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基于 TRIZ 和 CDIO 的工程创新教育理论在教学中的应用论文

发布时间:2021-07-16 16:16:45 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘 要:本文对 TRIZ 理论和 CDIO 理论进行了简单介绍,针对以 TRIZ 和 CDIO 理论为基础的工程创新教育理论在教学中的应用展开了深入研究分析,希望可以充分发挥出 TRIZ 和 CDIO 理论的价值和作用,提高教育教学中工程创新教育理论应用有效性,更好的教育教学工作需要,确保所培养的人才具备足够的创新精神和创新能力,为我国社会经济的持续稳定发展提供人才支撑。

关键词:TRIZ;CDIO;工程创新;教育理论;教学

     当前我国国家战略决策中“大众创业,万众创新” 占有非常大比重,自该决策实施起,国民创新创业积极主动性有明显提高。创业中以创业者为核心,高校创业教育在高层次创业人才培养方面发挥重要价值和作用,现如今已迈入崭新发展阶段。TRIZ 理论主要是指导人发明创造和解决工程问题,CDIO 理论属于国际工程教育改革的最新成果,以 TRIZ 和 CDIO 理论为基础的工程创新教育理论能够更好的满足当前高校教育教学工作中,能够培养出更具创新思维和能力的建筑工程人才,为我国社会经济发展提供人才方面支撑,本文就此展开了研究分析 [1]。

一 TRIZ 理论和 CDIO 理论

     TRIZ 理论是前苏联阿奇舒勒和其小组总结的的能够为人们发明创造以及解决工程难题做出指导的系统化创新方法,提炼自 250 万件高水平发明专利,当前 TRIZ 理论的实效性在很多应用案例中得到充分证实,表明在产品创新方面利用 TRIZ 理论,能够加速产品研发进程,通过展开创新研究研发出一些高质量产品,TRIZ 理论应用在美国福特以及通用电气等企业产品研发中,均创造出巨额利润,生成多项发明成果。我国 TRIZ 理论也叫萃智理论,当前 TRIZ 理论已经从传统的机械、电子、化工、生物、建筑等领域向着教育、管理等领域发展,很多高职院校工程专业教育教学中将 TRIZ 理论作为一项重要工程设计方法, 有着非常高重视度 [2]。

     CDIO 理论中 C、D、I、O 分别指构思、设计、实现和运作,涉及产品整个生命周期,能够从实际工程项目角度出发为学生展开工程专业技能方面教育和培训,提高学生的实践能力和创新能力,引导学生利用创新思维进行产品研发,对创新研究在工程设计方面的价值和作用有全面认识,明白概念工程科技所承担的重要社会责任 [3-4]。在工程可研领域,CDIO 高等工程教育模式属于最新研究成果,以原有工程教育理念为基础,在能力训练方面提出了更为严格的要求, 同时为教学设计提供指导,在现代工程教育方面,能够作为一个系统性、使用性的能力培养教学大纲,促进现代工程教育的发展和进步。

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二 融入式 TRIZ 工程创新教育模式

     工程创新教育属于当前高等工科专业一项主要教育教学任务,受到工程教育学者的高度重视。工程创新教育工作的开展主要是为社会输送更多具备有创新能力和创新思维的工程人才,为我国“中国创造” 目标的实现提供人才方面支撑和保障。工程创新教育的研究十分必要。工程创新教育属于教育一部分,在实际应用中需要解决教学管理和教育技术等方面问题,因此,工程创新教育的发展必须要对 TRIZ 理论的融合有足够重视度。工程创新教育工作的开展必须要有创新理论方面支撑,将 TRIZ 与创新教育相融合, 建立融入式 TRIZ 工程创新教育模式,能够更好的满足工程创新教育发展需要。

     融入式 TRIZ 工程创新教育模式在实际应用中主要是将创新教育理论体系与 TRIZ 理论相互融合,针对 TRIZ 理论中一些专业性工具使用教育术语取代, 包含各类著名教育理论,比如教育物 - 场分析、教育进化理论、教育冲突矩阵等 [5]。教育进化理论中涉及教育对象进化以及教育问题等内容,能够针对不同的进化模式和教育对象特点给予相应指导。教育冲突矩阵主要是利用教育术语解释一些发明原理和相关参数等,涉及多初步拟定标准参数以及发明原理。教育物场分析结合 TRIZ 理论符合和相关标准解。

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     CDIO 工程教育模式主要是将教育和实践划分为类似产品生命周期的四个环节,在实际教学中充分激发学生主观能动性,利用课程与工程实践之间的关系, 引导学生展开工程技术和各类理论的学习,充分发挥出各类教学资源优势,提高工程教育科学性和合理性。在 CDIO 理念形成方面,产品生命周期发挥重要作用, 同时CAI以TRIZ理论为基础,融合不同领域科学知识, 属于一种创新技术,在实际应用中能够实现对 TRIZ 理论软件化问题的有效解决,能够利用先进的理论、方法等为创新性技术问题的解决和处理提供最佳解决方案,因此,在产品全生命周期中 TRIZ 理论发挥重要价值和作用。利用产品生命周期,能够在 TRIZ 与CDIO 之间建立相应练习,在 CDIO 构思和设计方面融入 TRIZ 概念设计和详细设计,促进两者之间的相互结合,对现有工程教育创新教育模式进行优化和完善,更好的满足创新思维和创新能力人才培养需要, 提高工程专业教育教学有效性。

三 建立建筑专业 TRIZ 工程创新教育体系

     建筑专业创新教育工作的开展需要以传统教育体系为基础给予优化设计,在建筑专业教育中应用融入式 TRIZ 工程创新教育模式,能够更好的满足课程体系优化需要,确保所培养的人才具备有足够的创新精神和创新意识,更好的满足当前需要 [6]。

     在建筑专业课程体系中,TRIZ 理论的应用能够提取当前专业教学中各类知识点,利用分割原理对知识点离散处理,建立知识数据库,将其中冗余数据和重复知识点剔除。重视对当前行业发展动态和前沿技术的把握,在数据库中加入新的知识。与 TRIZ 动态性原理相结合,使数据库具备有动态性特点 [7]。对知识点优化后,利用 TRIZ 组合、局部优化等方式,将知识点整合为完整的建筑专业课程,更好的满足学生实践能力训练需要。

     与传统教育体系相比,新的教育体系在实际应用中更加重视培养学生的工程知识应用能力和岗位操作能力,通过对TRIZ 组合原理的合理运用,采取“双轨运行”模式,构建一体化教室和课程,让学生在学习过程中训练,实现在实践和理论方面的有效融合。CDIO 理念在实际应用中能够对学生的创新时间能力、行业实践能力等起到强化效果,取得理想教育教学效果 [8-11]。

四 结 语

     融入式 TRIZ 工程创新教育模式将 TRIZ 理论和CDIO 理论相互结合,应用在建筑专业教学中,能够使传统教学模式课程衔接不紧密、课程资源浪费、知识点重复以及课程体系陈旧等问题得到有效解决和处理,更好的满足当前人才培养方面需要。建筑专业教学中应用新的 TRIZ 工程创新教育体系结构,能够满足创新能力和创新思维人才培养需要,为我国社会经济的发展进步提供人才方面支撑和保障,帮助我国更好的从“中国制造”过渡到“中国创造”。

参考文献

[1] 张保军 . 做实 "4321" 理论创新工程推进 " 两学一做 " 学习教育常态化制度化 [J]. 新农村 ( 黑龙江 ),2017,(34):41-43.
[2] 颜伟 , 袁清和 , 孙佳欣 , 等 . 工业工程应用型创新人才培养模式响应性测度研究 [J]. 工业工程 ,2018,21(5):93-99.
[3] 姚旭 , 尚华 , 张蕊 , 等 . 工程教育背景下 PDCA 理论对学生实践创新能力培养的研究 [J]. 职业技术 ,2015,14(11):69-70.
[4] 左远志 , 郭晓娟 , 肖汉敏 .TRIZ 发明问题解决理论与 CDIO 工程教育理念的融合 [J]. 东莞理工学院学报 ,2015,22(1):99-103.
[5] 邱义臻 , 熊焰 , 李守军 . 基于 CDIO 工程教育理念的大学生实践创新活动 [J]. 山西财经大学学报 ,2016,38(s1):89-90.
[6] 王桥医 , 胡小平 . 基于 CDIO 工程教育的机械工程专业创新型人才培养模式研究 [J]. 中国科教创新导刊 ,2011(13):135-136.
[7] 张雪 , 乔冰 . 基于 CDIO 工程教育理念的 AUTOCAD 课程教学改革新探 [J]. 黑河学院学报 ,2015,6(6):69-71.
[8] 陈苡晴. 基于CDIO 工程项目教育理论的中外合作教学研究[J]. 河北职业教育 ,2014,10(3):40-42.
[9] 林春景 , 袁俐萍 . 基于 CDIO 工程教育理念的初级项目的探索与实践 [J]. 福建电脑 ,2012,28(1):172-173.
[10] 郭献章 , 张淑梅 , 房瑞东 , 等 . 基于 TRIZ-CDIO 模式的大学物理实验教学探索与实践 [J]. 物理实验 ,2017,37(10):48-52.
[11] 齐子姝 , 陈傲雪 , 迟明书 , 曲伸 . 工程教育专业认证下创新应用型人才培养与实验教学改革研究 [J]. 教育现代化,2019, 6(36):6-8.

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