借鑒TRIZ理論構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)體系

蔣婷*

（成都理工大學(xué)，四川成都，611059）

借鑒TRIZ理論構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)體系

蔣婷*

（成都理工大學(xué)，四川成都，611059）

在我國(guó)，高等教育院校是我國(guó)社會(huì)中高素質(zhì)人才培養(yǎng)與輸出的重要來(lái)源。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)具備很強(qiáng)綜合性的專業(yè)，它將測(cè)控技術(shù)與儀器、通訊工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化等學(xué)科交叉聯(lián)系在一起，形成了獨(dú)特的物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)體系。然而，教育部2016年的高校畢業(yè)生統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在我國(guó)開展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的96所高校中，并沒有培育出研究物聯(lián)網(wǎng)以及能夠高效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的高質(zhì)量人才。因此，筆者認(rèn)為我國(guó)當(dāng)下的大部分高等教育學(xué)校應(yīng)該打破傳統(tǒng)的單一化教學(xué)模式，積極研究、努力建設(shè)適合我國(guó)高等教育學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生全面發(fā)展的新型教學(xué)體系。筆者借鑒TRIZ理論，從三個(gè)方面對(duì)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了論述，希望對(duì)相關(guān)讀者與高校部門有所幫助，從而幫助高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率。

TRIZ理論；物聯(lián)網(wǎng)工程；教學(xué)體系；實(shí)踐

引言

幾年前我國(guó)國(guó)家工業(yè)信息化、物聯(lián)網(wǎng)工程科研相關(guān)部門共同制定并進(jìn)行發(fā)布了眾所周知的《中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃基本要求》，該份文件明確說(shuō)明要在我國(guó)當(dāng)下已具備的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)上著重發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)工程行業(yè)，在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中關(guān)鍵的技術(shù)層面上要客服重重難關(guān)，使我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合一體化體系逐步建成并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)鏈條。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)近幾年的年輕行業(yè)，我國(guó)科研部門與政府為了加速推進(jìn)國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)核心技術(shù)的步伐，因此當(dāng)下社會(huì)層面急需大量具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)散性思維與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)實(shí)踐能力的綜合性科技人才。

1 我國(guó)當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)現(xiàn)狀

在我國(guó)，高等教育院校是我國(guó)社會(huì)中高素質(zhì)人才培養(yǎng)與輸出的重要來(lái)源。在2010年我國(guó)教育部批準(zhǔn)在全國(guó)高校范圍內(nèi)設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，近6年來(lái)，在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)開辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的本科院校突破了200所。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)具備很強(qiáng)綜合性的專業(yè)，它將測(cè)控技術(shù)與儀器、通訊工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化等學(xué)科交叉聯(lián)系在一起，形成了獨(dú)特的物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)體系，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的目標(biāo)是將當(dāng)今時(shí)代下的物與物實(shí)現(xiàn)雙向通訊聯(lián)系，將單一的個(gè)體控制系統(tǒng)變成基于智能金字塔型的多層面物聯(lián)系統(tǒng)，從而提高通訊、控制等方面的效率，實(shí)現(xiàn)“物-物相連，物物相通”的新型智能發(fā)展模式。然而物聯(lián)網(wǎng)又和當(dāng)下的很多實(shí)踐性工程有著不可或缺的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生不僅懂得十分嫻熟、扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)，而且還要求物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生具備很好的動(dòng)手實(shí)踐技能與思維創(chuàng)新應(yīng)用能力。在我國(guó)許多高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)過程，相當(dāng)一部分高等教育學(xué)校依舊在沿用很古板的單一化教學(xué)體系模式，這種教學(xué)模式的特點(diǎn)是注重物聯(lián)網(wǎng)工程理論，不注重實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，從而在一定程度上導(dǎo)致我國(guó)很多高等教育學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)大學(xué)生人才的培養(yǎng)局限于形式教學(xué)，并沒有培育出從根基就很懂物聯(lián)網(wǎng)、研究物聯(lián)網(wǎng)以及能夠高效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的高質(zhì)量綜合畢業(yè)生。因此，筆者認(rèn)為我國(guó)當(dāng)下的大部分高等教育學(xué)校應(yīng)該打破傳統(tǒng)的單一化教學(xué)模式，積極研究、努力建設(shè)適合我國(guó)高等教育學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生全面發(fā)展的新型教學(xué)體系。

2 依據(jù)TRIZ理論的創(chuàng)新性物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)體系

2.1 TRIZ（萃智）理論的主要內(nèi)容

創(chuàng)新從最通俗的意義上講就是創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的過程，TRIZ（萃智）理論的強(qiáng)大作用正在于它為人們創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題提供了系統(tǒng)的理論和方法工具。 TRIZ（萃智）理論體系目前主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）創(chuàng)新思維方法與問題分析方法。TRIZ（萃智）理論中提供了如何系統(tǒng)分析問題的科學(xué)方法，如多屏幕法。而對(duì)于復(fù)雜問題的分析，它包含了科學(xué)的問題分析建模方法――物場(chǎng)分析法，它可以幫助快速確認(rèn)核心問題，發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。（2）技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則。針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變規(guī)律，在大量專利分析的基礎(chǔ)上TRIZ（萃智）理論總結(jié)提煉出八個(gè)基本進(jìn)化法則。利用這些進(jìn)化法則，可以分析確認(rèn)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，開發(fā)富有競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)品。（3）工程矛盾解決原理。不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ（萃智）理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個(gè)發(fā)明原理與11個(gè)分離原理，針對(duì)具體的矛盾，可以基于這些創(chuàng)新原理尋求具體解決方案。（4）發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法。針對(duì)具體問題物場(chǎng)模型的不同特征，分別對(duì)應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法，包括模型的修整、轉(zhuǎn)換、物質(zhì)與場(chǎng)的添加，等等。

2.2 發(fā)明問題解決算法ARIZ

主要針對(duì)問題情境復(fù)雜，矛盾及其相關(guān)部件不明確的技術(shù)系統(tǒng)。它是一個(gè)對(duì)初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義等非計(jì)算性的邏輯過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的逐步深入分析，問題轉(zhuǎn)化，直到問題解決。TRIZ（萃智）理論的研究與應(yīng)用TRIZ（萃智）理論以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實(shí)用性在全球的創(chuàng)新和創(chuàng)造學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)著獨(dú)特的地位。在經(jīng)歷了理論創(chuàng)建與理論體系的內(nèi)部集成后，TRIZ（萃智）理論正處于其自身的進(jìn)一步完善與發(fā)展，以及與其它先進(jìn)創(chuàng)新理論方法的集成階段，尤其是已成為最有效的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新問題求解的理論與方法基礎(chǔ)。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，TRIZ（萃智）理論已經(jīng)發(fā)展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際問題的成熟的理論和方法體系，它實(shí)用性強(qiáng)，并經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，應(yīng)用領(lǐng)域也從工程技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展到管理、社會(huì)等方面?，F(xiàn)在TRIZ（萃智）理論在西方工業(yè)國(guó)家受到極大重視，TRIZ的研究與實(shí)踐得以迅速普及和發(fā)展。如今它已為眾多知名企業(yè)取得了重大的效益。

我們都知道，創(chuàng)新這一含義從最基本的層面上講就是具備創(chuàng)造性思維地發(fā)現(xiàn)當(dāng)下問題，通過創(chuàng)造性指導(dǎo)思維為主要方法論，逐步解決問題的一個(gè)過程。而我國(guó)所熟知的TRIZ理論的強(qiáng)大作用正在于TIRZ理論符合創(chuàng)新的基本屬性，并且可以為人們依據(jù)創(chuàng)造性思維去發(fā)現(xiàn)實(shí)際生活中的問題和得出解決問題的方案提供了較為系統(tǒng)的理論支撐與研究工具。

2.3 構(gòu)建實(shí)踐創(chuàng)新性師資團(tuán)隊(duì)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)具備很強(qiáng)綜合性的專業(yè)，由于年齡問題以及物聯(lián)網(wǎng)工程的教師們之前所受的教育方式，在一定程度上會(huì)使得我國(guó)目前物聯(lián)網(wǎng)工程方面的在崗教師知識(shí)結(jié)構(gòu)多少會(huì)出現(xiàn)無(wú)法適應(yīng)新專業(yè)要求的情況。我國(guó)當(dāng)下的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程要求從主觀方面來(lái)說(shuō)，其實(shí)更加偏重于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與物聯(lián)網(wǎng)工程的實(shí)際應(yīng)用，而我國(guó)從事物聯(lián)網(wǎng)工程教育的年輕教師雖然具備豐富的物聯(lián)網(wǎng)工程理論知識(shí)與較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)科研能力，但是普遍缺乏在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)一線的生產(chǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)管理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此并不能很好地從實(shí)踐性角度指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)工程在校大學(xué)生進(jìn)行相關(guān)工程化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)該我國(guó)當(dāng)下的高等教育學(xué)校應(yīng)該多讓從事物聯(lián)網(wǎng)教育的老師們?nèi)チ私馕锫?lián)網(wǎng)企業(yè)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)中所發(fā)揮的價(jià)值，并且能夠在參與企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)工程這一過程中創(chuàng)造性地對(duì)當(dāng)下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程理論等進(jìn)行不同角度的思考與創(chuàng)新性應(yīng)用的拓展。從而進(jìn)一步地間接影響當(dāng)下高等教育學(xué)校在校物聯(lián)網(wǎng)工程大學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知，這才會(huì)使得當(dāng)下的在校物聯(lián)網(wǎng)工程大學(xué)生更容易地從不同角度理解他們眼中的物聯(lián)網(wǎng)工程，并且能夠在一定程度上激發(fā)高等教育學(xué)校在校大學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程這一專業(yè)的興趣與認(rèn)可，這才會(huì)使得噠學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)工程方面的創(chuàng)新性成為可能。

2.4 高等教育學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)工程的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施多元化建設(shè)

我國(guó)高等教育學(xué)校應(yīng)該在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐基地直接面向高等教育學(xué)校的在校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大學(xué)生，這一舉措將會(huì)是物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)生學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)理論知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力一體化綜合創(chuàng)新性教學(xué)的重要基礎(chǔ)，不再像我國(guó)一些高等教育學(xué)校堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)培養(yǎng)模式，只注重物聯(lián)網(wǎng)工程理論層面的學(xué)習(xí)，而不注重對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程知識(shí)的實(shí)踐性運(yùn)用，因此，筆者認(rèn)為我國(guó)的高等教育學(xué)校應(yīng)該在整合校外物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)企業(yè)的實(shí)踐基地以及社會(huì)、政府層面的優(yōu)質(zhì)實(shí)踐資源的基礎(chǔ)上，使高等教育學(xué)校的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與校外物聯(lián)網(wǎng)工程企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)結(jié)合起來(lái)，從而提升我國(guó)高等教育學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在線學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)工程理論綜合實(shí)踐能力與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新能力。

2.5 鼓勵(lì)在線物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生在校創(chuàng)業(yè)

伴隨著國(guó)家“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的創(chuàng)業(yè)熱潮，筆者認(rèn)為應(yīng)該鼓勵(lì)我國(guó)的高等教育學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)部門加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的在校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，切實(shí)落行我國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)＋”大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育國(guó)策，因此，應(yīng)該鼓勵(lì)物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)專業(yè)的學(xué)生通過自身在校所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程理論知識(shí)體系，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)商機(jī)，通過物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)師與在校物聯(lián)網(wǎng)工程大學(xué)生一對(duì)一地進(jìn)行創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)，進(jìn)一步地使得學(xué)生在創(chuàng)業(yè)過程中完善對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的理論知識(shí)運(yùn)用，從而將物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐動(dòng)手能力真切地轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，為我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)在基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展得到進(jìn)步。

[1]張輝杰.以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法為主體的實(shí)踐教學(xué)方法的探索與研究[J].西藏科技,2013,(7):9-10.

[2]于北瑜.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究與實(shí)踐[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào),2013,(29):35-36.

[3]崔貫勛,王勇,王柯柯,等.基于CDIO的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(5):111-114.

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Constructing Practical Teaching System of Internet of Things Engineering Based on TRIZ Theory

JIANG Ting*
(Chengdu University of Technology,Sichuan Chengdu 611059,China)

in our country,higher education institutions are the important source of training and output of high-quality talents in our society.Networking engineering is a strong comprehensive and professional,it will control technology and instrumentation,communication engineering,computer science and technology,automation and other disciplines together,forming a unique theoretical system of knowledge networking.However,college graduates in the Ministry of Education Statistics in 2016 showed that 96 universities in China to carry out professional networking,did not make research on networking and high quality talents,the application of the Internet of things.Therefore,the author thinks that most of our current higher education schools should break the single traditional teaching mode,new teaching system research,and strive to build suitable for students in Higher Education School of China's overall development of active networking project.Based on the TRIZ theory,the elaboration from three aspects to construct the network teaching system of engineering practice,hope to help the readers and the related university department,so as to help college graduates employment rate of things.

TRIZ theory; Internet of things engineering; teaching system;practice

G642

B

1672-9129(2017)04-0114-03

蔣婷.借鑒TRIZ理論構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)體系[J].數(shù)碼設(shè)計(jì),2017,6(4):114-116.

Cite：JIANG Ting.Constructing Practical Teaching System of Internet of Things Engineering Based on TRIZ Theory [J].Peak Data Science,2017,6(4):114-116.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.04.029