TRIZ理論在化學(xué)創(chuàng)新實踐中培養(yǎng)應(yīng)用型高校學(xué)生創(chuàng)新能力

（百色學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣西 百色 533000）

摘 要：針對應(yīng)用型高校學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的差異性和實踐創(chuàng)新的茫然性的現(xiàn)狀，從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐技能出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前大學(xué)生創(chuàng)新的積極性，利用TRIZ理論的先進理念和吸收化學(xué)創(chuàng)新實驗中的經(jīng)驗，培養(yǎng)應(yīng)用型高校本科生“為何創(chuàng)新”和“怎樣創(chuàng)新”的創(chuàng)新意識與實踐能力。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論；創(chuàng)新實踐；應(yīng)用型高校；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）15-0034-03

Abstract： In view of the difference of the knowledge structure among the applied college students and their ignorance of the practice and innovation， this paper， under the advanced concept of TRIZ theory and the experience of absorbing chemistry innovation experiment， is aimed to cultivate students 'innovative consciousness and practical skills for "why innovation" and "how to innovate"， by means of combing with the enthusiasm of the current college students' innovation.

Keywords： TRIZ theory； innovative practice； application oriented colleges and universities； innovation ability

在當(dāng)今大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新的熱潮中，高校[1]作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主陣地之一，應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，推進創(chuàng)新教育，有效提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力，增強大學(xué)生的綜合素質(zhì)，為我國社會主義建設(shè)不斷輸送新鮮血液。高素質(zhì)能力的“創(chuàng)新型人才”是促進生產(chǎn)力發(fā)展及推動社會進步的主要動力[2]。創(chuàng)新的核心是創(chuàng)新者，高校創(chuàng)新教育擔(dān)負著培養(yǎng)高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重任，只有不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[3]，才能進入全面發(fā)展的新階段[4]?；瘜W(xué)實踐創(chuàng)新是化學(xué)專業(yè)的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主陣地，是學(xué)生施展才華、發(fā)揮創(chuàng)新潛質(zhì)的舞臺。創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維在培養(yǎng)大學(xué)生各種能力中顯得越來越重要[5]。因此，積極探索應(yīng)用TRIZ理論在化學(xué)實踐創(chuàng)新中培養(yǎng)應(yīng)用型高校學(xué)生創(chuàng)新能力具有十分重要的現(xiàn)實意義[6]。

一、創(chuàng)新實踐教學(xué)存在的問題

談到創(chuàng)新實踐，當(dāng)代大學(xué)生就摩拳擦掌，充滿憧憬，一旦把有關(guān)創(chuàng)新任務(wù)分發(fā)給他們之后就感覺無所適從，一頭霧水。部分學(xué)生受原來的傳統(tǒng)教學(xué)、理論教學(xué)和課堂教學(xué)思想的桎梏，創(chuàng)新任務(wù)下發(fā)后就張開大嘴等待老師“哺食”，不假思索地伸手向指導(dǎo)老師要有關(guān)資料、創(chuàng)新思路，把自己變成完全置于老師思想之下的操作工，把學(xué)生的創(chuàng)新轉(zhuǎn)接成了老師自己的創(chuàng)新，進而說明當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力方面存在一定的不足。

（一）缺乏實踐創(chuàng)新的主觀能動性

當(dāng)代某些大學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)娛樂之中，空有創(chuàng)新的積極性，使投入到創(chuàng)新實踐之中的精力較少。甚至指導(dǎo)老師把創(chuàng)新實踐的方案布置下去以后，學(xué)生不能根據(jù)創(chuàng)新課題的內(nèi)容去積極主動地查閱相關(guān)中英文文獻資料；有時還會出現(xiàn)指導(dǎo)老師給他們的資料不能及時閱讀、理解，更別談運用了。在創(chuàng)新實踐中所需的理論與實踐技能，部分學(xué)生不能根據(jù)實際需要去鞏固已學(xué)的基礎(chǔ)知識與技能，丟失了有效連串理論-理論知識、理論-實踐技能、實踐-實踐技能知識的縫紉工角色。在諸多因素的共同作用下，一旦創(chuàng)新實踐受挫就會無形抑制實踐創(chuàng)新的主觀能動性的發(fā)揮。

（二）缺乏換軌創(chuàng)新的思維模式

在大學(xué)生心里的創(chuàng)新就是人家在做什么就跟著做什么，或者在人家的基礎(chǔ)上稍微改變一下就行了，沒有改變別人的創(chuàng)新格局，創(chuàng)新性不強。這是部分學(xué)生受思維慣性[3]影響所致，缺乏換軌搶跑思維的創(chuàng)新模式，想不出好的創(chuàng)新構(gòu)想，導(dǎo)致全局性分析問題的思維模式欠缺，對問題的解決缺少創(chuàng)造性、新穎性，從而束縛其創(chuàng)新能力的突破[7]。

（三）缺乏創(chuàng)新實踐應(yīng)用的知識與技能

當(dāng)代大學(xué)生受應(yīng)試教育的影響，進入高校后一味地追求證書考試，忽略了自身實踐創(chuàng)新力和創(chuàng)新技能的培養(yǎng)，對其他專業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識的積累漠不關(guān)心，導(dǎo)致其它學(xué)科基礎(chǔ)知識薄弱，各學(xué)科知識之間的交融出現(xiàn)嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象，甚至還出現(xiàn)對本專業(yè)基本知識與技能采取“猴子摘西瓜”的學(xué)習(xí)模式，致使創(chuàng)新實踐時深度創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力出現(xiàn)力不從心的局面。這與跨學(xué)科創(chuàng)新實踐的宗旨相背離，嚴重影響實踐創(chuàng)新力訓(xùn)練與養(yǎng)成。

（四）缺乏克難攻堅的毅力

大學(xué)生對課堂外的知識充滿好奇，喜歡追求新事物的青年大學(xué)生對其具有非常強的敏銳力。對已有的觀念敢于提出質(zhì)疑與批判。在創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)中遇到化學(xué)實驗進展頗緩時或者做不出想要的產(chǎn)品時就會產(chǎn)生焦慮、灰心、氣餒的情緒心理，更有甚者放棄實踐創(chuàng)新項目，喪失了創(chuàng)新的動力和興趣，使自身陷入消極、抵觸新事物的情緒中。

二、運用TRIZ理論構(gòu)建實踐創(chuàng)新平臺

TRIZ理論由前蘇聯(lián)的一位偉大發(fā)明家和創(chuàng)造學(xué)家根奇·阿奇舒勒通過大量的調(diào)研、分析整理而提出的“神奇點金術(shù)”。無論是一個簡單實踐操作還是復(fù)雜的創(chuàng)新實踐，其核心點的發(fā)展都應(yīng)遵循客觀的規(guī)律發(fā)展而進行演變的，即具有客觀的進化規(guī)律和模式。

（一）積累學(xué)科基礎(chǔ)知識、技能

學(xué)生單獨靠課堂教學(xué)去理解、積累學(xué)科前沿知識與技能難度較大，既耗時又耗精力，且效率不高，容易把學(xué)生帶入?yún)拰W(xué)的泥潭。在當(dāng)今大眾創(chuàng)新的時代，實踐創(chuàng)新又不能缺少學(xué)科前沿的基礎(chǔ)知識與技能。面對學(xué)生學(xué)與教師教的矛盾，運用TRIZ理論體系在化學(xué)實踐中，針對應(yīng)用型高校學(xué)生自身的知識層次與性格特點，我們發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生在實踐中去遇到常規(guī)問題，促使學(xué)生運用網(wǎng)絡(luò)或圖書館資源去尋找解決的方案，不能解決的疑問引導(dǎo)學(xué)生進入微課堂，這時進入課堂的學(xué)生為了解決當(dāng)前的難題，求知欲望是最強烈的，對知識的理解也是最到位的。當(dāng)學(xué)生在課堂上獲得了解決問題的思路后，學(xué)生會積極把學(xué)到的知識與技能應(yīng)用于實踐，實現(xiàn)提出常規(guī)問題引發(fā)出創(chuàng)新問題的跨越，從而達到積累學(xué)科知識與實踐技能的目的。即：

（二）培育與強化創(chuàng)新意識

圍繞“人人都是創(chuàng)造之人，處處都是創(chuàng)造之地，時時都是創(chuàng)造之時”的創(chuàng)新宗旨，在化學(xué)實踐中培育與強化高校學(xué)生創(chuàng)新意識顯得十分重要。根據(jù)“TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)的八大進化法則”即：完備性法則、能量傳遞法則、協(xié)調(diào)性法則、提高理想度法則、動態(tài)性和可控性進化法則、子系統(tǒng)不均衡進化法則、向微觀級進化法則和向超系統(tǒng)進化法則，加以靈活應(yīng)用，結(jié)合化學(xué)創(chuàng)新實驗的要素與實踐目標(biāo)要求，針對學(xué)生實際的基礎(chǔ)知識與技能水平，從創(chuàng)新思想的尋找與凝練、解決問題的TRIZ方法[8]、創(chuàng)新思想實踐、發(fā)明問題的解決途徑的方法與技能訓(xùn)練、實踐創(chuàng)新中，修飾與完善自身的創(chuàng)新涵養(yǎng)。創(chuàng)新意識培育與強化的過程，就是從多方位、多角度反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生TRIZ理論與方法技能，從不同的方面對學(xué)生進行實踐創(chuàng)新方案的指導(dǎo)，讓學(xué)生在實踐中把握創(chuàng)新實踐的各個關(guān)鍵點，對各個關(guān)鍵點啟發(fā)和鼓勵學(xué)生思考進行創(chuàng)新思維和求異思維[9]，對現(xiàn)有的實驗的創(chuàng)新過程和改進實驗設(shè)備，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新的主觀能動性，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生獨立、自主創(chuàng)新能力。

（三）履行創(chuàng)新服務(wù)

意識形態(tài)是一個人行動的指揮樞紐，是進行實踐創(chuàng)新的源泉。有了良好的創(chuàng)新意識，就要在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中激發(fā)自身的創(chuàng)新意識去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計解決問題的方案、驗證創(chuàng)新方案、總結(jié)、完善方案、服務(wù)地方。創(chuàng)新服務(wù)的履行是建立在自身扎實的專業(yè)知識與技能、創(chuàng)新思維方式的形成與靈活運用、強有力的創(chuàng)新實踐能力的基礎(chǔ)之上；也是大學(xué)生在“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目”中通過模擬不斷發(fā)現(xiàn)問題，強化訓(xùn)練解決問題，模擬驗證提出新方法、技能，最終實現(xiàn)技術(shù)不斷更新，有效地服務(wù)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

三、TRIZ理論在化學(xué)創(chuàng)新實踐中的應(yīng)用

在實驗設(shè)計過程中盡量融合有機實驗的基本操作技能，讓學(xué)生感應(yīng)到有機實驗基本技能在綜合性實驗中的重要性，根據(jù)有機化學(xué)實驗課程的特點與培養(yǎng)目標(biāo)，為了有效訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力而設(shè)計了《甘氨酰甘氨酸的合成設(shè)計實驗》。在教學(xué)過程中，為了發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，利用已經(jīng)創(chuàng)建的技能訓(xùn)練與創(chuàng)新平臺[10]，引導(dǎo)學(xué)生展開自主創(chuàng)新實踐。

（一）明確目的，確定原理

向?qū)W生布置實驗任務(wù)，即《甘氨酰甘氨酸的合成》，并讓學(xué)生明確該實驗是自主創(chuàng)新實驗，強調(diào)有機合成的原料低廉易得等特點。學(xué)生接到實驗內(nèi)容以后凝練出該實驗的實驗?zāi)康?，自發(fā)在心中產(chǎn)生該實驗的常規(guī)問題，譬如：實驗需要哪些原料、選擇什么樣的溶劑體系、反應(yīng)溫度是多少等一系列問題應(yīng)運而生。學(xué)生帶著“怎么做呢”的疑惑積極進入CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、ACS數(shù)據(jù)庫、RSC數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫查閱文獻并整理甘氨酰甘氨酸合成路線，同時根據(jù)自己的合成路線積極獲取合成原料的價格，進一步優(yōu)化實驗方案，最終確定實驗原理。

（二）設(shè)計裝置，展開實驗

在實驗裝置設(shè)計和儀器設(shè)備選擇上，采取一切從簡的原則，讓學(xué)生根據(jù)自身設(shè)計的實驗方案結(jié)合實驗室已有的儀器設(shè)備去組裝實驗裝置，這就勢必促使學(xué)生在實踐中根據(jù)一些欠缺的儀器尋找替代品，導(dǎo)致發(fā)明問題接踵而至，誘發(fā)學(xué)生積極運用TRIZ理論里發(fā)明問題的解決方法解決實踐中所遇到創(chuàng)新問題（詳見圖2）。

最終完成實驗裝置的設(shè)計與組裝。學(xué)生根據(jù)設(shè)計好的實驗裝置，以組為單位（2人/組）利用業(yè)余時間在已經(jīng)搭建的開放實驗平臺上展開實踐創(chuàng)新，通過不斷實踐完成實踐→理論→實踐的嘗試修正過程，進而達到不斷提升自身業(yè)務(wù)能力與技能含量。

（三）驗證成果，提升能力

一般的有機實驗只是局限于得到產(chǎn)物，沒有過多的注入結(jié)構(gòu)表征的元素，只是停留在老師開金口下結(jié)論，沒有讓學(xué)生結(jié)合本學(xué)院的儀器設(shè)備進行自主表征，大型儀器操作能力較差，更別說數(shù)據(jù)分析，致使部分學(xué)生數(shù)據(jù)分析軟件使用概念淡薄，不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機。只有讓學(xué)生在實踐中解決實際遇到的問題，才能更有效地激發(fā)學(xué)生刻苦鉆研的潛質(zhì)。在《甘氨酰甘氨酸的合成》實驗中，考核指標(biāo)中要求學(xué)生用1～2中大型儀器去表征甘氨酰甘氨酸的結(jié)構(gòu)，針對當(dāng)前學(xué)生的技能水平，無疑是一波問題剛平，另一波問題又起，促使學(xué)生積極去向儀器管理老師學(xué)習(xí)相關(guān)儀器操作，最終完成產(chǎn)物的表征，而后通過學(xué)得的origin數(shù)據(jù)處理軟件處理好數(shù)據(jù)。通過這個實驗操作，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生無論從資料收集、還是實驗設(shè)計……到數(shù)據(jù)分析都有了很大的提高。在后面的合成實驗中，學(xué)生還意猶未盡地主動提出要去表征目標(biāo)產(chǎn)物……。在業(yè)余創(chuàng)新實踐中，學(xué)生參加“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目”的熱情高漲，創(chuàng)新素質(zhì)得到了一定的提高，在應(yīng)用型高校本科生“為何創(chuàng)新”和“如何創(chuàng)新”教學(xué)改革中收到了較好的效果。

四、結(jié)束語

化學(xué)創(chuàng)新實踐是化學(xué)教學(xué)與應(yīng)用的歸宿，是化學(xué)學(xué)科有序發(fā)展的不竭動力。利用TRIZ理論的創(chuàng)新指揮棒去調(diào)動化學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛質(zhì)，有效把大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)落在化學(xué)實踐創(chuàng)新的實處，有效實現(xiàn)創(chuàng)造之人在創(chuàng)新之地時刻進行技術(shù)創(chuàng)新，牽引創(chuàng)新專列駛向一個又一個新的起點。

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