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TRIZ创新技术在高职院校化学化工类课程中的体现

TRIZ是利用矛盾原理解决发明问题的一种有效方法。其中40个发明原理是解决技术矛盾冲突的重要手段。下面主要以高职高专化学化工类的有关专业基础课为例。如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、化工原理等课程中具体阐述与TRIZ的40个发明原理或法则密切相关的知识和技能。以此,拓展TRIZ在化学化工学科领域的运用,促进学生加深理解TRIZ,训练创新思维。

TRIZ创新技术

TRIZ发明原理在高职院校化学化工类课程中的体现

TRIZ发明原理在仪器分析课程中的体现

质谱原理体现TRIZ发明原理第1条分割法(Segmentation ),分子在电磁场中被成碎片离子,根据碎片离子的质量,以及相应的裂解决规律,推测分子的分子量及可能的结构。气相和液相色谱法体现了提取法(Extraction)的本质。即混合物具有不同的分配特性,在流动相的洗脱下,多次分配,最终达到分离的目的。在GPS凝胶色谱中,由于小分子化合物可以进入固定相的孔穴中,具有较长的保留时间。其中固定相就具有多孔结构。这与Triz发明原理第31条孔化法相一致。气相的程序升温和液相的梯度洗脱程序,体现了用曲线或非线性代替直线的球面法(Spheroidality)思想。红外光谱法是依据分子振动过程中的能量变化而建立的分析方法,也体现了机械振动法 (Mechanical vibration)。

TRIZ创新技术

TRIZ发明原理在物理化学课程中的体现

TRIZ发明原理形态改变法,体现在基本实验操作中的物态变化中,如蒸馏、结晶、蒸发、升华等。另外,物理化学的热力学原理中,增加反应物的浓度,促进平衡右移则体现了部分超越法(Partial, Overdone or excessive action )。

TRIZ发明原理在化工原理课程中的体现

在立式反应器中,反应区间分成几段,可以避免催化床的磨损。在投料反应之前,一般需要将固体大块颗粒粉碎成细小颗粒,增加比表面积。其实,这就是朴素的分割法的原型,将物体分成几个或若干个不同的部分。许多化工生产中,需要单元操作除去副产物,可以应用蒸馏法、溶剂萃取、重结晶和膜分离法。这些方法即从混合物中提取出纯组分,也就是前面也提及的提取法(Taking out )。重结晶中可以预先加入晶种,气体参与的反应,可先将气体预热。生产过程中常用的这些操作方法,都体现了TRIZ发明原理第10条预先作用法  (Preliminary action)。

TRIZ创新技术在高职院校化学化工类课程中的体现

在化学化工类的专业课程中,还有许多相关的知识、技能以及一些设备的设计都体现着TRIZ发明原理的精髓。这里不一一赘述,以期望得到广大教师和同学的关注,在教学和学习中,能够多思索TRIZ,多类比TRIZ 。

TRIZ发明原理在化学化工类课程中的体现结论

TRIZ理论是技术创新的重要方法,是从大量创新实践中归纳出来的理论,可广泛应用于各领域的创新。TRIZ的40个发明原理与化学化工相关知识、原理和操作技能有机地结合在一起,并得到了完美的体现。掌握TRIZ理论,同样可以解决化学工程中的许多矛盾。只是广大教师和同学还不习惯用TRIZ的创新思维方式,进行思考和分析。因此,TRIZ理论在我国高等教育中急需广泛推广。培养创新人才,我们需要更新理念,优化教学设计,才能培育出合格的创新型人才。最后,也希望在国家重视科技创新的新时代,广大教师能够主动学习,掌握技法,培养出合格的创新人才。

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