通过竞赛的过程和结果,既可以检验学生的专业知识,又可以对教学改革和教学质量进行考核,还能够在结果中优化过程,以赛促学、以赛促教。结合大学生创新创业计划项目,以提升创新实践能力为导向,应用TRIZ理论培训,向学生提供系统化的创新理论和科学思维方法,让学生构建完整的知识结构,对开拓学生视野、提升创新能力大有帮助。
(一)TRIZ理论在启蒙阶段的专创融合
应用TRIZ理论解决实际问题主要分为以下三步:第一步:将实际问题简化为TRIZ问题;第二步:应用TRIZ理论的寻找解决办法;第三步:将TRIZ问题获得的解决办法转化为实际问题的求解方案。
通信工程专业的学生在《电子技术初步》课程中,教师以项目化教学,课程设计以实物小车完成基本行走功能为目标。在授课过程中,应用TRIZ理论,引导学生课课程设计中发现问题,并探究项目的规律,从而寻找创新方法、解决问题。课程结束,学生在制作的小车的基础上学习专利知识,在原有小车上做了改进,申请了自己的专利(实用新型专利 ——一种拍摄机器人)。
在高频实验课程学习中,引入创新思维和创新方法的内容,学生在实验过程中,不仅能够锻炼动手能力,更加注重对结果的思考,是什么原因导致这样的结果,在问题的分析上用鱼骨图,从人、机、料、法、环几个方面进行总结,最后找出问题的真因,解决并改善。因果分析使学生对实验内容和理论知识认识的更透彻。
(二)TRIZ理论在创新实践训练的专创融合
以赛促学,课赛融合教学模式的思路设想:把和创新创业,创新方法大赛有关的大赛题目,作为课程案例,引入到日常教学过程中,以创新方法应用大赛为切入点,进行有针对性的案例分析,改革授课模式,将比赛流程与要求与具体的课程内容进行搭配,形成具有专业特色的课程模式。将竞赛融入课程教学,不仅是教学内容的改变,更是教学观念和教学方法的创新。将项目命题嵌入课堂方法中,既能完成教学目标和教学大纲,又可以调动学生的积极性,驱动学生创新思维的开拓,学生可以参加比赛获得学习能力的提升,教师将大赛的成果做总结,促进教学模式和课程改革,实现真正意义上的以赛促教。
在《铁路警报器》项目中,学生将TRIZ理论应用到解决实际问题的过程中,培养了创新思维能力,提高了解决问题的能力。
1、问题的描述:发现问题
铁路信号的准确性,实时性已经成为当代铁路运输的总要要求之一。目前还没有一款轻便、精确、操作简单的铁路预警装置,在不影响铁路工人施工的情况下又能够及时提醒工人躲避火车到来的预警装置。
2、分析问题:应用TRIZ工具
运用技术矛盾、物理矛盾、物场分析、系统结构图、因果分析、理想解模型等理论分析当前系统存在的问题,寻找解决方案。
3、方案构造:解决问题
基于4G通信技术和GPS定位系统开发,信号检测器实时监测火车位置信息,在检测到火车距报警器4.6km时,报警器通过产生声音和振动提醒铁路工作者撤离工作现场。
4、方案完善:更科学,更实用
在原有产品的材质和样式,使用轻型材质把报警器设计成手表样式,佩戴在使用者的手腕,这样使震感更加强烈,达到更好的警报目的,内部使用比较前沿的小型大功率马达;采用LoRa无线低功耗模块,信号传输距离高达4.6km,抗干扰能力强。
在参赛过程中,学生自身的综合素质与创新能力得到很大的提升,同时对于促进教学改革,提升就业率方面也具有良好的促进作用。