赵存有，吴卫东，孙月华

（黑龙江科技学院机械工程学院 黑龙江哈尔滨150027）

摘要：毕业设计是学生建立知识联系的有效途径，是进行专业综合训练的有效方式，是适应工作环境，建立学生与企业之间的联系的有效实践，毕业设计能够充分发挥学生的创造性和主观能动性。TRIZ理论的起源具有鲜明的工程技术特色，从毕业设计选题、开题、原理设计和结构设计过程证明了毕业设计的过程具备TRIZ理论应用的土壤。
关键词：毕业设计；TRIZ；实践；研究

    机械设计专业本科毕业设计可以与创新教育即TRIZ理论结合起来，实施毕业设计的大学期间全程训练计划、校外毕业设计与所学专业培养目标紧密结合、毕业设计全程监督管理的新方法。学生的毕业设计应与科技训练、创新活动结合起来，是学生在校期间科技活动的延续和总结，这样既可以实施大学生科研训练计划，营造学术研究氛围，又可以培养大学生创新能力，加强素质教育，提高毕业设计质量。
    一、机械设计专业本科毕业设计的重要性
    1．毕业设计是建立知识联系的有效途径
    机械毕业设计过程可以把学生大学期间学习的基础知识、基础理论以及专业知识有效的融合，建立起知识之间的有效联系，使学生的基本知识在设计过程中形成有序的知识体系，在毕业设计的实践中，通过设计指导教师的引导，了解知识的运用过程和如何合理地利用所学到的知识。
    2．毕业设计是进行专业综合训练的有效方式
    机械设计专业是实践性很强的工科类专业。毕业设计是机械设计专业教学必要的集中实践性环节，是实现该专业培养目标的重要的综合性课程，同时也是衡量专业教育质量的重要标志。该过程培养和考察学生应用所学基础理论、专业知识和基本技能综合分析与解决一般工程技术问题的能力，而且对于提高和培养学生的综合素质和工程能力、实际动手能力具有其他课程不可替代的重要作用。所以，毕业设计是学生走上工作岗位前的一次职业培训，其成绩是学生毕业及学位资格认定的重要依据。
    3．毕业设计是适应工作环境，建立学生与企业之间的联系的有效实践
    毕业设计教学质量的优劣直接关系到本专业学生能否在毕业后短时间内适应社会要求，并在实际工作中独立地解决工程建设中遇到的有关设计、制造和控制方面的问题。通过实践和实习，了解企业技术人员工作现状以及企业技术人员在工作过程中的吃苦耐劳、艰苦奋斗的精神，使学生毕业后尽快适应工作环境。
    4．毕业设计能够充分发挥学生的创造性和主观能动性
    机械毕业设计是培养和锻炼学生创新意识、创新能力的有效途径。学生通过毕业实习和毕业设计，直接参与到教师的科研活动、社会实践、教学基地的建设等实践环节中去，在实习、实验中获得大量的材料信息，通过实习和设计，将学过的专业知识综合应用，培养自身的科学研究能力、严密的逻辑思维和独立创新能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而提高综合素质。
    二、机械设计专业本科毕业设计具备TRIZ理论应用的基础和条件
    1．TRIZ理论的起源具有鲜明的工程技术特色
    TRIZ理论是前苏联阿奇舒勒及其领导的一批研究人员，自1946年开始，花费大量人力物力，在分析研究了世界各国250万件专利的基础上，所提出的发明问题解决理论[1]。阿奇舒勒开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认也能被整理而形成一种理论，掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期，也可使发明问题具有可预见性。
    TRIZ属于前苏联的国家机密，在军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用，成为创新的“点金术”，让西方发达国家一直望尘莫及。如今TRIZ正成为许多现代企业创新的独门暗器，TRIZ可以轻易解决那些“看似不可能解决的问题”并形成专利，提升企业的核心竞争力，从“跟随者”快速成长为行业的技术“领跑者”，让创新就像做算术题一样轻松简单。
    发明问题解决理论的核心是技术进化原理。根据这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般矛盾的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次矛盾。阿奇舒勒依据世界上著名的发明，研究了消除矛盾的方法，他建立了一系列基于各学科基础知识的发明创造模型。这些模型包括发明原理（Inventive Principles）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及标准解（TRIZ Standard Techniques）等。在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解（Analogous solution），最后设计者再把该解转化为该领域的解或特解。
    2．毕业设计的过程具备TRIZ理论应用的土壤
    机械设计专业毕业设计过程从选题、开题、结构设计方面具备TRIZ理论应用。从概念设计到详细设计再到工艺设计、从变形产品设计到系列产品设计、再到创新产品设计，指导教师引导学生应用TRIZ理论制定毕业设计流程，指导学生掌握TRIZ理论的创新技法，了解Pro/I，了解TRIZ与专利查询。
    1）毕业设计选题
    选题是学生提早进入毕业设计环节的前提，应以培养学生创新能力为目标，体现先进性、市场需求性，结合学生兴趣、生产实际及教师科研课题进行选题与命题。指导学生根据自己今后的工作单位或已拟定的就业方向，通过图书馆、期刊论文数据库、专利库获得毕业设计课题资料。引导学生应用TRIZ理论中的技术成熟度预测方法对课题进行技术成熟度预测，培养学生在今后工作中所必备的科学决策能力。
    2）毕业设计开题
    开题是毕业设计前期环节的主要工作，开题过程着重于方案设计过程，应当使学生掌握在开题阶段应着重做什么及如何去做。在方案的提出过程中，教师应该引导学生应用TRIZ理论中发明的5个级别分类方法，明确毕业设计课题属于发明的哪个级别[2]。同时，可以运用TRIZ创新设计的40个创新原理[2]提出可行的毕业设计课题方案。
    3）毕业设计的原理设计和结构设计
    毕业设计的原理设计和结构设计是毕业设计主要工作环节。教师应在毕业设计选题和开题工作的基础上，引导学生进行毕业设计题目的原理设计和机械结构设计，从创新问题解决模式和流程图及解题工具的具体应用出发，定义设计所遇到的各种技术冲突和物理冲突，应用冲突矩阵或分离原理、发明理论解决冲突，得出TRIZ通用解，确定领域解；然后根据课题需要进行技术具体化应用，即进行详计。

参考文献
[1]Altshuller．G．The innovation algorithm[M]．Technical Innovation Center。Worcester．1999．
[2]檀润华．产品创新设计若干问题研究进展[J]．机械工程学报，2003(9)：11-14．