TRIZ原理与汽车专业人才培养创新教育实践

TRIZ是一门科学的创造方法学。它基于技术系统演变的内在客观规律来对问题进行逻辑分析和方案综合。TRIZ理论体系图教学过程中借助TRIZ理论，可使学生打破思维定式、拓宽思路、正确地发现产品或系统中存在的问题，激发创新思维，找到创新性解决方案。例如,针对综合性极强的车辆学科，TRIZ可有效地消除不同学科、不同工程领域和创造性训练之间的界限，使工程技术问题得到发明创新性的解决。创新原理与汽车现代新技术教学汽车发展过程中新技术的出现与TRIZ四十个创新原理之间有很好的印证。

1、问题的描述

如何在汽车发生碰撞的情况下，最大限度地保护驾驶员和乘客的安全？安全气囊充气压力不足，对乘客不能起到有效的保护作用；安全气囊的充气压力过大，则又会造成压力过大，对乘客造成伤害。

2、问题的理想解

安全气囊在发生碰撞时，能恰好将气囊充到合适的压力，以保护乘客的安全。

3、系统中存在的技术矛盾和物理矛盾

技术矛盾：加速气囊的膨胀速度，以保护乘客；但气囊膨胀速度的加快，气囊大的硬度会伤害乘客。对应的技术矛盾为：

①希望改善的参数：运动物体的作用时间（加速汽车安全气囊的膨胀速度）；

②导致恶化的参数：物体产生的有害因素（气囊膨胀速度过快伤害乘客）。

物理矛盾：安全气囊的充气既要迅速，又不能过快。充气速度过快，会使气囊硬度大，伤害乘客；充气速度慢，会导致气囊不能有效地保护乘客。

4、寻找可用的资源

可用资源：空气、压力、气囊本身、安全带等。

5、使用TRIZ工具--创新原理、分离原理等尝试解决

根据系统中存在的技术矛盾，在矛盾矩阵检索出四个创新原理（21，39，16，22）

①创新原理21：减少有害作用的时间；

②创新原理39：惰性或真空环境；

③创新原理16：不足或过度的作用；

④创新原理22：变害为利。

根据系统中存在的物理矛盾，采用四个分离原理尝试解决：空间分离；时间分离；基于条件的分离；整体与部分的分离。

6、产生新的想法，以及技术实施方案

创新原理16：“不足或过度作用”是指所期望的效果难以百分之百实现时，在可实现的程度上加大动作幅度，使问题简化。基于该创新原理，启发学员：可先迅速使气囊膨胀到一定压力值。以保证在最短时间内达到保护乘客的气压，并在气囊上面开若干微孔，当气囊压力超过阈值后，气囊微孔张开，使气囊压力不再升高。从而很好地解决气囊膨胀速度既要快，又不能过快的矛盾。

7、方案评价

该方案可以使汽车发生意外碰撞时，在很短的时间内迅速充满安全气囊，并且也不会发生由于安全气囊的压力值过高而对乘客造成额外伤害的情况。改进后的安全气囊将能自动调整自身硬度。

8、创新教学实践效果

创新人才的教育培养是一个系统工程。创新的基础来自于丰富而扎实的技术知识，实践中我们可通过严格执行教学计划来保证；创新的动力来自于社会的发展和进步，这需要多方面培养学生敏锐的洞察力；创新的思维方法是多种多样、不拘一格的，但却可以通过工程训练的方式来获得并强化，TRIZ原理的学习是这方面有益的尝试。