基于TRIZ理论的机电专业卓越人才实践能力培养模式研究

彭景春　毕经毅　褚宝柱

【摘 要】为改变传统的教学模式和教学方法，培养更具有就业竞争力的机电专业卓越人才，本文通过TRIZ理论的分离原理与系统分析法分别构建了机电专业卓越人才培养的实践教学模式和教学体系，对机电专业卓越人才培养具有指导意义。

【关键词】TRIZ理论；机电专业卓越人才培养；实践教学

0 引言

随着科技进步和发展，机电产品的应用越来越多的渗透到人们的日常生活和生产中。对能够承担机电产品的设计、生产、调试、检验、维修等方面的人才的需求已遍及到全世界的各个行业和地区。从国家人事部的有关统计预测看，今后的几年，急需机械电子工程、电子技术、农业技术、生物工程、信息技术、航天、新能源、国际贸易等方面的人才。对机械电子工程及相关专业人才的需求是这八大类人才需求的重点之一。所以培养机械电子工程专业卓越人才是适应新的就业形式和满足社会需求的需要。

面对当前的竞争形势，作为机械电子工程专业人才培养的实践环节更突显其在人才培养方面的重要位置和作用，针对目前实践教学现状，欲寻求新的培养思路，改变传统的教学模式和教学方法，培养更具就业竞争力的机械电子工程专业卓越人才的举措势在必行。TRIZ理论是近年来在我国发展较快的一种创新理论，本文将以TRIZ理论为依据，结合本科高校的人才培养目标，以机械电子工程专业学生为主体，实践能力培养为中心，就业为导向，对机械电子工程专业卓越人才实践能力培养的实践教学模式和实践教学体系进行研究。

1 TRIZ理论概述

作为前苏联国家的机密，被称为创新“点金术”的TRIZ理论，在前苏联各个技术领域发挥了巨大的作用，苏联解体后，TRIZ理论被传播到欧美国家、日本、韩国等地，并得到进一步的发展。TRIZ理论提供的可操作性很强的思维方法和问题分析方法可以有效地打破思维惯性，使创新人员从传统思维中解放出来，从更广阔的视角看问题，快速发现问题的本质；TRIZ理论通过最终理想解指明解决问题的目标所在，明确了解决问题的方向，从而有效地避免了盲目性；通过应用进化法则，TRIZ理论可以帮助认清技术系統进化的规律，并预测产品的未来，对于产生问题的矛盾，TRIZ理论有着清晰的定义，不是折衷，而是寻求矛盾的彻底解决；TRIZ理论拥有40个发明原理、4大分离原理、矛盾矩阵、物-场分析、76个标准解法、发明问题解决算法、效应和现象知识库等一系列强大工具，保证有效、彻底地解决问题。TRIZ的理论、方法、工具是从实践中总结出来的，具有“普适性”。千差万别的创新问题正是“标准化”为TRIZ理论问题后，才能通过“通用的”TRIZ工具获得解的模型，最后再转化为具体的解决方案。

2 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式

TRIZ理论是在总结物理矛盾解决的各种研究方法的基础上，将各种分离原理总结为四种基本类型，即空间、时间、基于条件的和整体与部分的分离。本文将利用TRIZ理论解决物理矛盾的分离原理，剖析实践教学环节，对实践教学的现状进行分析，更新观念，改变传统固有的实践教学意识，根据TRIZ理论解题模式和解题步骤，对实践课程类别、实践组织教学细化，采取措施，同时将本着创建具有中国特色工程的教育模式，教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就大批创新能力强、适应企业发展需要的优秀机电工程师的原则，构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式。

目前在各高校实践教学的实施过程中，普遍存在资源配备齐全，教学内容全面，但效果不佳的现象，表现在实践训练后的学生没有综合解决工程问题的能力，根据现状分析，同时结合机电专业这门综合学科的特点，本文从机与电两方面同时对机电专业学生进行实践能力培养，机电设备作为机与电相结合的有机体，对机电专业的人才的培养必将要机与电并重，使培养出的机电卓越人才能够两条腿走路。培养机、电双重技能为一体的综合型机电专业卓越人才，是机电专业培养人才的最高目标，也是最终目标。

本文将构建机械电子工程专业双模块三层次的机电卓越人才实践能力培养模式，该实践教学模式是除基本理论、实验、实训、实习教学之外进行的机电专业的独立实践教学环节，分为机械结构系统设计和机械控制系统设计两个模块，每个模块又分为初、中、高三个层次，称为双模块三层次的2+3培养模式，如图1所式，可以使学生得到在时间与空间上的层次式实践培养，从入学到就业实践能力得到阶梯式的切实的提高。

图1 “双模块三层次”的机电卓越人才实践能力培养模式

在该模式中，每个模块各层之间的实践训练和完成的实践任务采取递进原则，并实现反馈式的迂回前进方式，即进行完本层次训练进入下一层次时，发现上一层的理论知识与实践能力有不足，将回到上一层进行相关的关键环节的训练，然后不需本层的考核可直接进行下一层次的实践训练，由中级可回到初级，由高级可回到中级与初级，这样反馈式的前进与迂回的实践训练方式，使实践能力的培训更加成熟，相关的理论知识掌握的更加扎实。对于两个模块的同层次之间的关系是相互独立并行的，又同时是相互交叉融合的过程，该模式的培养的最高和最终目标是实现双条腿走路的机电卓越人才培养。经过这样的双条腿走路的反馈式的前进与迂回的机电实践训练，机电学生将发生能力上的质的变化，成为机电专业的卓越人才和社会所需要的设计人才。

3 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学内容体系

利用TRIZ理论系统分析法对机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容及实施体系进行全面研究。本文从“卓越型人才”的角度出发，站在整个学科体系整体优化的高度上，对模式（下转第140页）（上接第163页）中双模块三层次进行合理布局，对组成实践教学各要素进行整体设计，在机电工程系搭建起一个培养“专业型、应用型、复合型” 机械电子工程专业卓越人才的平台，即确保实践教学时间，优化实践教学内容，形成与理论教学既相辅相成，又相对独立的目标明确、层次清楚、并具有连续性、系统性和创造性的实践教学内容体系，如图2所示。

图2 机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容体系

其中，实践教学内容体系主要包括工程任务系统、两大实践模块、评估和考核系统三大部分，工程任务系统包括贯穿整个实践过程的综合任务和阶段多项强化训练任务，两大模块分别包括阶段实践教学目标体系、阶段理论支持体系、阶段实践强化训练环节、阶段评估和考核体系，两大模块的实践能力的培养是相互独立又相互融合的过程，结构设计能力和控制设计能力的培养是统一的，最终目标是实现系统综合设计能力的培养。该实践教学内容体系从教学内容上、教学场所组织、教学成果评估与反馈和教学组织形式四个角度，强调以学生为主体，以就业竞争力为推动，重点关注机电专业卓越人才创新能力和解决综合工程问题能力的培养。

4 结论

通过TRIZ理论的分离原理与系统分析法，分别构建了机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学模式和实践教学内容体系，改变了传统的教学模式和教学方法，对机械电子工程专业卓越人才培养具有指导意义。

【参考文献】

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[责任编辑：汤静]