3)基于TRIZ的教学手段创新
机械原理实验的教学手段要尽可能采用现代教育技术手段,如多媒体课件、虚拟实验软件系统、多功能组合实验器件等,但针对不同问题,仍需要设计新的实验手段,如机械虚拟实验系统。在设计这些实验手段时,可利用TRIZ获得较好的方案。例如,在研制齿轮加工仿真实验系统时,就遇到加工工艺数据库的主键冲突问题,这是一个物理冲突,可采用TRIZ理论的分离原理找到解决方案。
TRIZ理论自身教材化。在实验中,将TRIZ理论本身作为一种实验手段,给学生介绍TRIZ理论的解题思路和使用方法,引入TRIZ创新求解软件系统,让学生掌握这种创新解题手段,通过案例教学、课堂讨论与上机实验等环节,获得一些创新的实验方案和实验结果,提高学生的创新能力。
评价手段的创新。应用管理TRIZ理论的形式变化原理,在评价学生成绩时,不局限于实验报告和实验数据,而要全面考察学生的创新能力,在实验指导书简化的情况下,着重考察学生的实验设计方案和实验步骤的创新性、实验结果的创新性等,收集学生动手实验证据,全方位公平合理地考核学生,从而有助于鼓励学生创新思维。
4)TRIZ理论实例库的建立
通过建立TRIZ理论实例库,帮助学生学习、使用TRIZ理论解决实际问题。主要是查阅学位论文库、期刊论文,将TRIZ应用案例收集起来,采用数据库整理、存储,便于学生查询。例如,食品烘干机的设计中存在两方面的问题,一方面,新型食品烘干机应既能有效利用能源,同时又能提高产品的质量和产量。从有效利用能源的角度考虑,应采用废气循环的干燥系统,但是,随着废气循环量的增加,干燥速率降低,湿物料的干燥时间增加进而使干燥设备的费用增加。另一方面,从提高产品质量的角度来讲,要求所设计的食品烘干机有较高的干燥速率。由于物料干燥时,湿含量是逐渐减少的,在降低至临界湿含量以前,干燥速率最高,因此,采用低临界的湿含量方法,可缩短干燥时间,提高产品的质量。
对于食品烘干机中存在的问题,用TRIZ理论选择工程参数(用经典TRIZ),要求设计的烘干机有较高的热效率,即能量损失最少,这是欲改善的特征。对应到通用工程参数中,选择22作为改善的参数。欲改善热效率降低的状况,就要充分利用干燥后的尾气中的余热,并确保湿物料的干燥时间不增加,这就是被恶化的特征。
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