triz理論論文精選(九篇)

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第1篇：triz理論論文范文

關(guān)鍵詞：triz理論 創(chuàng)新方法 傳統(tǒng) 比較

1. 什么是TRIZ

 TRIZ最初的意思來源于俄文，它的英文全稱是Theory of Inventive Problem Solving，即“發(fā)明問題解決理論”。1946年蘇聯(lián)著名發(fā)明家阿奇舒勒及其合作者通過分析大量專利，總結(jié)提煉出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式及解決各種工程矛盾的創(chuàng)新原理和法則，提出了發(fā)明問題解決理論——TRIZ。TRIZ有兩個(gè)基本的涵義，表面上強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題，特別是解決發(fā)明問題；本質(zhì)上是由解決發(fā)明問題而最終實(shí)現(xiàn)（技術(shù)和管理）創(chuàng)新，因?yàn)榻鉀Q問題就是要實(shí)現(xiàn)發(fā)明的實(shí)用化。

2. TRIZ理論的核心

2.1. TRIZ理論的基本內(nèi)容

 TRIZ的理論體系龐大，包括了諸多內(nèi)容，而且還在不斷發(fā)展完善中。從目前來看，TRIZ的主要內(nèi)容有兩大部分：一是TRIZ的基本理論體系；二是TRIZ理論的解題工具體系。TRIZ理論體系主要可以分為以下6個(gè)主要方面：①創(chuàng)新的思考方法及問題分析手段。通過運(yùn)用TRIZ理論可以系統(tǒng)的分析所需解決的創(chuàng)新問題。在解決復(fù)雜問題的分析時(shí)，包括科問題分析建模方法和物-場分析法，運(yùn)用它可以迅速確認(rèn)核心問題，發(fā)現(xiàn)問題潛在的根本矛盾。②技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則。在分析大量專利的基礎(chǔ)上，針對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變的一般規(guī)律， TRIZ理論歸納出8個(gè)基本進(jìn)化法則。我們可以利用這些進(jìn)化法則，分析和確認(rèn)產(chǎn)品目前的技術(shù)狀態(tài)，預(yù)測產(chǎn)品技術(shù)在未來發(fā)展的趨勢，從而開發(fā)具有競爭力的新產(chǎn)品。③技術(shù)矛盾的解決原理。阿奇舒勒指出不同的發(fā)明創(chuàng)造通常遵循共通的規(guī)律。TRIZ理論體系把這些共通的規(guī)律總結(jié)為40個(gè)創(chuàng)新原理。面對具體的技術(shù)矛盾，可以運(yùn)用這些創(chuàng)新原理、結(jié)合工程實(shí)際得到具體的解決方案。④創(chuàng)新問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。具體問題的物-場模型擁有不同的特征，TRIZ理論中分別對應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法，其中包含模型的轉(zhuǎn)換、修正、物質(zhì)與場的增添等。⑤發(fā)明問題的解決算法。算法重點(diǎn)針對情境復(fù)雜的問題和矛盾不明確的技術(shù)系統(tǒng)。算法的一般非計(jì)算性邏輯過程是對初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義，實(shí)現(xiàn)對問題進(jìn)行逐步深入的分析，將問題轉(zhuǎn)化，直至問題得到解決。⑥以化學(xué)、物理、幾何學(xué)等工程學(xué)原理為基礎(chǔ)而構(gòu)建的知識庫。

2.2. 技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化論

 阿奇舒勒技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論中認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化不是隨機(jī)的，而是遵循著一定的客觀進(jìn)化模型，所有的系統(tǒng)都趨向“最終理想化”進(jìn)化。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論包括主八個(gè)進(jìn)化法則，運(yùn)用這些法則可以解決技術(shù)難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)還可以產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決。技術(shù)系統(tǒng)法則包括：1）向微觀級和增加場應(yīng)用的進(jìn)化法則；2）增加集成度再進(jìn)行簡化法則；3）減少人工介入的進(jìn)化法則；4）動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；5）提高理想度法則；6）子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；7）技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；8）子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則。

2.3. TRIZ解決發(fā)明技術(shù)問題的方法

    如何應(yīng)用TRIZ理論解決問題呢？首先，要對一個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行細(xì)致地分析和準(zhǔn)確地定義；然后，依照TRIZ理論提供的方法，把需要解決的實(shí)際問題歸納為一個(gè)類似的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問題模型；接著，針對不同的標(biāo)準(zhǔn)問題模型，應(yīng)用TRIZ理論已終結(jié)、歸納出的類似的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，找到對應(yīng)的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)解決方案模型；最后，將這些類似的解決方案模型，應(yīng)用到具體的問題中，演繹得到問題的最終解決方法。

 TRIZ理論將能夠運(yùn)行某個(gè)功能的事物定義成為技術(shù)系統(tǒng)。如果一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其表現(xiàn)形式通常有許多，解決問題的方式也有很多，關(guān)鍵是要區(qū)分技術(shù)系統(tǒng)的問題屬性和產(chǎn)生問題的根源。根據(jù)問題所表現(xiàn)出來的參數(shù)屬性、結(jié)構(gòu)屬性和資源屬性，TRIZ的問題模型共有4種形式：技術(shù)矛盾、物理矛盾、物-場模型、HOW TO模型。與之相對也，TRIZ的工具也有4中：矛盾矩陣、分離原理、知識庫與效應(yīng)庫和標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)。

1) 創(chuàng)新原理和技術(shù)矛盾

    在TRIZ理論中技術(shù)矛盾是技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)或特性得到改善的同時(shí)，導(dǎo)致另一個(gè)參數(shù)或特性發(fā)生惡化而產(chǎn)生的矛盾。TRIZ理論將導(dǎo)致技術(shù)矛盾的因素總結(jié)為39個(gè)通用工程參數(shù)，建立了矛盾矩陣表，提供了40個(gè)解決技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理。矛盾矩陣是40x40的矩陣，矩陣的第一行表示39個(gè)需要改進(jìn)的技術(shù)參數(shù)，第一列表示39個(gè)引起惡化的技術(shù)參數(shù)，行與列的交叉處形成技術(shù)矛盾，并列有解決技術(shù)矛盾所推薦的創(chuàng)新原理序列號。

2) 物理矛盾和分離原理

    物理矛盾是指對技術(shù)系統(tǒng)的同一個(gè)參數(shù)有相互排斥的、甚至截然相反的需求、解決物理矛盾的核心是實(shí)現(xiàn)矛盾雙方的分離。40個(gè)創(chuàng)新原理中的分離原理可以用來解決物理矛盾。分離原理的主要內(nèi)容是將矛盾雙方分離，并將其分別構(gòu)成不同的技術(shù)系統(tǒng)，以系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系代替內(nèi)部聯(lián)系，從而將內(nèi)部矛盾外部轉(zhuǎn)化。

3) 標(biāo)準(zhǔn)解與物-場模型

      TRIZ理論中擁有最小機(jī)能、可控技術(shù)系統(tǒng)的圖形表現(xiàn)就被稱為物質(zhì)-場模型。物質(zhì)-場分析可以將許多非常復(fù)雜的問題構(gòu)建成和已有的技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)的物質(zhì)-場模型，并從76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中找到最為接近的解決方案，簡單有序的獲得最終理想解。

4) HOW TO模型與知識庫和效應(yīng)庫

    HOW TO模型指通過構(gòu)建系統(tǒng)的抽象功能模型，明確系統(tǒng)所處的生命周期階段、組成部分及相互作用，用功能模型全面的描述和理解系統(tǒng)。HOW TO模型的解法是查詢知識庫與科學(xué)原理效應(yīng)庫。效應(yīng)是各領(lǐng)域的定律，它涵蓋了多學(xué)科領(lǐng)域的原理。TRIZ通過對專利技術(shù)的研究分析，按照從技術(shù)到實(shí)現(xiàn)的原則，收集了1400多種效應(yīng)。

5) ARIZ——發(fā)明問題解決算法

    ARIZ（Algorithm for Inventive Problem Solving）被稱為發(fā)明問題解決算法，它是解決發(fā)明問題的完整算法。在解決一些復(fù)雜問題時(shí)，由于不能分析出明顯的矛盾，無法直接依靠矛盾矩陣和物質(zhì)-場分析解決。ARIZ提供了獨(dú)特的算法步驟，將復(fù)雜、模糊不清的問題情境轉(zhuǎn)化為明確的發(fā)明問題。運(yùn)用ARIZ提供的步驟流程，初始問題最根本的 沖突被清楚地顯示出來，是否能夠求解非常清晰。

3. 傳統(tǒng)創(chuàng)新方法與TRIZ的比較

 傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法例如頭腦風(fēng)暴法，它們拋開了不同領(lǐng)域中的基本知識，具有形式化的傾向，這使得在實(shí)際運(yùn)用中會受到使用者經(jīng)驗(yàn)、技巧和知識積累水平的限制。傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法過分依賴于非邏輯思維，其實(shí)際效果存在很大波動，具有較大的培訓(xùn)難度，這不利于在大范圍中進(jìn)行推廣。由于這些限制使得運(yùn)用傳統(tǒng)方法解決創(chuàng)新問題時(shí)效率較低，而在面對較高級別發(fā)明問題時(shí)，也往往也無法使用傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法。

    與傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法相比，TRIZ理論具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢。它成功的為創(chuàng)新工作者揭示了創(chuàng)新發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律及原理，幫助我們快速的確認(rèn)并解決系統(tǒng)中存在的矛盾。同時(shí)它是以技術(shù)發(fā)展進(jìn)化規(guī)律為基礎(chǔ)來研究整個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展過程，因此，運(yùn)用TRIZ理論可大大的加快發(fā)明創(chuàng)造的速度，并提升產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。TRIZ理論為解決創(chuàng)新性問題、創(chuàng)新性矛盾提供更好的創(chuàng)意和更合理的結(jié)局方案。它幫助我們打破思維定勢，激發(fā)創(chuàng)新思維，讓我們可以從更廣的視角看待問題。

4. 總結(jié)

 21世紀(jì)以來TRIZ被認(rèn)為是可以幫助人們挖掘和開發(fā)自己創(chuàng)造潛能、全面系統(tǒng)地闡述了發(fā)明創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的理論，它幫助我們對問題的情境進(jìn)行系統(tǒng)分析，快速地發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，準(zhǔn)確的定義創(chuàng)新性問題和矛盾。TRIZ理論被歐美等地的專家認(rèn)為是“超級發(fā)明術(shù)”，在國內(nèi)也有許多企業(yè)及大學(xué)開始重視和應(yīng)用TRIZ理論。

參考文獻(xiàn)

第2篇：triz理論論文范文

關(guān)鍵詞：TRIZ 創(chuàng)新 法蘭 管道

0 引言

水是生命之本、萬物之源、生態(tài)之要。近年來，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)和全球氣候變化影響加劇，我國水安全呈現(xiàn)出新老問題交織的嚴(yán)峻形勢，水資源短缺、水災(zāi)害頻發(fā)、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染等問題愈加凸顯，“節(jié)約水資源、保障水安全”，事關(guān)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局，事關(guān)民族永續(xù)發(fā)展，事關(guān)國家長治久安。生活供水管道是將生活飲用水輸送到千家萬戶的重要工具，保障生活供水管道的安全可靠是保障水質(zhì)安全的重要環(huán)節(jié)，法蘭連接是管道連接的重要方式，通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)法蘭或法蘭連接閥門的快速更換，可以大幅度提高工作效率和安全系數(shù)，有效保障供水安全。

1.法蘭連接供水管道拆卸更換問題

將符合國家標(biāo)準(zhǔn)《GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的生活飲用水從水廠輸送到千家萬戶，需要經(jīng)過生活供水管道，管道短則幾公里，長則上百、上千公里，其中輸送管道需要用法蘭連接，法蘭連接就是把兩個(gè)管道、管件或器材，先各自固定在一個(gè)法蘭盤上，然后在兩個(gè)法蘭盤之間加上法蘭墊，最后用螺栓將兩個(gè)法蘭盤拉緊使其緊密結(jié)合起來的一種可拆卸的接頭。

目前，在生活供水管道法蘭更換，特別是用法蘭連接的閥門檢修更換時(shí)，由于受到管道自重和工藝誤差，以及年久腐蝕結(jié)垢，使管道的法蘭發(fā)生位移、間隙減小，更換閥門時(shí)不易拆裝，操作員工只能用大榔頭、撬杠等工具拆卸，操作時(shí)間長、效率低下、容易傷人。

2.TRIZ體系

創(chuàng)新的關(guān)鍵是解決發(fā)明問題。而TRIZ就是創(chuàng)新方法進(jìn)化到高級階段的產(chǎn)物，是專門解決發(fā)明問題的理論。TRIZ包含用于問題分析的分析工具、用于系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的基于知識的工具和理論基礎(chǔ)。

TRIZ的理論基礎(chǔ)就是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式，這些模式包含用于工程系統(tǒng)進(jìn)化的基本規(guī)律。

TRIZ分析工具包括：沖突分析、物質(zhì)-場分析、功能分析和ARIZ算法。這些工具用于問題模型的建立、分析與轉(zhuǎn)換。

TRIZ基于知識的工具包括：40條發(fā)明原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解和效應(yīng)數(shù)據(jù)庫?；谥R的工具與分析工具的不同之處在于：基于知識的工具指出解決問題的過程系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的方式，而分析工具用于改變問題的描述。

3. 應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新理論解決法蘭連接供水管道閥門拆卸更換的問題

3.1 問題分析

根據(jù)TRIZ創(chuàng)新理論中的分析工具問題進(jìn)行深入分析，找到問題產(chǎn)生的根本原因，確定問題區(qū)域，根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)用分析工具進(jìn)行分析，然后選擇合適的創(chuàng)新工具進(jìn)行解題，得到建議方案，最后綜合分析得到最優(yōu)方案。

3.1.1 首先結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行功能分析，建立功能模型如下（見圖1）：

人是超系統(tǒng)，人操作工具，表現(xiàn)為不足作用；

工具是元件，工具拆卸螺母、螺栓，表現(xiàn)為不足作用；同時(shí)工具對螺母、螺栓進(jìn)行敲擊，會造成螺母、螺栓的磨損或變形，是一種有害作用；

螺母、螺栓是元件，螺母螺栓連接法蘭，是一種有用作用；

環(huán)境是超系統(tǒng)，環(huán)境中存在空氣、水及各種物質(zhì)會對法蘭、螺母、螺栓進(jìn)行腐蝕，是一種有害作用。

3.1.2 沖突區(qū)域確定：依據(jù)根本原因和其相關(guān)問題元件及屬性，最終確定問題區(qū)域，即問題關(guān)鍵所在。

問題關(guān)鍵點(diǎn)1：工具對于法蘭拆卸的作用力不足。

問題關(guān)鍵點(diǎn)2：環(huán)境因素造成螺母、螺栓腐蝕生銹。

問題關(guān)鍵點(diǎn)3：平時(shí)拆裝磨損導(dǎo)致螺母、螺栓變形。

3.1.3 理想解分析：（理想解分為最終理想解和次理想解，可以分別來確定。）

理想解：螺母、螺栓永遠(yuǎn)不生銹。

次理想解：螺母、螺栓即使生銹也能容易拆卸。

3.2 問題解決

應(yīng)用TRIZ工具，得到所有創(chuàng)新解，并確立最終解。

3.2.1 沖突解決理論

物理沖突解決過程

①沖突描述：為了擰緊法蘭使密封性好希望作用力大，但又為了在拆卸更換時(shí)方便，

希望作用力要小，即，作用力既要大又要小。

②選用4條分離原理當(dāng)中的時(shí)間分離原理，依據(jù)No.10預(yù)操作發(fā)明原理“在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化”，得到如下解決方案： 在拆卸法蘭連接閥門過程中，加入一種法蘭脹開器，在雙螺紋螺母的帶動下使左、右螺柱向兩邊位移，帶動法蘭片向兩邊移動，解決了法蘭拆卸不易的問題，從而實(shí)現(xiàn)了法蘭或法蘭連接閥門的快速更換。

3.2.2 物質(zhì)―場分析

① 建立問題的物質(zhì)-場模型

② 根據(jù)所建問題的物質(zhì)-場模型，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解解決流程，確定問題的通解。

根據(jù)規(guī)則4：消除有害的、多余的、不需要的物質(zhì)或場的最有效方法是引入第三種物質(zhì)元件（S3）。

③ 依據(jù)選定的標(biāo)準(zhǔn)解，得到問題的解決方案；

方案一：依據(jù)1.1.2（No.2）標(biāo)準(zhǔn)解，得到問題的解如下： 組成合金，以改變鐵內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu).把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里制成不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵制品的抗生銹能力。

方案二：依據(jù)1.1.3（No.3）標(biāo)準(zhǔn)解，得到問題的解如下：在螺母螺栓表面覆蓋保護(hù)層以防止其生銹。或者在螺母螺栓表面用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層鋅、錫、鉻、鎳等不易生銹的金屬。這些金屬表面都能形成一層致密的氧化物薄膜，從而防止螺母螺栓和水、空氣等物質(zhì)接觸而生銹。

第3篇：triz理論論文范文

關(guān)鍵詞：TRIZ理論，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)械產(chǎn)品，

二十一世紀(jì)全世界范圍內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品激烈競爭，各個(gè)國家都很重視如何提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)其競爭實(shí)力。而產(chǎn)品設(shè)計(jì)最主要的目標(biāo)就是對產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，滿足消費(fèi)者的需要并且占據(jù)市場更重要的位置，所以，要想增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品自身的競爭實(shí)力，最根本的途徑就是重視創(chuàng)新設(shè)計(jì)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論又叫做TRIZ理論，是設(shè)計(jì)的核心理論，目前已經(jīng)在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，可以提現(xiàn)企業(yè)的核心競爭力。1946年，前蘇聯(lián)G.S.Altshuller創(chuàng)立了TRIZ理論，指的是發(fā)明問題的解決理論。以這個(gè)理論為基礎(chǔ)，軍事工業(yè)得到了很大的發(fā)展。二十世紀(jì)九十年代開始流入美歐，在某些企業(yè)當(dāng)中開始應(yīng)用并且推廣，取得了很多發(fā)明專利，隨之也產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)很多國家興起了TRIZ理論研究和推廣的熱潮。1998年之后，TRIZ理論開始在中國出現(xiàn)，不少科研機(jī)構(gòu)把TRIZ理論作為技術(shù)創(chuàng)新的首選，積極的進(jìn)行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內(nèi)容以及在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1.TRIZ理論基本內(nèi)容概述

TRIZ理論的觀點(diǎn)是，發(fā)明問題的關(guān)鍵是解決沖突，而解決沖突需要遵守相關(guān)的原則：對系統(tǒng)的某個(gè)零部件或者性能進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，不可以影響到系統(tǒng)或者相鄰的其他零部件以及性能。沖突主要包括技術(shù)沖突和物理沖突，物理沖突指的是如果對一子系統(tǒng)出現(xiàn)相反的要求時(shí)所出現(xiàn)的沖突，系統(tǒng)的某個(gè)部分同一時(shí)間出現(xiàn)兩種相反的狀態(tài)，主要是由一個(gè)參數(shù)造成的。技術(shù)沖突的含義是系統(tǒng)的某個(gè)部分性能增強(qiáng)造成了有害以及有用兩種結(jié)果，也可以理解為有益作用被引入或者有害作用被消除，造成其他的一個(gè)或者幾個(gè)子系統(tǒng)性能降低，這種問題主要是由兩個(gè)參數(shù)造成的。

G.S.Altshuller在理論當(dāng)中提出了四十條沖突解決原理，也就是發(fā)明原理以及沖突解決矩陣的含義，各種領(lǐng)域的相互沖突的特性通過高度的概括，抽象成為三十九個(gè)技術(shù)特性參數(shù)（也叫做通用工程參數(shù)），矩陣中的行代表沖突惡化的參數(shù)，列代表沖突改善的參數(shù)。針對技術(shù)沖突，可以以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找到對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找到解決問題的辦法；針對物理沖突，通常利用分離原理了可以找到解決辦法，發(fā)明原理和分離原理之間具有一定的關(guān)系，一條分離原理，可以對應(yīng)很多條發(fā)明原理。

2.TRIZ理論在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中應(yīng)用

2.1.TRIZ理論在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中應(yīng)用的步驟程序

將TRIZ理論應(yīng)用到機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要的步驟是：對機(jī)械系統(tǒng)問題進(jìn)行分析，明確關(guān)鍵的技術(shù)功能，找到造成系統(tǒng)中問題的參數(shù)，對沖突的類型進(jìn)行判斷。如果系統(tǒng)中的問題主要是由一個(gè)參數(shù)造成的，屬于物理沖突；如果是由兩個(gè)參數(shù)造成的，屬于技術(shù)沖突?？梢酝ㄟ^分離原理解決物理沖突，對分離方法進(jìn)行確定，包括時(shí)間分離、空間分離、整體和部分的分離、基于條件的分離，根據(jù)實(shí)際的分離原理和解決沖突的發(fā)明原理的對應(yīng)關(guān)系，找到解決問題的辦法。技術(shù)沖突，第一步要確定惡化技術(shù)特性參數(shù)和改善技術(shù)特性參數(shù)，再以沖突矩陣為基礎(chǔ)，找出對應(yīng)的發(fā)明原理，從而找出解決問題的辦法。最后，把推薦的對應(yīng)的發(fā)明原理應(yīng)用的具體的問題上，對每一個(gè)原理在具體問題上的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)行探討。

2.2.呆扳手的創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例

設(shè)計(jì)初期的呆扳手在松開或者擰緊六角螺母或者螺栓時(shí)，因?yàn)槁菽富蛘呗菟ㄊ芰c(diǎn)在兩條棱邊，很容易變形，因此無論是松開還是擰緊都比較困難。而新的設(shè)計(jì)需要避免原來設(shè)計(jì)當(dāng)中的缺陷。后來美國一項(xiàng)以沖突矩陣為基礎(chǔ)的專利解決了這個(gè)問題。這個(gè)專利是從三十九個(gè)通用工程參數(shù)當(dāng)中選擇一對特性參數(shù)：1）提高質(zhì)量的參數(shù)：物體所產(chǎn)生的有害因素，可以對螺母或者螺栓減少磨損。2）可以造成負(fù)面影響的參數(shù)：制造精度，全新的改進(jìn)有可能造成制造的困難。然后把上面的兩個(gè)參數(shù)代進(jìn)沖突矩陣，可以得到下面四條發(fā)明理論，即是：維數(shù)變化、小對稱、拋棄與復(fù)制、修復(fù)。通過分析維數(shù)變化以及小對稱這兩條發(fā)明原理可知，經(jīng)過創(chuàng)新的呆扳手工作面的某些點(diǎn)可以和螺母或者螺栓的側(cè)面相接觸，而不僅僅是接觸棱邊，因此解決了這個(gè)問題。

通過這個(gè)實(shí)例可以說明，機(jī)械產(chǎn)品的某些參數(shù)或者特性進(jìn)行改進(jìn)之后會造成其他參數(shù)和特性的惡化，可以通過沖突矩陣來解決這種技術(shù)沖突，這說明在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用TRIZ理論時(shí)具有價(jià)值的。

2.3.某飛機(jī)的航空發(fā)動機(jī)引擎罩的創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例

某飛機(jī)的航空發(fā)動機(jī)引擎罩在設(shè)計(jì)時(shí)，表現(xiàn)出來的技術(shù)沖突是：一方面希望發(fā)動機(jī)可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發(fā)動機(jī)罩和地面之間的距離可以不減少。把它轉(zhuǎn)化為物理沖突：應(yīng)該將發(fā)動機(jī)罩的直徑加大，這樣有利于吸入空氣，但是直徑又不宜過大，避免機(jī)罩和路面的距離減少。

這個(gè)物理沖突可以用空間分離原理進(jìn)行解決?？臻g分離所對應(yīng)的發(fā)明原理當(dāng)中有No.4不對稱原理。根據(jù)這個(gè)原理，可以把原來的對稱設(shè)計(jì)變更為不對稱的設(shè)計(jì)。如下圖所示。

圖1：發(fā)動機(jī)罩改進(jìn)設(shè)計(jì)方案示意圖

3.結(jié)束語

第4篇：triz理論論文范文

關(guān)鍵詞 TRIZ理論 技術(shù)創(chuàng)新 企業(yè) 專利

一、引言

人類社會經(jīng)過幾百年的發(fā)展，積累了一大批創(chuàng)新成果，專利創(chuàng)新成果是其中的重要組成部分。近年來，人們在分析了世界近250萬份高水平發(fā)明專利的基礎(chǔ)上，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，建立了一個(gè)由解決技術(shù)、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法及算法組成的綜合理論體系，即TRIZ理論體系。相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，如試錯(cuò)法、頭腦風(fēng)暴法等，TRIZ理論具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢，它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，而不再是隨機(jī)的行為。實(shí)踐證明，運(yùn)用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它能夠幫助我們系統(tǒng)的分析問題情境，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾，它能夠準(zhǔn)確確定問題探索方向，不會錯(cuò)過各種可能，而且它能夠幫助我們突破思維障礙，打破思維定式，以新的視覺分析問題，進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)化規(guī)律預(yù)測未來發(fā)展趨勢，幫助我們開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。TRIZ是專門研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論，目前已建立一系列的普適性工具幫助設(shè)計(jì)者盡快獲得滿意的領(lǐng)域解。它是指導(dǎo)人們創(chuàng)造性解決問題并提供科學(xué)的方法、法則。因此，TRIZ可以廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)造性地解決問題。不僅在前蘇聯(lián)得到廣泛應(yīng)用，在美國的很多企業(yè)特別是大企業(yè)，如波音、通用、克萊斯勒、摩托羅拉等的新產(chǎn)品開發(fā)都得到了應(yīng)用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年，三星電子采用TRIZ理論指導(dǎo)項(xiàng)目研發(fā)而節(jié)約相關(guān)成本15億美元，同時(shí)通過在67個(gè)研發(fā)項(xiàng)目中運(yùn)用TRIZ技術(shù)成功申請了52項(xiàng)專利。

二、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新意義

當(dāng)今世界已進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在知識經(jīng)濟(jì)興起和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中，國際競爭日趨激烈，國家核心競爭力越來越表現(xiàn)為對知識創(chuàng)新成果和知識產(chǎn)權(quán)資源的培育、配置和調(diào)控能力，知識產(chǎn)權(quán)成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性資源和競爭力的核心要素。國際經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)踐表明，自主知識產(chǎn)權(quán)和自主創(chuàng)新能力已成為綜合競爭力的決定性要素，利用知識產(chǎn)權(quán)贏得市場競爭的先機(jī)已成為國際競爭的重要方式和手段。國務(wù)院于2008年實(shí)施《國家知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略綱要》，2013年2月，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力的意見》，《意見》提出，到2015年，企業(yè)發(fā)明專利申請和授權(quán)量實(shí)現(xiàn)翻一番。知識產(chǎn)權(quán)工作已進(jìn)入企業(yè)主要需求階段，全社會知識產(chǎn)權(quán)意識顯著增強(qiáng)，知識產(chǎn)權(quán)法制環(huán)境明顯優(yōu)化，知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和管理能力顯著提高。隨著知識產(chǎn)權(quán)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，專利的質(zhì)量與授權(quán)率卻有了一定程度的下滑，究其原因，一方面固然是越來越多的公開專利使得后繼的專利難以超越；另一方面，粗獷型創(chuàng)新使得很多有價(jià)值的專利被無效，這既是對創(chuàng)新成果的浪費(fèi)，也是對人力、物力的大量浪費(fèi)。通過TRIZ引導(dǎo)，培育企業(yè)創(chuàng)新意識，增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的能力，提高專利的質(zhì)量，不僅有利于提高企業(yè)的核心競爭力，還可以通過專利等知識產(chǎn)權(quán)成果來贏得應(yīng)得的市場份額。

三、TRIZ理論體系

現(xiàn)代TRIZ理論體系主要包括創(chuàng)新思維方法與問題分析方法、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、技術(shù)矛盾解決原理、創(chuàng)新問題標(biāo)準(zhǔn)解法、發(fā)明問題解決算法、基于物理與化學(xué)等工程學(xué)原理而構(gòu)建的知識庫等六大方面，其中應(yīng)用廣泛的是其前面四個(gè)方面，創(chuàng)新思維方法與問題分析方法理論中提供了如何系統(tǒng)分析問題的科學(xué)方法。例如，多屏幕法、STC法、金魚法、小人法等；而對于復(fù)雜問題的分析，則包含了科學(xué)的問題分析建模方法――“物―場”分析法，它可以幫助快速確認(rèn)核心問題，發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則給出了產(chǎn)品發(fā)展的演化規(guī)律，可預(yù)測未來發(fā)展趨勢，開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品；技術(shù)矛盾解決原理給出了不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循的40個(gè)創(chuàng)新原理，針對具體的技術(shù)矛盾，可以基于這些創(chuàng)新原理、結(jié)合工程實(shí)際尋求具體的解決方案；創(chuàng)新問題標(biāo)準(zhǔn)解法給出了問題解決的流程。目前，TRIZ理論在產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)難題解決等工程中的成功應(yīng)用已經(jīng)逐漸引起人們的關(guān)注。

四、TRIZ企業(yè)應(yīng)用模式

創(chuàng)新是民族發(fā)展之魂，技術(shù)創(chuàng)新可直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，是創(chuàng)新的主體力量，而企業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)社會的細(xì)胞，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新強(qiáng)則國強(qiáng)，對企業(yè)員工進(jìn)行科學(xué)的創(chuàng)新思維引導(dǎo)，使之在工作中能不斷迸發(fā)靈感、進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新，實(shí)是利國利民之舉，亦是中國夢之基石。不論企業(yè)大小，通過組織企業(yè)員工不定期參加創(chuàng)新培訓(xùn)與學(xué)習(xí)、通過定期舉辦的TRIZ創(chuàng)新交流沙龍等多種形式對員工進(jìn)行創(chuàng)新思維引導(dǎo)，在企業(yè)內(nèi)形成創(chuàng)新之氛圍，不僅有利于企業(yè)長期穩(wěn)定、促進(jìn)企業(yè)文化的發(fā)展、提高企業(yè)的創(chuàng)新能力，還有利于企業(yè)員工間的交流，增強(qiáng)企業(yè)凝聚力。

TRIZ在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用模式通常有下面幾種：一種是企業(yè)技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)TRIZ相關(guān)理論與方法，自行提出改進(jìn)或創(chuàng)新方案，解決企業(yè)技術(shù)難題。二是企業(yè)技術(shù)人員提出技術(shù)難題遞交給TRIZ專家，由TRIZ專家給出改進(jìn)或創(chuàng)新方案。三是在TRIZ創(chuàng)新專家的指導(dǎo)下，企業(yè)技術(shù)人員參與，由TRIZ專家主導(dǎo)給出改進(jìn)或創(chuàng)新方案。一般情況下，上述三種TRIZ創(chuàng)新應(yīng)用模式中，第一種模式適合技術(shù)實(shí)力雄厚的大、中型企業(yè)；第二種模式適合一些中、小型企業(yè)；第三種模式適合一些小型企業(yè)。

總之，在知識經(jīng)濟(jì)興起和經(jīng)濟(jì)全球化、國際競爭日趨激烈的當(dāng)前形勢下，在企業(yè)中進(jìn)行TRIZ創(chuàng)新思維引導(dǎo)、培育創(chuàng)新氛圍是很有必要的。具體到TRIZ在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用，針對不同規(guī)模與技術(shù)儲備的企業(yè)，通常存在三種應(yīng)用模式，但具體情況是復(fù)雜的，有可能一個(gè)企業(yè)存在多種應(yīng)用模式，也有可能某一小型企業(yè)員工能自行應(yīng)用TRIZ相關(guān)理論與方法，自行提出改進(jìn)或創(chuàng)新方案等情況的出現(xiàn)，但從整個(gè)社會應(yīng)用與推廣的角度，上述三種模式還是適用的。

（張開驍單位為河海大學(xué)理學(xué)院；陳禮明單位為梅山鋼鐵公司培訓(xùn)中心；屈天鵬單位為蘇州大學(xué)鋼鐵研究院；張佳妮單位為南京申云知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司）

參考文獻(xiàn)

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第5篇：triz理論論文范文

一、TRIZ物場模型在綜合實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)中的作用

TRIZ物場模型的物場分析方法是一種與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的問題建模手段，它從物質(zhì)和場的角度分析和構(gòu)造最小技術(shù)系統(tǒng)，而它所構(gòu)造的系統(tǒng)則是為完成某些功能而存在的。將TRIZ的物場模型分析方法對高校專業(yè)建設(shè)進(jìn)行分析，說明了高校綜合實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的重要性。TRIZ物場模型的物場模型中，存在兩個(gè)物體S1及S2和一個(gè)場F。物體S1的輸出是由物體S2在某些場（能量類型工具）的作用下出現(xiàn)的。在高校專業(yè)建設(shè)中，學(xué)生是S1，教師是S2，而完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系就是場F。學(xué)生S1在完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系這個(gè)場F的平臺上，在教師S2的指導(dǎo)下理論結(jié)合實(shí)際，經(jīng)過大學(xué)培養(yǎng)成為合格的畢業(yè)生。所以，高等教育的作用就是建立完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系這個(gè)場，通過第二種物體即教師S2作用于第一個(gè)物體學(xué)生S1，使學(xué)生借助綜合實(shí)踐教學(xué)體系這個(gè)場獲得正能量，即能力、素質(zhì)、水平的全面提高。這就構(gòu)成了S1的輸出。也就是說，在這樣一個(gè)高等教育系統(tǒng)中，學(xué)生聰明好學(xué)，綜合實(shí)踐教學(xué)體系完善，如果指導(dǎo)教師的能力不足，整個(gè)實(shí)踐教學(xué)模塊就會有缺陷，因此，好的大學(xué)要有好的師資。如果綜合實(shí)踐教學(xué)體系完善，指導(dǎo)教師非常優(yōu)秀，但學(xué)生主觀出問題，實(shí)踐教學(xué)模塊也會出現(xiàn)矛盾；但是指導(dǎo)教師和學(xué)生均非常優(yōu)秀，然而綜合實(shí)踐教學(xué)體系卻不完善，那么實(shí)踐教學(xué)模塊就無法正常運(yùn)行。因此，學(xué)生和教師之間的互動需要綜合實(shí)踐教學(xué)體系這個(gè)場來完成。南京信息工程大學(xué)材料專業(yè)在專業(yè)建設(shè)過程中，將學(xué)校和企業(yè)緊緊結(jié)合為一體，在綜合實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)方面做了一些工作。

二、利用分割原理、拋棄與再生原理、動態(tài)化原理等建設(shè)綜合實(shí)踐教學(xué)體系

構(gòu)建完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系就是要在TRIZ物場模型中更好發(fā)揮場的功能，使學(xué)生這個(gè)第一物質(zhì)，在畢業(yè)時(shí)能夠獲得扎實(shí)的理論知識、較高的素質(zhì)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力。然而，實(shí)踐內(nèi)容也會有沖突。例如，在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)了讓學(xué)生接觸面寬，那么就削弱了精，反之亦然。這就是TRIZ所指的技術(shù)矛盾。TRIZ提出了空間分離、時(shí)間分離、條件分離、整體與部分分離等四種分離方法來實(shí)現(xiàn)矛盾雙方的分開。依據(jù)這一原理，把一個(gè)整體分成若干相對獨(dú)立的部分，而每個(gè)部分則發(fā)揮各自的作用。因此，南京信息工程大學(xué)材料專業(yè)的綜合實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)置了企業(yè)實(shí)習(xí)、學(xué)校課程實(shí)驗(yàn)、企業(yè)工程訓(xùn)練、論文設(shè)計(jì)和課外企業(yè)科技活動五個(gè)模塊。企業(yè)實(shí)習(xí)模塊解決了接觸面寬的問題，訓(xùn)練模塊解決了精的問題。企業(yè)實(shí)習(xí)課包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、金屬冷加工實(shí)習(xí)、金屬熱加工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)。而企業(yè)工程訓(xùn)練課模塊設(shè)置了磁性材料制備訓(xùn)練、焊接訓(xùn)練等。這樣，綜合實(shí)踐教學(xué)體系分的五個(gè)模塊構(gòu)建形成了“五位一體”的綜合實(shí)踐教學(xué)體系，將學(xué)校和企業(yè)緊緊結(jié)合為一體。TRIZ的動態(tài)化原理與學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課建設(shè)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)課的名稱和內(nèi)容依據(jù)情況適時(shí)調(diào)整和更新，實(shí)驗(yàn)課模塊處于動態(tài)中。TRIZ的拋棄與再生原理與學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課建設(shè)相結(jié)合，不斷拋棄或改變實(shí)驗(yàn)課中已經(jīng)過時(shí)的和無用的部分內(nèi)容，同時(shí)在拋棄或改變過程中迅速補(bǔ)充新鮮的部分。也就是說，實(shí)驗(yàn)課模塊建設(shè)中要需要經(jīng)常放棄陳舊內(nèi)容和補(bǔ)充新工藝、新材料、新設(shè)施的內(nèi)容。因此，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度情況不斷選擇和調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合學(xué)生就業(yè)和行業(yè)需求的特點(diǎn)，針對部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或項(xiàng)目中的部分內(nèi)容進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，特別是把老師的科學(xué)研究題目和實(shí)習(xí)基地的企業(yè)課題引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不斷變更實(shí)驗(yàn)科目，適時(shí)充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力及基本素質(zhì)。如此對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的翻新，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)體系逐漸趨于完善。與企業(yè)共同建立的實(shí)習(xí)基地也是TRIZ的物質(zhì)—場理論的很好應(yīng)用。因?yàn)榇髮W(xué)沒有生產(chǎn)基地，只有依靠企業(yè)完成對學(xué)生的實(shí)訓(xùn)。也就是說，在技術(shù)系統(tǒng)中的三個(gè)要素，即物質(zhì)S1、物質(zhì)S2和場F三者都無法實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的實(shí)訓(xùn)。因此在物質(zhì)—場模型中必須引入另外一種物質(zhì)S3也就是企業(yè)才能保證技術(shù)系統(tǒng)的完整。因此，在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，本專業(yè)積極與企業(yè)聯(lián)系溝通，竭力打造物質(zhì)—場理論中的物質(zhì)S3，強(qiáng)化實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)與企業(yè)的聯(lián)系。近幾年本專業(yè)在南京、高淳、揚(yáng)州、江都、如皋、通州等地建立了校外實(shí)習(xí)基地，使學(xué)生通過實(shí)習(xí)訓(xùn)練環(huán)節(jié)在實(shí)踐中得到真正的鍛煉。經(jīng)過近幾年“五位一體”的綜合實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，形成了基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)動手能力強(qiáng)的人才培養(yǎng)特色，促進(jìn)了專業(yè)建設(shè)的發(fā)展，取得了滿意的結(jié)果。近幾年本專業(yè)出版了專業(yè)教材包括專著9部，建立了20余家實(shí)習(xí)基地，承擔(dān)了數(shù)十項(xiàng)企業(yè)提出的項(xiàng)目。材料專業(yè)學(xué)生在綜合實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)中積極參與教師的科研項(xiàng)目，并與教師一起申報(bào)發(fā)明專利150項(xiàng)，已獲得授權(quán)專利111項(xiàng)，其中不少授權(quán)的專利成果已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。學(xué)生在綜合實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)中，積極參加各種類型的學(xué)科競賽和國家及省級大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，連續(xù)幾年取得了優(yōu)秀的成績。本專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)率近幾年來穩(wěn)居95%以上，一直處于同類型專業(yè)的前列。學(xué)生畢業(yè)后分配到社會的不同崗位上，表現(xiàn)出良好的素質(zhì)，得到了社會的認(rèn)可。

本文結(jié)合TRIZ原理，分析了建立完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系的重要性。經(jīng)過多年來TRIZ原理的應(yīng)用實(shí)踐，在專業(yè)建設(shè)中建立了完善的綜合實(shí)踐教學(xué)體系，在培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面做了有益的探索。

第6篇：triz理論論文范文

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新基地 高等教育 創(chuàng)新實(shí)踐

[中圖分類號] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）10-0005-03

“高校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地和搖籃，肩負(fù)著重要的歷史使命，必須全方位更新觀念，把培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力作為教育改革的核心。”如何在新方法、新理論的指引下更好地進(jìn)行創(chuàng)新教育，成為各高校高等教育研究的重中之重。

一、機(jī)電創(chuàng)新中心簡介

哈爾濱工程大學(xué)科技創(chuàng)新實(shí)踐中心（簡稱創(chuàng)新中心）是省級教學(xué)示范中心的重要組成部分，是組織和指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動的基地。基地以創(chuàng)新課程為牽引，以科技競賽和學(xué)生科研立項(xiàng)為橫向基礎(chǔ)，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)綜合創(chuàng)新平臺和各項(xiàng)科技賽事支撐平臺。

創(chuàng)新中心實(shí)行開放式管理，其宗旨是“倡導(dǎo)科技創(chuàng)新，投身創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)創(chuàng)新精神”。創(chuàng)新中心具有幾個(gè)資源平臺，如全國機(jī)器人大賽、每年在哈爾濱工程大學(xué)舉辦的全國大學(xué)生創(chuàng)新大賽和國際雪雕大賽。借助這些平臺，我們在本科生的課程中開設(shè)了TRIZ概論、機(jī)器人概論、機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐、探索機(jī)械創(chuàng)新、競賽機(jī)器人探索、雪雕藝術(shù)設(shè)計(jì)等課程進(jìn)行創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新技法和創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識等創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和基本技能、實(shí)踐動手能力的訓(xùn)練；通過大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目、科技活動和科技競賽等科技創(chuàng)新活動進(jìn)行科研訓(xùn)練和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、創(chuàng)新教育的構(gòu)建模式

學(xué)生課外科技活動的開展使課外教學(xué)與課內(nèi)教學(xué)得到良好的有機(jī)結(jié)合，要想使課外科技活動日?；⑵占盎?，讓更多的學(xué)生有熱情參與進(jìn)來，制度建設(shè)至關(guān)重要。平臺的構(gòu)建如果沒有制度作為保障，很難得到長期、有效地開展。根據(jù)賽事和科技活動內(nèi)容的不同，學(xué)生們需要投入的時(shí)間和精力也大不相同，如果解決不好這個(gè)問題，就會與課內(nèi)教學(xué)發(fā)生沖突，學(xué)生不但不能得到良好的實(shí)踐鍛煉，反而會影響其正常學(xué)業(yè)。在這些年的實(shí)踐及與相關(guān)兄弟院校的學(xué)習(xí)的交流中，我們總結(jié)出如圖1的創(chuàng)新教育模式，并根據(jù)該創(chuàng)新模式，擴(kuò)展以下幾點(diǎn)。

（一）構(gòu)建知識基礎(chǔ)，課程引導(dǎo)實(shí)踐

學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動不能僅靠熱情，還要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，只有這樣才能萌發(fā)出更好的想法。幾年來，機(jī)電創(chuàng)新中心在設(shè)計(jì)方法學(xué)的創(chuàng)新技法和創(chuàng)新思維方式、機(jī)電一體化試驗(yàn)技術(shù)、機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作、機(jī)器人技術(shù)、可編程序控制器原理與應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面引入創(chuàng)新的思想。比如在機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)對各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，對每種機(jī)構(gòu)能完成什么功能進(jìn)行深入剖析，全天開放機(jī)構(gòu)模型展室，讓學(xué)生隨時(shí)都可以了解到各種典型機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和功能，并舉一反三，通過課程設(shè)計(jì)和大作業(yè)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練；在機(jī)電一體化試驗(yàn)技術(shù)課程內(nèi)，訓(xùn)練學(xué)生如何根據(jù)需求完成一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)，掌握原理圖的設(shè)計(jì)方法，PCB圖的設(shè)計(jì)方法和技巧，也就是教學(xué)生完成如何將一個(gè)概念變成一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的過程。通過課堂教學(xué)使學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識得到提高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。我們開設(shè)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法課程，專門教授學(xué)生創(chuàng)新方法與創(chuàng)新原理，尤其是TRIZ理論。在課堂上，教師通過實(shí)例來講解介紹創(chuàng)新方法，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)方法去解決實(shí)際問題，這種訓(xùn)練更能激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)新思維。

（二）開放實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提供創(chuàng)新溫床

實(shí)踐是教育教學(xué)最有力的支撐與補(bǔ)充，開放的實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生們的創(chuàng)新活動提供了良好的環(huán)境保障和場地設(shè)備支持。通過科研立項(xiàng)、科技競賽等多種教學(xué)組織形式，以合作式、研究式為主的學(xué)習(xí)方式，拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)的空間。學(xué)生可以通過課堂內(nèi)外、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外、精品課網(wǎng)站、圖書館等多種方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室空間的約束，擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空間。目前，中心將各創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開放給學(xué)生進(jìn)行科研活動，中心實(shí)驗(yàn)室盡量做到時(shí)間、內(nèi)容、對象上的全面開放。實(shí)驗(yàn)室日平均開放8小時(shí)；設(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目71%開放。中心實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)大平臺建立了完善的開放管理系統(tǒng)，中心實(shí)驗(yàn)室管理全面開放，井然有序。科技創(chuàng)新逐漸成為校園里最時(shí)尚的事情，學(xué)生們以科研立項(xiàng)為榮，以從事創(chuàng)新為樂。

（三）大賽激發(fā)興趣，成績考驗(yàn)政策

各項(xiàng)大賽的舉辦，對拓展大學(xué)生視野的前沿化、創(chuàng)新化具有積極作用，激發(fā)了學(xué)生參與各項(xiàng)賽事的興趣。隨著國內(nèi)外各項(xiàng)學(xué)生科技賽事的蓬勃發(fā)展，賽事難度的加大對參賽學(xué)校及參賽學(xué)生提出了更高的要求，這在激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力大幅提高的同時(shí)也考驗(yàn)了學(xué)校在學(xué)生科技創(chuàng)新活動方面的制度和政策是否具有創(chuàng)新性和時(shí)效性。哈爾濱工程大學(xué)學(xué)生在連續(xù)六屆全國大學(xué)機(jī)器人電視大賽中，獲得了兩次亞軍、兩次八強(qiáng)及一次特別表演獎，參賽隊(duì)每次都能取得驕人的成績，這正是學(xué)校政策具有創(chuàng)新性與時(shí)效性的良好驗(yàn)證。參加一屆機(jī)器人大賽需要15-25個(gè)學(xué)生投入近十個(gè)月的時(shí)間做賽前準(zhǔn)備。因?yàn)榇筚愔惶峁┍荣愐?guī)則，而設(shè)計(jì)方案和機(jī)器人的制作，甚至連比賽場地的制作都需要學(xué)生親自動手來完成。在參加完第一屆比賽后，課題組立刻調(diào)整參賽模式，將課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動結(jié)合起來。這樣，參賽學(xué)生在參賽時(shí)間上就得到了充分的保證，為比賽的成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在連續(xù)三年的黑龍江省大學(xué)生TRIZ大賽中，創(chuàng)新基地輔助學(xué)生創(chuàng)新作品獲得一等獎3項(xiàng)，二等獎11項(xiàng)，三等獎32項(xiàng)。

（四）建立傳承社團(tuán)，擴(kuò)大橫縱交流

學(xué)生社團(tuán)是學(xué)生自主管理的組織，社團(tuán)有助于將已形成的發(fā)展體系傳承下去。通過各類特色的科技創(chuàng)新社團(tuán)，學(xué)生們能夠充分發(fā)揮自己的聰明才智，將新穎的想法付諸行動并得以實(shí)現(xiàn)。中心的TRIZ協(xié)會是黑龍江省創(chuàng)新方法會在哈爾濱高校協(xié)助創(chuàng)建的第一個(gè)學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)，在每年舉辦的TRIZ大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中起到了重要作用，而機(jī)器人協(xié)會社團(tuán)則在全國機(jī)器人大賽中擔(dān)當(dāng)了重要角色。這些社團(tuán)經(jīng)常舉辦學(xué)術(shù)講座和交流，形成了一股強(qiáng)大的創(chuàng)新之風(fēng)，吹進(jìn)校園的每一個(gè)角落，激發(fā)了每一位學(xué)生的創(chuàng)新靈感。社團(tuán)活動帶領(lǐng)新學(xué)生盡快融入科技創(chuàng)新之中，也為學(xué)生橫向與同年級、縱向與高低年級學(xué)生的相互交流輔導(dǎo)提供了便利。

（五）領(lǐng)導(dǎo)高度重視，完善獎勵制度

校方的大力支持與獎勵制度能夠激發(fā)起師生們的創(chuàng)新熱情。哈爾濱工程大學(xué)正在向特色鮮明的高水平研究型大學(xué)邁進(jìn)，學(xué)校制定了激勵學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動的獎勵制度。2003年學(xué)校出臺了《哈爾濱工程大學(xué)課外學(xué)術(shù)科技活動獎勵辦法（試行）》，經(jīng)過三年的實(shí)踐，于2005年末將此文件廢止。在此基礎(chǔ)上，為表彰在校內(nèi)外學(xué)術(shù)科技活動中做出突出貢獻(xiàn)的學(xué)生和教師，充分調(diào)動廣大學(xué)生、教師參與學(xué)生學(xué)術(shù)科技競賽的積極性，加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，根據(jù)學(xué)校《本科教育教學(xué)工作“九大體系”、“十大工程”文件匯編》中關(guān)于“教育教學(xué)激勵體系”的有關(guān)規(guī)定，頒布了《哈爾濱工程大學(xué)學(xué)生學(xué)術(shù)科技活動表彰獎勵辦法》。在新的獎勵辦法中，根據(jù)賽事的不同，學(xué)生可獲得0.5至7個(gè)創(chuàng)新學(xué)分，并可獲得100元至15000元的表彰獎勵金，對于特別優(yōu)秀的學(xué)生，經(jīng)學(xué)校討論決定后可直接以科技創(chuàng)新人才免試攻讀碩士研究生，課題組成員所指導(dǎo)的學(xué)生中已有10多人被保送攻讀碩士研究生。隨著學(xué)校的發(fā)展，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的親切關(guān)懷和教務(wù)處、校辦、實(shí)驗(yàn)室與資產(chǎn)管理處等有關(guān)部門的積極支持下，一系列有利于學(xué)生科技創(chuàng)新活動發(fā)展的政策相繼出臺，這使得學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動、教師進(jìn)行指導(dǎo)的熱情進(jìn)一步高漲，學(xué)校的學(xué)生科技創(chuàng)新活動正在向著更高的臺階邁進(jìn)。

三、創(chuàng)新中心建設(shè)的啟示

為進(jìn)一步充分發(fā)揮創(chuàng)新中心在培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的作用，加強(qiáng)本科生的創(chuàng)新基地建設(shè)，結(jié)合哈爾濱工程大學(xué)創(chuàng)新基地建設(shè)的實(shí)踐，根據(jù)機(jī)械學(xué)科的特點(diǎn)，根據(jù)我校堅(jiān)持培養(yǎng)“具有堅(jiān)定信念與創(chuàng)新精神、視野寬、基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)、素質(zhì)優(yōu)的可靠頂用人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，中心指定了以下建設(shè)發(fā)展思路。

（一）優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)踐基地的導(dǎo)師隊(duì)伍，充分發(fā)揮指導(dǎo)教師在創(chuàng)新中心的作用

為創(chuàng)新基地配備高水平、有責(zé)任心的導(dǎo)師隊(duì)伍，這對學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。一方面，我們聘請校內(nèi)學(xué)術(shù)水平較高的專家教授做理論上的指導(dǎo)，選擇具有很強(qiáng)工程背景經(jīng)驗(yàn)的教師參與學(xué)生的創(chuàng)新活動；另一方面，要考察教師的責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神，對學(xué)生的指導(dǎo)需要耐心和方法，把這樣的教師充實(shí)到隊(duì)伍里。嘗試定期對導(dǎo)師在創(chuàng)新基地指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動的業(yè)績進(jìn)行評估，建立相應(yīng)的獎勵機(jī)制，在教師的工作量核算、評優(yōu)晉級等方面給予充分肯定及鼓勵，從而調(diào)動教師參與創(chuàng)新指導(dǎo)的工作熱情；對缺乏熱情的教師及時(shí)淘汰，對全身心投入的教師及時(shí)引進(jìn)，形成導(dǎo)師隊(duì)伍有進(jìn)有出、有序流動、不斷優(yōu)化的良好局面。

（二）創(chuàng)新基地要形成積極向上、濃厚的創(chuàng)新文化氛圍

這對于引發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新激情，促進(jìn)創(chuàng)新基地發(fā)展至關(guān)重要。具體措施包括：積極舉辦各種學(xué)術(shù)交流、校際交流活動，如聽取專家報(bào)告、參與相關(guān)的學(xué)術(shù)論壇等；與國內(nèi)外一流院校建立良好的關(guān)系，經(jīng)常邀請外校、外國專家來基地講學(xué)；努力支持基地的大學(xué)生參與重要的國際大賽，這些大賽提升學(xué)生了從事創(chuàng)新實(shí)踐活動的興趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，推動濃厚的創(chuàng)新氛圍的形成；籌劃舉辦各種創(chuàng)新實(shí)踐比賽，鼓勵學(xué)生參加國內(nèi)外舉辦的各種創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，實(shí)施創(chuàng)新獎勵機(jī)制，加大獎勵力度，激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)意識，形成熱衷創(chuàng)新、爭相創(chuàng)新的局面。

（三）創(chuàng)新基地實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置是創(chuàng)新實(shí)踐基地工作的核心，是大學(xué)生參與各項(xiàng)賽事的橋梁

實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置可以采取兩種辦法。一種是結(jié)合教師科研項(xiàng)目的延伸，教師把科研項(xiàng)目中的部分內(nèi)容，需要多人密切配合協(xié)作才能完成的綜合項(xiàng)目，通過任務(wù)分解，確立創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，并從科學(xué)性、創(chuàng)新性等方面入手，從理論和實(shí)踐上指導(dǎo)學(xué)生來參與。哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院教師通過所主持的風(fēng)力發(fā)電、康復(fù)機(jī)器人等項(xiàng)目，指導(dǎo)大學(xué)生參與了幾項(xiàng)大賽，均獲得佳績，這對基地的運(yùn)行起到了非常大的作用。另一種是建立創(chuàng)新性項(xiàng)目題庫，學(xué)生自己提出創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目?；孛恳荒甓枷蚋鲗I(yè)的教師開展對學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的課題征集活動，并邀請創(chuàng)新基地教師論證評審所征集的課題，從中選出有研究價(jià)值的題目納入課題庫。學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐立項(xiàng)主要從課題庫中選題，也可以由學(xué)生自定課題，再經(jīng)創(chuàng)新基地教師論證評審，進(jìn)入課題庫。大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的選題立項(xiàng)應(yīng)考慮項(xiàng)目課題的科技含量與水平、創(chuàng)新項(xiàng)目的社會與經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及學(xué)生對該項(xiàng)目開展研究的可行性等。學(xué)生可以組織研究團(tuán)隊(duì)從課題庫中選題申報(bào)立項(xiàng)，再由創(chuàng)新基地教師進(jìn)行評審，確定是否提供資助。其中，提供資助的項(xiàng)目可分為重點(diǎn)資助項(xiàng)目和一般資助項(xiàng)目?；貙?shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置首先要注重創(chuàng)新性和實(shí)踐性，要優(yōu)選能夠激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣、啟發(fā)創(chuàng)新思維、鍛煉動手能力的項(xiàng)目。實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置不僅要注重體現(xiàn)自身專業(yè)背景，實(shí)現(xiàn)對專業(yè)知識的創(chuàng)新理解和運(yùn)用，還要注意充分考慮相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識，充分實(shí)現(xiàn)學(xué)科的交叉融合。另外，實(shí)踐項(xiàng)目要杜絕低水平重復(fù)，注意及時(shí)更新。

四、取得的成果

創(chuàng)新中心支持啟航杯、五四杯、全國大學(xué)生TRIZ大賽、全國機(jī)器人大賽、全國雪雕比賽、全國“挑戰(zhàn)杯”等各種賽事的校內(nèi)創(chuàng)新立項(xiàng)，2011年共指導(dǎo)86組350人進(jìn)行創(chuàng)新活動；支持機(jī)電工程學(xué)院科技協(xié)會、TRIZ協(xié)會、機(jī)器人3636363協(xié)會、救援機(jī)器人協(xié)會、雪雕工作室的科技創(chuàng)新活動，2011年共有300人常年在基地進(jìn)行創(chuàng)新活動；舉辦主題為“機(jī)電工程學(xué)院科研立項(xiàng)專題指導(dǎo)及專利申請指導(dǎo)”、機(jī)電工程學(xué)院“五四杯”專題指導(dǎo)、“科創(chuàng)之路與你同行”等科創(chuàng)沙龍，引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新，共有913人參加科創(chuàng)沙龍活動。2011年中心開設(shè)5門實(shí)踐課程共計(jì)420學(xué)時(shí)，有1255名學(xué)生選修。將課外培訓(xùn)納入正規(guī)教學(xué)體系，使分散、無序的課外培訓(xùn)規(guī)范化、有序化。中心以課外科技小組、機(jī)器人協(xié)會、雪雕工作室為主體搭建科研平臺。中心組織學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)、申報(bào)和實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新研究項(xiàng)目。2011年度共有五件作品參加國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，校大學(xué)生科研立項(xiàng)第一批立項(xiàng)我院普通型14個(gè)，引導(dǎo)性4個(gè)，重大型9個(gè)；第二批科研立項(xiàng)我院普通型14個(gè)，引導(dǎo)性9個(gè)，重大型8個(gè)，共有221名學(xué)生參加立項(xiàng)、26位教師參與指導(dǎo)立項(xiàng)。各個(gè)協(xié)會的科技活動，以學(xué)生自主管理和學(xué)習(xí)為主體，教師指導(dǎo)協(xié)調(diào)指導(dǎo)為輔，這構(gòu)成了創(chuàng)新基地的活動主旋律之一。以組織和參加機(jī)械類、工業(yè)設(shè)計(jì)類為主的重大學(xué)科競賽為檢測平臺，中心積極組織指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生機(jī)器人電視大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、國際雪雕比賽、校“五四杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等各種賽事活動。通過競賽來檢驗(yàn)中心的培訓(xùn)效果，繼而形成以競賽帶培訓(xùn)、競賽促培訓(xùn)的培訓(xùn)模式，以完成創(chuàng)新基地檢測平臺的構(gòu)建。

中心將積極探索并初步形成指導(dǎo)教師-高年級學(xué)生-低年級學(xué)生交叉融合的團(tuán)隊(duì)合作模式和高素質(zhì)本科創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式，將基地建設(shè)成為創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革的示范中心，為學(xué)生們自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐、積極創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)開辟出更加廣闊的學(xué)習(xí)空間。中心獲得省優(yōu)秀教學(xué)成果獎6項(xiàng)，教師發(fā)表的教學(xué)論文19篇，中心承擔(dān)的教學(xué)研究項(xiàng)目14項(xiàng)。

五、結(jié)束語

創(chuàng)新實(shí)踐基地是探索提高本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的新模式，其建設(shè)和運(yùn)行是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程，涉及導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置、獎懲機(jī)制、資金保障、軟硬條件建設(shè)等多個(gè)方面。本文結(jié)合作者所在的哈爾濱工程大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐基地兩年多的建設(shè)和運(yùn)行情況，對此進(jìn)行了初步探索，其模式還要在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，使其更具有效性和科學(xué)性。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 顧秉林，王大中，等.創(chuàng)新性實(shí)踐教育――基于高水平學(xué)科建設(shè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路[J].清華大學(xué)教育研究，2010（2）：1-5.

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第7篇：triz理論論文范文

關(guān)鍵詞：地方高校 機(jī)械工程 產(chǎn)學(xué)研合作教育 課程體系

地方高校如何準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)合理地構(gòu)建課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)高水平應(yīng)用型創(chuàng)新人才，是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)，地方高校產(chǎn)學(xué)研合作教育需要重點(diǎn)解決的問題[1]。不同高校采用不同的教學(xué)模式，構(gòu)建不同的課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)不同類型的創(chuàng)新人才[2，3]。以我校機(jī)械工程專業(yè)為例，主要研究地方高校機(jī)械工程專業(yè)課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，課程群和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)建，以及教學(xué)改革措施，為培養(yǎng)具有機(jī)械產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織管理以及經(jīng)營能力的創(chuàng)新人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4，5]。

1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

通過對國內(nèi)眾多開設(shè)機(jī)械工程專業(yè)的高校進(jìn)行調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，我國當(dāng)前和未來相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，機(jī)械工程專業(yè)的大多數(shù)本科畢業(yè)生將直接進(jìn)入生產(chǎn)一線，從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織管理等工作。因此，地方高校機(jī)械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)、人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，較系統(tǒng)地掌握機(jī)械工程專業(yè)寬廣的技術(shù)基礎(chǔ)知識，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用能力，能從事機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造，以及組織管理和市場經(jīng)營工作的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

2 課程體系建設(shè)

2.1 課程體系

2.2 課程群建設(shè)

14個(gè)模塊對應(yīng)著不同的課程群，通過課程群的建設(shè)完成對學(xué)生不同階段的培養(yǎng)。

人文管法社會知識模塊是培養(yǎng)學(xué)生的法律意識和人文修養(yǎng)，通過這個(gè)課程群的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)和人文社會素養(yǎng)，具有較強(qiáng)的社會責(zé)任感和良好的職業(yè)道德，較好的表達(dá)能力和交流能力。

質(zhì)量安全環(huán)保意識模塊是使學(xué)生了解本專業(yè)相關(guān)的方針政策、法律、法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識。

基本技能模塊是通過大學(xué)英語、專業(yè)英語、雙語教學(xué)課程的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生能較熟練地應(yīng)用英語進(jìn)行專業(yè)交流的能力，尤其是口頭和書面表達(dá)能力；通過計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)課程及其應(yīng)用實(shí)踐，使學(xué)生具備應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決一般技術(shù)問題的能力，為今后應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、分析、模擬和計(jì)算夯實(shí)基礎(chǔ)；通過信息檢索課程的學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)知識的基本方法，使學(xué)生具有持續(xù)學(xué)習(xí)和獨(dú)立獲取知識的能力。

自然科學(xué)知識模塊是通過數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)、電工電子學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生建模求解、設(shè)計(jì)計(jì)算、系統(tǒng)分析與預(yù)測能力，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，這是工科學(xué)生應(yīng)具備的基本功底。

專業(yè)基礎(chǔ)模塊是通過機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)等課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有本專業(yè)必需的機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、測試、工藝、操作等基本能力。

專業(yè)應(yīng)用模塊、專業(yè)訓(xùn)練模塊是通過機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)械工程設(shè)計(jì)、制造、性能檢測、質(zhì)量管理的原理與方法，通曉機(jī)械工程領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全技術(shù)規(guī)范等，使學(xué)生基本掌握本專業(yè)的分析問題、解決問題的能力。

工程機(jī)械模塊、起重與運(yùn)輸機(jī)械模塊是在綜合掌握機(jī)械工程專業(yè)知識基礎(chǔ)上，通過工程機(jī)械、起重與運(yùn)輸機(jī)械、電梯控制技術(shù)等課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)工程機(jī)械、起重與運(yùn)輸機(jī)械的設(shè)計(jì)制造、檢測控制、組織管理等知識的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，使學(xué)生具備本行業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及管理能力。

創(chuàng)新知識模塊、創(chuàng)新訓(xùn)練模塊是通過TRIZ理論與方法、專利寫作與申請等課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生

的創(chuàng)新意識，使學(xué)生初步具備機(jī)械工程專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與創(chuàng)新制造能力，能夠跟蹤本領(lǐng)域科技發(fā)展前沿和發(fā)展趨勢。

工程認(rèn)知實(shí)踐模塊、工程項(xiàng)目實(shí)踐模塊、工程崗位實(shí)踐模塊是通過各種教授講壇、企業(yè)家講壇、前沿知識講座、企業(yè)管理講座，使學(xué)生積累一定的機(jī)械工程企業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境下的綜合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械工程領(lǐng)域新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)組織管理、市場經(jīng)營工作的能力。

3 結(jié)束語

根據(jù)學(xué)校自身學(xué)科特色和優(yōu)勢，以及人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r，在產(chǎn)學(xué)研合作教育背景下進(jìn)行教學(xué)改革，提出產(chǎn)學(xué)研合作教育模式下“四層十四模塊”的課程體系，建立與產(chǎn)學(xué)研合作教育相匹配的課程群，推進(jìn)人才培養(yǎng)與企業(yè)相結(jié)合的模式，利用企業(yè)高技能人才和專家參與實(shí)踐教學(xué)，從而培養(yǎng)出高質(zhì)量能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求的機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：triz理論論文范文

論文摘要：產(chǎn)品創(chuàng)新是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是多學(xué)科的交叉。文章從企業(yè)微觀層面對與產(chǎn)品創(chuàng)新有關(guān)的功能、客戶需求和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的幾個(gè)維度進(jìn)行了研究和論述，企業(yè)在任何一個(gè)方面的改進(jìn)和提高都對產(chǎn)品創(chuàng)新的最終成功有著促進(jìn)作用。

一、引言

本文對產(chǎn)品創(chuàng)新涉及到的相關(guān)概念進(jìn)行了界定和解析．并討論了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的幾個(gè)維度和產(chǎn)品創(chuàng)新的悖論．希望糾正過于重視設(shè)計(jì)技巧．而忽視方法論研究的誤區(qū)，以期拋磚引玉，引起學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的思考．共同探索實(shí)行產(chǎn)品創(chuàng)新的有效路徑。

二、創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新

1．創(chuàng)新。目前．國內(nèi)學(xué)術(shù)界公認(rèn)“創(chuàng)新”的概念來源于熊比特的創(chuàng)新理論，比較權(quán)威的“創(chuàng)新”定義有兩個(gè)：

(1)2000年，聯(lián)合國經(jīng)合組織“在學(xué)習(xí)型經(jīng)濟(jì)中的城市與區(qū)域發(fā)展”報(bào)告中提出：“創(chuàng)新的涵義比發(fā)明創(chuàng)造更為深刻，它必須考慮在經(jīng)濟(jì)上的運(yùn)用．實(shí)現(xiàn)其潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。只有當(dāng)發(fā)明創(chuàng)造引入到經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，它才成為創(chuàng)新”；

(2)2004年，美國國家競爭力委員會在向政府提交的《創(chuàng)新美國》計(jì)劃中提出：“創(chuàng)新是把感悟和技術(shù)轉(zhuǎn)化為能夠創(chuàng)造新的市值、驅(qū)動經(jīng)濟(jì)增長和提高生活標(biāo)準(zhǔn)的新的產(chǎn)品、新的過程與方法和新的服務(wù)”。

從創(chuàng)新的概念中可以看出．只有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的發(fā)明創(chuàng)造才是創(chuàng)新，所以，在一個(gè)成熟的市場經(jīng)濟(jì)社會中。創(chuàng)新的主體應(yīng)該是企業(yè)．而企業(yè)經(jīng)營則應(yīng)該一切圍繞產(chǎn)品創(chuàng)新展開．產(chǎn)品創(chuàng)新能力已成為保持企業(yè)競爭力和維持國家可持續(xù)發(fā)展的核心能力之一。

2．產(chǎn)品創(chuàng)新。產(chǎn)品(包括有形產(chǎn)品和無形產(chǎn)品)是否為創(chuàng)新產(chǎn)品可以從不同的角度進(jìn)行判別

從企業(yè)的角度來看．可以分為自主創(chuàng)新和改進(jìn)創(chuàng)新兩大類。自主創(chuàng)新是指提出全新的產(chǎn)品工作原理或具有創(chuàng)造性的解決方案。自主創(chuàng)新具有高收益高風(fēng)險(xiǎn)的特性，尤其隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，自主創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)也成倍增加。

所以．很少有企業(yè)有這樣的實(shí)力進(jìn)行自主創(chuàng)新的設(shè)計(jì)開發(fā)。改進(jìn)創(chuàng)新則指在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對相應(yīng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，這是產(chǎn)品創(chuàng)新中最為普遍和常見的一類另外．即使對本企業(yè)而言是自主創(chuàng)新的產(chǎn)品也有可能在別的企業(yè)已經(jīng)不是原創(chuàng)產(chǎn)品．也有模型可以參考．所有完全意義上的自主創(chuàng)新已經(jīng)很少．99％以上的產(chǎn)品創(chuàng)新都屬于改進(jìn)創(chuàng)新。文獻(xiàn)也指出很多結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新只是對原有技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)性改進(jìn)。就可以帶來了很大的競爭優(yōu)勢。

對消費(fèi)者而言，并不在乎產(chǎn)品是自主還是改進(jìn)創(chuàng)新消費(fèi)者關(guān)心的是產(chǎn)品是否價(jià)廉物美．是否很好地實(shí)現(xiàn)了所需功能，是否帶來了新的情感沖擊。是否賦予了生活新的意義，尤其是買方時(shí)代的到來，消費(fèi)者的需求變得越來越個(gè)性化和多元化，給企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新帶來了更大的挑戰(zhàn)無論是從企業(yè)角度還是消費(fèi)者角度分析．產(chǎn)品創(chuàng)新的目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)功能創(chuàng)新對企業(yè)而言分為完善已有功能和創(chuàng)造新的功能，對消費(fèi)者而言則分為實(shí)用功能創(chuàng)新和情感功能創(chuàng)新。另外．因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)階段在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)占有越來越重要的位置，從根本上決定了產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、全成本、環(huán)境相容性和交貨期等影響產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素，所以產(chǎn)品創(chuàng)新很多時(shí)候指的是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

三、產(chǎn)品功能

產(chǎn)品功能是產(chǎn)品所具有的某種特定功效和性能．也是消費(fèi)者選擇產(chǎn)品的主要依據(jù)。在早期．產(chǎn)品功能主要指的是產(chǎn)品的實(shí)用功能，其目標(biāo)是滿足消費(fèi)者的生理需要。通過對設(shè)計(jì)學(xué)的發(fā)展歷史可以看出．產(chǎn)品功能的相關(guān)理念主要來源于價(jià)值工程理論．該理論認(rèn)為功能是產(chǎn)品的核心和本質(zhì)，是產(chǎn)品競爭力的首要因素。具體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)只是功能的不同表現(xiàn)形式，而且遵循“形式服從功能”的設(shè)計(jì)原則。在以生產(chǎn)為導(dǎo)向的賣方市場形態(tài)下．產(chǎn)品首先要滿足消費(fèi)者的功能需求。

然而，隨著設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)品種類日益繁多．市場形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵M(fèi)者為導(dǎo)向的買方市場。在買方市場形態(tài)下，僅僅依賴產(chǎn)品使用功能方面的創(chuàng)新已經(jīng)不足以獲得消費(fèi)者的青睞．這是因?yàn)槭袌錾喜煌放频耐惍a(chǎn)品在功能、質(zhì)量、價(jià)格等基本品質(zhì)方面已經(jīng)差別不大．產(chǎn)品同質(zhì)化趨勢非常明顯。另外，現(xiàn)代社會亦越來越強(qiáng)調(diào)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念．產(chǎn)品如何滿足消費(fèi)者的情感需求日益顯得重要。因此，產(chǎn)品功能的內(nèi)涵也在逐漸發(fā)生變化．不僅要包含產(chǎn)品的使用功能，而且要包含滿足消費(fèi)者感性需求的情感功能．即形式不但要追隨功能．而且要追隨情感。需要指出的是。不同的產(chǎn)品類別，實(shí)用功能和情感功能的側(cè)重點(diǎn)不同。如工業(yè)產(chǎn)品的多數(shù)用戶是企業(yè)，更強(qiáng)調(diào)的是可靠地完成某項(xiàng)使用功能或具有某種特有屬性。情感功能的訴求降為其次：而日用消費(fèi)品的選購則與消費(fèi)者的情感息息相關(guān)。

四、客戶需求

開發(fā)何種產(chǎn)品功能．與客戶需求息息相關(guān)。因?yàn)橹挥薪?jīng)過市場檢驗(yàn)的創(chuàng)新才是成功的產(chǎn)品創(chuàng)新。客戶需求促進(jìn)產(chǎn)品功能的不斷改進(jìn)和完善．技術(shù)革命促進(jìn)客戶需求的不斷演化。同時(shí)也改變其消費(fèi)方式，兩者互為表里，共同促進(jìn)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新。

1．客戶分類。對企業(yè)而言。產(chǎn)品的客戶可以分為內(nèi)部客戶和外部客戶。外部客戶主要指產(chǎn)品的最終使用者．即一般我們常說的消費(fèi)者、顧客或客戶，其需求一般映射為產(chǎn)品的功能需求，包括使用功能要求和情感需求，如審美、價(jià)格、環(huán)境等：內(nèi)部客戶為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和管理人員以及零部件供應(yīng)商、產(chǎn)品采購商等，其需求一般映射為產(chǎn)品的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)開發(fā)周期等需求。

內(nèi)外部客戶的需求都需要引起產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的高度重視，但相較而言，內(nèi)部客戶需求較易獲取，需求信息的表達(dá)也比較清晰，而外部客戶需求的獲取難度則大的多。且外部客戶一般采用自然語言描述其產(chǎn)品需求．主觀性和隨意性較強(qiáng)，因此其需求信息的精確性和有效性大打折扣。對外部客戶需求信息的研究是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵．也是學(xué)術(shù)界的研究重點(diǎn)，如不特別指明，客戶即指外部客戶。

2．需求獲取模式和方法。確定產(chǎn)品客戶需求的方式主要有技術(shù)推動和市場拉動兩種模式

技術(shù)推動模式是通過對技術(shù)發(fā)展規(guī)律和消費(fèi)趨勢進(jìn)行預(yù)測，從已有產(chǎn)品內(nèi)部分析人手。以技術(shù)推動的方式獲取客戶需求，進(jìn)而確定產(chǎn)品的開發(fā)規(guī)劃和技術(shù)路線。Sony公司的奠基人AkiaMorita認(rèn)為：“企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)要引導(dǎo)用戶，而不是問用戶需要什么。用戶不知道什么是可能的，而企業(yè)知道”。即產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原始需求和構(gòu)思來自于企業(yè)自身，企業(yè)通過自主的技術(shù)創(chuàng)新來創(chuàng)造新的需求或者更好地滿足已有客戶需求。一般而言。對于自主創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，更多的是依賴技術(shù)推動模式來創(chuàng)造新的客戶需求，如數(shù)碼相機(jī)、復(fù)印機(jī)等創(chuàng)新產(chǎn)品就是典型的代表。

市場拉動模式是指通過市場調(diào)查和分析．確定用戶需求，之后啟動產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的原始構(gòu)思來自于市場調(diào)研的結(jié)果?，F(xiàn)在主要采用回歸分析，聚類分析，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析法和模糊集算法等技術(shù)對這些需求信息進(jìn)行預(yù)處理，通過分析不同信息的重要性，給出量化的權(quán)重值。最后利用質(zhì)量功能展開等工具完成轉(zhuǎn)換。對于產(chǎn)品的改進(jìn)創(chuàng)新。更多的是依賴于市場拉動式的客戶需求獲取。因?yàn)檫@時(shí)消費(fèi)者已經(jīng)對產(chǎn)品有了一定的使用經(jīng)驗(yàn)．可以提出自己新的需求。

3．客戶需求的進(jìn)化日本Kano博士提出了Kano模型來表示產(chǎn)品客戶需求的進(jìn)化性。如圖1所示?？蛻舻男枨蠓譃榛拘枨螅?guī)范需求和潛在需求三類．基本需求是對產(chǎn)品功能和質(zhì)量的基本要求．如果產(chǎn)品未實(shí)現(xiàn)基本需求則會引起客戶強(qiáng)烈不滿。規(guī)范需求與產(chǎn)品的質(zhì)量呈線性關(guān)系．產(chǎn)品的技術(shù)水平高。則規(guī)范需求的滿意度提高。潛在需求是指用戶未曾意識到的需求．但確實(shí)需要，對潛在需求的滿足是產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵。

隨著時(shí)間的推移。潛在需求會逐漸轉(zhuǎn)換為規(guī)范需求，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榛拘枨?。如轎車的空調(diào)開始階段屬于潛在需求。但隨著客戶對轎車的逐漸熟悉?，F(xiàn)在空調(diào)已經(jīng)成為轎車的基本配置．即成為客戶的基本需求。再例如全球定位系統(tǒng)(GPs)目前還屬于多數(shù)轎車客戶的潛在需求，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，GPS系統(tǒng)也會變?yōu)橐?guī)范需求。

五創(chuàng)新的維度

根據(jù)客戶需求信息．就可以確定產(chǎn)品需要開發(fā)的相應(yīng)功能，著手進(jìn)行后續(xù)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。產(chǎn)品創(chuàng)新是一個(gè)復(fù)雜的創(chuàng)造性活動，也是一個(gè)系統(tǒng)工程。下面主要從制度、技術(shù)、工具和理論與方法四個(gè)維度來討論企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新成功的途徑。

1．管理制度創(chuàng)新。制度是組織運(yùn)行方式的原則規(guī)定。制度創(chuàng)新是從社會經(jīng)濟(jì)角度來分析企業(yè)各成員間．尤其是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的正式關(guān)系的調(diào)整和變革．其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的有效管理和激勵．提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作激情和開發(fā)效率。

從組織理論的角度來考慮．設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是由不同的成員擔(dān)任的不同職務(wù)和崗位的結(jié)合體．設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的形成要受到產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動的內(nèi)容、特點(diǎn)、規(guī)模、環(huán)境等因素的影響，因此要隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)獲得的變化而不斷調(diào)整。比如產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程從傳統(tǒng)的串行方式變換為并行方式就需要在管理和組織制度方面進(jìn)行重大創(chuàng)新．才能適應(yīng)并行設(shè)計(jì)的需要。面對復(fù)雜性程度高的產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)。有時(shí)還要進(jìn)行組織流程再造以適應(yīng)各種變化。對于臨時(shí)性的開發(fā)工作．可以組建自我管理團(tuán)隊(duì)．跨職能團(tuán)隊(duì)等業(yè)務(wù)小組等。

另外．企業(yè)文化對于產(chǎn)品創(chuàng)新的成功與否也具有重要性。頂尖的人才，可以精誠合作設(shè)計(jì)出世上最好的產(chǎn)品，也可以上演最慘烈的爭斗企業(yè)如果缺乏富于凝聚力和團(tuán)結(jié)精神的文化，不過是“一盤散沙”，就算人才再多，也必將淪于內(nèi)耗．產(chǎn)生不了強(qiáng)大的合力所以組織管理制度的創(chuàng)新也必須著眼于建設(shè)合作與誠信的文化，因?yàn)槲幕彩巧a(chǎn)力。

2．技術(shù)創(chuàng)新。一般而言，技術(shù)創(chuàng)新包括兩個(gè)階段，一是企業(yè)常規(guī)的技術(shù)儲備創(chuàng)新．二是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造時(shí)的技術(shù)創(chuàng)新。

進(jìn)入21世紀(jì)以來．科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷加速。新的科學(xué)原理，工程算法、材料、制造工藝和發(fā)明專利不斷涌現(xiàn)，通過選擇新的產(chǎn)品工作原理、工程材料和工程算法，設(shè)計(jì)師能夠得到創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念．新的制造工藝也可以提高產(chǎn)品制造的效率、縮短上市時(shí)間。例如，是否可以用控制技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械傳動和支承．是否可以用一種新的陶瓷或聚合物替換正在使用的材料等．都屬于技術(shù)創(chuàng)新的范疇。有了產(chǎn)品創(chuàng)新概念后，是否能率先引入最新技術(shù)，在最短時(shí)間中開發(fā)成功．同時(shí)做到最小成本也是影響產(chǎn)品能否創(chuàng)新成功的重要因素之一。gwyoo

3．工具創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步．尤其是信息技術(shù)革命的到來．為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)工具方面的創(chuàng)新提供極大的可能性。如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助繪圖、基于網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)都是信息技術(shù)工具在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。另外．像AutoCAD、Project等設(shè)計(jì)工具軟件包的不斷更新和升級，功能越來越強(qiáng)大，使用也越來越方便，都大大節(jié)省了設(shè)計(jì)的工作量，提高了設(shè)計(jì)效率。

尤其值得一提的是隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及．網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)亦成為跨國企業(yè)普遍采用的新興產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式．其目的是使分布在不同地點(diǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員以及其他相關(guān)人員通過網(wǎng)絡(luò)．采用各種各樣的計(jì)算機(jī)輔助工具協(xié)同地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的共享和交換、設(shè)計(jì)方案的討論、設(shè)計(jì)結(jié)果的檢查與修改，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作能夠跨越時(shí)空進(jìn)行如基于WEB的多智能體異地協(xié)同設(shè)計(jì)等等，網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)既是一種新的設(shè)計(jì)技術(shù)，也是新的設(shè)計(jì)工具．同時(shí)也需要組織管理制度方面的創(chuàng)新以適應(yīng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和客戶的網(wǎng)絡(luò)化互動。

4．設(shè)計(jì)理論與方法。有效、科學(xué)的設(shè)計(jì)方法學(xué)的支持．是進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的重要前提之一。在發(fā)達(dá)國家設(shè)計(jì)界。創(chuàng)新問題解決理論(TRIZ)，公理化設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開、田口方法、泛設(shè)計(jì)理論和約束理論等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論都是研究的熱點(diǎn)。對設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)思維的探討都是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法研究的重點(diǎn)領(lǐng)域．設(shè)計(jì)理論的突破性進(jìn)展將對設(shè)計(jì)活動產(chǎn)生重大的影響如TRIZ理論極大改變了設(shè)計(jì)人員對創(chuàng)新的傳統(tǒng)認(rèn)識．增強(qiáng)了創(chuàng)新的自信心和能力。在知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代．基于知識的設(shè)計(jì)理論研究，尤其是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)計(jì)知識獲取和重復(fù)利用策略的研究都是未來設(shè)計(jì)理論與方法的研究重點(diǎn)。

當(dāng)今．我國很多企業(yè)并不重視設(shè)計(jì)理論和方法的研究。僅僅熱衷于技術(shù)的引進(jìn)，而沒有把技術(shù)和理論進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合例如僅僅將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)作為替代圖板的繪圖工具．沒有與設(shè)計(jì)理論與方法有效的結(jié)合起來?？梢哉f，沒有方法論的指導(dǎo)，產(chǎn)品創(chuàng)新難以取得真正突破。

六、結(jié)論

第9篇：triz理論論文范文

機(jī)器人教育強(qiáng)調(diào)手腦并用，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)“制造”大國邁向“智造”大國的教育基礎(chǔ)之一。然而，如今說到機(jī)器人教育，我們大多只會想到“競賽”，這些風(fēng)風(fēng)火火的“機(jī)器人競賽”從學(xué)生間的競賽逐漸轉(zhuǎn)變成機(jī)器之間的競賽，這不僅背離了利用機(jī)器人培養(yǎng)所有學(xué)生動手能力與創(chuàng)新精神的初衷，也成為機(jī)器人教育走進(jìn)課堂的絆腳石。那么，作為一個(gè)具有鮮明時(shí)代色彩和技術(shù)特點(diǎn)的教育模塊，以課程為載體開展的機(jī)器人普及教育的發(fā)展現(xiàn)狀如何？如何擺脫競賽的束縛？進(jìn)入課堂又會面臨何種困難？教師又應(yīng)如何面對？……

本期專題，我們邀請了南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授、教育技術(shù)學(xué)博士鐘柏昌及溫州創(chuàng)客空間和溫州大學(xué)創(chuàng)客空間聯(lián)合創(chuàng)始人謝作如老師就上述問題展開探討，并請到幾位一線教師來分享機(jī)器人教育的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

教育技術(shù)學(xué)博士，南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授，南京師范大學(xué)“百人計(jì)劃”培養(yǎng)人選，中國教育技術(shù)協(xié)會信息技術(shù)教育專業(yè)委員會常務(wù)理事，全國中小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課展評活動、全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評活動、全國信息技術(shù)課程教學(xué)案例大賽執(zhí)行主管。

主持國家社科基金項(xiàng)目1項(xiàng)、教育部人文社會科學(xué)規(guī)劃和全國教育科學(xué)規(guī)劃課題3項(xiàng)，主持其他項(xiàng)目多項(xiàng)。在國內(nèi)外刊物近100篇，人大復(fù)印資料全文轉(zhuǎn)載17篇，系在國際SSCI期刊發(fā)表計(jì)算思維研究成果的首位中國學(xué)者。主要研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育和教育技術(shù)基礎(chǔ)理論，圍繞中小學(xué)機(jī)器人與創(chuàng)客教育選題主持了多項(xiàng)研究課題，發(fā)表了20余篇相關(guān)研究論文或教學(xué)設(shè)計(jì)。

浙江省溫州中學(xué)信息技術(shù)教師，溫州市享受教授級待遇中學(xué)高級教師，溫州市551人才，南京師范大學(xué)客座研究員，溫州大學(xué)碩士生導(dǎo)師，浙江省中小學(xué)創(chuàng)客教育網(wǎng)絡(luò)工作室負(fù)責(zé)人，中小學(xué)STEAM教育論壇活動聯(lián)合發(fā)起人，溫州創(chuàng)客空間和溫州大學(xué)創(chuàng)客空間聯(lián)合創(chuàng)始人。

2006年開始從事機(jī)器人教育，隨后轉(zhuǎn)向STEM教育和綜合課程開發(fā)，曾被聘為BotBall國際機(jī)器人大賽中國賽區(qū)技術(shù)顧問，多次承擔(dān)全國中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評活動的評委。2010年接觸開源硬件Arduino，與國內(nèi)創(chuàng)客關(guān)系緊密。2013年，與吳俊杰、管雪h等人共同發(fā)起中小學(xué)STEAM教育論壇活動。2014年，帶領(lǐng)研究生編寫了國內(nèi)第一個(gè)完整的開源STEM課程“Arduino創(chuàng)意機(jī)器人”

Q：《中國信息技術(shù)教育》：近年，隨著技術(shù)的進(jìn)步，教育的發(fā)展，我國在機(jī)器人教育方面也有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，請兩位專家對我國機(jī)器人教育的現(xiàn)狀進(jìn)行梳理與分析。

A：鐘柏昌：在國內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中，有關(guān)機(jī)器人教育的實(shí)踐歷史并不長，最早可以追溯到2000年，北京市景山學(xué)校以科研課題的形式將機(jī)器人教育納入信息技術(shù)課程。近年來，隨著國家基礎(chǔ)教育新課程改革的不斷深入實(shí)施，我國中小學(xué)機(jī)器人教育有了較快發(fā)展，其教育價(jià)值已逐步獲得社會的認(rèn)可，特別是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提升到了國家戰(zhàn)略的高度，為中小學(xué)機(jī)器人教育的普及提供了新的契機(jī)。最近被社會各界廣泛關(guān)注的創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育，其基本內(nèi)容也是圍繞機(jī)器人的設(shè)計(jì)與創(chuàng)作展開的，從而為中小學(xué)機(jī)器人教育提供了新的發(fā)展平臺和外在動力。

但整體而言，國內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域有關(guān)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀，競賽模式依然占據(jù)絕對的主導(dǎo)地位。即使在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，中小學(xué)機(jī)器人教育的普及率依然很低。在已經(jīng)開展了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)的學(xué)校，也只限于在興趣小組中開展教學(xué)和參加各種機(jī)器人競賽，即便那些號稱開展機(jī)器人普及教育的學(xué)校，據(jù)我了解也只是局限于一兩個(gè)班級規(guī)模的校本選修課，覆蓋面依然相當(dāng)小。這不僅浪費(fèi)了教育資源，也有違教育公平。有意思的是，國內(nèi)有關(guān)機(jī)器人教育的研究文獻(xiàn)，也主要集中在對競賽模式的反思，很少關(guān)注普及教育方面的問題。

此外，從當(dāng)前機(jī)器人教育的內(nèi)容和方法看，還存在明顯的不足，尤其體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面，其已然成為制約機(jī)器人教育進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

一是教育目標(biāo)層面，側(cè)重模仿實(shí)驗(yàn)，重基礎(chǔ)輕應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力是機(jī)器人教育的主要目標(biāo)之一，也是機(jī)器人教育的重要價(jià)值所在。但目前看來，在機(jī)器人課堂教學(xué)中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)往往流于形式。具體表現(xiàn)在教師基本沿襲信息技術(shù)課堂慣用的“講練結(jié)合”或“封閉式任務(wù)”教學(xué)法，以模擬實(shí)驗(yàn)或模仿再現(xiàn)生產(chǎn)生活中的科技產(chǎn)品作為主要教學(xué)任務(wù)，教師通過講解制作步驟讓學(xué)生亦步亦趨完成預(yù)定機(jī)器人的制作，重在對基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握，學(xué)生作品缺少個(gè)性化設(shè)計(jì)，更談不上創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

二是教育內(nèi)容層面，側(cè)重學(xué)科本位，重技術(shù)輕整合。受機(jī)器人競賽思路的影響，以及相關(guān)教育教學(xué)研究的滯后，中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)還處在以傳授機(jī)器人技術(shù)知識為核心的初步發(fā)展階段。換言之，機(jī)器人只是作為學(xué)習(xí)的對象，有關(guān)機(jī)器人技術(shù)的本體知識構(gòu)成了機(jī)器人課程的核心或全部內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容相對單一。

A：謝作如：我國自2001年舉辦首屆全國青少年機(jī)器人競賽以來，在競賽的帶動與促進(jìn)下，全國各地展開了校本課程、課外科技小組、選修課等豐富多彩的機(jī)器人教育活動。由于對機(jī)器人教育認(rèn)識上的不足，加上機(jī)器人競賽活動的教育目標(biāo)不明確，我國機(jī)器人教育的發(fā)展受到一定程度的制約。雖然有一些學(xué)?；蛘叩貐^(qū)做了比較深入的嘗試，但從全國層面上看，機(jī)器人教育并沒有在中小學(xué)得到真正意義上的普及。

究其原因，最重要的就是因?yàn)楣芾聿块T未制訂教育機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)不一，互不兼容，缺乏普及型的機(jī)器人教學(xué)器材，也缺乏針對機(jī)器人普及教育的適合中小學(xué)的機(jī)器人課程。僅為競賽設(shè)計(jì)的機(jī)器人不僅價(jià)格高，而且功能單一，很難用于大班教學(xué)。除此之外，還有一個(gè)原因在于國家課程中沒有機(jī)器人教育的位置。在高中課標(biāo)中，關(guān)于機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容劃分在通用技術(shù)中，但形同虛設(shè)。信息技術(shù)老師又找不到開展機(jī)器人教育的理由。如果有人說，校本課程中不是給機(jī)器人留了位置嗎？可是，開設(shè)機(jī)器人教育的成本太高了，沒有學(xué)校會這樣大手筆投入，僅僅為了開一門校本課程。

Q：《中國信息技術(shù)教育》：兩位對國內(nèi)的“機(jī)器人競賽”有何看法？拋開競賽，怎樣才能讓學(xué)生創(chuàng)造出解決實(shí)際生活問題的產(chǎn)品？

A：鐘柏昌：對于這個(gè)問題的回答，需要理解競賽模式的不足及其走向普及教育模式的重要性。競賽導(dǎo)向的教學(xué)是大多數(shù)學(xué)校開展機(jī)器人教育所采用的方式，通常的做法是由學(xué)校購買幾套機(jī)器人器材，在教師的指導(dǎo)下組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人的硬件搭建以及程序的編寫，然后參加一些相關(guān)的競賽活動。參加競賽所獲得的榮譽(yù)以及由此產(chǎn)生的政績，使很多學(xué)校樂此不疲。也正因?yàn)榇耍瑱C(jī)器人教育成為類似高考科目一樣的高利害教育，具有很強(qiáng)的功利性和應(yīng)試色彩，高性能、高價(jià)位的機(jī)器人設(shè)備成為一些學(xué)校在競賽中致勝的法寶。這顯然不利于機(jī)器人教育的公平、健康發(fā)展，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)。換言之，競賽模式就其教育價(jià)值而言，是一種高投入、低收益的教育模式，不僅不符合普及教育的需要，甚至成為機(jī)器人普及教育的攔路虎。走出競賽模式的怪圈，才能迎來普及機(jī)器人教育的春天。這對中小學(xué)校長而言，不僅需要理解機(jī)器人普及教育對全體學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的“普世價(jià)值”，更需要對教育本真價(jià)值的不懈追求。當(dāng)然，機(jī)器人普及教育并非就是“純教育”，其本身也具有功利價(jià)值，也不排斥在普及教育基礎(chǔ)上的競賽行為，本質(zhì)上，普及教育并不排斥合理的精英教育，但前提是我們不能本末倒置。一些覺悟較早的學(xué)校，已然將機(jī)器人普及教育打造為學(xué)校的特色教育，不僅吸引了生源，也吸引了教育行政主管部門大量的資金投入。

如何才能讓學(xué)生創(chuàng)造出能夠解決實(shí)際生活問題的“產(chǎn)品”，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神，從宏觀的角度就是要樹立普及教育的理念；從微觀的角度，就是要改變我們現(xiàn)有的注重模仿實(shí)驗(yàn)的機(jī)器人教學(xué)模式，多去嘗試下文將要提到的趣味交互型教學(xué)、科學(xué)探究型教學(xué)和發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)。

A：謝作如：我國的機(jī)器人教育一開始的確是靠競賽推動的。競賽是一劑猛藥，可以在短時(shí)間內(nèi)吸引一大批逐利而來的學(xué)校，看起來轟轟烈烈。但這也為之后的發(fā)展帶來種種問題，因?yàn)橐淮胃傎惖墨@獎名額就那么幾個(gè)，誰也不能保證花了一大筆經(jīng)費(fèi)購買了機(jī)器人就一定能獲獎。況且最糟糕的是，要持續(xù)獲獎就要年年投入。所以現(xiàn)實(shí)往往是這樣的：一所學(xué)校砸了一筆經(jīng)費(fèi)，拿了幾個(gè)獎，然后離場。因?yàn)槟切┵I過來的機(jī)器人在第二年的比賽中就很難繼續(xù)拿獎，只能當(dāng)作廢品處理。

但是競賽并非原罪。適當(dāng)利用競賽的機(jī)制，如類似“創(chuàng)客馬拉松”一樣的機(jī)制，現(xiàn)場搭建，現(xiàn)場比賽，對學(xué)生的綜合水平是有很大促進(jìn)的。但是組織這樣的比賽，工作量將會很大，幾乎官方的比賽都不會選擇這種形式。賽制不完善，就會導(dǎo)致各種亂象。例如，選手拿著現(xiàn)成的機(jī)器人就能參加比賽，利用一個(gè)晚上熟悉機(jī)器人的操作，就可能獲得大獎。又如，廠商會分別在某幾個(gè)項(xiàng)目上研究所謂的比賽方案，將機(jī)器人的競賽策略做到極致，造成某幾個(gè)項(xiàng)目的獲獎被某個(gè)品牌機(jī)器人壟斷的現(xiàn)象。這種急功近利的做法對機(jī)器人競賽的傷害是致命的。

說到“讓學(xué)生創(chuàng)造出解決實(shí)際生活問題的產(chǎn)品”，我們還是要回到為什么學(xué)習(xí)機(jī)器人這個(gè)問題上來。我認(rèn)為不能過于關(guān)注“創(chuàng)造”的目標(biāo)，這太功利。我們應(yīng)該將機(jī)器人作為承載STEM教育、創(chuàng)客教育，進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的平臺，培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力和學(xué)以致用的能力。只要不是一味盯著競賽，教師利用豐富的案例，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活，關(guān)注真實(shí)的世界，各種創(chuàng)意、創(chuàng)造就自然而然出來了。

Q：《中國信息技術(shù)教育》：微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)方式層出不窮，那么在機(jī)器人教學(xué)方面有哪些優(yōu)秀的教學(xué)模式與方法呢？

A：鐘柏昌：機(jī)器人教學(xué)有其特定要求和方法，我們認(rèn)為，如下四種教學(xué)模式值得教師進(jìn)一步探索：

第一，實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)。

此類教學(xué)的基本特點(diǎn)是以機(jī)器人相關(guān)技術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容的主體，將機(jī)器人本身作為學(xué)習(xí)的對象，以掌握機(jī)器人本體知識為導(dǎo)向。其基本教學(xué)過程表現(xiàn)為：根據(jù)任務(wù)要求，引導(dǎo)學(xué)生使用自己的機(jī)器人平臺構(gòu)建具有自主控制能力的智能裝置，以模擬實(shí)驗(yàn)或模擬再現(xiàn)生產(chǎn)生活中既有科技產(chǎn)品的功能或工作過程，在此過程中獲得機(jī)器人的基礎(chǔ)知識和基本技能，并有可能提高學(xué)生的逆向工程能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)可能表現(xiàn)為灌輸式教學(xué)或純技能訓(xùn)練的教學(xué)，也可能表現(xiàn)為問題解決式的教學(xué)，但其要解決的問題是某個(gè)確定的、有現(xiàn)實(shí)參照物的問題，也是有特定答案的技術(shù)問題。因此，其核心價(jià)值表現(xiàn)為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用機(jī)器人模擬再現(xiàn)事物。

第二，趣味交互型教學(xué)。

所謂趣味交互型教學(xué)是指以開發(fā)有趣、好玩的機(jī)器人聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)為主要任務(wù)的教學(xué)。在我們最新的一項(xiàng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中，設(shè)計(jì)了4個(gè)富有梯度的趣味交互系統(tǒng)學(xué)習(xí)項(xiàng)目。其一是“控制小燈”，在S4A端（簡稱“S端”）呈現(xiàn)一個(gè)簡單的電路，Arduino端（簡稱“A端”）設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕開關(guān)，通過A端的開關(guān)控制S端電路中小燈的亮滅；其二是“音樂互動”，S端為音頻播放程序，A端載有聲音傳感器，用戶對著聲音傳感器吹氣，根據(jù)音量大小的不同S端發(fā)出不同的聲音；其三，“智能家居”，S端為一個(gè)風(fēng)扇動畫，A端載有超聲波傳感器，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速能隨著人與A端距離的變化而變化；其四是“人機(jī)游戲”，S端制作趣味小游戲，A端為控制端，可利用各種傳感器與游戲進(jìn)行交互?？梢姡c實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)一樣，這是一類以機(jī)器人相關(guān)技術(shù)（含程序設(shè)計(jì)）為主要內(nèi)容的教學(xué)。當(dāng)然，要設(shè)計(jì)趣味性機(jī)器人聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)，除了Arduino，還有更多的開源硬件平臺可以選擇，如makey makey、酷樂宅等。根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段和知識點(diǎn)的難易程度，趣味交互型教學(xué)可以選用講練結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目教學(xué)等不同的教學(xué)方法。

第三，科學(xué)探究型教學(xué)。

科學(xué)探究型教學(xué)是另外一類需要設(shè)計(jì)聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)的教學(xué)類型。它以科學(xué)問題為導(dǎo)向，將機(jī)器人作為開展科學(xué)探究的載體和工具，為探究性學(xué)習(xí)提供數(shù)據(jù)收集、加工的技術(shù)支持。其教學(xué)過程一般從生活中的科學(xué)問題出發(fā)，利用機(jī)器人建模，制定科學(xué)探究方案，開展科學(xué)探究實(shí)踐，利用機(jī)器人收集數(shù)據(jù)，利用程序設(shè)計(jì)或其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，使學(xué)生在獲得機(jī)器人本體知識的同時(shí)提高科學(xué)探究能力，并習(xí)得科學(xué)知識和科學(xué)的思維過程與方法。因此，其核心價(jià)值是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用機(jī)器人進(jìn)行科學(xué)探究。

第四，發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)。

發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)是以實(shí)際需求為基本導(dǎo)向、以項(xiàng)目教學(xué)為基本方法、以創(chuàng)新實(shí)踐為核心目標(biāo)的教學(xué)，要求學(xué)生通過教學(xué)能夠制作出具有創(chuàng)新性的智能人造物，這也觸及了當(dāng)下流行的創(chuàng)客教育的本質(zhì)。但是，在機(jī)器人教育領(lǐng)域，目前還沒形成指導(dǎo)學(xué)生開展發(fā)明創(chuàng)造活動的理論和方法。我們認(rèn)為，國際流行的TRIZ理論是一個(gè)可資借鑒的理論基礎(chǔ)。TRIZ是俄文縮寫，對應(yīng)的英文縮寫為TIPS（Theory of Inventive Problem Solving），即“發(fā)明問題解決理論”。其主要研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則，它是一種建立在技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律基礎(chǔ)上的問題解決系統(tǒng)，包括各種理論、方法、工具和程序，同時(shí)也是一個(gè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系理論。它能夠幫助人們系統(tǒng)地分析問題情境，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾，準(zhǔn)確確定問題探索方向；幫助人們突破思維障礙，打破思維定勢，以新的視角分析問題，進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維?？梢姡琓RIZ非常適合指導(dǎo)機(jī)器人教育。

A：謝作如：教育技術(shù)圈這些年炒作的名詞太多，我不是很喜歡。對于機(jī)器人教學(xué)而言，內(nèi)容比形式重要，即所謂教什么比怎么教更重要。只要教師有序地把控教學(xué)進(jìn)度，把更多的時(shí)間交給學(xué)生反復(fù)練習(xí)、體驗(yàn)、實(shí)踐，用有趣的案例吸引學(xué)生自主參與，就是非常優(yōu)秀的機(jī)器人教學(xué)了。

如果非要推薦幾種教學(xué)模式，我比較喜歡基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。這兩種教學(xué)模式有著異曲同工之處，都是采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，適用于機(jī)器人教學(xué)。但是，基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)在實(shí)施過程中不斷學(xué)習(xí)新知識和新技能，不斷對已有的方案加以修改和設(shè)計(jì)。這一理念和學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人、研究機(jī)器人的過程是一致的。

我認(rèn)為教師在機(jī)器人教學(xué)中首先是挑剔的食客，不斷對學(xué)生提出新的要求以促進(jìn)其不斷的進(jìn)步，教師給出的反饋無論是贊許還是質(zhì)疑，都能讓學(xué)生感受到自己的活動和學(xué)習(xí)是有意義的，是被關(guān)注的。當(dāng)然，對學(xué)生的要求必須遵循學(xué)生的發(fā)展特征，逐步提高，任何成功都不是一蹴而就的，教師的關(guān)鍵“指導(dǎo)”就體現(xiàn)在這方面。其次，教師也是學(xué)生們貼心的保姆，以一個(gè)服務(wù)者的身份存在，在學(xué)生有所懈怠放松時(shí)小心呵護(hù)他們的上進(jìn)心。當(dāng)然，作為一個(gè)服務(wù)者的身份存在，不代表教師盲目地滿足學(xué)生的一切需求，教師要對學(xué)生的要求作出判斷與衡量。最后，教師更要像大方而慈祥的長輩，因?yàn)闊o論學(xué)生遇到什么問題、什么困難教師都是站在學(xué)生一方，為他們竭盡所能，并且根據(jù)設(shè)計(jì)的需求為學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)幫助，包括購買器材、尋找相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜业闹笇?dǎo)等。

Q：《中國信息技術(shù)教育》：新修訂的高中課程標(biāo)準(zhǔn)即將公布，對機(jī)器人教育會有哪些影響？機(jī)器人教學(xué)能否進(jìn)入課堂？

A：鐘柏昌：首先應(yīng)該看到，機(jī)器人教育已經(jīng)在不少地方開始進(jìn)入課堂，以班級為單位開課（即普及教育導(dǎo)向，不同于競賽導(dǎo)向），且是在信息技術(shù)課程的框架內(nèi)由信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)實(shí)施，取得了一定的進(jìn)展，培養(yǎng)和鍛煉了一批教師隊(duì)伍，也積累了大班教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，為更大面積普及機(jī)器人教育奠定了基礎(chǔ)。

我們注意到，這些學(xué)校所選用的機(jī)器人設(shè)備，除了樂高等著名廠商出品的較低成本的教育版機(jī)器人外，也有一線教師自主研發(fā)的簡易機(jī)器人，還有現(xiàn)已流行的開源機(jī)器人。這些廉價(jià)的產(chǎn)品、設(shè)備和方案，為機(jī)器人教育從變味兒的競賽走向普及教育提供了重要條件和可能性。因?yàn)橐恢币詠?，競賽模式給大家?guī)淼母咄度?、高成本印象，一直是限制機(jī)器人普及教育的重要因素。今年，高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂版將正式，在新版課標(biāo)中，機(jī)器人教育以類似“開源硬件機(jī)器人項(xiàng)目”選修模塊的形式出現(xiàn)，其一個(gè)重要意圖就是要以廉價(jià)的開源軟硬件平臺作為普及機(jī)器人教育的利器。隨著新課標(biāo)的，我們有理由相信會有更多的學(xué)校加入到機(jī)器人普及教育的潮流中來。

當(dāng)然，影響機(jī)器人教育的普及還有很多因素，除了經(jīng)濟(jì)因素外，課程體系、師資隊(duì)伍、教學(xué)評價(jià)均不成熟。值得慶幸的是，政府和政策層面的支持在不斷加大，社會和家庭層面對機(jī)器人教育的接納度不斷上升。例如，根據(jù)我們最近在南京做的一個(gè)市場調(diào)研，大大小小的青少年機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu)將近40家，年培訓(xùn)人數(shù)超過1.5萬人次，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于校內(nèi)的教育規(guī)模。我們的基本判斷是，如同上世紀(jì)80年代計(jì)算機(jī)課程剛進(jìn)入中小學(xué)一樣，機(jī)器人課程也將以必修課、必選課、選修課以及課外科技活動等多種形態(tài)共存一段時(shí)期，這種狀態(tài)已初現(xiàn)端倪。

此外還需要關(guān)注的是，新課標(biāo)所涉及的“開源硬件機(jī)器人”模塊，強(qiáng)調(diào)以開源機(jī)器人為基礎(chǔ)平臺的包容STEAM教育理念的創(chuàng)客教育，將為創(chuàng)新教育提供新的可能，也將為純粹的學(xué)科本位的機(jī)器人教育拓展新的空間，賦予其更豐富的教育價(jià)值。

A：謝作如：即將的高中課程標(biāo)準(zhǔn)中，信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中除了“開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)”模塊外，還有“智能系統(tǒng)初步”模塊與機(jī)器人教育相關(guān)。雖然這是高中的課程標(biāo)準(zhǔn)，但我相信對小學(xué)和初中也有很大的影響。

至于機(jī)器人教學(xué)能否進(jìn)課堂，我是一直持樂觀態(tài)度的。但是，我希望大家不要過于在意“機(jī)器人”一詞，以及課程的名稱中是不是帶上“機(jī)器人”。我們需要關(guān)注類似機(jī)器人的能夠讓學(xué)生動手動腦、軟硬結(jié)合的教育內(nèi)容能否進(jìn)入課堂。例如，有些地方開展智能家居或者物聯(lián)網(wǎng)方面的課程，其核心內(nèi)容和我們說的機(jī)器人并沒有太大的區(qū)別，沒有必要非要他們把課程名稱都改為機(jī)器人。又如，新課程標(biāo)準(zhǔn)中的“開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)”模塊，其關(guān)注項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一般流程、輸入與輸出接口、基于開源硬件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)，課程內(nèi)容和機(jī)器人課程相似度很高。

不過有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)，一些帶上“機(jī)器人”一詞的課程，反而未必是我們期望的機(jī)器人課程，如虛擬機(jī)器人。在我看來，虛擬機(jī)器人其實(shí)就是一個(gè)主題式的以編程為核心的教學(xué)平臺，失去了實(shí)體機(jī)器人，在育人價(jià)值方面是要大打折扣的。

Q：《中國信息技術(shù)教育》：最后請兩位專家在機(jī)器人教育教學(xué)方面為一線教師建議一些思想與方法。

A：鐘柏昌：我想老師們除了要努力學(xué)習(xí)開源軟硬件，尤其是Arduino相關(guān)產(chǎn)品的基本原理和使用方法外，還需要理解機(jī)器人普及教育的價(jià)值和上文所提的各種實(shí)現(xiàn)手段（教學(xué)模式），將自己武裝成為一個(gè)有創(chuàng)新實(shí)踐精神和能力的人，或曰“教育創(chuàng)客”。

應(yīng)該說，從教育目標(biāo)定位的角度看，人們都已認(rèn)識到通過機(jī)器人教育來激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要性，這個(gè)整體目標(biāo)是沒有爭議的，而問題在于達(dá)成這一目標(biāo)的具體手段。猶如素質(zhì)教育目標(biāo)與應(yīng)試手段的關(guān)系，機(jī)器人教育活動中也存在目標(biāo)與手段脫節(jié)的問題，一個(gè)典型的表現(xiàn)即如前文所述，在教學(xué)活動中充斥著大量重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、機(jī)械性模仿的學(xué)習(xí)活動。例如，教學(xué)活動以循跡、走迷宮等“老套”內(nèi)容為主，或者局限于追求速度和精確性的設(shè)計(jì)，或者落入“示范―模仿操作”的窠臼，未能關(guān)注機(jī)器人技術(shù)更為廣泛的社會應(yīng)用，未能真正激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和遷移應(yīng)用能力。此類教學(xué)的長期持續(xù)，不可避免地會將機(jī)器人教育的核心目標(biāo)演變?yōu)閷C(jī)器人技術(shù)原理的理解和簡單技能的操作，從而將創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)束之高閣或流于表面。

我們認(rèn)為有必要將目標(biāo)重新定位為通過創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)的價(jià)值，使機(jī)器人教育真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的一個(gè)重要陣地。以常規(guī)的循跡實(shí)驗(yàn)為例，我們可以使學(xué)生理解機(jī)器人循跡的技術(shù)原理，并引導(dǎo)學(xué)生走向生活應(yīng)用，如設(shè)計(jì)自動黑板擦或自動吸塵器的原型，以體驗(yàn)機(jī)器人的技術(shù)魅力與社會價(jià)值。

進(jìn)一步說，機(jī)器人教育與其他載體的信息技術(shù)教育的最大不同，在于其蘊(yùn)含了獨(dú)特的教育價(jià)值。在信息技術(shù)課程中，每個(gè)部分都應(yīng)有其獨(dú)特的技術(shù)思想和教育價(jià)值。例如，多媒體制作課程，其核心是設(shè)計(jì)思想，可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)能力；程序設(shè)計(jì)課，其核心是算法思想，可以培養(yǎng)學(xué)生的算法思維或者說狹義層面的計(jì)算思維；那么機(jī)器人課程呢，它至少有三個(gè)核心思想，即自動控制理論（或智能控制理論）、工程思想、TRIZ理論。其中，自動控制理論是研究動態(tài)系統(tǒng)在變化的環(huán)境條件下如何自動保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學(xué)思想，要自動保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)，需要建立系統(tǒng)觀念并開展創(chuàng)造性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工程思想的核心是利用工程方法創(chuàng)造新的人工制品（人造物），在機(jī)器人課程里面就是制作具有特定功能的自動或智能控制系統(tǒng)，而且這一創(chuàng)造過程受現(xiàn)實(shí)物理?xiàng)l件的制約，需要考慮邊界條件和可能失敗的情形，需要決定哪些細(xì)節(jié)需要強(qiáng)調(diào)，哪些細(xì)節(jié)可以忽略，需要與現(xiàn)實(shí)妥協(xié)。因此，有關(guān)工程設(shè)計(jì)思想、逆向工程思想、工程復(fù)用思想、工程標(biāo)準(zhǔn)化思想、統(tǒng)籌思維和折中思維等應(yīng)滲透其中。TRIZ理論前文已述，這里就不再贅述了。機(jī)器人課程要體現(xiàn)這些本質(zhì)，必須鼓勵學(xué)生開展多樣化的創(chuàng)新實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力作為第一要義。

A：謝作如：一說到建議，我就會想起南京師范大學(xué)李藝教授的一句話：“我想，假如我們有一種情懷，要為孩子們設(shè)計(jì)一門理想的課程，那機(jī)器人就是最好的選擇之一。它甚至超越了你對理想課程的期望：該課程本身就能吸引學(xué)生，能讓他們在‘玩’中有所收獲?！彼裕瑸楹⒆娱_設(shè)一門機(jī)器人方面的課程，是非常有意義的。