基于TRIZ理論的機電專業卓越人才實踐能力培養模式研究

彭景春　畢經毅　褚寶柱

【摘 要】為改變傳統的教學模式和教學方法，培養更具有就業競爭力的機電專業卓越人才，本文通過TRIZ理論的分離原理與系統分析法分別構建了機電專業卓越人才培養的實踐教學模式和教學體系，對機電專業卓越人才培養具有指導意義。

【關鍵詞】TRIZ理論；機電專業卓越人才培養；實踐教學

0 引言

隨著科技進步和發展，機電產品的應用越來越多的滲透到人們的日常生活和生產中。對能夠承擔機電產品的設計、生產、調試、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和地區。從國家人事部的有關統計預測看，今后的幾年，急需機械電子工程、電子技術、農業技術、生物工程、信息技術、航天、新能源、國際貿易等方面的人才。對機械電子工程及相關專業人才的需求是這八大類人才需求的重點之一。所以培養機械電子工程專業卓越人才是適應新的就業形式和滿足社會需求的需要。

面對當前的競爭形勢，作為機械電子工程專業人才培養的實踐環節更突顯其在人才培養方面的重要位置和作用，針對目前實踐教學現狀，欲尋求新的培養思路，改變傳統的教學模式和教學方法，培養更具就業競爭力的機械電子工程專業卓越人才的舉措勢在必行。TRIZ理論是近年來在我國發展較快的一種創新理論，本文將以TRIZ理論為依據，結合本科高校的人才培養目標，以機械電子工程專業學生為主體，實踐能力培養為中心，就業為導向，對機械電子工程專業卓越人才實踐能力培養的實踐教學模式和實踐教學體系進行研究。

1 TRIZ理論概述

作為前蘇聯國家的機密，被稱為創新“點金術”的TRIZ理論，在前蘇聯各個技術領域發揮了巨大的作用，蘇聯解體后，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，使創新人員從傳統思維中解放出來，從更廣闊的視角看問題，快速發現問題的本質；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；通過應用進化法則，TRIZ理論可以幫助認清技術系統進化的規律，并預測產品的未來，對于產生問題的矛盾，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個發明原理、4大分離原理、矛盾矩陣、物-場分析、76個標準解法、發明問題解決算法、效應和現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出來的，具有“普適性”。千差萬別的創新問題正是“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，最后再轉化為具體的解決方案。

2 基于TRIZ理論構建機電專業卓越人才實踐能力培養教學模式

TRIZ理論是在總結物理矛盾解決的各種研究方法的基礎上，將各種分離原理總結為四種基本類型，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，剖析實踐教學環節，對實踐教學的現狀進行分析，更新觀念，改變傳統固有的實踐教學意識，根據TRIZ理論解題模式和解題步驟，對實踐課程類別、實踐組織教學細化，采取措施，同時將本著創建具有中國特色工程的教育模式，教育和行業、高校和企業的密切合作，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養造就大批創新能力強、適應企業發展需要的優秀機電工程師的原則，構建機電專業卓越人才實踐能力培養教學模式。

目前在各高校實踐教學的實施過程中，普遍存在資源配備齊全，教學內容全面，但效果不佳的現象，表現在實踐訓練后的學生沒有綜合解決工程問題的能力，根據現狀分析，同時結合機電專業這門綜合學科的特點，本文從機與電兩方面同時對機電專業學生進行實踐能力培養，機電設備作為機與電相結合的有機體，對機電專業的人才的培養必將要機與電并重，使培養出的機電卓越人才能夠兩條腿走路。培養機、電雙重技能為一體的綜合型機電專業卓越人才，是機電專業培養人才的最高目標，也是最終目標。

本文將構建機械電子工程專業雙模塊三層次的機電卓越人才實踐能力培養模式，該實踐教學模式是除基本理論、實驗、實訓、實習教學之外進行的機電專業的獨立實踐教學環節，分為機械結構系統設計和機械控制系統設計兩個模塊，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培養模式，如圖1所式，可以使學生得到在時間與空間上的層次式實踐培養，從入學到就業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模式

在該模式中，每個模塊各層之間的實踐訓練和完成的實踐任務采取遞進原則，并實現反饋式的迂回前進方式，即進行完本層次訓練進入下一層次時，發現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的關鍵環節的訓練，然后不需本層的考核可直接進行下一層次的實踐訓練，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練方式，使實踐能力的培訓更加成熟，相關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，該模式的培養的最高和最終目標是實現雙條腿走路的機電卓越人才培養。經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練，機電學生將發生能力上的質的變化，成為機電專業的卓越人才和社會所需要的設計人才。

3 基于TRIZ理論構建機電專業卓越人才實踐能力培養教學內容體系

利用TRIZ理論系統分析法對機械電子工程專業卓越人才培養的實踐教學內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，站在整個學科體系整體優化的高度上，對模式（下轉第140頁）（上接第163頁）中雙模塊三層次進行合理布局，對組成實踐教學各要素進行整體設計，在機電工程系搭建起一個培養“專業型、應用型、復合型” 機械電子工程專業卓越人才的平臺，即確保實踐教學時間，優化實踐教學內容，形成與理論教學既相輔相成，又相對獨立的目標明確、層次清楚、并具有連續性、系統性和創造性的實踐教學內容體系，如圖2所示。

圖2 機械電子工程專業卓越人才培養的實踐教學內容體系

其中，實踐教學內容體系主要包括工程任務系統、兩大實踐模塊、評估和考核系統三大部分，工程任務系統包括貫穿整個實踐過程的綜合任務和階段多項強化訓練任務，兩大模塊分別包括階段實踐教學目標體系、階段理論支持體系、階段實踐強化訓練環節、階段評估和考核體系，兩大模塊的實踐能力的培養是相互獨立又相互融合的過程，結構設計能力和控制設計能力的培養是統一的，最終目標是實現系統綜合設計能力的培養。該實踐教學內容體系從教學內容上、教學場所組織、教學成果評估與反饋和教學組織形式四個角度，強調以學生為主體，以就業競爭力為推動，重點關注機電專業卓越人才創新能力和解決綜合工程問題能力的培養。

4 結論

通過TRIZ理論的分離原理與系統分析法，分別構建了機械電子工程專業卓越人才培養的實踐教學模式和實踐教學內容體系，改變了傳統的教學模式和教學方法，對機械電子工程專業卓越人才培養具有指導意義。

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[責任編輯：湯靜]