基于TRIZ理論的機電專業(yè)卓越人才實踐能力培養(yǎng)模式研究

彭景春　畢經(jīng)毅　褚寶柱

【摘 要】為改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，培養(yǎng)更具有就業(yè)競爭力的機電專業(yè)卓越人才，本文通過TRIZ理論的分離原理與系統(tǒng)分析法分別構(gòu)建了機電專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)模式和教學(xué)體系，對機電專業(yè)卓越人才培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】TRIZ理論；機電專業(yè)卓越人才培養(yǎng)；實踐教學(xué)

0 引言

隨著科技進步和發(fā)展，機電產(chǎn)品的應(yīng)用越來越多的滲透到人們的日常生活和生產(chǎn)中。對能夠承擔(dān)機電產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、調(diào)試、檢驗、維修等方面的人才的需求已遍及到全世界的各個行業(yè)和地區(qū)。從國家人事部的有關(guān)統(tǒng)計預(yù)測看，今后的幾年，急需機械電子工程、電子技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物工程、信息技術(shù)、航天、新能源、國際貿(mào)易等方面的人才。對機械電子工程及相關(guān)專業(yè)人才的需求是這八大類人才需求的重點之一。所以培養(yǎng)機械電子工程專業(yè)卓越人才是適應(yīng)新的就業(yè)形式和滿足社會需求的需要。

面對當(dāng)前的競爭形勢，作為機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)更突顯其在人才培養(yǎng)方面的重要位置和作用，針對目前實踐教學(xué)現(xiàn)狀，欲尋求新的培養(yǎng)思路，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，培養(yǎng)更具就業(yè)競爭力的機械電子工程專業(yè)卓越人才的舉措勢在必行。TRIZ理論是近年來在我國發(fā)展較快的一種創(chuàng)新理論，本文將以TRIZ理論為依據(jù)，結(jié)合本科高校的人才培養(yǎng)目標，以機械電子工程專業(yè)學(xué)生為主體，實踐能力培養(yǎng)為中心，就業(yè)為導(dǎo)向，對機械電子工程專業(yè)卓越人才實踐能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)模式和實踐教學(xué)體系進行研究。

1 TRIZ理論概述

作為前蘇聯(lián)國家的機密，被稱為創(chuàng)新“點金術(shù)”的TRIZ理論，在前蘇聯(lián)各個技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，蘇聯(lián)解體后，TRIZ理論被傳播到歐美國家、日本、韓國等地，并得到進一步的發(fā)展。TRIZ理論提供的可操作性很強的思維方法和問題分析方法可以有效地打破思維慣性，使創(chuàng)新人員從傳統(tǒng)思維中解放出來，從更廣闊的視角看問題，快速發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)；TRIZ理論通過最終理想解指明解決問題的目標所在，明確了解決問題的方向，從而有效地避免了盲目性；通過應(yīng)用進化法則，TRIZ理論可以幫助認清技術(shù)系統(tǒng)進化的規(guī)律，并預(yù)測產(chǎn)品的未來，對于產(chǎn)生問題的矛盾，TRIZ理論有著清晰的定義，不是折衷，而是尋求矛盾的徹底解決；TRIZ理論擁有40個發(fā)明原理、4大分離原理、矛盾矩陣、物-場分析、76個標準解法、發(fā)明問題解決算法、效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫等一系列強大工具，保證有效、徹底地解決問題。TRIZ的理論、方法、工具是從實踐中總結(jié)出來的，具有“普適性”。千差萬別的創(chuàng)新問題正是“標準化”為TRIZ理論問題后，才能通過“通用的”TRIZ工具獲得解的模型，最后再轉(zhuǎn)化為具體的解決方案。

2 基于TRIZ理論構(gòu)建機電專業(yè)卓越人才實踐能力培養(yǎng)教學(xué)模式

TRIZ理論是在總結(jié)物理矛盾解決的各種研究方法的基礎(chǔ)上，將各種分離原理總結(jié)為四種基本類型，即空間、時間、基于條件的和整體與部分的分離。本文將利用TRIZ理論解決物理矛盾的分離原理，剖析實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對實踐教學(xué)的現(xiàn)狀進行分析，更新觀念，改變傳統(tǒng)固有的實踐教學(xué)意識，根據(jù)TRIZ理論解題模式和解題步驟，對實踐課程類別、實踐組織教學(xué)細化，采取措施，同時將本著創(chuàng)建具有中國特色工程的教育模式，教育和行業(yè)、高校和企業(yè)的密切合作，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力，培養(yǎng)造就大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的優(yōu)秀機電工程師的原則，構(gòu)建機電專業(yè)卓越人才實踐能力培養(yǎng)教學(xué)模式。

目前在各高校實踐教學(xué)的實施過程中，普遍存在資源配備齊全，教學(xué)內(nèi)容全面，但效果不佳的現(xiàn)象，表現(xiàn)在實踐訓(xùn)練后的學(xué)生沒有綜合解決工程問題的能力，根據(jù)現(xiàn)狀分析，同時結(jié)合機電專業(yè)這門綜合學(xué)科的特點，本文從機與電兩方面同時對機電專業(yè)學(xué)生進行實踐能力培養(yǎng)，機電設(shè)備作為機與電相結(jié)合的有機體，對機電專業(yè)的人才的培養(yǎng)必將要機與電并重，使培養(yǎng)出的機電卓越人才能夠兩條腿走路。培養(yǎng)機、電雙重技能為一體的綜合型機電專業(yè)卓越人才，是機電專業(yè)培養(yǎng)人才的最高目標，也是最終目標。

本文將構(gòu)建機械電子工程專業(yè)雙模塊三層次的機電卓越人才實踐能力培養(yǎng)模式，該實踐教學(xué)模式是除基本理論、實驗、實訓(xùn)、實習(xí)教學(xué)之外進行的機電專業(yè)的獨立實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，分為機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計和機械控制系統(tǒng)設(shè)計兩個模塊，每個模塊又分為初、中、高三個層次，稱為雙模塊三層次的2+3培養(yǎng)模式，如圖1所式，可以使學(xué)生得到在時間與空間上的層次式實踐培養(yǎng)，從入學(xué)到就業(yè)實踐能力得到階梯式的切實的提高。

圖1 “雙模塊三層次”的機電卓越人才實踐能力培養(yǎng)模式

在該模式中，每個模塊各層之間的實踐訓(xùn)練和完成的實踐任務(wù)采取遞進原則，并實現(xiàn)反饋式的迂回前進方式，即進行完本層次訓(xùn)練進入下一層次時，發(fā)現(xiàn)上一層的理論知識與實踐能力有不足，將回到上一層進行相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，然后不需本層的考核可直接進行下一層次的實踐訓(xùn)練，由中級可回到初級，由高級可回到中級與初級，這樣反饋式的前進與迂回的實踐訓(xùn)練方式，使實踐能力的培訓(xùn)更加成熟，相關(guān)的理論知識掌握的更加扎實。對于兩個模塊的同層次之間的關(guān)系是相互獨立并行的，又同時是相互交叉融合的過程，該模式的培養(yǎng)的最高和最終目標是實現(xiàn)雙條腿走路的機電卓越人才培養(yǎng)。經(jīng)過這樣的雙條腿走路的反饋式的前進與迂回的機電實踐訓(xùn)練，機電學(xué)生將發(fā)生能力上的質(zhì)的變化，成為機電專業(yè)的卓越人才和社會所需要的設(shè)計人才。

3 基于TRIZ理論構(gòu)建機電專業(yè)卓越人才實踐能力培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容體系

利用TRIZ理論系統(tǒng)分析法對機械電子工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)內(nèi)容及實施體系進行全面研究。本文從“卓越型人才”的角度出發(fā)，站在整個學(xué)科體系整體優(yōu)化的高度上，對模式（下轉(zhuǎn)第140頁）（上接第163頁）中雙模塊三層次進行合理布局，對組成實踐教學(xué)各要素進行整體設(shè)計，在機電工程系搭建起一個培養(yǎng)“專業(yè)型、應(yīng)用型、復(fù)合型” 機械電子工程專業(yè)卓越人才的平臺，即確保實踐教學(xué)時間，優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容，形成與理論教學(xué)既相輔相成，又相對獨立的目標明確、層次清楚、并具有連續(xù)性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性的實踐教學(xué)內(nèi)容體系，如圖2所示。

圖2 機械電子工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)內(nèi)容體系

其中，實踐教學(xué)內(nèi)容體系主要包括工程任務(wù)系統(tǒng)、兩大實踐模塊、評估和考核系統(tǒng)三大部分，工程任務(wù)系統(tǒng)包括貫穿整個實踐過程的綜合任務(wù)和階段多項強化訓(xùn)練任務(wù)，兩大模塊分別包括階段實踐教學(xué)目標體系、階段理論支持體系、階段實踐強化訓(xùn)練環(huán)節(jié)、階段評估和考核體系，兩大模塊的實踐能力的培養(yǎng)是相互獨立又相互融合的過程，結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和控制設(shè)計能力的培養(yǎng)是統(tǒng)一的，最終目標是實現(xiàn)系統(tǒng)綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)。該實踐教學(xué)內(nèi)容體系從教學(xué)內(nèi)容上、教學(xué)場所組織、教學(xué)成果評估與反饋和教學(xué)組織形式四個角度，強調(diào)以學(xué)生為主體，以就業(yè)競爭力為推動，重點關(guān)注機電專業(yè)卓越人才創(chuàng)新能力和解決綜合工程問題能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)論

通過TRIZ理論的分離原理與系統(tǒng)分析法，分別構(gòu)建了機械電子工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)模式和實踐教學(xué)內(nèi)容體系，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，對機械電子工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。

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[責(zé)任編輯：湯靜]