TRIZ原理与汽车专业人才培养创新教育实践

TRIZ是一种科学的创造性方法论。基于技术系统演化的内在客观规律，对问题进行逻辑分析和方案综合。TRIZ理论借助TRIZ理论在系统图的教学过程中，学生可以打破思维定势，拓宽思维，正确发现产品或系统中存在的问题，激发创新思维，找到创新解决方案。例如，对于综合性很强的车辆学科，TRIZ可以有效消除不同学科、不同工程领域和创造性训练之间的界限，从而创新性地解决工程技术问题。创新原理与汽车现代新技术教学汽车新技术在发展过程中的出现被TRIZ的四十条创新原理很好地证实了。

1.问题描述

如何在发生碰撞时最大限度地保护驾乘人员的安全汽车？安全气囊充气压力不足，不能有效保护乘客；如果安全气囊的充气压力过高，压力会过高，乘客会受到伤害。

2.问题的理想解决方案

安全气囊发生碰撞时，安全气囊可以刚好充到合适的压力，保护乘客的安全。

3.系统中的技术和物理矛盾

技术矛盾:加速气囊膨胀速度保护乘客；但是随着气囊充气的加速，气囊硬度会伤害乘客。相应的技术矛盾有:

①需要改进的参数:运动物体的动作时间(加速度汽车 安全气囊膨胀速度)；

②导致劣化的参数:物体造成的有害因素(气囊充气过快伤害乘客)。

物理学:安全气囊的膨胀应该很快，但不能太快。如果充气速度过快，气囊会很硬，伤害乘客。缓慢的充气速度会导致气囊无法有效保护乘客。

4.查找可用资源。

可用资源:空气、压力、气囊本身、安全带等。

5.尝试用TRIZ工具解决这个问题，比如创新原理和分离原理。

根据系统中的技术矛盾，从矛盾矩阵中检索出四个创新原则(21，39，16，22)。

①创新原理21：减少有害作用的时间；

②创新原理39：惰性或真空环境；

③创新原理16：不足或过度的作用；

④创新原理22：变害为利。

根据系统中的物理矛盾，采用四种分离原则试图解决:空间分离；时间分隔；基于条件的分离；整体与部分的分离。

6.产生新的想法和技术实施计划。

创新原则16:“动作不足或过度”是指当想要的效果难以达到100%时，将动作幅度增加到可以达到的程度，从而简化问题。基于这一创新原理，它启发学生:首先，气囊可以快速充气到一定的压力值。从而保证在最短的时间内达到保护乘客的气压，气囊上开有多个微孔，当气囊压力超过阈值时，气囊微孔打开，气囊压力不再上升。从而很好地解决了气囊充气速度要快又不能太快的矛盾。

7.方案评鉴

有了这个方案，汽车在发生意外碰撞时可以在短时间内快速充满安全气囊不会因为安全气囊的高压值而对乘客造成额外伤害。改良的安全气囊会自动调整自身硬度。

8.创新教学实践效果

创新人才的教育和培养是一项系统工程。创新的基础来自丰富扎实的技术知识，在实践中严格执行教学计划是可以保证的。创新的动力来自于社会的发展进步，需要培养学生多方面敏锐的洞察力；创新思维方法多样兼收并蓄，但可以通过工程训练获得和强化。TRIZ原理的研究是这方面的有益尝试。