TRIZ教学（共12篇）
TRIZ教学 篇1
面对日新月异的社会与经济变革,全球许多国际组织、国家和地区都在思考如何培养未来的公民,使其更好地适应21世纪的工作与生活。对未来教育的思考,美国21世纪技能合作组织(以下简称“美国P21”)提出了21世纪技能(21st Century Skills)。如图1所示,这道“彩虹”阐明了当今时代最需要学生达到的学习成果,包括课程学科主题学习和21世纪的技能学习,即基础是核心学科学习,关键是亟须掌握的21世纪技能。
●未来教育教学模式的研究
如何把21世纪核心素养从理论转化为教育实践,美国P21提出了三个步骤:一是面向21世纪核心素养的课程。强调设置跨学科主题,结合基于真实生活情境的跨学科主题展开课程内容,如STEAM教学等。二是面向21世纪核心素养的教与学。基于核心素养的教育要求,教与学的方式发生变革。以学生为中心、围绕真实情境中的问题展开探索,能够激发学生的原有经验,促进学生主动学习,有助于满足不同学生的需求,促进相关素养的培养,如通过设计并开展基于问题或基于项目的学习,实现以学生为中心、主动学习和解决现实情境中的问题。三是面向21世纪核心素养的评价。开发体现核心素养的多样化、多形态的测评工具,建立以核心素养为导向的评价与反馈系统,是各国或地区推进21世纪核心素养教育的重要抓手,如新西兰将对核心素养的监测融入了其每年一次的学生学业成就国家监测研究中。
●STEAM教学——实现未来教学的重要途径
STEAM是五个单词的缩写:Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Arts(艺术)和Mathematics(数学)。STEAM是美国政府提出的教育倡议,即加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。
为什么说STEAM教学可以作为培养学生21世纪技能的重要途径呢?我们可以从STEAM教育的核心特征上找到原因。STEAM教育中多学科的教学紧密相连,它以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能,并进行灵活迁移应用解决真实世界的问题(如下页图2)。它的几个重要特征如下。
1.跨学科
将知识按学科进行划分,对科学研究、深入探究自然现象的奥秘有所助益,但并不反映生活世界的真实性和趣味性。因此,分科教学(如物理、化学等)在科学、技术和工程高度发达的今天已凸显出很大弊端。针对这一问题,理工科教育出现了取消分科、整合教育的趋势。STEAM教育应运而生,跨学科性是它最重要的核心特征。
2.趣味性
STEAM教育在实施过程中要把多学科知识融入有趣、具有挑战性、与学生生活相关的问题中,问题和活动的设计要能激发学习者内在的学习动机,问题的解决要能让学生有成就感。
3.体验性
STEAM教育不仅主张通过自学或教师讲授习得抽象知识,更强调“以学生为中心”,让学生动手、动脑,参与学习过程。STEAM提供了学生动手做的学习体验,学生应用所学的数学和科学知识应对现实世界问题,创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。
4.情境性
STEAM教育具有情境性特征,它不是教授学生孤立、抽象的学科知识,而是强调把知识还原于丰富的生活,结合生活中有趣、挑战的问题,通过学生的问题解决完成教学。
5.协作性
STEAM教育的协作性是要求学习环境的设计要包括“协作”和“会话”两个要素:一是学生以小组为单位,共同搜集和分析学习资料,提出和验证假设,评价学习成果;二是学习者通过会话商讨如何完成规定的学习任务。小组学习最后的评价环节以小组成员的共同表现为参考,而不是根据个人的表现进行独立评价。
6.艺术性
在对学生设计作品的评价中,加入审美维度的评价,以提高学生作品的艺术性和美感。概括来说,STEAM教育的艺术性是以数学元素为基础,从工程和艺术角度解释科学和技术的。
但在开始具体实施教育中,我们发现了一个重要问题:由于学校缺少专业的教师及培养机制,所以现在的STEAM课程在各教学实施点实施时,普遍存在“内容雷同、教学知识零散、碎片化、缺乏科学完善的课程资源体系结构”的现象。虽然学生们的动手能力、协作能力等在一定程度上得到了很大提高,但其在自主思考问题的能力、创造力及创新能力上并没有得到重点培养。因此,教师若有能力设计课程,不妨尝试将TRIZ引入到STEAM课程中。
●未来教学——基于TRIZ的STEAM教学
TRIZ理论是“发明问题解决理论”的简称,它可以“轻易解决看似不可能解决的问题”,它是苏联海军部专利科学家根里奇·阿奇舒勒的团队,通过对250万份发明专利的分析研究,总结归纳的一套发明创新理论,其目的是找出“人类解决现实中存在的问题、进行发明创造、破解技术矛盾过程中可以遵循的科学原理和法则”。该理论体系架构如图3所示,它总结了企业产品发展进化的客观规律,提出了一系列分析、解决问题的具体流程和方法,能指导人们创造性地解决在实际科研生产中遇到的技术难题。TRIZ理论被称为现代企业创新的“点金术”,2000年后被三星、宝洁、施乐、福特等公司广泛应用到公司的内部培训中。
●TRIZ作为理论基础的STEAM课程的意义
对于科学工作者或者技术学习者来说,不论是由行一项科学研究或是解决一个技术难题,他们的大部分精力和时间看似都耗费在处理表象层面的功能性、可行性等难题上,实际上他们最大的收获在于,在实践的过程中,如果能找到一种解决方法或一种经验性规律,并将其最终应用于其他新的实际命题当中,以后类似的问题就很容易解决了。
TRIZ理论完全满足了我们对这些经验型成果的需要,为我们提供了一整套先进、实用的创新方法。这在STEAM课程开发阶段,对课程的设计规划有着重要的指导意义,能保证活动中的学生通过系统培养获得大量的创新训练指导,也能使创新能力、实践能力得到不同程度的提高。
●T R I Z作为理论基础的S T E A M课程简要参考范例(如左表)
总之,在课程实施过程中,加入“基于生活实例进行分析,我们如何应用TRIZ解决问题”的课程,将TRIZ理论与STEAM课程有机整合在一起,必将使课程效果得到质的提升,从而有效实现未来教学,成为一条培养具备21世纪技能的人才的重要路径。
摘要：<正>面对日新月异的社会与经济变革,全球许多国际组织、国家和地区都在思考如何培养未来的公民,使其更好地适应21世纪的工作与生活。对未来教育的思考,美国21世纪技能合作组织(以下简称“美国P21”)提出了21世纪技能(21st Century Skills)。如图1所示,这道“彩虹”阐明了当今时代最需要学生达到的学习成果,包括课程学科主题学习和21世纪的技能学习,即基础是核心学科学习,关键是亟须
参考文献
[1][美]伯尼·特里林,查尔斯·菲德尔.21世纪技能--为我们所生存的时代而学习[M].洪友,译.天津:天津社会科学院出版社,2011(10).
[2][英]Anna Craft.创造力和教育的未来--数字时代的学习[M].张恒升,译.上海:华东师范大学出版社,2011(9).
[3]任友群.STEAM教育与创客教育辨析[R].上海:第三届全国中小学STEAM教育论坛,2016(2).
[4]赵敏,史晓凌,段海波.TRIZ入门及实践[M].北京:科学出版社,2009(3).
[5]杨清亮.发明是这样诞生的:TRIZ理论全接触[M].北京:机械工业出版社,2006(7).
TRIZ教学 篇2
上个世纪90年代，韩国三星集团曾因美国公司垄断IT业上游专利而陷入困境，1997年亚洲金融危机之时，三星集团身处险境，面临企业何去何从之选择，该公司适时引入了TRIZ理论开展企业技术创新工作，有效地解决了各种技术难题、对产品进行未来预测、建立企业专利开发和保护战略，4年创新项目上百个，一跃发展成为行业的“领跑者”。三星集团所取得成功经验，耐人深思。
一、什么是TRIZ理论
TRIZ是发明问题解决理论俄语单词首字母的缩写，它是由前苏联发明家根里奇.阿奇舒勒（G.S.Altshuller）在1946年创立的。当时阿奇舒勒在前苏联里海海军专利局工作，在处理世界各国的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可以遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！阿奇舒勒发现任何领域的产品改进、技术的变革，创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可以遵循的。人们如果掌握了这些规律，就会能动地进行产品设计并能预测产品未来的发展趋势。以后数十年中，阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善，在他的领导下，前苏联数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ研究团体，分析了世界近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，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，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，这个理论体系就是TRIZ理论。TRIZ理论是被世界各国公认为可以帮助人们挖掘和开发自己创造潜能，最全面系统地论述发明创造和实现技术创新的理论，被欧美国家的专家们认为是“超级发明术”，是目前国际上360余种创新方法中比较系统，容易学会使用，应用效果较好的方法学之一。TRIZ理论无论是在分析过程中还是求解过程中，总是通过它的理念和方法带领人们去突破习惯性思维定势，去否定自我，刺激人们的发明愿望，激发人们的创造思维，进而从一个新的角度去思考问题。TRIZ理论真正引进中国并在部分企业中尝试应用只是近几年的事，所以它的推广应用在我国还是一个相对年轻的事业。但是，随着时间的推移，它已经逐渐得到了国内诸多科研机构、大
学、企业和专家学者们的重视。
二、运用TRIZ理论提升企业竞争力，当今世界三星集团是领跑者
进入21世纪后，TRIZ理论已经逐渐发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟理论和方法体系，在欧美及日本、韩国等发达国家得到了极大关注，并在航空航天、信息产业、汽车制造、生物医药、石油化工、食品等诸多领域，以及波音、宝马、克莱斯勒、通用、三星公司、摩托罗拉、强生等很多世界500强企业中得到了广泛应用。三星公司自1997年引入TRIZ理论以来，取得了显著创新成果。据统计，应用TRIZ理论与方法，可提高80%上的专利数量及质量、60%以上的新产品开发率，可缩短产品上市时间近50%。2003年，三星电子产品生产因采用TRIZ 理论指导项目研发而节约成本15亿美元，同时通过应用TRIZ理论研
制开发的67项研发项目中有52项成果成功申请了专利。三星也因此在2003年成为全球品牌价值增幅之首；2004年，三星公司创造了全球市场份额第一的成绩；2005年，三星公司品牌价值达149亿美元；2006年，三星公司获得美国发明专利2453项，公司市值突破了1000亿美元，超过索尼公司410亿美元，从“技
术跟随者”成为了“行业领跑者”。
三星集团是韩国最大的企业集团，包括85个下属公司及若干其他法人机构，在近70个国家和地区建立了近300个法人及办事处，员工总数30余万人，业务涉及电子、金融、机械、化学等众多领域。集团旗下3家企业进入美国《财富》杂志2006年世界500强行列，2008年三星集团营业额约1500亿美元，品牌价值高达1108.5亿美元，在世界一百大品牌中排名第25位，连续两年成为成长最快的品牌。集团旗下的旗舰公司——三星电子在2003年《商业周刊》IT百强中排名第三，其影响力已经超越了很多业内传统巨头。三星集团有近20种产品世界市场占有率居全球企业之首，在国际市场上彰显出雄厚实力。以三星电子
为例，该公司在美国工业设计协会工业设计奖(Industrial Design Excellence Awards简称IDEA)的评选中获得诸多奖项，连续数年成为获奖最多的公司。从1998年以来，三星电子共获得了17项工业设计大奖，连续5年成为获奖最多的公司。获奖总数与美国苹果公司持平。三星电子获得2002美国工业设计奖(IDEA)中的5项大奖，这个由美国工业设计协会颁发的工业设计奖是全球工业设计界中最重要的奖项之一。三星与苹果公司并列第一，同为本届工业设计奖中获奖最多的公司，并领先于IBM、NEC、佳能、索尼、日立、三菱和富士通。这一成绩证明了三星电子领先的设计理念得到了全球的认可，使其向建立世界超一流企业的目标迈出了坚实的一步。以上已经足以说明三星的设计能力已经达到了世界级水平。2003年三星在美国取得的专利高达1313项，在世界
所有企业中排名第九。
三星集团何以在短短的十年时间里取得如此辉煌业绩，从跟随者变成了领跑者呢？并令业内外人士刮目相看呢？其中重要的原因之一在于，20世纪末韩国三星企业集团引进了十几位前苏联的TRIZ理论专家，帮助该企业在产品开发上进行自主创新设计，使TRIZ理论在三星电子的六个主要部门（技术运营部、数字媒体部、电网络部、数字应用部、半导体部、LCD部）得到了广泛应用，取得了很好的经济效益。三星公司自创立至今，其产品开发战略演变大致经历了“拷版战略”、“模仿战略”、“紧跟技术领先者战略”和“技术领先战略”等四个阶段。产品是品牌识别的主要载体，规划好品牌在产品层面上的识别可以迅速提升品牌价值，不断累积品牌资产。三星卓越的品牌战略管理，就是基于成功地构筑了“技术领先、时尚简约、高档高价值、数码e化”的产品识别，无论是三星手机、数位电视、显示器还是MP3、笔记本电脑、投影仪，无一不体现出“设计时尚简约、气质尊贵高雅、功能强大先进、操作简单方便”的特色，无一不体现出领袖群伦的卓越品质，无一不体现出业内领先、无人企及的高价值、高档次，无一不体现出年轻时尚、引领潮流、事业有成的产品使用者对外形象。
三、近年来黑龙江省开展技术创新方法（TRIZ理论）工作走在了全国的前列
自主创新，方法先行。国家科技部从2007年5月启动开展了技术创新方法系列工作，致力于从源头推进自主创新国家战略。2007年5月27日，科技部刚
宣布启动，6月13日，我省就在全国率先启动了《技术创新方法（TRIZ理论）专题报告会》。黑龙江省人民政府从与俄罗斯地缘优势和科技合作基础雄厚的实际出发，在众多创新方法中选择了TRIZ理论进行重点推广和应用。启动当月，省科技厅就开通了全国第一家技术创新方法（TRIZ理论）专题网站，该网站已成为我省乃至全国的一个开放式TRIZ理论学习和交流平台。到2008年10月17日该网站点击率突破30万次，在同类网站中居全国第一位，居世界第二位，其中有35％是来自于欧美等国家，27％来自于本省，约30％来自于国内其它省份，显示了技术创新方法试点工作在国内外的巨大影响力。2007年8月13日，我省被科技部正式批准为国家首批技术创新方法试点省，从此率先举起了全国首批试点省的旗帜。2008年4月，我省建立了由省科技厅牵头，各有关部门和群众团体参加的技术创新方法工作联席会议制度，重点面向企业、科研机构、教育系统三个群体推进试点工作。2008年6月25日，我省又率先成立了国内首家省级技术创新方法研究会。省生产力促进中心、东北林业大学、黑龙江中俄科技合作与产业化中心等试点单位，还相应地成立了TRIZ理论研究室（教研室、实验室）；同时黑河市TRIZ理论研究所、双鸭山市创新协会等社会学术团体相继成立。这些部门单位专门开展理论研究以及TRIZ理论的国产化和标准化工作，初步构成了黑龙江省TRIZ理论组织体系架构。近两年来，我省围绕TRIZ理论的宣传、培训、教育、推广、应用和国产化，广泛深入开展了试点示范工作，取得众所公认的显著成效。截至2008年年底，全省共举办TRIZ理论专业培训班22期，培训人员2014人次；举办TRIZ理论培训讲座100余场，培训科技人员和管理人员12000余人；出版高校教材一部，编写、翻译培训教材、简易读本等12部，发放各种TRIZ理论图书教材资料4万本，印发《技术创新方法（TRIZ理论）工作简报》10期。确定了黑河、哈尔滨两个试点城市、两批共18家试点单位、60家试点企业。通过学习应用TRIZ理论，全省共申请专利15项，获得专利6项。例如，哈尔滨新中新电子股份有限公司应用TRIZ理论设计了“易访通”智能来访登记系统并申报了美国专利。可以说，黑龙江省在开展技术创新方法（TRIZ理论）工作方面做了大量卓有成效的工作，无论是在创新型城市建设、出版培训教材和书籍、建立TRIZ专题网站、与俄罗斯白俄罗斯专家合作办班并深入企业，还是建立试点单位、试点企业以及青少年创新基地等，都走在了全国前列，为企业向韩国三星集团学习并进一步推广应用TRIZ理论奠定了良好的社会基础。
四、三星集团运用TRIZ理论提升企业研发能力对我省企业的几点启示
实践证明，在世界性的金融危机中，谁能坚定地把握科技发展方向，谁能系统地掌握了先进的科学方法，谁能拥有一流的高端人才，谁就能够引导下一轮的世界经济增长潮流。从目前我国国内一些企业产能过剩、停产半停产甚至倒闭的情况看，大多数企业都是因为科技实力不强、自主创新能力不够、市场竞争力不高导致的结果。这次严酷的国际金融危机，既给企业选择今后生存带来了不容回避的生死考验；又为企业大力推进科技创新、普及推广技术创新方法，催生新的经济增长点、创造新的市场需求带来了千载难逢的历史机遇。众所周知，三星集团也经历过1997年的亚洲金融危机，当时企业陷入低谷，同样面临着市场的优胜劣汰和企业何去何从的理性抉择。经过痛下决心，三星集团广揽高端人才，不惜重金聘请俄罗斯专家传授TRIZ理论，用先进的技术创新方法指导企业的研究开发，取得了令人瞩目的丰硕成果，其经验对我省的大中型企业、企业集团甚至
中小型企业都有着深刻的启示。
启示之一，面对金融危机，必须依靠科技锐意创新，才能在新一轮的经济发展中赢得先机获得主动权。一百多年来，世界先后发生过多次经济危机，每一次经济危机的发生和演进都深刻地影响了全球经济格局的变化。伴随世界性的经济波动，一些昔日风光一时的主导产业逐步衰退，而另一些新兴产业在技术创新的推动下茁壮成长，成为支撑经济复苏和新一轮发展的重要力量。危机前后的历史实践证明，凡是善于迎难而上、依靠科技锐意创新的国家或者企业，都能很快地摆脱危机并实现新一轮的快速发展。例如，亚洲金融危机爆发前，世界正在进入“信息时代”，而此时的韩国仍然以重化工为主来推动规模扩张。危机使韩国经济遭受重创，企业大量倒闭，实际失业率高达12%，经济几乎陷于瘫痪。严酷的现实促使韩国政府痛下决心，依靠创新加速产业化优化升级，国家成立了科学技术委员会，先后颁布实施《科学技术创新特别法》和《产业结构高级化促进法》，把大学的科技拨款从8.4%提高到12%，鼓励和支持企业技术开发，集中力量发展知识型产业，仅用3年的时间就使经济率先复苏。其间，韩国IT产业附加值年均增长高达16.4%，占GDP比重从1997年的8.6%增加到2000年的12.3%，对经
济增长贡献率达50.5%。
启示之二，应采取自主创新与科技合作创新相结合，广泛运用前人已有的知识成果，站在巨人的肩膀上搞创新。实践证明，任何创新，无论是技术、产品、工艺、方法、品牌、营销等创新，都要解放思想，放开眼界，采取走出去、请进来的方式进行。要建立以企业为主体，市场为导向，政产学研金介相结合的技术创新体系，可以同国内外一些科研机构紧密联手，广泛开展企业之间合作，培育具有龙江特色的高新技术产业。以电子信息技术、新材料技术、生物工程技术等新兴产业为重点，组织实施高新技术重大科技攻关和重点产业化示范项目。我省高新区、大中型企业或者企业集团可以象南京高开区那样，就技术创新等问题与韩国知名企业建立联系，进行研讨、沟通信息、开展合作。据悉，2009 年2月17日至18日，首届“中韩企业创新与产业集聚国际研讨会”在南京高新区举行。面对经济全球化和新技术革命挑战，南京高新区与韩国大田市大德科技园，探讨了如何做大做强科技园区，寻求彼此之间的创新合作。
启示之三，加快知识产权基础知识的普及和宣传工作，提高企业的知识产权开发与保护意识。应在全社会宣传自主知识产权知识，所谓的自主知识产权必须是能够自主运用，不受他人制约的知识产权。培育以企业为主体的区域科技创新体系，从深度和广度上大力加强企业专利示范工作。应激励企业内生科技创新的动力，建立企业科技创新的补偿机制，调动企业家科技创新的积极性，通过制度设计挖掘创新资源。对现有的技术创新方法试点企业强化服务和督导，并选择基础较好的企业，扩大试点，引导它们从企业的实际出发来实施专利战略。在典型示范的同时，要加强知识产权咨询和培训工作。企业的科技人员要善于在知识库和专利库中寻找解决问题的方法，这是利用前人成果寻求有效答案的一条捷径。我们知道，技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能,这是TRIZ理论的核心思想之一。目前世界上有6大专利中心，专利数据库内大约有1600万个专利；知识效应库有8600多个知识信息，我们完全可以通过关键字搜索和语义处理技术来向软件输入任何实际问题，点击专利的概要，查出专利的GBF档案，通过对以往专利的研究来启发解决自身问题的思路，这会在很大的程
度上降低企业创新的实际成本。
启示之四，进一步优化科技人才成长和发挥作用的内外部环境。创新是一个企业进步的灵魂、是企业发展的生命线，企业要紧跟市场持续创新，联系实际不断学习，靠科技领先，走自主创新之路，要本着“开放、流动、公平、竞争”的原则，为科技创新提供条件，尤其是为中青年人创新提供平等的机遇，鼓励中青年人敢于探索，敢于提出新观点，营造在科技创新活动中允许失败的宽松氛围；要建立科学合理的成果评价机制，积极探索建立评审专家信誉制度。在科技创新人才目标上，要制定发现、吸引、培养和保护科技创新的政策、措施和规划，重点培养一批国内外知名专家、技术带头人和具有战略头脑的科技型企业家。目前和今后一个时期，受金融危机的影响，国际科技人才等科技要素流动加快，引进成本相对降低，成为我们引进海外人才的最好时机，无论是地方还是企业，都要以更加优惠的政策，更加开放的姿态和更具竞争力的环境，大力引进海外高层次人才和团队，为危机后的下一轮发展积蓄力量。高新技术企业应采取切实可行的措施提高精英人才的福利待遇。企业应从实际出发，尽一切可能为科技人员提供良好的工作生活条件，彻底消除后顾之忧，从而能够全身心地投入到企业发展之中去，更好地发挥他们的创新能力、管理能力、营销能力，为企业发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 朱克江.自主创新是应对国际金融危机的战略选择.科技日报2008年12
月14日第四版.[2] 孙尧.建设创新型国家急需普及一种“能使人变得更聪明的理论”.科
技创新与品牌2009年第3期.[3] 李丽云.点燃创新激情，成就创新梦想.科技日报2008年12月1日
TRIZ教学 篇3
关键词：TRIZ理论；机械制图；教学创新；模式创新
一、TRIZ理论的内涵
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，贯穿于高职教育的全过程。培养学生的创新思维需要系统的理论体系指导，在对高职学生创新能力的培养中，选取合适的创新理论是一个难题。TRIZ理论比之无序无规律可循的创新方法，具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，快速确认和解决系统中存在的矛盾，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最终目标是完全解决矛盾，获得最终的答案，而不是采取折衷或者妥协的做法。在高职创新教育中引入 TRIZ理论，进行创新理论教育，将是当前高职高专教育改革中一条非常值得探索的途径。
二、创新教学模式及操作要点
创新教学模式的基本点是探究式获取知识，创新性应用知识，是在课堂教学过程中，在教师的组织、引导、促进下，学生主动感知、发现、获取知识，加工转化建构知识，而非被动听讲、消极接受、机械训练的僵化灌输。
1.激发动机，包括预习展示、确认目标、形成探究动机。教学实践已证明，学生没有预习就进入学习，往往一开始就处于被动接受状态。即便是教师采用启发式教学，引用了许多导入的材料、背景知识或进行联系密切的复习，多数学生也很难积极主动学习。为此在机械制图的课堂教学中要改变教师一味传授讲解知识的传统教学方法，而要采用启发式和讨论式的教学方法，在教学中启发学生与老师一起思考，激发学生的学习兴趣。比如在机械制图“组合体”这一章的教学中，组合体的“形体分析”是要求掌握的重点内容，其目的是要培养学生对组合体的形体表达能力和空间想象力。因此在教学过程中，可以安排一些多种形式的、约束条件少、富有趣味性的题目来启发学生主动创造。
2.诱导发现，包括感知分析、抽象概括和合作交流。传统的讲授，往往忽视知识的产生、发展过程，这对于简单的事实、符号教学可以有效。但对于有来龙去脉、有丰富内涵与外延的概念和原理等规律性的知识教学，恐怕不行了。以《平面物体的截交线》一课为例，探索创新教学方法具体步骤包括：（1）教师讲解理论依据—-“截交线”的两个基本特征。通过给出“截交线”的定义，配合模型教具进行直观讲解，帮助学生建立空间概念。（2）实施“开放式”教学。发给学生模型，学生自行观察拿到的模型的平面，自行测量模型的尺寸，自行确定比例，自定尺寸和模型摆放方式，选择视图，开始作图，学生自行求作截交线。学生自行确定截面位置，结合实际模型，在自己的三视图上求截交线；学生自行验证理论，以自己所作的截交线，验证截交线的两个特征，或以截交线的两个特征来检验自身视图是否正确。教师作巡回指导和随时答疑。（3）总结、巩固。选择视图具有代表性的作者上台将其所做的三视图、截平面和截交线展示并当众讲解。最后，教师本人或学生对照黑板上的视图，再次验证截交线的特征，巩固复习新课。这种教学方法，使用直观的研究对象（模型），学生易于接受，课堂学习气氛活跃，便于激发学习兴趣。学生自定视图尺寸，自定截面，“开放式”的自主学习，增强了学习的主动性，培养了动手和创新能力。
3.应用创新，包括选择练习、总结质疑和重构延伸。在师生加工论证知识点的基础上的课堂练习应该是有层次的、可选择的，能有助于思维发散和能力转化。必须承认，共识度再大，学生之间的理解和内化水平也是有差异的。因此，练习题应是丰富多层次、由低到高、由单一到综合的，这样才能有利于不同层次学生的练习巩固和不同程度的提高。教师用课件承载多样多层的习题，供学生按需选择。选择练习题目由基本练习、复式练习、综合练习、延伸练习组成，对基本练习和变式练习要限定时间，综合练习和延伸练习要鼓励学生独创，求异求新，一题多解，一题多问、多变、多思，多题归一。这是发散—聚合—发散的创新思维的练习，是独创的个体学习和合作的集体学习。TRIZ理论在教学创新研究中扮演着重要的角色，是教学创新研究实施过程中的一个重要工具，二者的结合，将构建比较完善的教学模式创新，为培养创新型人才提供更好的途径，充分调动教师和学生的积极性、创造性，探索出一条广阔的教学新路。
课题来源：黑龙江职业学院院级课题——基于TRIZ理论中矩阵法的高职教学模式创新。课题编号YJ201368。
参考文献：
[1]杨廷双.TRIZ理论入门导读 [M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社， 2007.
[2]龚益明，丁明芳. TRIZ -解决创造性问题的理论[J].研究与发展管理， 2004， 16 （1）.
[3]徐起贺，吴昌林.基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究[J].机床与液压，2004.7.
[4]刘伟忠.高校实施研究性教学的理论思考与实践探索[J].扬州大学学报，2006，10（2）.
[5]荆静，高艳.制图教学改革与创新素质培养实践探析[J].高等理科教育，2003（5）.
TRIZ教学 篇4
电子技术课程是学生在电子技术方面入门性质的技术基础课, 它既有自身的理论体系, 又有很强的实践性, 是高等教育电类各专业和部分非电类专业必修的技术基础课, 而且随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及, 它将成为所有理工科本科生的必修课程。本文以TRIZ理论为基础, 利用TRIZ理论提出创新的规律和方法, 针对电子技术课程教学环节中的具体问题, 建立创造教育与专业课程之间的关系, 将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合、将TRIZ理论与专业课程学习相结合是开展创新教育的一个重要途径。
2 TRIZ理论简介
TRIZ是“发明问题解决理论”的俄文简称, 它是前苏联科学家根里奇·阿奇舒勒通过对世界近250万份发明专利所做的长期分析、归纳和提炼, 发现了人类进行科学研究和发明创新的背后所遵循的客观规律, 提出了TRIZ理论。[1]TRIZ理论认为: (1) 技术系统是按照一定规律在发展的 (技术系统进化法则) ; (2) 发明问题的核心是解决矛盾, 未克服矛盾的设计不是创新设计。设计中不断的发现和解决矛盾 (物理矛盾和技术矛盾) 是推动产品想理想化方向进化的动力; (3) 以往不同领域的发明和创新中所用到的原理方法并不多, 类似的问题与解在不同的工业及科学领域交替出现, 不同行业中的问题, 采用了相同的解决方法 (创新原理) 。TRIZ理论的发展与完善带动了TRIZ的应用, 目前, TRIZ理论中总结出的40条发明创新原理在工业、建筑、微电子、教育等领域得到广泛地应用。
3 TRIZ理论的技术系统进化法则在电子技术教学中的应用
3.1 技术系统的进化法则
技术系统的进化法则是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程所遵循的规律。技术系统的进化不是随机的, 有它自己的特性和法则。技术系统进化法则包括提高理想度法则、向微观进化法则、向超系统进化法则、动态性进化法则等有八大法则。一旦掌握了这些法则, 就可以利用这些规律来确认目前产品所处的发展状态, 发现产品存在的缺陷和问题, 并预测其未来发展趋势, 开发新一代产品, 制定产品开发战略和规划。这就是我们常说的技术预测, 它使产品开发具有可预见性, 对于提高产品创新的成功率, 缩短发明周期, 都具有重要意义。
3.2 技术系统进化法则在电子技术教学中的应用分析
在电子技术教学环节中注重技术系统进化法则的指导导, 即从技术产品的发展引伸到技术进化路线, 使学生学到的知识不仅是一个点, 而是一条无限延伸的线或面, 更是一种方法。
例如, 在介绍电子技术的发展中电子器件的改进与创新时, 由电子元件进化:真空管-->晶体管-->集成电路, 集成电路的分类按规模分可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路等知识点时, 可拓展出技术系统的进化法则, 即向微观级进化法则和提高理想度法则。微观级进化法则:技术系统进化是沿着减少其元件尺度的方向发展的, 即元件从最初的尺度向原子、基本粒子的尺度进化, 同时能更好的实现其功能;提高理想度法则:理想的技术系统不消耗能量, 却能够实现所有必要的功能, 即系统的质量、尺寸、能量消耗趋向于零, 实现的功能数量趋向于无穷大。提高理想度法则代表所有技术系统进化法则的最终方向, 但当技术系统越接近理想状态时就越简单、成本越低、效率也更高, 理想化也意味着系统或子系统中现有资源的最大化利用。
当前数字电路设计的趋势:越来越大的设计、越来越短的推向市场的时间、越来越低的价格、多层次的设计表述、大量使用复用技术IP时, 可引导学生感受到技术系统的进化是按着从量变到质变, 从低级向高级的方向发展, 以及所遵循提高理想度法则、向微观级进化法则、向超系统进化法则等。使学生充分地体会技术的发展都是“无意识中”实践了根里奇·阿奇舒勒提出的TRIZ中的规律和法则, 充分地感受到技术的发展是有规律的, 创新也是有规律的。
4 TRIZ创新工具在电子技术教学中的应用
4.1 创新原理在电子技术教学中的应用分析
40个创新原理是TRIZ解决技术矛盾的关键, 也可以把它融入电子技术的教学的各个环节当中。例如:反馈在电子技术领域中有着极其广泛的应用.在电子设备中, 经常会利用反馈来改善电路的性能, 使电路的输出量 (电压或电流) 的变化反过来影响输入回路, 从而控制输出端的变化, 起到自动调节的作用, 以达到预期的目的。在教学过程中, 可结合TRIZ创新原理中的反馈原理:引入反馈, 提高性能。并由反馈内容的教学拓展出路灯控制系统的反馈控制机制、自动控温装置、声控装置等一些实用的反馈控制装置, 让学生感受到“反馈”这种创新原理在电子技术中的广泛的应用。
4.2 物理矛盾与分离原理在电子技术教学中的应用分析
TRIZ理论中, 当系统的进化对同一个参数提出了矛盾的要求时, 就构成了物理矛盾。解决物理矛盾的方法有:空间分离、时间分割、条件分离、系统级别分离等, TRIZ的“四个分离”启发人们从辩证法的角度去认识不同的空间、时间或条件下事物的复杂性, 使物理矛盾难题迎刃而解。下面针对电子技术中的几个基本电路的设计进行物理矛盾分析, 探讨分离原理在电路设计中的应用。
例如基本的共射放大电路:由于静态工作点受温度的影响, 当温度上升时, 造成Q点上移。为此, 需要改进电路, 当温度升高时, 能够自动抑制Q点的变化, 保持Q点基本稳定。常采用射极偏置电阻方式来稳定静态工作点, 电路图如图1:
下面利用TRIZ中的物理矛盾和分离原理来进行问题分析和求解:
带有射极偏置电阻的共射放大电路的问题?——采用射极偏置电阻Re, 可以稳定静态工作点, 但是会减小电路的放大倍数;TRIZ分析后的问题?——物理矛盾:需要RE—又不能要RE;进一步分析矛盾需求双方?——静态时需要RE, 动态时不能要RE;TRIZ提供的解决思路?——空间分离方法:将相互矛盾的的需求在空间上分离开;即可根据TRIZ提供的空间分离思想, 在射极偏置电路上把静态信号和动态信号分开, 使RE只存在于静态通路上, 最后引导学生得出改进方案:在RE两端并上旁路电容CE, 如图2所示, 最后综合分析得出:无CE时, 电路的放大能力很差;有CE时, 放大倍数Au的温度稳定性差, 同样又是一对矛盾, 因此, 可结合TRIZ中的创新原理——分割原理, 进一步引导学生解决问题, 即将RE分为两部分, 只将其中的一部分接旁路电容。电路如图3:
基于TRIZ的分析问题、解决问题的方法可在电子技术课程教学环节中得到广泛的应用。在教学过程中, 不仅要让学生掌握已经形成的知识, 更需要引导学生知道这些知识是如何发现的;不仅要让学生了解一些现成的理论, 更要引导他们懂得这些结论是如何获得的。只有使学生在了解现成结论的同时又会没法去突破现成的结论, 才能最终实现创新。因此, 通过教师在教学中利用TRIZ对学生进行有意识地引导和培养, 使整个教学具有启发性和创造性, 有利于学生创新能力的培养和提高。
5 TRIZ理论与电子技术课程相互融合, 构造创新教学模式的具体措施
对于TRIZ理论和专业课程, 学生按部就班地学习多, 灵活渗透地学习少。所以需将二者很好地结合起来, 让TRIZ理论这一“舶来品”贯穿于学生的整个学习环节, 采取灵活渗透的方式使知识不仅平面内横向扩展, 而且纵向上升到方法学的层次, 让学生能够自如地从专业课程的实践中升华到创新理论的层面, 反过来又能够自觉地运用创新理论来指导实践。
改革传统教学模式, 让学生由传统的坐着听 (被动学习) , 转化为站着听 (带着问题主动探索) , 再到做着听 (带着项目在做的过程中学习) , 利用TRIZ创新方法为载体, 通过发明式教学和项目式学习等模式融“学、思、做”于一体。 (1) 发明式教学。电子技术主要讲授典型的电路和系统, 学生不容易理解, 可在常用电路教学中应用TRIZ理论进行发明式教学。例如将电路分为基本电路、改进、优化设计几个层次, 引导学生对基本电路进行问题分析, 鼓励学生运用创新原理和方法去思考, 找出存在的矛盾和解决矛盾的方法。并对他们的思考结果给予鼓励, 培养他们思考的成就感, 进而促进学生对创新方法的有意识的应用, 激发他们的创新思维, 提高创新效率。 (2) 项目式学习。采用以问题为导向、以小组活动为中心的项目式教学新模式, 引导学生开展“面向问题的探索性学习、面向课程的研究性学习、以课题为中心的项目学习模式”。在讲授电子技术的基础理论之后布置一个面向实际的探究性课题, 通过“自主探索、合作研究、交流讨论”, 不仅要求学生动手验证书本的知识, 并要求对现有结构提出所存在的问题, 利用TRIZ中的创新工具找出解决方案, 激发学生创造的欲望, 强化学生创造性地分析问题、解决问题的能力, 使学生善于思考、乐于动手。
6 结论
TRIZ不仅具有良好的可学习性、可继承性和可操作性, 而且它源于实践, 可以指导实践。把以TRIZ理论为核心的创新思想和创新方法引入到电子技术的各个教学环节, 挖掘电子技术课程中的蕴含的TRIZ思想, 突出方法和方法论的教学, 为学生提供创新思维的空间, 为理工科创新性人才培养提供一条途径。这种创新方法和专业课程相融合的教学方式, 有利于提高学生分析问题、解决问题的能力, 对于创新性教学模式的探索具有一定的指导意义。
参考文献
[1]Moehrle M G.How Combinations of TRIZ Tools are Used in Companies--Results of a Cluster Analysis[J].R&D Management, 2005, 35 (3) .
[2]杨清亮.发明是这样诞生的:TR IZ理论全接触[M].北京:机械工业出版社, 2006.
Triz学习心得 篇5
撰写 张玮创新理论由前苏联发明家和教育家--根里奇·阿奇舒勒先生发现，研究得出发明与发明之间的规律，在后面的几十年不断的总结。创新理论的俄文意思、拉丁语发音大写字母缩写是Triz。Triz理论目前被各个国家一些国际知名公司成功的运用。比如美国的波音飞机制造和韩国的三星公司。
“创新”就是“抛弃旧的、创立新的”。
学习创新理论，是为了更好的利用阿奇舒勒先生的发现，在工作当中更方便、高效的解决创新当中的问题。以前在工作当中，遇见需要解决的矛盾，会采取集思广益、查找资料等方法。不过，采用这些方法的时候往往没有系统性，而且效率、成本、质量无法控制在合理的边界，这些边界往往不能用定性的语言来描述和定量的数值来表达。
Triz理论里面有个很强的创新工作工具。工具里面包括总结出来的：创新的思维、创新的方法和创新的规律。创新思维的九屏幕法、小人法和IFR等方法可以帮助我们克服在工作当中的一些惯性的思维方式。惯性思维方式往往会根据以往的经验，忽略掉一些我们认为不可信、不可行的思考、解决问题的方法和路径，并且可以产生更多的解决办法。有了这么多的新思维，我们需要通过创新工具当中的创新方法，针对当前问题的因果关系、系统技术关系和物理关系来一一排除那些效率低下的组件或解决方法。举个例子----手摇绞肉机，以前的绞肉机，紧固螺钉与摇把是分离的，通过对绞肉机进行组件和组件之间的关系进行分析，可以发现螺钉连接摇把和螺杆的这个功能，可以将摇把和螺杆直接连接来完成，那么改变设计后，功能没有降低，减少了组件，加工的成本降低了。
要“创新”，就会有从旧系统、旧思维、旧方式到新系统、新思维、新方式的转换过程。
企业和公司在市场里面交易的时候，能产生利润和增值。对于市场，单位效率高的产品，能符合市场需求而转变的产品，将得到市场的认可。利润增长速度快，公司可以在单位时间获得更快速的发展。而这需要公司在单位时间里面能产生出符合市场需要的产品。
那么，要是能提前预测与自己行业相关的产品的创新规律发展，就可以提前在市场调研和设计工作上进行投入。Triz理论里面的S曲线工具就具有这样的功能。通过S曲线工具确定本公司生产的产品处于婴儿期、成长期、成熟期还是衰退期。
对于处于成长期的产品，需要关注是否与自己的产品有相交的联系，一旦快有交点的时候，就需要对市场进行客户群的调查，开始着手准备。比如我们公司是生产数控激光焊接和切割设备的，发现某种新的材料A在某个行业大量的被应用，但是A材料快速切割和焊接的技术是瓶颈。那么市场前期就可以运用因果关系的方法，问五个为什么的方式来推理。为什么A材料被大量的运用？A材料为什么不能替代？B材料为什么不能替代A材料？为什么A材料可以部分由C材料替代？等等，来推断A材料被有可能会被哪些材料替代，这样就会有一个围绕A材料，发现更多的产品应用的市场；还可以运用九屏幕法推断这类材料在系统、超系统和子系统当中的寿命或被替代的时间周期。通过不断的运用Triz理论中的各种方法，得到A材料和D、E、F、H和M材料未来使用量大，使用组件关系
分析里面的组件矩阵，分析各结果之间是否有联系；哪些是后期会被大量应用的材料，研究得到H材料最有未来大量应用期望。那么针对当前大量应用的A材料和未来可能大量应用的H材料可以研发设备。
李老师讲TRIZ（九） 篇6
答：阿奇舒勒经过多年总结出的三个方面的TRIZ理论核心思想是这一理论的指导方针和内在灵魂，也是他所开发出的TRIZ工具所始终遵循的基本理念，同时也是能够引领人们不断从事发明创新的生命线。深刻理解、准确把握TRIZ理论的核心思想对于我们更好地学习和应用这一理论的精髓至关重要。
首先，阿奇舒勒指出，无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统，核心技术都是遵循客观规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。这一思想从根本上打破了以往人们头脑中认为技术的发展是无序的、杂乱的和深不可知的认识，也为TRIZ理论能够系统、全面探索技术系统的发展进化奠定了思想基础。探索和总结技术系统发展进化的客观规律对于人们更好地认识规律、总结规律、驾驭规律，让规律为我所用并能够更好地服务于人类社会具有重要而深远的指导意义。正是因为核心技术是有规律可以遵循的，所以TRIZ理论的方法探索才能够成立，这是一个基本前提。从某种意义上说，承不承认技术发展是有规律可以遵循的这一认识是TRIZ理论能否建树起来的重要基石；否认了这一思想实际就从根本上否认了技术系统中存在着方法论，无形之中就将人们从可知论拉回到了不可知论。
其次，阿奇舒勒认为，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。这一条里面分为两层含义：一是各种技术难题、冲突和矛盾通过人们的努力是可以得到解决的；二是各种技术难题、冲突和矛盾的解决为技术系统的进化过程提供了动力，矛盾解决得越多，技术系统进化得就越快，发展得就越完备、越成熟。实践证明，任何技术系统的发展动力源就在于一个一个的技术难题被不断地解决，如果一个技术系统中无难题可让人们去突破了，那么这一技术系统实际上就已经步入了它的成熟期甚至衰退期了，也就预示着将会有新的或者更高层次的技术系统来取代它。这一过程有的时候是短暂的，而有的时候却是漫长的。阿奇舒勒这一思想告诉我们：矛盾是永远存在的，技术是不断发展的，技术系统进化过程中的动力是不会枯竭的！
第三，阿奇舒勒在其核心思想的第三条中阐述：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。人们的发明创新实践告诉我们：所有的技术系统都是朝着理想化的方向发展，理想状态的实现必须要借助资源，资源既包括系统内的资源，又包括系统外的资源，而TRIZ理论强调的是要用最少的资源去实现最大数目的功能。实践证明，技术系统发展的理想状态是需要投入的，有的时候甚至是十分高昂的投入，所以这一条看起来是一个很大的矛盾，如何才能用最少的资源去实现最大数目的功能呢？这种低投入、高产出的目标设定正是TRIZ理论具有巨大魅力和生命力并能够引起人们怀着极大兴趣探根寻底之处。当今世界，企业在市场竞争中的激烈程度前所未有，众多企业都在不惜代价苦苦追求着技术系统发展的理想状态，而要实现这一理想状态没有理论的武装和方法的指引是不可能实现的，这正是许多世界500强企业自觉学习应用TRIZ理论的根本原因之所在。当然，阿奇舒勒在这里所说的资源概念不同于我们以往所理解的仅为自然资源的概念，而是TRIZ理论中所包含的7种资源概念。
综上所述，以上三条核心思想看似彼此分割，但是它们却是一个互相联系、互相贯通、相辅相成、缺一不可的有机整体。第一条是前提；第二条是动力；第三条是目标。这三条可谓环环相扣、依次递进，言语虽不多，但却寓意深刻。有了前提TRIZ理论才能够立得住；有了前提还需要动力—要能够不断地去解决一个又一个的技术难题；有了动力以后就要树立目标：即资源用得少，功能作用大。
第二十三问： 按照技术进化原理TRIZ理论分为几类？
答：TRIZ理论的核心是技术进化原理。按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。它们大致可以分为3类：①TRIZ的理论基础；②分析工具；③知识数据库。其中，TRIZ的理论基础对于产品的创新具有重要的指导作用；分析工具是TRIZ用来解决矛盾的具体方法或模式，它们使TRIZ理论能够得以在实际中应用，其中包括矛盾矩阵、物-场分析模型、ARIZ发明问题解决算法等；而知识数据库则是TRIZ理论解决矛盾的精髓，其中包括矛盾矩阵 （39个工程参数和40条发明原理）、76个标准解决方法……TRIZ理论包含着许多系统、科学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。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 责编/刘红伟
TRIZ教学 篇7
关键词：原理,参数,答案
学校号召让我们学习TRIZ理论, 我便开始了TRIZ的自学。开始是背40个原理, 背会了原理, 背会了39个参数, 这只是TRIZ理论学习的第一步, 第二步还是要通过使用TRIZ理论来解决我们生存中的实际问题。那么, 作为一名英语教师, 我迫切关注的是如何使用TRIZ理论来解决:如何提高英语教学质量的问题, 就带着这一个问题, 我翻开TRIZ理论, 翻开39个参数表, 迅速就找到了答案。提高英语教学质量, 其参数是什么呢?那就是提高英语教学的讲解速度的问题。怎样保证在有限的时间内讲解出更多的英语知识?找到了速度这一参数, 再深挖, 速度作为纵向参数, 那么横向参数是什么呢?在参数表中去找, 去挖。首先是强度。其次是动物作用时间、可靠性、自动水平。找到了这样几个参数:强度、动物作用时间、动物耗能、可靠性、自动水平。找到了这几个参数以后, 就等于基本上找到了答案。通过分析其中的原理, 从而很顺利地找到了怎样提高英语教学的质量这个问题的答案。
答案讲解:
第一组答案:速度/强度。8, 3, 26, 14。
8:巧提重物法。我们想到, 那就是告诉我们:怎样有效地拎着教学包, 保证教学包里的东西是绝对的有用, 而不拎任何一件无用的杂品。这个教学包, 可是太重要了。可以说是教学的灵魂。该带的东西都带了, 罗列该带的东西, 物质系统:湿巾、粉笔、板擦、手表、夹子、教学药、粉笔头盒、水杯;精神系统:教学笔记、教材、讲义、学生本、教学思维日历、U盘。这个教学包是教学成败的关键, 是否全部带好了应带的东西, 决定着教学的成败。巧提重物, 巧提教学包, 将决定着教学的一切。因此, 巧提重物作为第一组答案的第一个原理。
3:局部质量法。这个局部质量, 我很快联想到是每一张课件幻灯片的质量。可以这么说, 提高英语教学质量, 实质就是提高英语教学课件的质量, 而提高课件质量实质就是提高每一张幻灯片的质量。这局部质量法, 实质上就是告诉我们提高幻灯片的制作质量。这有多么直接, 这种认识就是TRIZ理论告诉我们的, 这就是用TRIZ理论来解问题的答案, 实在是太妙了!这就是神奇的TRIZ理论。
26:复制法。这个原理告诉我们, 一定要使用课件上课。看复制法的讲解:用光学图像替代单件物品或系列物品, 然后图像可以放大和缩小。当Powerpoint教学课件引入教学以后, 有些老师还是坚持不用课件的教学, 认为制作课件耽误时间, 这种想法是错误的。在课件的制作过程中, 升华了我们对于教学的认识。极大限度地整理了专业知识, 一张又一张的幻灯片, 使得专业知识掌握非常细、非常全。因为是计算机系统制作, 它是一个活的系统, 随时可以往里面添加新的东西, 这一点, 是任何其他系统所无法比拟的。因此, 我们一定要用课件来上课, 应尽量保证, 校内的课程, 全部用课件来上。使用课件上课将极大地提高教学的透明度。要讲授的知识全部展现在学生面前, 略去了教师板书与板书失误的可能。所要教授的知识极大透明地出现在学生面前, 象块透明板。学生学习起来是极大的方便, 就象翻书看书一样简单容易, 因此, 各门学科都应在教学中积极使用课件来上课, 最大限度地提高各门课程的教学质量。
14:曲线、曲面化法。当初, 我们是怎样记住这一个原理的, 即:教师的体型保持, 教师的进食保持, 这是作为教师生存的一个物质灵魂。作为教师, 是一定要把住自己的口, 保持住自己的规律进食, 一定要保持好自己的体重与体型。这对于教学的思维是极重要的。教师有良好的体型, 就象鸟儿有美丽的翅膀, 能自由地飞翔起来;相反, 教师不能保持住自己的体重与体型, 是不能飞起来的, 是不能良好驾驭科学的思维, 从而不能良好地保持住教学的水平与质量的。
第二组答案:速度/动物作用时间。3, 19, 35, 5。
3:局部质量法。提高教学质量, 关键在于提高课件制作质量。而提高课件制作质量, 又关键在于提高每一张幻灯片的制作质量。这就是局部质量法给我的启示。因此, 在制作课件时, 我特别用心, 张张都要认真制作而且张张都要有校对。这样, 必保课件的制作质量。实践证明, 这真是提高英语教学质量的关键。
19:离散法。看到了这一个原则, 我自然想到课件分离成几个文件的阶段。这就是我的课件制作之路与发展过程。第一次作课件, 没有经验, 再加上计算机水平有限, 我将每一课的课件作成了三个部分。例:Lesson One (1) 、Lesson One (2) 、Lesson One (3) 。而且都是分开的独立的文件。这样的课件制作是课件制作的初级, 很麻烦, 很费事。但是这是课件制作的必经阶段。只有经历过这样低级的阶段, 我们才会更深刻地体会现在达到的高级, 才能对现在的高级做法深刻领会, 倍加珍惜。看到离散法, 我还想到了Powerpoint制作课件的思维来历。离散成一张又一张的幻灯片。把一个整个的教学的科学知识内容, 离散成一张又一张的幻灯片, 这种教学思想真是打开了现代教育的先河, 是为现代教育成了良好的基奠。随着计算机技术的发展, 教育也紧紧跟住了时代发展的步伐。这种Powerpoint教学课件的引入, 使得教育告别了以往的粉笔与黑板, 进入了现代化教育的境界。
35:性能转换法。看到这一原理, 我想到了两点。一点是由粉笔转换成课件。教学的教师操作性能发生了转换。传统的教学是教师使用粉笔, 板擦, 在上课的时候, 由教师在黑板上书写而进行。这就对教师的身心造成了极大的伤害。教师无形之中要呼吸进大量的粉笔灰, 这严重地损害着教师的身心健康。用了课件教学以后, 这一点不存在了。教师不再往黑板上大量板书, 二是通过计算机的放映课件, 放映幻灯片来进行这种高级科学形式的教学。这种性能转换是现代科学技术整体发展的结果, 是教育现代化发展的必然归宿。作为今天的教师, 一定要努力提高自己的教学水平, 一定要亲自制作本学科的教学课件, 而且一定要亲自用课件进行授课, 这才是本时代的教师应有的必然选择与必然水平。第二点是想到了培训英语教学。我现在制作的课件是供函授大专英语教学使用的。将来, 我们学校必将转轨变型成培训教学, 那也没什么难的, 就是转换成培训英语教学的内容, 将其内容、性能转换成培训内容、性能即可。
这一些就是性能转换原理给我的启示。
5:组合法。这一点太重要了, 我制作的第一份教学课件是分散着的, 直到第二份教学课件, 我将其内容组合在一起。这组合给了我课件制作新的生命。这就是课件制作, 也是我人生道路上的新的发展。这一点在课件制作中是极关键、极重要的。不必将其中的内容分散成一块一块的, 二是连续组合下去。将其处理成一个文件即可。这种组合的思想在科学研究中是至关重要的。一定要抓住组合这把钥匙。克服低级的分散思想。
第三组答案:速度/动物耗能。8, 15, 35, 38。
8:巧提重物法。 (前面已有讲述)
15:动态法。作为一名英语教师, 他应该时刻熟知英语教学界的最新动态。这也是作为一名教师应有的水平。要长期订阅英语教学方面的杂志, 自己养成规律阅读的好习惯。这英语教学杂志是必须订阅的, 这就是能时时了解最新英语教学的动态。订阅杂志不是难事, 关键在于能在百忙之中抽出时间来阅读杂志。由于教学进程的工作安排, 一名教师每天的生活是很紧张的。但是, 再紧张也要学会抽出时间来看英语教学杂志, 既然订阅, 就要好好看的。不要留于形式而放弃了阅读, 时间再紧, 也要抽时间阅读这种杂志。事实证明, 只要每篇文章都认真仔细阅读, 是会有很大长进的。
另外, 我们不但要了解掌握英语教学动态, 更要学会领导动态。引领英语教学的发展, 成为英语教学的一面旗帜。要站在前无古人, 后无来者的高度, 找到英语教学的永远的正确的发展方向。这也是动态原理给我的一点启示。
35:性能转换法。 (前面已有讲述)
38:逐级氧化法。科学的发展道路与过程实质上是在逐级氧化, 即逐级上升。这个逐级上升是很重要的。人生的全部过程恰恰也是个逐级上升的全过程。要学会逐级上升, 要制造逐级上升。要成为逐级上升的忠实履行者与逐级上升的能手。在英语教学过程中, 要善于总结与把握这个逐级上升。怎样的一级又一级, 一层又一层, 都是什么过程, 自己要能说出个一二三来的。这样形成英语教学思维体。一个教师, 一定要刻苦提高自己的全方面能力与水平, 成为逐级上升的专家与能手。思维的发展就是在逐级上升中逐级氧化, 最后苦练成钢, 成为复合材料制成的优秀共产主义战士。全部人生, 也就是这样一个过程。一个优秀的科学家需要多少级的炼造, 才能脱胎换骨成为一个科学战士, 成为绝对的科学权威, 那不经过九九八十一层的磨炼是不能磨成器、炼成才的。要准备这样的人生, 这样的挑战。不经过几十年的刻苦磨炼, 想成为教授与科学家, 那只是痴心妄想。这才是真正的人生。
第四组答案:速度/可靠性。11, 35, 27, 28。
11:预置防范法。看到这一原理, 我想到教学必须得有教务系统的预先检查, 甚至必须有学校领导的预先检查干预。作为学校的教务系统, 它是统领学校教学的总领, 由教务系统统一安排上课时间, 上课内容, 全校的教学进程。我觉得, 每个学期教务部门检查一下全体教师的教案是有必要的。这样极大地督促全校教学工作的发展。预置防范, 预先作用检查, 以防止出现教学疏漏。这就是教务系统在全校教学工作中的地位与作用。
35:性能转换法。 (前面已有讲述)
27:替代法。教学课件的发展, 是用新知识来替代旧知识, 将来培训英语教学是用培训英语知识来替代以往的学历教育知识。发展也可以说就是一种替代。学校组织活动完全可以说是用一种形式替代以前的旧形式, 这样推陈出新, 一个代替一个, 学校工作总是有内容, 总是在前进。
28:系统替代法。正常的教学可以说是一个大系统。这一个大系统中的小单元在向前前进与发展着。代替一个大系统又成了新的一个大系统。其中有事物间的替代, 也有系统中的有机有道理替代。教学的这个大系统包括物质系统与精神系统。发展的每一个层面都有系统替代。在系统继承与替代中向前发展着教学的方方面面。比如:学生, 某位学员担任科代表, 某位学员担任班长, 一个班又一个班, 这永远是个系统替代的问题。
第五组答案:速度/自动水平。10, 18。
10:预先作用法。这一原理讲的就是备课的重要性。预先即作用于教学和教学内容。这一点太重要了。这是教学的灵魂。优秀的教师从来就是重视备课的。他们把备课当作自己的终生生存。天天都在孜孜不倦地备课。其实教学没有什么神秘, 就是备好了课的问题。无数人的经验证明:只要备好课, 就能上好课。无论对于谁, 在这一真理面前是绝对平等的。备课分长时备课与短时备课, 长时备课是指长期性备课, 主要是写讲义与做课件。这种长时广义的备课是必须的, 是教学必须要进行的内容, 是作为教师必须干的工作。没有讲义的教师不是好教师, 没有课件的教师, 更不是现代化的合格教师。写讲义与做课件真是教学活的灵魂, 是教学的真谛。经验证明, 写讲义与做课件是人生存的两件兴事。在讲义书写与课件制作中享受人生的最大乐趣。短时备课是指教学进程中每次具体上课前的短时性备课活动。这就是教师生存的甘与苦。作为教师, 这一人世间最神圣的工作, 其中的甘甘苦苦尽在备课之中。上课是备课的必然。在短时期的课前备课之中, 教师要更换讲义, 熟悉内容, 要提前掌握教学的全部内容, 做到成竹在胸, 心中有数。把备课当作人生存的最大乐趣, 才能完好地完成艰巨的教学任务。
18:机械振动法。作为一名人民教师, 他的生存就应该是象机械振动般规律。这就是机械振动原理给我的启示。一名教师他应该是天天学习的典范。他的生存应该是象机械振动一样规律与恒定。应该象机械振动一样雷打不动。无论春夏秋冬, 无论雪雨风霜, 他的生存都是象机械振动一样。无论多么疲劳或者疾病, 他都能自我克服, 严格按照自己规定的作息时间来工作, 来生活。从来不曾有半点惰怠与犹豫, 坚定而执着地奋斗着自己的人生, 自己的生活与自己的工作。一切都象机械般振动着, 振着, 动着, 从来不曾有过变化, 那样一如既往, 永远恒一。可以说, 这一个原理是怎样提高英语教学质量的灵魂, 那就是象机械振动般地活着, 只要这样活着, 就会提高英语教学质量。
以上就是我学习TRIZ理论与英语教学相结合给我的启示。真是从中看到了如何提高英语教学的基本框架, 感受到了一种科学的力量。TRIZ理论绝对是科学, 是科学之真金。用这种理论可以解出全部科学方方面面的问题。因此在今后的工作与学习之中, 还要刻苦记忆TRIZ理论的原理, 这就是科学的来历。在记忆原理中将记忆原理的思维过程打开, 就是科学的新启示。实质上就是这样的一个记忆过程中发现真理的过程, 对于40个原理与39个参数的记忆是终生要磨炼的过程与内容, 只有在记忆之中才会有真正的发现。
参考文献
TRIZ教学 篇8
关键词：TRIZ,教育教学,创新能力
教育是传承文明、繁荣社会的基石。教育理念随着社会不断发展而去适应时代的需求。社会发展需要创新, 创新也给现代化教育带来了深刻的变化。传统教育只重视知识的传播, 而现代教育则更加重视能力的培养。
创新教育是指以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育实践, 是以培养创新型人才为主要目标的教育。物理学科作为学生获取科学知识的重要渠道, 更要着力体现创新教育理念, 加强学生创新能力的培养, 使学生具有创造性地应对未来多元的不断变化的环境的能力。现代教育家杰罗姆·布鲁纳 (Jerome Seymour Bruner) 提出:“能力=知识+技能+科学方法。”方法是知识和能力联系的桥梁, 是能力的核心。
1 TRIZ理论概述
TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的读音字母缩写, 对应的英文名是TIPS (Theory of Inventive Problem Solving) , 中文谐音翻译为“萃智”或“萃思”。TRIZ是前苏联发明家、教育家根里奇o阿奇舒勒 (G.S.Altshuller) 及其研究同伴们通过对250万份专利的研究, 在1946年提出的技术创新辩证法。TRIZ理论解释了任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样, 都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程, 技术系统都是朝着技术最终理想解 (ideal final result, IFR) 的方向发展的。TRIZ帮助人们从功能的角度分析技术问题, 找到解决问题的入手点, 从资源角度解决问题, 预测技术未来发展趋势, 提高了创新问题的效率。
相对于传统的“头脑风暴法”、“试错法”、“和田十二法”等创新方法, TRIZ理论更具系统、高效的特点。目前, TRIZ理论现已发展成为技术完善且功能庞大的创新理论体系, 包括突破思维惯性方法、功能资源分析、技术系统进化法则、物-场模型分析、76个标准解、40个发明原理、ARIZ创新算法以及基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库。图1为TRIZ解决发明问题的基本思路。
2 TRIZ理论在教育界的发展应用
从20世纪60年代末开始, 前苏联就建立了各种形式的发明创造学校, 成立了全国性和地方性的发明家组织, 在这些组织和学校里, 可以试验解决发明课题的新技巧, 并使它更加有效。在苏联解体后的俄罗斯, 80多座城市里, 大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和学生学习TRIZ理论。在向10~17岁的学生普及TRIZ理论的12年中, 阿奇舒勒收到了50万封有关发明问题求解的信件。
20世纪90年代初, 随着前苏联解体, 大量前苏联专家把TRIZ引进欧美等国家, 从此TRIZ理论在很多企业、学校和行业中得到广泛的应用。目前, 在俄罗斯、白俄罗斯等独联体国家, TRIZ仍然是不少学校的研究方向, 也是理工科专业学生的必修或者选修课程。TRIZ不仅是在大学里受到重视, 即使在中学、小学也都安排了TRIZ的学习。德国柏林现代TRIZ国际学院 (Modern TRIZ Academy) 米哈伊尔·阿尔洛夫教授 (Michael Orloff) 说过, “TRIZ与卫星、AK47是前苏联给全世界的三大发明”。
TRIZ最早是由一批研究人员引入中国的, 1985年出版的《发明程序大纲》是最早出版的与TRIZ相关的书籍。在教学与学术研究方面, 如河北工业大学、东北林业大学、四川大学、西南交通大学等成为较早进行TRIZ理论和方法研究的机构, 开设了“TRIZ理论和方法”的系列课程, 已经形成了博士生、硕士生创新方法研究培养体系。目前开展创新方法研究与教学工作的学校还有清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、北京化工大学、浙江大学、武汉大学、西安交大、天津大学、东华大学、电子科技大学、中国石油大学、郑州大学、山东建筑大学、黑龙江科技学院等。
2007年, 黑龙江省作为首批创新方法试点省份, 创新方法工作在全国实现了多个第一和率先:全国第一家从娃娃抓起将创新方法 (TRIZ理论) 推广到小学;全国高校系统内第一家设立TRIZ理论教学研究室和实验室;全国第一本高校TRIZ理论教材;全国第一本国产化卡通版TRIZ儿童读物;全国编写翻译TRIZ理论书籍种类和数量最多的省份;专题网站点击率全国第一;随着TRIZ杯大学生创新设计大赛的举办, 省内多所高校成立技术创新方法TRIZ理论选修课。中国台湾TRIZ专家沙永杰教授来到黑龙江省参观创新方法工作后, 留下“努力超越, 永远领先”的亲笔题词。但是, TRIZ还没有渗透到基础教育的体系中。
3 如何在物理教学中渗透TRIZ理论
3.1 在物理教学中渗透40条创新方法
根里奇·阿奇舒勒及其领导的一批研究人员通过研究大量专利发现一条规律:不同领域问题采用相同或近似的解决方法, 应用这些创新原理可以提高发明的效率、缩短发明的周期, 并且能使分析问题更具有可预见性。他们从大量专利中提取出了40条创新原理, 这40个发明原理是学习和应用TRIZ理论的基础。
在课堂教学中, 教师可以带领学生分析课堂和生活中的实例, 看看它们应用到了那些原理, 这些原理对当前实例的使用度如何。将其用到的发明原理逐一提取出来, 采用“+”号表示对当前问题适用的原理, 用“-”号表示不适用的原理, 适用度最高的原理用“++”号表示。学生通过实例对创新原理深入理解, 把创新方法内化成创新习惯, 最终达到提高学生提高创新能力的目的。
例如, 高中物理实教学实验中经常用到的仪器——打点计时器, 教师指导学生分析电火花计时器比较电磁打点计时器采用哪些创新原理, 如表1。
3.2 将创新方法与物理知识相融合
在教学中不应把学习物理当作证明某些概念和原理的过程, 而把它当作物理科学发现的过程。这样可以更好地揭示自然事物发展的过程, 有助于学生更好的理解事实之间如何联系起来的过程。并且, 将物理知识发展史融入创新方法中, 可以为学生创造学习氛围。例如, 在物理教学中结合气体、液体、固体的基础知识, 系统地培养学生建立物理模型的意识和方法, 详细指导学生如何通过观察实验过程积累经验, 然后在经验的基础上建立物理模型, 再通过物理模型解决实际问题、预测未知自然现象, 最后根据新的实验现象去检验这个物理模型的适用范围, 进一步修正物理模型。在这样的教学过程可以使学生不仅知道科学家是怎么做的, 而且自己也学会了如何去做。
阿奇苏勒认为, 为了促进学生的学习创新方法的兴趣, 要消除学生在物理知识和化学知识方面的不足造成的困难, 所以在教学中结合TRIZ理论就要提出“有趣的问题, 而不是严肃的问题”。比如, 学生可以针对任何一个或几个发明原理, 结合日常生活和所学专业举出自己的例子。创新能力的培养是基础知识和创新方法相结合, 所以教师应调动学生的积极性, 鼓励学生从生活现象、功能需求中多思考, 多发现问题, 让课堂上所学到的知识活学活用。
总之, TRIZ创新理论可以渗透到物理教学中, 要有目的、有计划的在教学实践中适当地引入、运用TRIZ创新理论, 增强学生的创新意识和创新能力。相信TRIZ理论与物理知识相结合一定会对学生创新能力的培养上起到更大的作用。
参考文献
[1]技术创新方法国际比较与案例研究[M].北京:科学出版社, 2011.
TRIZ教学 篇9
《系统工程》是一门管理学门类的基础课, 主要讲授开发、运行、各类复杂系统 (尤其是社会经济和管理系统) 所需要的思想方法、工作程序和分析手段[1]。通过学习, 可以掌握系统工程的基本思想和方法论, 综合应用相关课程学到的知识, 并运用系统工程的常用模型与方法, 从而能对某些实际管理问题进行系统分析。如何培养学生应用系统工程的知识去科学分析问题和解决问题的能力, 在课程传统教学方法上, 本文基于TRIZ理论及其工具与方法, 在课程教学创新方法上进行了一些探索研究和实践。
发明问题解决理论 (TRIZ) 的重要目的是研究人类进行发明创造和解决技术难题过程中所遵循的科学原理与方法[2]。目前, 世界范围内的经济、军事及科技的激烈竞争, 从根本上说是创新人才的竞争。开发学生的创新思维已成为目前我国教育改革的主旋律, 如何使高校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, 是教学改革的根本目标, 贯穿于教育的全过程, 而培养学生的创新思维需要系统的理论体系指导, TRIZ是创新思维培养的手段之一, 在高校专业课程的教学中逐渐被应用并进行了大力度的推广[3]。
1 国内外系统工程的教学相关研究
从国际上的现状和发展来看, 多将系统工程看作是系统目标成功实现的多学科交叉的方式、方法和结果。系统工程学科及课程既保持了系统工程所特有的科学方法论 (并非某些具体技术方法) 框架, 又力求打通不同学科领域的界限, 构筑较为宽广的学科及其“工程”化平台。“工程”既有用技术方法和工程化手段解决复杂问题的内涵, 又进一步强调了综合创新 (造) 的时代特征。如英国牛津大学的系统工程专业以工程、经济和管理类课程为主, 核心课程涉及数学方法、模型化、动力学与控制、电气系统、结构和材料、流体力学和热力学等。又如美国西北大学系统工程课程的基本任务是学会设计并开发复杂的、涉及多种知识的产品和服务。
国内系统工程课程开展较早的西安交通大学、国防科技大学等高校也在广泛的采用课程资源整合方式, 主要是以运用工程手段研究和解决管理问题为主要特征, 这些高校的管理工程学科在我国理工科院校得到发展, 其人才培养、研究与应用成果、队伍及基地建设等为我国管理现代化和经济社会发展做出了历史性贡献。在系统工程课程教学过程中, 主要特色体现在: (1) 师资力量较强, 尤其以西安交通大学和国防科技大学等为代表的高校; (2) 体现理工科背景, 注重系统工程知识的灵活和综合应用; (3) 地处较发达地区, 又以精品课程为依托和省部级以上的项目做支撑, 能较充分利用各种资源开展课程教学。桂林电子科技大学虽地处我国西南地区, 区域经济并不发达, 但适逢北部湾经济区发展的历史机遇, 也同样可以和拥有较丰富资源的发达地区的高校在课程教学方法上斗胆一决高下, 以TRIZ作为教学理论基础, 充分体现教学方法的创新性, 进而不断在教学过程中实践, 形成我校特有的以机械和电子为特色背景的教学新模式和新方法, 为服务和发展广西经济发展做出一份贡献。
2 课程教学存在的现实问题
在当前教学中, 《系统工程》课程面临一些现实的问题, 主要有以下几个方面:
1) 课程内容的局部与全貌的矛盾。
系统工程的分支很多, 每一分支的研究和应用都很活跃, 逐步形成体系, 都可单独构成一门或多门课程, 加大了教学的难度。在《系统工程》教学工程中, 要求学生在学习系统工程后应能对该学科的全貌有一个大体正确的了解, 清楚系统工程在系统科学和管理决策科学中的地位和作用。在课程内容局部问题上, 教学过程既要有一定的深度, 也要照顾一定的广度, 尽量在展示系统工程全貌的同时, 让学生了解系统工程有一定体系和深度, 也掌握系统工程的原则和特点。除了处理内容上的深度与广度的矛盾之外, 在介绍算法上也要兼顾最优算法和近似算法的关系, 用系统工程解决实际问题时, 使用得最多的是近似算法, 如果只讲授求精确最优解的算法, 碰到实际问题时学生很可能会感到茫然不知所措。
2) 缺乏学生自主学习能力和实战训练的训练。
在目前的系统工程课程教学中, 教师比较注重学生的理论教学, 但不注重学生自主学习能力的训练, 比如很多作业的设计, 学生做起来比较空洞, 不能理论联系实际, 有纸上谈兵的感觉[4]。同时在课程教学中, 为了训练一些系统工程方法, 经常做一些虚拟的课题, 实际的项目相对比较少, 理论训练比较重要[5], 比如系统工程的理论基础、基本方法论等。但是实战训练也非常重要, 一些解决问题的方法, 比如系统结构分析、系统评价、冲突分析等必须通过实际的课题训练才能够掌握, 否则学生很难理解, 也比较难有切身的体会。
3) 教与学分离。
目前的《系统工程》教学还是沿袭传统的灌输式教学, 作业也只是教师训练学生掌握一般问题处理方法的手段, 学生没有真正的参与到整个教学过程中, 只是被动的接受, 不符合创新性教学和培养学生创新思维的特点。另外, 在系统工程领域, 经常有新的内容涌现出来, 应当尽量把新的内容加进教学, 实行新与旧的结合。有些分支应用广, 研究的人也很多, 能解决问题的方法就及时补充到教学中来, 而有一些内容, 应用极其有限, 就删除或少讲。引入新的内容既可增加课堂活力又可提高学生的兴趣。同时, 课程教学也应与专业的培养目标一致, 并且也在培养学生本科毕业后的快速学习能力起到较大作用。
3 课程教学方法改革研究
采用创新性教学方式, 就需要改变目前的灌输式的教学方法, 广泛采用“项目研究式”、“启发式”、“案例式”和“研讨式”等教学方法。
3.1“项目研究式”教学
为了促进学生掌握系统工程理论方法, 提高创新能力, 《系统工程》课程提出了“项目研究式”教学法, 针对具体项目, 运用“项目组”方法组织学生进行研究式学习, 强调主动思维和创造性思维[6]。在该课程教学中, 引导学生采用系统建模、系统分析与优化等方法来开展项目研究, 让学生参与到教师的课题研究中来, 让学生在参与协助科研项目的过程中接触学术发展的尖端知识, 增加他们的求知欲和探索欲。在实践的大课堂里, 在教师成熟的科研思想的熏陶下, 在严肃缜密的科研氛围中, 在苦尽甘来、收获成果、为社会做出实际贡献的喜悦中, 使学生获得在传统式教学中永远获取不到的宝贵经验和成长体验[7]。
3.2“启发式”教学
在教学过程中, 以问题解决为导向, 即“教师创设问题情境→学生提出问题→搜集科学事实→探求解题方法→得出科学结论→运用新知识”。这是结合大学生的身心特点和知识发展水平, 借鉴TRIZ的理论总结出来的。首先要求教师根据教学的具体情况创设问题情境, 促进学生思考, 使他们产生问题, 并激发他们探索的动机, 要指导学生正确搜集和选择科学事实或探索事实的条件。如提供可观察的材料、实验的设施;提供有关文献资源, 以供学生检索研究。然后, 要引导学生通过对问题的分析、探索, 进行假说、讨论或归纳等一系列再发现的认知操作过程, 寻找问题的解决方式, 促使问题得到解决 (TRIZ理论的应用) , 乃至创新性的解决。教师要引导学生总结整个研究过程, 得出科学性结论, 形成更加完善的认知结构。最后, 运用所获得的新知识解决新情境下的问题, 以实现知识的迁移, 深化对知识的理解。
3.3“研讨式”教学
这是一种自主研究的学习方法, 即“学生发现问题→确定题目→搜集资料并制定研究计划→分析资料并实施研究计划→撰写研究报告”。要求学生以“问题”为中心, 独立从事和完成某项课题的整个研究过程, 包括提出问题, 确定研究课题, 开展研究 (TRIZ理论的应用) , 最后提交研究成果 (论文或报告) 。在该方法中, 问题涉及的范围较广, 可以是学生在学习理论时发现的新问题, 也可以是他们在社会实践中发现的新问题;问题可以来源于自然界、参考资料, 也可以来源于实际。在此过程中, 指导教师似乎像一个“局外人”在欣赏着自己学生的成长, 他们不会直接参与其中, 更不会把自己的观点强加给学生, 只是在必要时给予一定的技术指导而已。因此, 该方法实施空间最大, 运用范围最广。
4 课程改革实践
《系统工程》是我校工业工程专业的一门专业必须课。工业工程专业自1999年开始招生, 经过10多年的建设形成了较为完整的专业体系, 已基本完成了工业工程的技术条件、设备积累和人才储备, 取得了大量有重大影响的成果, 并于2006年获得广西首批优质专业称号, 又在2011年成为广西首批特色专业及课程建设一体化的示范性专业。《系统工程》课程作为工业工程专业的必修课程之一, 在具体教学实践中, 基于TRIZ理论规划了课程质量, 其中课程的教学需求按1~5的数字尺度进行重要度评判, 评判标准来源与于学生和教师的实际反馈信息。将该门课程目前的教学情况与需要达到的目标质量进行对比, 得到需要提高的程度即提高度的数值;计算绝对重要度, 绝对重要度=重要度评判×提高度;最后计算出质量权重。具体规划见表1。
表1内的数据是对我校工业工程专业2009级《系统工程》进行的一次教学质量评估, 评估数据结果显示:教学内容易于接受、注意与实践相结合和加强师生交流是亟需提高的三个方面, 教学过程作为在今后教学中课程提高教学质量的重点。此外, 在其它方面, 也需要不同程度的提高。
5 结束语
《系统工程》课程多年来一直在坚持教学改革的探索和实践, 通过系统化调整课程教学内容, 试行教师团队式授课, 运用PBL教学、“项目式”教学和“启发式”教学等多种先进教学方法, 形成学生解决问题的技巧和自主学习的能力, 以此来突破传统教学方法的思维惯性, 提高课程的教学效果和教学质量, 并实现学生综合能力的提高。同时结合我校特色及优势, 真正能培养出符合现代企业发展的系统性、综合性、能够适应社会需要的创新性工业工程人才, 对工业工程专业本科生就业能力的提高也会起到积极作用。
摘要：本文围绕高等学校学生的创新能力和系统工程思维的培养, 基于TRIZ理论分析当前系统工程教学方法上存在课程内容的局部与全貌的矛盾、缺乏学生自主学习能力的训练、缺少实战训练和教与学分离等问题, 研究课程教学方法改革, 提出“项目研究式”“、启发式”和“研讨式”等教学方法, 并对课程新教学方法进行实践, 为创新教学方法的研究提供有益的探索和尝试。
关键词：TRIZ理论,系统工程,教学方法改革
参考文献
[1]汪应络.系统工程 (第4版) [M].北京:机械工业出版社, 2008.
[2]根里奇.阿奇舒勒.实现技术创新的TR IZ诀窍[M].林岳, 李海军, 段海波, 译.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 2008.
[3]杨兰玉, 徐学忠, 李英.基于TR IZ理论背景下《机械设计》课程教学改革模式浅析[J].机械制造与自动化, 2012 (3) :88-90.
[4]蒋赛.系统工程课程教学模式研究[J], 物流科技, 2012 (2) :47-49.
[5]刘闯, 邱秀伟, 张亚卿.系统工程课程教学改革与研究[J].信息系统工程, 2010 (10) :34-35.
[6]陈红艳.系统工程课程大作业驱动教学模式研究[J].价值工程, 2010 (22) :198-199.
TRIZ教学 篇10
关键词：混合式教学,TRIZ原理,高等数学,教学模式
混合式学习是把传统学习方式的优势和e- Leaning的优势结合起来, 采用混合式学习, 既有利于学生系统地掌握基本知识、基本概念, 也有利于对学生分析问题、解决问题的能力以及创新精神和实践能力的培养。TRIZ理论是由俄罗斯发明家根里奇·阿奇舒勒1946 年创立的, 其目的是研究人们在进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。对金融类院校的研究表明, 高等数学在经济方面应用广泛, 比如导数知识是经济学基础中的边际类函数、最低成本等问题的基础, 数理统计中统计量和估计等知识是统计学这门专业课的基础, 矩阵特征值等知识是管理学专业方案的选择基础, 等等。
1 TRIZ理论构建高等数学混合式教学模式
TRIZ理论解决的是技术矛盾, 想要提高高等数学教学质量, 就要求在有限的时间内讲出更多更好的内容的同时, 又能让学生感兴趣, 理解, 学透, 则改善参数可以为速度, 恶化参数有强度、运动物体作用时间、运动物体的能量、可靠性、自动水平。查找矛盾矩阵表得到:速度/ 强度。8, 3, 26, 14 号发明原理。 速度/ 运动物体作用时间。3, 19, 35, 5 号发明原理。 速度/ 运动物体的能量。8, 15, 35, 38 号发明原理。速度/ 可靠性。11, 35, 27, 28 号发明原理。速度/ 自动水平。10, 18 号发明原理。通过二次对比和九屏幕图分析给出混合式教学模式的具体方案。
5 号组合法。教师在讲课时, 一定要将所教高等数学知识和专业知识有机结合。如给税务专业学生讲投入产出模型, 可以讲解税收以及如何利用投入产出表分析偷税漏税等。再如给金融专业学生讲解极值问题时, 可以和经济中的最大利润问题联系起来。
10 号预先作用法。混合式教学模式备课主要是写讲义与做课件。课件做得好坏, 决定了能否吸引学生的注意力。教师可以通过添加新的内容和当前热点问题, 做到与时俱进, 同时课件凸显出自己教学特点和个性。
15 号动态法。教师可通过阅读数学教学方面的杂志和网络电视新闻, 熟知数学教学界的最新动态和数学在一些新领域的应用。如日本地震核辐射就可以用数学知识来解释, 以及现在前沿的生态学研究都用到了数学知识, 将这些最新应用再通过网络如微博、QQ群、微信朋友圈传递给学生, 让学生接受新知识的同时, 也激发他们以后进行科学研究的动力。
27 号替代法。第一, 利用微信、QQ网络交流互动和答疑方式替代面授, 节省相互的时间和精力的同时, 让学生感受到随时有问题都可以向教师请教, 有和教师时刻在一起学习的感觉, 从而更好地提高学习兴趣和教学质量, 也有利于培养良好的师生感情。第二, 充分利用学生手机网络, 代替教师枯燥的讲解, 讲解概率论中伯努利概型时, 让学生拿出手机上网查询伯努利家族。第三, 用数学方面电影代替数学方面的书籍的推荐, 在合适的章节给学生推荐有关数学的电影, 如讲估计章节时举例利用犯人的脚长来估计身高, 同时推荐美国破案系列剧“数字追凶”。
35 号性能转换法。第一, 由粉笔转换成课件。多媒体教学并不是简单的PPT讲稿, 而是利用立体图形和数学软件作为辅助工具, 将抽象的数学知识具体化, 形象化。比如, 通过动画直观了解导数的几何意义、定积分思想的实质、二重积分的几何意义, 等等。第二, 通过数学实践来学习高等数学知识, 比如可以开设数学实验课, 数学上机课, 让学生应用数学软件去计算繁琐的例题和绘制美丽的数学图形, 使得学生感觉高等数学不再繁琐难懂。第三, 组织学生参加大学生数学建模竞赛, 将所学高等数学知识应用到实践中, 解决实际问题。让学生看到数学的实际应用和广泛的经济价值。
38 号逐级氧化法。混合式教学必然对教师本身的素质有更高的要求, 通过网易公开课、爱课程等网站学习某个知识点较新的教学方法。作为一名大学教师, 一定要时刻学习, 将自己的知识面拓宽, 将自己知识时刻更新。
2 结语
混合式教学模式对教师提出了更高的要求, 通过各类渠道获取新知识的同时, 通过课堂和网络尽可能地将知识尽快传播出去, 应用TRIZ理论找到高等数学混合式教学模式的具体方案, 培养学生学习高等数学的兴趣。方法是多渠道的, 教师要引导得当, 并结合实践勇于创新, 能给学生以学习乐趣的成功体验, 最后可深化为强烈的学习兴趣, 使学生受益终生。因此, 教师应在教学中不断地去创设引起学生兴趣的方法, 来提高高等数学教学质量, 获得更好的教学效果。
参考文献
[1]张锦荣, 黄健求.浅谈TRIZ理论在高校教学中的应用[J].创新, 2009, (07) :287.
李老师讲TRIZ（三） 篇11
答：创新是一个思维与实践、市场与效益紧密联系的发展过程，离不开创意和创造，三者是相互依存、密切相关、不可或缺的关系，没有创意就不会有创造和创新，创新的发展会进一步推动创意的升级和创造的产生。从发展过程看，创意是创新过程中的初始阶段，也是策划、谋划、务虚阶段；创造是中期阶段或者说是出成果阶段，也是实验、中试阶段。人们有时将创造与创新混淆在一起，分得不是十分清晰，因为创造里面有创新，创新里面也有创造；创新的主体是企业，创新也主要是企业行为，所以创新应是商业化、市场化、产业化阶段，也是成果能够见到效益的阶段。实践证明，社会各个领域都存在着创新，但是熊彼特所指的创新主要是技术创新，创新与创造在不严格的定义下是可以互换使用的。但是，从严格意义上讲，创新主要是指技术创新，即指能够产生经济效益的创造，没有经济效益的创造是不能称其为创新的。创新和创造都是要出成果，其成果都具有首创性和新颖性，这是它们的共性。创造不一定具有社会性和价值性，创新则必须具有社会性和价值性，这就是它们的差异性。
第八问：什么是TRIZ理论？
答：冷战时期，以美国为首的西方国家的特工与前苏联的克格勃曾经进行过无数次惊心动魄的间谍战，其中一次就是围绕着被称为神奇的“点金术”展开的。这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论，被简称为TRIZ理论，它是由前苏联发明家G. S. Altshuller在1946年创立的，TRIZ就是“发明问题解决理论”的拉丁语缩写，后来Altshuller也被尊称为“TRIZ之父”。
划时代的“发明问题解决理论”—TRIZ（The Theory of Inventive Problem Solving）的出现为人们提供了一套全新的创新理论，揭开了人类创新发明新的历史篇章。Altshuller以新颖的方式对专利进行分类，他们特别研究专利发明家解决发明问题的思路和方法，从而发现250多万份专利中只有4万份是有发明的，其他都是某种程度的改进与完善。经过研究他们发现：技术系统的发展不是随机的，而是遵循同样的一些进化规律，人们根据这些进化规律就可以预测技术系统未来的发展方向。他们也发现技术创新所面临的基本问题和矛盾是相似的，而大量发明创新过程都有着相似的解决问题的思路。因此，Altshuller等人指出：创新所寻求的科学原理和法则是客观存在的，大量发明创新都依据同样的创新原理，并会在后来的一次次发明创新中被反复应用，只是被使用的技术领域不同而已。所以发明创新是有理论根据的、是完全有规律可以遵循的。
TRIZ是一门科学的创造方法学。它是基于本体论、认识论和自然辩证法产生的，也是基于技术系统演变的内在客观规律来对问题进行逻辑分析和方案综合的。它可定向地一步一步地引导人们去创新，而不是盲目的、随意的。它提供了一系列的工具，包括解决技术矛盾的40个原理和冲突矩阵，解决物理矛盾的4个分离原理和11个方法，76个发明问题的标准解法和发明问题解决算法（ARIZ），以及消除心理惯性的尺寸—时间—成本算子等。它使人们可以按照解决问题的不同方法、针对不同问题、在不同阶段和不同时间去操作和执行，因此发明就可以被量化进行，也可以被控制；而不是仅凭灵感和悟性来发明。
重要的是，借助TRIZ理论，人们能够打破思维定式、拓宽思路、正确地发现产品或系统中存在的问题，激发创新思维，找到具有创新性的解决方案。同时，TRIZ理论可以有效地消除不同学科、工程领域和创造性训练之间的界限，而使问题得到发明创新性的解决。目前TRIZ理论已经运用于各行各业，世界500强中的多数企业都已经成功地利用TRIZ理论获得了发明成果和企业发展。所有这一切都证明了TRIZ理论在广泛的学科领域和问题解决之中的有效性。
TRIZ教学 篇12
液压与气压传动课程教学中, 主要存在学生重视程度不够、理论性较强、理解困难、考核方式单一及作业枯燥等问题, 使得学生学习兴趣不高, 疲于应付, 学习效果不理想。为了提高教学质量, 培养学生的学习兴趣, 提高学生分析问题和解决问题的能力, 在液压与气压传动教学中引入创新理论和创新方法教学是一种有效的途径。
TRIZ理论是一种发明问题的解决理论, 其理论体系主要包括技术系统进化法则、40条创新原理、技术矛盾矩阵、物理矛盾的分离方法等。TRIZ理论已经广泛应用于机械、电子、管理、教育教学等各个领域, 并且取得了较好的效果。在液压与气压传动教学中融入TRIZ理论, 有助于提高学生发现问题、解决问题的能力及创新能力。
一构建基于TRIZ理论的课程教学模式
液压与气压传动的教学环节主要包含理论教学和实践教学两大教学环节, 实际操作中又可以划分为课堂教学、课后作业、实验教学和课程设计四部分。课堂教学主要以传授理论知识为主, 注重学生对基础知识的掌握程度;课后作业重在对课堂教学的复习和预习, 以巩固理论知识为主要目的;实验教学往往以理论教学的辅助手段出现, 对于多数学生来说, 还是为了加深对理论知识的了解;课程设计主要是培养学生对知识的综合运用能力。传统的教学模式更注重于各教学环节之间的融合, 侧重学生学习能力和动手能力的培养, 往往忽略了学生创新能力的培养。
创新能力是新世纪人才必须掌握的一种能力, 创新人才的培养必须贯穿于高等教育全过程, 在课程教学中融入创新能力的培养, 在教学环节中增加创新教学环节是高校培养创新人才的重要组成部分。
创新教学环节以创新能力培养为主, 重在培育学生的创新意识, 提升开展研究性学习的创新素质。创新教学环节是理论教学与实践教学的深化与提高, 有利于培养学生的创新精神, 提高学生的创新能力。基于理论教学、实践教学和创新教学的课程教学模式, 共同支撑起整个高校人才培养体系, 贯穿于高校教育教学的全过程 (见下图) 。
二TRIZ理论在液压与气压传动教学中的应用
1. TRIZ理论在课堂教学中的应用
在课堂教学中引入TRIZ理论, 将TRIZ理论融合在课堂教学的各个环节中, 有利于改善课堂教学环境, 活跃课堂气氛, 提高学生思考问题的能力。
技术系统进化论是TRIZ理论的重要理论之一, 认为产品和生物系统一样是按照一定的规律在发展和进化的, 与生物进化论和社会进化理论并称为三大进化理论。TRIZ理论总结处理了完备性法则、能量传递法则、动态性进化法则、提高理想度法则、子系统不均衡进化法则、向超系统进化法则、向微观和场应用进化法则及协调性法则等八大技术系统进化法则。
在教学中引导学生应用技术系统进化法则分析问题, 可以帮助学生更好地了解产品及其技术系统的进化规律, 预测产品未来的法则趋势。例如, 在介绍液压与气压传动系统组成的时候引入完备性法则 (一个完整系统必须由能源机构、执行机构、传动部件和控制装置组成, 缺少一部分的系统是不完整系统, 会被竞争者的产品所替代而不能长久地生存下去) , 进而提出“根据完备性法则, 液压与气压传动系统能够由哪几部分组成”的问题, 引导学生思考液压系统的组成并确定各组成元件。
在介绍液压与气压传动优缺点的时候, 先引入向微观和场应用进化法则, 讲解机械传动、流体传动、电气传动三种传动方式的进化发展, 再引入能量传递法则 (技术系统的进化应该沿着能量流动路径缩短的方向发展, 以减少能量损失) , 与机械传动和电气传动相比较, 引导学生分析液压与气压传动的优点。
2. TRIZ理论在课后作业中的应用
课后作业是课程教学中的重要组成部分, 加深了学生对理论知识的掌握程度。但高校绝大部分学生对于课后作业有一种抵触情绪, 认为是课堂教学的翻版, 枯燥无味。在课后作业中引入TRIZ理论, 鼓励学生结合创新方法开展课后作业, 增加课后作业的多样性、趣味性, 有利于提高学生的积极性, 获得更丰富的知识。例如, 在介绍液压与气动技术的发展过程中, 要求学生完成“依据TRIZ理论八条技术系统进化法则, 结合相关资料分析液压与气动技术未来的发展趋势”的作业, 注重学生资料查询、理论应用等方面能力的培养。
在介绍液压泵、液压马达和液压控制阀过程中, 引入基于技术系统进化法则的产品成熟度预测理论, 要求学生分组以中国知识产权局专利库为基础进行产品技术成熟度预测, 并且以论文的形式提交作业。既拓展了学生的知识面, 又有助于学生培养检索能力, 同时在分析专利的过程中, 帮助学生了解产品的结构原理和产品未来的发展趋势。有效解决了传统课后习题作业枯燥乏味的问题。
3. TRIZ理论在课程设计中的应用
课程设计作为液压与气压传动课程必不可少的组成部分, 是课程教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节, 主要考查学生对理论知识的综合分析和应用能力。在课程设计从选题、开题、结题到答辩的整个过程中, 融入创新设计的理论方法有助于培养学生的创新能力和创新精神。
选题是整个课程设计过程中的首要环节, 是做好课程设计的前提和基础, 对课程设计的质量有直接的影响。鼓励学生应用创新方法参与选题, 对提高学生的积极性有重要的帮助。如在选题中可以引导学生应用TRIZ理论的技术进化定律和需求进化定律, 针对目前企业对液压与气压传动的要求进行选题, 要求学生应用信息交合法拓展选题的多样性等。
在学生确定课程设计题目之后, 可以鼓励学生应用TRIZ理论的功能模型分析系统所能实现的功能, 研究系统中存在的诸如生产率和价格、物体产生的有害因素和装置的复杂程度等矛盾问题, 并且用TRIZ解决矛盾的解决方法研究此类问题, 以实现创新设计, 提高课程设计的整体质量。
4. TRIZ理论在实验教学中的应用
实验教学是实践性教学环节中的重要组成部分, 通过课程实验, 可加深学生对课本概念和理论的理解与掌握, 更重要的是培养学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力。
液压与气压传动课程的实验教学主要存在着实验教学内容和教学模式陈旧等问题, 在实验教学中引入TRIZ理论有利于优化教学内容、改进教学方法。例如, 在实验设计过程中, 结合TRIZ理论的需求原理、进化原理和创新原理, 讲解“组合式液压与气压传动综合教学实验台”的研制原理, 鼓励学生在此基础上, 根据传统的奥斯本检核表法和TRIZ理论的组合创新原理进行实验设计, 并且用解决技术矛盾和物理矛盾的方法分析实验过程中出现的矛盾问题, 寻找解决问题的方案。在实验教学中引入TRIZ理论, 对培养学生的实践和创新精神具有巨大的促进作用, 从根本上改变了液压实验课的教学方式, 为培养复合型、创新型人才打下了坚实基础。
三结论
TRIZ理论已经广泛应用于高等教育的各个领域, 在高校创新人才培养、课程改革中起到了巨大的推动作用。以TRIZ理论为基础, 把TRIZ理论的创新理论和创新方法引入到液压与气压传动课程教学的各个环节中, 探索TRIZ理论在各教学环节中的应用, 为学生提供思考的空间, 让学生真正参与到教学过程的设计中来, 为创新人才的培养提供了一种有效途径。构建的基于TRIZ理论将创新教学和理论教学、实践教学相融合的课程教学模式, 可以推广到其他课程改革中, 对整个机械类专业课程体系的改革具有重要的指导意义。
摘要：笔者针对液压与气压传动课程教学中存在的问题, 提出将TRIZ理论引入到教学中, 以培养学生创新精神和提高创新能力为目标, 构建基于TRIZ理论的课程教学模式, 将创新教学与理论教学和实践教学相融合, 通过案例分析了TRIZ理论在课堂教学、课后作业、实验教学和课程设计中的应用, 证明了该课程改革教学模式的可行性。
关键词：TRIZ,液压与气压,教学模式,创新教学
参考文献
[1]许福玲、陈晓明.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2004
[2]韩彦良.基于TRIZ理论的创新人才培养模式研究[J].大众科技, 2011 (11)
[3]乔建永.构建“创新教学环节”突出创新能力培养[J].中国高等教育, 2012 (9)