基于TRIZ思維與3D打印技術的高職機械專業創新創業教育課程改革探討

孫曉輝

【摘 要】 針對當前創新創業教育中存在專業脫節、創新不足、創業渠道少等問題，遵循高職教育規律和機械專業特色，文章提出了在專業課程教學中導入TRIZ創新思維方法學、在專業實踐教學中培養3D打印創業技能的雙創教育與專業教育深度融合的教學模式，并探討了有關課程內容的改革，有助于增強學生的專業創新意識，掌握專業前沿技術。

【關鍵詞】 TRIZ；3D打印；創新創業教育

【Abstract】 In view of the existing problems， such as specialty disconnected， insufficient innovation， less entrepreneurial channels and so on， of innovation and entrepreneurship education， following the law of higher vocational education and the characteristics of Mechanical specialty， this paper puts forward a deep integration of innovation-entrepreneurship education and professional education， by introducing TRIZ thinking methodology and training 3D printing technology. Furthermore the reform of curriculum content is discussed. It helps to enhance students' innovation awareness of specialties and master advanced technologies.

【Key Words】 TRIZ； 3D printing； Innovation and entrepreneurship education

【中圖分類號】 G642.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）16-000-02

創新創業教育（簡稱雙創教育）已經成為我國高等教育的國家戰略，創新創業人才培養迫在眉睫。從國家到地方，各級政府紛紛出臺扶持政策，各大高校也積極營造創新環境、打造創業平臺。以廣東為例，全省已有52所高校設置了創業學院，97所高校開設了創業課程必修課，建有創業實踐基地969個，共約84.7萬平方米【1】。同時，關于雙創教育的研究也得到了教育工作者們的關注【2-4】，尤其在創新創業教育課程體系建設方面更是涌現了一批課題做了深入的研究探討和實踐【5-9】。

一、創新創業教育課程改革的重點

如何在專業教學中融入創新創業教育，使創新創業課程與專業教育有機結合是當前雙創教育的難點和盲點，更是深化推進教學改革的重點。盡管許多高校在創新創業教育方面進行了形式多樣的探索，但是課程建設仍然相對滯后，教學模式基本上都集中在某一門或幾門傳統的涉及企業創辦、經營管理等創業通識課程方面，與專業教育課程的交叉融合度還非常低。在創新創業實踐活動方面，創新創業實踐與專業實踐教學的結合度亦不足，目前普遍做法是采用商業買賣這種傳統的創業項目，甚至有的還膚淺的認為創新創業就是開店鋪、賣商品等一系列的售賣行為，絲毫無法發揮出學生們獨有的專業能力，更沒有讓他們融入自己的智慧和創新意識。

二、TRIZ創新思維在創新創業教育中的導入

1、TRIZ創新思維

TRIZ意即“發明問題解決理論，是一套解決工程技術創新問題的理論和方法體系。作為當今世界上最有效的創新方法，TRIZ體現出系統化的創新思維方式，具有可操作性強、實用性強的特點，可以更好的幫助使用者質疑常規，克服思維定勢，為解決生活和工程中的疑難問題，提供清晰的思維路徑，也成為培養創新型人才的有效法寶。

案例化教學和項目化教學是高職教育的特點，機械專業常以縫紉機、千斤頂、變速箱等機械裝置為教案引入機械設計基礎和工程力學等專業核心課程的內容，而具體的工程案例和項目非常適合導入TRIZ創新思維方法學。因此，結合專業技術特點，將TRIZ理論的多屏幕法、STC/RTC算子法、金魚法等創新思維方法導入到專業課程教學中去，通過解決具體的工程技術問題，使學生對經典的機械結構與設計知其然和知其所以然，更重要的是從中灌輸創新思維，使學生接觸、了解、學會和運用創新方法，培養創新能力和創新精神。

2、“多屏幕法”在機械設計基礎課程的教學導入

TRIZ多屏幕法是運用系統思維，從多層次、多方位等一切與當前問題所在系統相關的子系統、超系統及其過去和將來去分析問題，又分普通多屏幕法和高級多屏幕法。遵循高職院校職業教育的規律，貫通機械專業的理論知識，以應用實踐為導向，采用模塊化案例教學和項目化課程實踐的模式，通過具體的機械裝置（如縫紉機、千斤頂、減速箱等）為教學案例，運用TRIZ多屏幕法對機械裝置當前系統進行分析，并邏輯延伸到軸、桿、齒輪等零部件子系統和工業產品之超系統，以及他們的發展演變，從而系統性的學習和掌握機械構件的工作原理、設計特點及科技進步，鍛煉創新意識和發散思維。

3、“STC/RTC算子法”、“金魚法”在機械制造工藝課程的教學導入

TRIZ“尺寸/資源-時間-成本分析法”（簡稱STC/RTC算子法）是對問題從尺寸/資源、時間、成本三個方面、兩種情況（極大、極小）的六個維度進行思維發散，有規律的探索解決問題的方法。TRIZ金魚法是對問題不斷進行分解，找出幻想構思可以變成現實構思的資源和條件，求得最終可行的解決方案。根據高職機械專業關于機械制造工藝課程的教學內容與目標，圍繞塑性加工、切削加工、數控加工、特種加工等機械制造工藝，運用STC/RTC算子法，從尺寸/資源、時間、成本三個方面六個維度對各種機械制造工藝進行介紹和剖析，通過比較不同制造工藝的加工原理、技術特點、優勢和局限，揭示機械制造的技術沿革、技術遷移與創新發展；并在具體的工程案例分析中，運用金魚法綜合分析加工方案，加深對不同制造工藝的理解和合理選用，如3D打印技術在實現傳統制造技術無法實現的結構方面具有的獨特優勢。

三、3D打印技術在創新創業教育中的融合

3D打印技術已成為引領第四次工業革命的先進技術。作為一種智能制造技術，3D打印具有許多顯著優勢和特點，如支持產品快速開發和個性化制造，適于修復磨損零部件的再制造，實現傳統制造技術無法實現的復雜結構等。這些特點和優勢使得3D打印成為當下創客們最受歡迎的工具，它為設計創新提供了非常大的創新空間和實現可能。以職業化為培養目標的高職院校在機械專業開設了數控加工、特種制造等課程，旨在使學生掌握相應的實操技能。因此，為適應機械制造技術的發展，有必要將3D打印技術融入專業技能教學，一方面有助于使學生了解專業領域最新技術，掌握緊貼時代需求的職業技能；另一方面也為學生將來自主創業提供了技術基礎，正如中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒所指出“互聯網+3D打印是‘萬眾創新、萬家創業的最佳技術途徑”。

3D打印創業技能培養以促進自主創業為宗旨，以學生熟練掌握3D建模和3D打印技術為培養目標，采取課內教學與課外實踐相結合的方式。課內教學內容涵蓋3D打印的發展歷史、現狀和未來趨勢，介紹各種3D打印機原理、3D打印技術和工藝、3D打印的建模方法、3D打印產業的發展等，學生達到具備獨立完成產品造型設計與3D打印設備操作及維護的能力。課外實踐活動與專業核心課程緊密銜接，引導學生運用所學知識，自主創意設計，尤以各種各樣的機械傳動零部件為主，如齒輪傳動、蝸桿傳動等，并熟練操作3D打印機以完成制作，增強學生產品造型設計、實踐動手能力和機械專業素養，為將來從事創業活動提供技術儲備。

四、結束語

構建立體多元化的創新創業人才培養體系是當前普通高校的戰略舉措，涉及課程體系、主題活動、校園社團、校企實踐、技能競賽、師資建設、創業基地、政策環境、氛圍熏染等多方面的建設。其中，創新創業課程體系是人才培養的核心環節，而合理的課程體系必離不開創新創業知識與專業教育課程的深度融合。本文提出將TRIZ創新方法學導入高職機械專業課程教學，將3D打印技術列入創業技能培養，并進行針對性的專業核心課程改革以及培訓課程內容開發，實現在專業教學中完成創新創業培養，達到增強學生的專業創新意識、掌握專業前沿技術的培養目標，以期為雙創教育做出有實踐意義的探索。

參考文獻：

【1】賀林平.廣東高校畢業生創業人數同比翻番[N].人民日報.2016-03-29.

【2】吳金秋.高校推進創新創業教育的理念定位[N].中國教育報，2010-08-14.

【3】石國卿，王桂榮.高校三段進階式創業教育模式研究[J].現代教育科學，2010（4）：111-114.

【4】胡桃，沈莉.國外創新創業教育模式對我國高校的啟示[J].中國大學教學，2013（2）：91-94.

【5】黨玉功，張中利.創新教育背景下機械設計類課程教學改革淺談[J].中國電力教育，2010（3）：121-122.

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【7】林雪治.進階式創新創業教育課程體系的構建與實施策略[J].教師教育學報，2016（1）：65-70.

【8】程潔.高職院校創新創業教育課程設計[J].武漢船舶職業技術學院學報，2015（6）：73-76.

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