基于TRIZ思维与3D打印技术的高职机械专业创新创业教育课程改革探讨
孙晓辉
【摘 要】 针对当前创新创业教育中存在专业脱节、创新不足、创业渠道少等问题，遵循高职教育规律和机械专业特色，文章提出了在专业课程教学中导入TRIZ创新思维方法学、在专业实践教学中培养3D打印创业技能的双创教育与专业教育深度融合的教学模式，并探讨了有关课程内容的改革，有助于增强学生的专业创新意识，掌握专业前沿技术。
【关键词】 TRIZ；3D打印；创新创业教育
【Abstract】 In view of the existing problems， such as specialty disconnected， insufficient innovation， less entrepreneurial channels and so on， of innovation and entrepreneurship education， following the law of higher vocational education and the characteristics of Mechanical specialty， this paper puts forward a deep integration of innovation-entrepreneurship education and professional education， by introducing TRIZ thinking methodology and training 3D printing technology. Furthermore the reform of curriculum content is discussed. It helps to enhance students' innovation awareness of specialties and master advanced technologies.
【Key Words】 TRIZ； 3D printing； Innovation and entrepreneurship education
【中图分类号】 G642.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2017）16-000-02
创新创业教育（简称双创教育）已经成为我国高等教育的国家战略，创新创業人才培养迫在眉睫。从国家到地方，各级政府纷纷出台扶持政策，各大高校也积极营造创新环境、打造创业平台。以广东为例，全省已有52所高校设置了创业学院，97所高校开设了创业课程必修课，建有创业实践基地969个，共约84.7万平方米【1】。同时，关于双创教育的研究也得到了教育工作者们的关注【2-4】，尤其在创新创业教育课程体系建设方面更是涌现了一批课题做了深入的研究探讨和实践【5-9】。
一、创新创业教育课程改革的重点
如何在专业教学中融入创新创业教育，使创新创业课程与专业教育有机结合是当前双创教育的难点和盲点，更是深化推进教学改革的重点。尽管许多高校在创新创业教育方面进行了形式多样的探索，但是课程建设仍然相对滞后，教学模式基本上都集中在某一门或几门传统的涉及企业创办、经营管理等创业通识课程方面，与专业教育课程的交叉融合度还非常低。在创新创业实践活动方面，创新创业实践与专业实践教学的结合度亦不足，目前普遍做法是采用商业买卖这种传统的创业项目，甚至有的还肤浅的认为创新创业就是开店铺、卖商品等一系列的售卖行为，丝毫无法发挥出学生们独有的专业能力，更没有让他们融入自己的智慧和创新意识。
二、TRIZ创新思维在创新创业教育中的导入
1、TRIZ创新思维
TRIZ意即“发明问题解决理论，是一套解决工程技术创新问题的理论和方法体系。作为当今世界上最有效的创新方法，TRIZ体现出系统化的创新思维方式，具有可操作性强、实用性强的特点，可以更好的帮助使用者质疑常规，克服思维定势，为解决生活和工程中的疑难问题，提供清晰的思维路径，也成为培养创新型人才的有效法宝。
案例化教学和项目化教学是高职教育的特点，机械专业常以缝纫机、千斤顶、变速箱等机械装置为教案引入机械设计基础和工程力学等专业核心课程的内容，而具体的工程案例和项目非常适合导入TRIZ创新思维方法学。因此，结合专业技术特点，将TRIZ理论的多屏幕法、STC/RTC算子法、金鱼法等创新思维方法导入到专业课程教学中去，通过解决具体的工程技术问题，使学生对经典的机械结构与设计知其然和知其所以然，更重要的是从中灌输创新思维，使学生接触、了解、学会和运用创新方法，培养创新能力和创新精神。
2、“多屏幕法”在机械设计基础课程的教学导入
TRIZ多屏幕法是运用系统思维，从多层次、多方位等一切与当前问题所在系统相关的子系统、超系统及其过去和将来去分析问题，又分普通多屏幕法和高级多屏幕法。遵循高职院校职业教育的规律，贯通机械专业的理论知识，以应用实践为导向，采用模块化案例教学和项目化课程实践的模式，通过具体的机械装置（如缝纫机、千斤顶、减速箱等）为教学案例，运用TRIZ多屏幕法对机械装置当前系统进行分析，并逻辑延伸到轴、杆、齿轮等零部件子系统和工业产品之超系统，以及他们的发展演变，从而系统性的学习和掌握机械构件的工作原理、设计特点及科技进步，锻炼创新意识和发散思维。
3、“STC/RTC算子法”、“金鱼法”在机械制造工艺课程的教学导入
TRIZ“尺寸/资源-时间-成本分析法”（简称STC/RTC算子法）是对问题从尺寸/资源、时间、成本三个方面、两种情况（极大、极小）的六个维度进行思维发散，有规律的探索解决问题的方法。TRIZ金鱼法是对问题不断进行分解，找出幻想构思可以变成现实构思的资源和条件，求得最终可行的解决方案。根据高职机械专业关于机械制造工艺课程的教学内容与目标，围绕塑性加工、切削加工、数控加工、特种加工等机械制造工艺，运用STC/RTC算子法，从尺寸/资源、时间、成本三个方面六个维度对各种机械制造工艺进行介绍和剖析，通过比较不同制造工艺的加工原理、技术特点、优势和局限，揭示机械制造的技术沿革、技术迁移与创新发展；并在具体的工程案例分析中，运用金鱼法综合分析加工方案，加深对不同制造工艺的理解和合理选用，如3D打印技术在实现传统制造技术无法实现的结构方面具有的独特优势。
三、3D打印技术在创新创业教育中的融合
3D打印技术已成为引领第四次工业革命的先进技术。作为一种智能制造技术，3D打印具有许多显著优势和特点，如支持产品快速开发和个性化制造，适于修复磨损零部件的再制造，实现传统制造技术无法实现的复杂结构等。这些特点和优势使得3D打印成为当下创客们最受欢迎的工具，它为设计创新提供了非常大的创新空间和实现可能。以职业化为培养目标的高职院校在机械专业开设了数控加工、特种制造等课程，旨在使学生掌握相应的实操技能。因此，为适应机械制造技术的发展，有必要将3D打印技术融入专业技能教学，一方面有助于使学生了解专业领域最新技术，掌握紧贴时代需求的职业技能；另一方面也为学生将来自主创业提供了技术基础，正如中國工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒所指出“互联网+3D打印是‘万众创新、万家创业的最佳技术途径”。
3D打印创业技能培养以促进自主创业为宗旨，以学生熟练掌握3D建模和3D打印技术为培养目标，采取课内教学与课外实践相结合的方式。课内教学内容涵盖3D打印的发展历史、现状和未来趋势，介绍各种3D打印机原理、3D打印技术和工艺、3D打印的建模方法、3D打印产业的发展等，学生达到具备独立完成产品造型设计与3D打印设备操作及维护的能力。课外实践活动与专业核心课程紧密衔接，引导学生运用所学知识，自主创意设计，尤以各种各样的机械传动零部件为主，如齿轮传动、蜗杆传动等，并熟练操作3D打印机以完成制作，增强学生产品造型设计、实践动手能力和机械专业素养，为将来从事创业活动提供技术储备。
四、结束语
构建立体多元化的创新创业人才培养体系是当前普通高校的战略举措，涉及课程体系、主题活动、校园社团、校企实践、技能竞赛、师资建设、创业基地、政策环境、氛围熏染等多方面的建设。其中，创新创业课程体系是人才培养的核心环节，而合理的课程体系必离不开创新创业知识与专业教育课程的深度融合。本文提出将TRIZ创新方法学导入高职机械专业课程教学，将3D打印技术列入创业技能培养，并进行针对性的专业核心课程改革以及培训课程内容开发，实现在专业教学中完成创新创业培养，达到增强学生的专业创新意识、掌握专业前沿技术的培养目标，以期为双创教育做出有实践意义的探索。
参考文献：
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【5】党玉功，张中利.创新教育背景下机械设计类课程教学改革浅谈[J].中国电力教育，2010（3）：121-122.
【6】郭燕，赵海峰.基于创新能力培养的《机械设计基础》课程教学体系的改革与实践[J].科技资讯，2013（32）：171-172.
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