Triz理论在机械专业本科教学改革中的应用

创新能力是大学生创新精神和实践能力的良好体现。从某种意义上说，创新理论是站在大学生创新活动中的一座坚实的桥墩，创新方法是在这个桥墩上搭建的一座宽桥。只有依靠创新理论和创新方法，大学生创新活动才能“通途”。自2008年以来，我们开展了机械专业应用triz理论的教学改革与实践。

一是突破思维惯性，注重创新思维的培养

创新就是突破各种原始思维惯性，实现发明创造。Triz理论提供了克服思维惯性的方法和理论。在教学中，我们向大学生介绍了几种常见的思维惯性，如功能性思维惯性、术语性思维惯性和形状性思维惯性。

在教学训练中，我们突破了原来传统的教师授课、学生听讲的方式，将大学生分成几个小组，采用不同的方法，由小组成员共同讨论解决。老师根据每个小组成员和小组的表现进行记录和评分，并计入最终成绩。通过这种训练，互动性很强，大学生能够认真听讲，积极思考，积极回答问题，小组之间互相学习，互相帮助，敢于竞争，教学效果显著。

第二，从系统的角度分析问题

在过去的机械产品设计中，大学生只能针对产品本身进行设计。通过讲授triz理论技术系统的演化规律，大学生掌握了这一规律并将其应用于产品设计，将一个产品或物体视为一个技术系统。该系统由多个子系统组成，通过子系统之间的交互可以实现一定的功能。子系统可以是零件或组件。系统在超系统之外，超系统是系统所处的环境；持续改进系统的子系统或组件以提高整个系统的性能也属于技术系统的进化过程。有了这些知识，以及不断加强这方面的学习和反复训练，大学生就能认识和掌握系统的演化规律，不仅开阔了眼界，也有助于设计出结构更合理、功能更先进的产品。

三、掌握矛盾分析的方法

在传统的教与学中，解决一个具体的问题是必要的，总是要找到一个具体的方法来直接解决这个问题。如果问题比较简单，可能更容易找到答案；如果遇到复杂的问题，解决过程会更加困难。最常见的方法是“试错法”。如果没有明确的解决方向，会浪费很多时间和精力。通过向大学生传授解决技术矛盾的原理，大学生可以利用这一原理对具体问题进行具体分析。

第四，为特定问题的标准解训练ariz算法。

在日常的学习和生活中，我们可能会遇到各种各样的发明创新问题。利用triz理论对大量专利数据库进行分析，发现发明问题可以分为两类:标准问题和非标准问题。标准问题主要通过triz理论的标准解来解决，非标准问题主要通过ariz算法来解决。

5.掌握本体论的哲学观点，合理运用科学原理的知识库。

本体论在希腊语中的意思是“是”，它是一种关于所有真实物体的基本属性的理论。科学的发展是靠推理、假设、实验、检验两条腿走路，这是本体论的逻辑方法。

Triz理论体系是基于对世界各国发明专利的大量分析，从中总结出人类发明和解决技术问题所遵循的科学原理和规律。在教学过程中，要全面客观地描述自然科学与工程中事物之间的复杂关系，不仅要教给大学生triz理论的基本内容和求解思路，更重要的是让他们认识到上述理论体系的哲学内涵。

我们利用相应的软件对大学生进行实践训练。软件中的专利查询是基于本体开发的，不同于一般的搜索引擎，它有特定的格式语句。通过学习，学生掌握了这种格式语句的规则，可以快速准确地在软件附带的知识库中找到自己需要的各种专利查询结果。在查询结果中，他们还显示这些专利是根据几个triz创新原理开发的，非常了不起。通过这些训练，大学生可以理解本体论的哲学内涵。