,則對研發(fā)更加有效。但問題的焦點(diǎn)在于抽取和歸納沖突和與其對應(yīng)的發(fā)明原理。G.S.Ahshuller證明了發(fā)明可系統(tǒng)化地導(dǎo)出,而不必源自嘗試錯(cuò)誤。
(二)TRIZ的理論體系
創(chuàng)新技法為數(shù)眾多,如:頭腦風(fēng)暴法、形態(tài)分析法、特性列舉法、缺點(diǎn)列舉法、希望點(diǎn)列舉法、聯(lián)想類比法、反向求索法、組合創(chuàng)新法、廢缺顛倒法、5W1H法、檢核表法、和田12法、魔球法以及特爾斐設(shè)想法等。作為一種開放的思維形式,今后還會(huì)有更多的新技法問世。但這些技法不利于學(xué)習(xí)和掌握,其實(shí)際表現(xiàn)并不令人完全滿意,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致失敗。以頭腦風(fēng)暴法為例,它實(shí)質(zhì)上是一種試錯(cuò)法,所提供的管理模式并不能確保成功,所產(chǎn)生的效果也要受到團(tuán)隊(duì)成員個(gè)性和環(huán)境的影響。因此,這些技法被稱為傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法。
TRIZ理論體系包括術(shù)語、工具和算法。其術(shù)語有:技術(shù)系統(tǒng)、功能、矛盾、理想度、資源、效應(yīng)等。作為用于創(chuàng)新的工具,其構(gòu)成有:創(chuàng)新規(guī)律、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新思維。創(chuàng)新的算法則有九步法、ARIZ算法和自己的算法等。其中創(chuàng)新規(guī)律的內(nèi)容是技術(shù)系統(tǒng)的8大進(jìn)化法則和S曲線。創(chuàng)新方法包括物理沖突(主要采用4條分離方法來解決)、技術(shù)沖突(主要采用39個(gè)技術(shù)特性參數(shù)描述的沖突解決矩陣)、40條發(fā)明原理、物場模型和76條標(biāo)準(zhǔn)解法。后來還添加了根本原因分析、功能分析和知識庫。創(chuàng)新思維則含有金魚法、小人法、九屏幕法和STC算子法等。
(三)TRIZ理論的本科教學(xué)內(nèi)容
本科教學(xué)中僅學(xué)習(xí)TRIZ理論的主要內(nèi)容,即:技術(shù)進(jìn)化系統(tǒng)法則、技術(shù)沖突與物理沖突、分離方法、40條發(fā)明原理、沖突解決矩陣、物質(zhì)―場分析和標(biāo)準(zhǔn)解法。
五、案例教學(xué)
案例教學(xué)能活躍學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生來評論、分析和推理,提高其應(yīng)用能力。教學(xué)實(shí)踐證明,采用案例教學(xué)來講授TRIZ理論,對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀念、活化創(chuàng)新方法很有裨益。
在傳統(tǒng)教學(xué)法中,教師是教學(xué)主導(dǎo),學(xué)生是教學(xué)主體。因教師教學(xué)思維的暗示,學(xué)生容易產(chǎn)生被動(dòng)的慣性思維,導(dǎo)致死記硬背,思維受限而不利于創(chuàng)新。在案例教學(xué)中,教師僅概述理論要點(diǎn),主要是提出案例,然后學(xué)生研討,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中既是主導(dǎo)也是主體,利于發(fā)揮其潛在創(chuàng)新能力。
案例教學(xué)法的教學(xué)過程可以分為四個(gè)步驟:(1)教師講述某一知識點(diǎn)后,引入案例并介紹有關(guān)背景知識;(2)學(xué)生討論并構(gòu)建所研究問題的框架,制定案例的研討路線;(3)收集、匯總所有有關(guān)信息,進(jìn)行分析處理;(4)形成研究結(jié)果,并報(bào)告自己的研究成果及收獲。
對于某些較難的或跨學(xué)科的案例,可以課后詳細(xì)研究,鼓勵(lì)學(xué)生間的合作,留待下一次課上報(bào)告結(jié)果。
1.課堂案例One:技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則2――能量傳遞法則。
其理論知識點(diǎn)為:技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件。必要條件:(1)能量必須能夠從能量源流向技術(shù)系統(tǒng)的所有元件;(2)技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著使能量流動(dòng)路徑縮短的方向進(jìn)化,以減少能量損失;(3)如果某個(gè)元件接收不到能量,就不能發(fā)揮作用,這會(huì)影響到技術(shù)系統(tǒng)的整體功能。
教師舉出實(shí)例:無傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)。
背景知識:這些機(jī)械系統(tǒng)由原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如電風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)以及有直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械,大多沒有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這將使能量傳遞路徑縮短,能量損失減少,同時(shí)提高了效率(如圖1所示)。
開展討論,學(xué)生自己構(gòu)建出研究問題的框架:技術(shù)系統(tǒng)必須有能量傳遞;自己悟出依照技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件擬定研討路線;課堂氣氛活躍,在討論中收集、匯總有關(guān)信息,自行分析處理;形成各人的案例結(jié)果,發(fā)言報(bào)告出來,以供深入研討。
教師要做的只是溫馨提示:技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的必要條件有3個(gè),這是可以拓展思維的。于是封閉電梯里不能接收手機(jī)來電、蝸桿傳動(dòng)的搖頭電風(fēng)扇被鴻運(yùn)扇淘汰等案例就被學(xué)生列舉出來了。
2.課堂案例Two:技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則4――提高理想度法則。
其理論知識點(diǎn)為:提高理想度的途徑:(1)提高有益的參數(shù);(2)降低有害的參數(shù);(3)提高有益參數(shù)的同時(shí)降低有害參數(shù)。
提高理想度法則是所有進(jìn)化法則的方向。最理想的技術(shù)系統(tǒng)(即最終理想解IFR)就是作為物理實(shí)體,它并不存在,但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能。教師舉出實(shí)例:虛擬激光鍵盤。
背景知識:虛擬鍵盤采用光投照技術(shù),幾乎能在任意平面上投影出全尺寸的電腦鍵盤。通過藍(lán)牙與智能設(shè)備連接后,就可打開文本編輯程序在桌面上鍵區(qū)內(nèi)輕松敲擊。虛擬鍵盤提高了鍵盤技術(shù)系統(tǒng)的理想度,將來一定能實(shí)現(xiàn)“作為物理實(shí)體并不存在,但卻能夠?qū)崿F(xiàn)鍵盤的所有功能”(如圖2所示)。
接下來,學(xué)生構(gòu)建出研究問題的框架:最理想的技術(shù)系統(tǒng)就是作為物理實(shí)體,它并不存在,但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能。自己領(lǐng)悟出依照提高理想度的途徑擬定研討路線;收集并匯總信息,自行分析。于是不需要油漆的彩色家具,不占據(jù)道路和著陸場的運(yùn)載工具――個(gè)人飛行背包,甚至由一生都不長大的寵物狗聯(lián)想到草坪上的草不需要修剪,自己始終維持在一個(gè)高度,從而不需要制造割草機(jī)等案例就被學(xué)生列舉出來了。
六、結(jié)語
TRIZ理論教學(xué)要求教師具備終身學(xué)習(xí)的理念,建立起開放式可擴(kuò)充的個(gè)人知識庫。特別是要不斷開拓自己的思維,為教學(xué)提供基礎(chǔ)。這就需要教師廣泛收集有關(guān)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的資料,尤其要研讀有關(guān)TRIZ理論的著作,以充實(shí)教學(xué)。結(jié)合教師自己的科研課題,也能歸納提煉上升到理論高度,從而提高自己的創(chuàng)新素養(yǎng),使課堂教學(xué)生動(dòng)活化,也利于高水平地完成科研課題。
參考文獻(xiàn):
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[2]李俊華.改革機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].中國科技信息,2005,(17).
2010年,玉柴集團(tuán)開始正式導(dǎo)入精益生產(chǎn),取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著精益生產(chǎn)的不斷深入,對精益設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求。統(tǒng)計(jì)表明,產(chǎn)品70%的成本是在設(shè)計(jì)階段決定的,沒有精益的設(shè)計(jì),精益生產(chǎn)取得的成績空間將越來越有限。如何在精益設(shè)計(jì)上更進(jìn)一步,是設(shè)計(jì)部門一直在思考的問題。
與此同時(shí),廣西壯族自治區(qū)科協(xié)為了貫徹落實(shí)中國科協(xié)等四部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于在企業(yè)深入開展“講理想、比貢獻(xiàn)”活動(dòng)的意見》和《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見》等文件精神,積極響應(yīng)廣西區(qū)黨委、政府關(guān)于開展“服務(wù)企業(yè)年”活動(dòng)的總體要求,加快落實(shí)廣西“創(chuàng)新方法進(jìn)百企行動(dòng)計(jì)劃”,加強(qiáng)創(chuàng)新方法推廣普及工作,培養(yǎng)企業(yè)創(chuàng)新型人才、增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力,經(jīng)過慎重篩選,選擇了廣西玉柴集團(tuán)作為試點(diǎn)單位。
創(chuàng)新方法在企業(yè)的應(yīng)用推廣,不僅有效解決了玉柴集團(tuán)在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)中遇到的實(shí)際問題,形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,還推進(jìn)了TRIZ理論在企業(yè)的應(yīng)用,形成了示范帶頭作用。為了能夠進(jìn)一步提升玉柴集團(tuán)研發(fā)人員自主創(chuàng)新的能力和水平,提高科技型企業(yè)的核心競爭力,推進(jìn)“以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合”的技術(shù)創(chuàng)新體系在玉柴集團(tuán)的建立,有必要對本次創(chuàng)新方法進(jìn)企業(yè)的推廣活動(dòng)進(jìn)行深入的總結(jié),探索下一步的推廣思路。
2 創(chuàng)新方法在企業(yè)推廣的分析
2.1 功能分析
要在企業(yè)成功推廣應(yīng)用創(chuàng)新方法,必須結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況和需求,明確創(chuàng)新方法應(yīng)用的目的和作用,才能在設(shè)計(jì)活動(dòng)中有針對性地使用創(chuàng)新方法,為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。
根據(jù)TRIZ理論,應(yīng)當(dāng)首先對功能進(jìn)行分析與界定。應(yīng)該看到,創(chuàng)新方法是精益研發(fā)體系的重要組成部分,只有清晰認(rèn)識了創(chuàng)新方法與研發(fā)體系之間的關(guān)系,才能有效確定其功能以及在企業(yè)應(yīng)用中的定位。但是TRIZ理論針對的是技術(shù)系統(tǒng),管理系統(tǒng)能不能使用TRIZ理論來分析呢?哈爾濱理工大學(xué)的王雪原等人在《基于TRIZ的區(qū)域創(chuàng)新平臺(tái)優(yōu)化管理研究》[1]里做了有意義的探索,證明了管理系統(tǒng)也可借助TRIZ理論梳理思路,提出優(yōu)化措施。本文參考了這一思路,將創(chuàng)新方法作為一個(gè)系統(tǒng),建立了圖1的系統(tǒng)圖。
上圖將創(chuàng)新方法分成了超系統(tǒng)、系統(tǒng)和子系統(tǒng)三個(gè)層面。TRIZ理論是一套完整的理論,包括了進(jìn)化法則、創(chuàng)新原理、矛盾矩陣、分離原理、物場分析等多個(gè)創(chuàng)新工具,這些均可視為TRIZ理論的子系統(tǒng),而創(chuàng)新協(xié)會(huì)、創(chuàng)新小組等組織形式則可以看作是TRIZ理論的超系統(tǒng)。
有了系統(tǒng)圖,可以采用TRIZ的“九屏幕法”建立分析模型,即對系統(tǒng)、超系統(tǒng)和子系統(tǒng)3個(gè)層面的過去、當(dāng)前、未來進(jìn)行分析,確定創(chuàng)新方法在企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)功能。采用九屏幕法確定系統(tǒng)功能時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮的方面見表1。
通過九屏幕法的分析,可以清晰地看到創(chuàng)新方法和它的超系統(tǒng)、子系統(tǒng)在企業(yè)應(yīng)用中的功能及定位,見表2。
通過功能的分析,確定了各系統(tǒng)級別的定位,就能找到有效的推廣措施。
2.2 理想解的確定
TRIZ理論認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)是保持原系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)、克服其不足,而沒有使新系統(tǒng)更加復(fù)雜或出現(xiàn)新缺陷[2],實(shí)現(xiàn)持續(xù)不斷的系統(tǒng)進(jìn)化。TRIZ理論的“技術(shù)系統(tǒng)提高理想度法則”指出:“最理想的產(chǎn)品應(yīng)該是這樣的:該產(chǎn)品作為實(shí)體并不存在,但是其有用功能仍然能夠?qū)崿F(xiàn)。我們稱這種情況下的產(chǎn)品,為最理想的產(chǎn)品;稱這種狀況下的設(shè)計(jì)方案為理想化最終結(jié)果”,“實(shí)際上,最理想的產(chǎn)品或者技術(shù)系統(tǒng)(也稱理想系統(tǒng)),在實(shí)際中是不存在的。但是,理想化最終結(jié)果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)努力方向,是技術(shù)系統(tǒng)向最理想系統(tǒng)進(jìn)化的過程?!盵3]“理想化最終結(jié)果”也可以稱為“最終理想解(IFR)”。在企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法這個(gè)系統(tǒng)中,同樣可以引入最終理想解,尋找該系統(tǒng)的進(jìn)化方向。
我們認(rèn)為,該系統(tǒng)存在以下幾個(gè)最終理想解:
超系統(tǒng):創(chuàng)新方法融入到企業(yè)的方方面面,成為企業(yè)文化的重要組成部分,在企業(yè)動(dòng)作過程中能夠自覺地推廣創(chuàng)新方法,并不斷提升創(chuàng)新方法的作用。
系統(tǒng):創(chuàng)新方法融入到研發(fā)體系當(dāng)中,成為研發(fā)體系不可分割的一部分,在研發(fā)活動(dòng)中自覺運(yùn)用創(chuàng)新方法解決問題和保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)。
子系統(tǒng):形成了完備的創(chuàng)新工具的學(xué)習(xí)和應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)人員能夠輕易獲得學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),并能隨時(shí)在工作中實(shí)踐運(yùn)用。
確定了最終理想解,也就確定了企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法努力的方向和最終達(dá)到的目標(biāo)。
3 創(chuàng)新方法在企業(yè)推廣的措施
3.1 概述
創(chuàng)新方法在企業(yè)推廣應(yīng)用,應(yīng)由簡到繁、循序漸進(jìn)地實(shí)施。從前面的系統(tǒng)功能分析和最終理想解的定義可以看出,子系統(tǒng)層面的創(chuàng)新方法導(dǎo)入相對比較容易實(shí)施,系統(tǒng)層面的建立精益研發(fā)體系則困難一些,最困難的是超系統(tǒng)層面的企業(yè)創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)最復(fù)雜。下面從三個(gè)層面分別介紹。
3.2 創(chuàng)新理論工具的導(dǎo)入
南寧五菱桂花車輛有限公司是“廣西創(chuàng)新方法進(jìn)百企行動(dòng)計(jì)劃”第一家試點(diǎn)單位,也是中國科協(xié)的第一批試點(diǎn)企業(yè)。廣西科協(xié)作為組織者,在五菱桂花成功推廣了創(chuàng)新方法,取得了令人矚目的成績,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。玉柴集團(tuán)作為另一家試點(diǎn)單位,在廣西科協(xié)的組織下,應(yīng)用了很多五菱桂花的成功經(jīng)驗(yàn),少走了彎路,非常順利地將創(chuàng)新方法導(dǎo)入到了玉柴。這些經(jīng)驗(yàn)歸納有以下幾點(diǎn):
1)巡回宣講
TRIZ理論對于玉柴來說是一個(gè)新的事物,基礎(chǔ)理論薄弱,有必要舉辦一系列的宣講活動(dòng),使廣大科技人員認(rèn)識創(chuàng)新方法,認(rèn)同創(chuàng)新方法。2011年至2013年期間,共舉辦了多場TRIZ創(chuàng)新方法的巡回宣講活動(dòng),宣講對象包括工程研究院、應(yīng)用開發(fā)部、玉柴科協(xié)內(nèi)燃機(jī)協(xié)會(huì)和鑄造協(xié)會(huì)及玉柴重工等設(shè)計(jì)員、項(xiàng)目經(jīng)理和部門領(lǐng)導(dǎo)500多人,使大家對這一創(chuàng)新方法有了一個(gè)全面的理解,形成了良好的學(xué)習(xí)氣氛。另外,還發(fā)放了《經(jīng)典TRIZ通俗讀本》、《怎樣成為發(fā)明家》、《面向制造業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例》、《TRIZ入門及實(shí)踐》等與創(chuàng)新方法有關(guān)的學(xué)習(xí)書籍,進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)人員的興趣。
宣講作為前期基礎(chǔ)理論導(dǎo)入的重要手段,其作用不言而喻,創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。但是宣講畢竟只是純理論的介紹,無法深入引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
2)帶題培訓(xùn)
實(shí)踐證明,帶題培訓(xùn)是創(chuàng)新方法導(dǎo)入的最佳方式,不僅能夠讓設(shè)計(jì)人員系統(tǒng)地學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法,而且還能學(xué)以致用,在學(xué)習(xí)中應(yīng)用相關(guān)的工具解決實(shí)際問題,為學(xué)員打下良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。
玉柴在導(dǎo)入創(chuàng)新方法時(shí)分為“初級帶題培訓(xùn)”和“中級帶題培訓(xùn)”兩個(gè)階段。
“初級帶題培訓(xùn)”由玉柴內(nèi)部經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練的技術(shù)人員擔(dān)任輔導(dǎo)老師,挑選了20個(gè)課題共30位學(xué)員參與了學(xué)習(xí)。這一階段主要的目的是以了解TRIZ理論的基本概念和工具為主,按照解題流程系統(tǒng)學(xué)習(xí)了TRIZ理論,為中級帶題培訓(xùn)打下理論基礎(chǔ)。
“中級帶題培訓(xùn)”則精選了16個(gè)課題共26位學(xué)員,由廣西科協(xié)聘請的北京億維訊專家為輔導(dǎo)老師,理論學(xué)習(xí)和解決問題并重,注重創(chuàng)新方法在課題中的靈活應(yīng)用,采用科學(xué)的創(chuàng)新工具尋找更佳的解題方法。由于學(xué)員們都帶著平時(shí)遇到的問題來學(xué)習(xí)的,所以學(xué)習(xí)刻苦,都能將創(chuàng)新方法靈活地應(yīng)用在課題之中,取得了良好效果和成績。
中級帶題培訓(xùn)結(jié)束后,不少學(xué)員都能打破慣性思維發(fā)散地思考問題,正如一位學(xué)員總結(jié)的那樣:對于設(shè)計(jì)產(chǎn)品的思維方式“從功能出發(fā)”而非“從產(chǎn)品出發(fā)”、“從系統(tǒng)出發(fā)”而非“從零件出發(fā)”,是一次重大的思想轉(zhuǎn)變。
中級帶題培訓(xùn)取得了豐碩的成果,其中的一個(gè)課題共申請了10項(xiàng)專利,說明只要運(yùn)用得當(dāng),創(chuàng)新方法就能產(chǎn)生巨大的作用。
3)交流學(xué)習(xí)
“他山之石,可以攻玉?!表?xiàng)目實(shí)施之初,五菱桂花的成功經(jīng)驗(yàn)就曾幫助玉柴成功導(dǎo)入創(chuàng)新方法。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他企業(yè)開展創(chuàng)新方法工作的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和做法,玉林市科協(xié)及玉柴集團(tuán)科協(xié)科技人員組成學(xué)習(xí)考察團(tuán),還到香港泉峰控股集團(tuán)研發(fā)中心、德國西門子南京公司和臺(tái)灣勗祥精密模具昆山公司等公司學(xué)習(xí)交流,對各企業(yè)有特色的做法受益良多。例如,香港泉峰控股集團(tuán)研發(fā)中心已經(jīng)將帶題培訓(xùn)常規(guī)化、制度化,每年都梳理出一定的技術(shù)難題,應(yīng)用創(chuàng)新方法予以解決,并在實(shí)踐中培訓(xùn)人才。
通過學(xué)習(xí)和交流,對創(chuàng)新方法在企業(yè)的應(yīng)用,有了更加深刻的認(rèn)識和提高。
3.3 建立創(chuàng)新型的精益研發(fā)體系
每一個(gè)企業(yè)都有自己獨(dú)特的研發(fā)流程,如何在現(xiàn)有的研發(fā)體系中發(fā)揮出創(chuàng)新方法的巨大作用,是一個(gè)值得研究的課題。《精益研發(fā)》這本書對此進(jìn)行了深入的研究,就“創(chuàng)新方法和工具對現(xiàn)有產(chǎn)品改進(jìn)過程的支持”、“創(chuàng)新方法和工具對技術(shù)系統(tǒng)分析的支持”、“創(chuàng)新方法和工具對新產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的支持”[4]等領(lǐng)域進(jìn)行了闡述。結(jié)合玉柴研發(fā)流程的特點(diǎn),TRIZ理論和工具對也能起到很好的支持作用,圖2展示了在研發(fā)流程中不同階段的支持方式。
上圖清楚地展示了TRIZ創(chuàng)新方法和工具更適合在新產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)之前應(yīng)用,以及在持續(xù)改進(jìn)的過程中使用。找到了結(jié)合點(diǎn),就可以在研發(fā)流程中采取相應(yīng)的優(yōu)化措施:
1)商品規(guī)劃階段:收集行業(yè)發(fā)展趨勢,運(yùn)用進(jìn)化法則,預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展方向。
2)技術(shù)可行性分析階段:跟蹤行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展信息,編制先進(jìn)技術(shù)的系統(tǒng)功能圖,并對先進(jìn)技術(shù)的專利檢索分析,初步判斷未來先進(jìn)技術(shù)的解決方案。
3)概念設(shè)計(jì)階段:編制完整的產(chǎn)品系統(tǒng)功能圖,標(biāo)識出曾經(jīng)出現(xiàn)的或潛在的技術(shù)問題點(diǎn),分析其中的矛盾,運(yùn)用創(chuàng)新原理形成解決方案。
4)持續(xù)改進(jìn)階段:依托產(chǎn)品開發(fā)時(shí)的完整產(chǎn)品系統(tǒng)功能圖,不斷補(bǔ)充技術(shù)問題點(diǎn),繪制技術(shù)問題的因果圖和矛盾,從專利查詢中尋找參考方案,最終運(yùn)用創(chuàng)新原理形成解決方案。
值得注意的是,以上提到的措施最好有相應(yīng)的IT支持平臺(tái),能夠完整地記錄產(chǎn)品的系統(tǒng)功能圖、技術(shù)問題的因果圖、已驗(yàn)證的解決方案等,有利于知識的借鑒和重用,減少問題的重復(fù)發(fā)生,這也正是TRIZ理論所倡導(dǎo)的。在眾多的理論和方法中,只有TRIZ理論有相應(yīng)的商品化計(jì)算機(jī)軟件工具的支持(公理設(shè)計(jì)也有相關(guān)的工具,但其內(nèi)容及適用范圍較窄),TRIZ理論和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件在蘇聯(lián)和歐、美、日、朝取得了較好的教育普及和成功的行業(yè)應(yīng)用[4],這就為創(chuàng)新方法和工具與研發(fā)體系結(jié)合提供了極佳的平臺(tái)基礎(chǔ)。
玉柴在中級帶題培訓(xùn)中就使用了CAI軟件“Pro/Innovator”輔助學(xué)員解題,該軟件集成了TRIZ理論大多數(shù)的工具,還整理了具有針對性的專利庫,大大方便了學(xué)員的使用和思路啟發(fā)。同時(shí),該軟件還完整記錄了學(xué)員的思路和方案,為知識重用提供了良好的應(yīng)用平臺(tái)。
另外,除了TRIZ理論以外,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法學(xué)研究領(lǐng)域還形成了其它眾多的有代表性的理論。目前,基于TRIZ理論并研究其自身發(fā)展以及適當(dāng)吸收其它設(shè)計(jì)方法(如公理設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開等)并進(jìn)行集成,是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn),這些研究有利于彌補(bǔ)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新中,概念設(shè)計(jì)過程缺乏有效的方法指導(dǎo)這一不足[4]。在國內(nèi),穆建華的《QFD和TRIZ的集成及應(yīng)用研究》[5]、杜冠男的《基于TRIZ和FBS的閉環(huán)設(shè)計(jì)方法》[6]、張輝的《基于公理化設(shè)計(jì)和TRIZ理論集成的研究生培養(yǎng)創(chuàng)新環(huán)境》[7]等都進(jìn)行了很深入的研究工作。
玉柴在搭建創(chuàng)新型的精益研發(fā)體系時(shí),應(yīng)關(guān)注國際國內(nèi)的研究成果,積極將各種有效的理論和方法融合進(jìn)來,成為一個(gè)真正意義的創(chuàng)新體系。
3.4 健全創(chuàng)新組織和培訓(xùn)機(jī)制
只有在企業(yè)內(nèi)建立起了創(chuàng)新的良性循環(huán)機(jī)制后,創(chuàng)新活動(dòng)才是充滿活力和可持續(xù)的。除了將創(chuàng)新方法和工具融入到研發(fā)流程形成創(chuàng)新型的精益研發(fā)體系外,還應(yīng)注重創(chuàng)新的組織形式和培訓(xùn)機(jī)制,因?yàn)檎f到底,“人”才是創(chuàng)新的主體,因此調(diào)動(dòng)技術(shù)人員的創(chuàng)新熱情至關(guān)重要。在這方面,香港泉峰控股集團(tuán)研發(fā)中心的作法值得借鑒:
1)在企業(yè)科協(xié)下成立TRIZ協(xié)會(huì)。TRIZ協(xié)會(huì)擔(dān)負(fù)著導(dǎo)入創(chuàng)新方法和培育創(chuàng)新人才的重任,組織創(chuàng)新方法宣講、培訓(xùn)初級創(chuàng)新人才、聘請專家培訓(xùn)中級創(chuàng)新人才、組織創(chuàng)新課題活動(dòng)等。有了TRIZ協(xié)會(huì),就相當(dāng)于有一個(gè)家。
2)創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證。由TRIZ協(xié)會(huì)牽頭,在企業(yè)內(nèi)部建立創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證體系,對達(dá)標(biāo)的技術(shù)人員頒發(fā)資質(zhì)證書,并與一定的經(jīng)濟(jì)物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)掛鉤,對優(yōu)秀學(xué)員還可聘請專業(yè)的資質(zhì)認(rèn)證機(jī)構(gòu)來統(tǒng)一認(rèn)證。資質(zhì)認(rèn)證體系可以極大地提高技術(shù)人員學(xué)習(xí)和應(yīng)用創(chuàng)新方法的熱情。
3)安排獲得創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證的技術(shù)人員參與到各攻關(guān)組,指導(dǎo)攻關(guān)過程中的問題解決,發(fā)揮創(chuàng)新人才的作用。
通過以上措施,相信企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新的良性循環(huán),不斷將創(chuàng)新融入到企業(yè)文化中,形成創(chuàng)新的良好氛圍。
4 結(jié)論
通過對創(chuàng)新方法的系統(tǒng)功能分析和九屏幕法分析,明確了創(chuàng)新方法的超系統(tǒng)、系統(tǒng)和子系統(tǒng)在企業(yè)中的目標(biāo),結(jié)合玉柴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了可在不同層面實(shí)施的措施,部分措施在實(shí)踐中證明是有效的。
玉柴還處于創(chuàng)新方法導(dǎo)入期,還有很大的提升空間,相信通過本文總結(jié)的措施,將有效指導(dǎo)玉柴下一步的創(chuàng)新方法的推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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[2]紀(jì)建明,張東生.基于TRIZ的管理創(chuàng)新解的理想化水平判定方法[J].科技進(jìn)步與對策,2009(9):129-131.
[3]趙敏,史曉凌,段海波. TRIZ入門及實(shí)踐.北京:科學(xué)出版社,2009
[4]精益研發(fā)研究中心.精益研發(fā).北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2010.6
[5]穆建華.QFD和TRIZ的集成及應(yīng)用研究.昆明理工大學(xué):碩士論文,2006.4
[6]杜冠男,熊艷,曾雪蕾,陳宇.基于TRIZ和FBS的閉環(huán)設(shè)計(jì)方法.四川大學(xué):機(jī)械開發(fā),2013,30(9)