基于CDIO模式下的理工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐研究

劉勇，李彥超，金鵬，李海東

（黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150080）

在2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)提出了CDIO工程教育模。該教育理念，是目前工程教育 CDIO 代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的創(chuàng)新培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。2016年6月2日，我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》（以下簡(jiǎn)稱《協(xié)議》），被認(rèn)為是中國(guó)高等教育取得的具有里程碑意義的歷史性突破。

創(chuàng)新實(shí)踐是工程的靈魂，造成工程科技人才質(zhì)量不高的主要因素之一是創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)不足。對(duì)于工科學(xué)生而言，大學(xué)四年是參與工程實(shí)踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗(yàn)的最好機(jī)會(huì)。令人遺憾的是，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)作為工程教育教學(xué)體系的重要組成部分，卻沒(méi)有得到高校、教師和學(xué)生的足夠重視，實(shí)踐教學(xué)始終是本科工程教育人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。朱高峰院士提出能力對(duì)于工程教育至為關(guān)鍵，包括思維能力、技術(shù)能力、溝通能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力。

1 TRIZ創(chuàng)新方法理論與高等學(xué)校創(chuàng)新教育

1.1 TRIZ創(chuàng)新方法理論的發(fā)展應(yīng)用

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐新模式，是設(shè)立的目標(biāo)，是訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的方式，是綜合運(yùn)用基礎(chǔ)的課程內(nèi)容。以解決復(fù)雜工程問(wèn)題為目標(biāo)的改革思路。運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維，要求學(xué)生分小組設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品，從創(chuàng)新構(gòu)思、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)和營(yíng)銷（創(chuàng)業(yè)實(shí)踐），綜合性解決出現(xiàn)的復(fù)雜問(wèn)題。該模式從理論設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、營(yíng)銷、學(xué)生創(chuàng)業(yè)等全系列模式。該課程從理論設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、營(yíng)銷、學(xué)生創(chuàng)業(yè)等全系列模式。該課程改革，圍繞著智能家居這個(gè)大方向，以設(shè)計(jì)產(chǎn)品方式，充分鍛煉學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力。

1.2 對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

在美國(guó)，雖然沒(méi)有制定政府層面的創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但已經(jīng)形成了成熟的創(chuàng)新工程教育認(rèn)證制度。美國(guó)工程與技術(shù)鑒定委員會(huì)是美國(guó)最具權(quán)威的專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)之一，它在20世紀(jì)末的一大貢獻(xiàn)就是推出了“EC2000（Engineering Criteria,2000）”，該標(biāo)準(zhǔn)被全球各國(guó)參考和借鑒，從而產(chǎn)生了廣泛影響。

在博洛尼亞進(jìn)程的背景下，歐洲各國(guó)工程協(xié)會(huì)師聯(lián)合會(huì)（European Federation of National Engineering Associations，F(xiàn)EANI）于 2004年 9月啟動(dòng)了歐洲工程師認(rèn)證計(jì)劃，它實(shí)際上是歐洲工程教育創(chuàng)新認(rèn)證計(jì)劃，目的是要在歐洲范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的工程教育認(rèn)證體系。

為促成歐洲市場(chǎng)的統(tǒng)一并保障工程科技人才在區(qū)內(nèi)的自由流動(dòng)，歐洲工程師聯(lián)合會(huì)制定了 “FEANI公式”，并創(chuàng)設(shè)了 “歐洲工程師”這樣一個(gè)專業(yè)資格?！癋EANI公式”規(guī)定了工程師應(yīng)該具備的知識(shí)、創(chuàng)新能力和素養(yǎng)，亦可視為歐洲工程教育人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

日本工程教育鑒定委員會(huì) （Japan Accreditation Board for Engineering Education，JABEE） 成立于 1999年，現(xiàn)已成為具有權(quán)威性的第三方評(píng)鑒機(jī)構(gòu)。與美國(guó)工程與技術(shù)鑒定委員會(huì)一樣，JABEE制定了規(guī)范的評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，包括通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩大類其中通用標(biāo)準(zhǔn)又分為六個(gè)子類：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)境（設(shè)備、財(cái)源）、教學(xué)手段（入學(xué)考試、課程、方法、教師）、學(xué)習(xí)時(shí)間、教學(xué)成果的評(píng)價(jià)和改進(jìn)機(jī)制，等等。其中通用標(biāo)準(zhǔn)又分為六個(gè)子類：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)境（設(shè)備、財(cái)源）、教學(xué)手段（入學(xué)考試、課程、方法、教師）、學(xué)習(xí)時(shí)間、教學(xué)成果的評(píng)價(jià)和改進(jìn)機(jī)制，等等。

國(guó)內(nèi)高校南京郵電大學(xué)等院校率先提出了對(duì)通信工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐改革，提出了一些工程思維模式的創(chuàng)新實(shí)踐類課程改革思路，以校內(nèi)實(shí)習(xí)與校外實(shí)習(xí)互相補(bǔ)充的模式。長(zhǎng)沙學(xué)院對(duì)電子與通信工程專業(yè)提出在教學(xué)過(guò)程中就積極引入知名通信企業(yè)已有的成熟創(chuàng)新教學(xué)資源方式。淮陰工學(xué)院對(duì)通信工程專業(yè)引入CDIO創(chuàng)新教育理念，CDIO工程教育理念的引入改變了傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中粗放的學(xué)習(xí)過(guò)程，增加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式，融入課堂的各個(gè)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)理論知識(shí)傳授＋創(chuàng)新實(shí)踐鍛煉分割化、條塊化的培養(yǎng)模式逐步向“知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)”統(tǒng)一的一體化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性、思維能力、實(shí)踐應(yīng)用能力、創(chuàng)業(yè)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。合肥工學(xué)院提出了建立一種面向解決復(fù)雜通信工程問(wèn)題的教學(xué)改革，包括平臺(tái)改造、模塊能力建設(shè)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目制、團(tuán)隊(duì)分組協(xié)作。通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生通過(guò)工信部無(wú)線通信工程師認(rèn)證、華為HCDA等。該課題所要解決的主要問(wèn)題、研究的主要內(nèi)容及重要觀點(diǎn)。

1.3 TRIZ創(chuàng)新方法在教育領(lǐng)域情況

我國(guó)研究 TRIZ創(chuàng)新方法理論的是在20世紀(jì)90年代開(kāi)始的，應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新方法在高等教育應(yīng)用相對(duì)較晚，TRIZ創(chuàng)新方法理論融入高等教育工程專業(yè)應(yīng)用，相對(duì)較少，運(yùn)用該方法在高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)上，無(wú)論從深度還是廣度來(lái)講都還在發(fā)展的初期。

該文討論TRIZ創(chuàng)新方法理論，研究了如何運(yùn)用該方法，提高工程專業(yè)人才的創(chuàng)新教育的問(wèn)題，特別討論了將創(chuàng)新方法融入課堂，融入課外活動(dòng)的可能性，在工程專業(yè)大學(xué)生教育中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中引入TRIZ創(chuàng)新方法理論，能極大地提高工程專業(yè)學(xué)生解決實(shí)踐工程問(wèn)題的能力，可以從產(chǎn)品思維來(lái)引入創(chuàng)新方法，在產(chǎn)品概念構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作等各個(gè)階段都帶來(lái)了重要的新思路，這對(duì)人才培養(yǎng)模式是一個(gè)重要的創(chuàng)新。

1.4 TRIZ創(chuàng)新教育國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

阿奇舒勒 (G．S．Altshuller)是蘇聯(lián)創(chuàng)新方法專家，他研究了超過(guò)250萬(wàn)件高水平發(fā)明專利，通過(guò)對(duì)這些專利的研究，他發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的規(guī)律，經(jīng)過(guò)他們研究小組通過(guò)對(duì)這些創(chuàng)新規(guī)律的提煉，總結(jié)出來(lái)的TRIZ創(chuàng)新方法學(xué)，這些創(chuàng)新方法可以指導(dǎo)人們進(jìn)行創(chuàng)新的應(yīng)用，發(fā)明創(chuàng)造、解決工程難題，是系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法學(xué)。TRIZ創(chuàng)新方法理論目前在歐美的大型公司創(chuàng)造了重要的價(jià)值，其應(yīng)用極大地提高了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如美國(guó)福特汽車公司利用TRIZIZ創(chuàng)新的產(chǎn)品為其每年帶來(lái)超過(guò)10億美元的銷售利潤(rùn)；在1997年韓國(guó)三星公司年引入TRIZ創(chuàng)新理論，他們采用TRIZ創(chuàng)新方法來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，幾年時(shí)間已經(jīng)節(jié)約資金達(dá) 15億美元，也累計(jì)使用了TRIZ創(chuàng)新方法獲得了52項(xiàng)發(fā)明專利[2]。

TRIZ創(chuàng)新方法理論是主要研究的創(chuàng)新方法、創(chuàng)新思維理論，是目前比較全面的系統(tǒng)化創(chuàng)造和技術(shù)創(chuàng)新的理論，被歐美專家稱為“超級(jí)發(fā)明術(shù)”。TRIZ創(chuàng)新方法理論已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外高校有了很多的推廣。

目前國(guó)外的一些高校在積極推廣創(chuàng)新方法課程，TRIZ創(chuàng)新方法理論的教育，重在以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提供創(chuàng)新的多個(gè)方法的理論，具有一定的普遍指導(dǎo)意義，對(duì)理工科學(xué)生尤其具有更多的幫助。在美國(guó)，很多高等院校都開(kāi)設(shè)TRIZ創(chuàng)新方法方面的課程，如賓夕法尼亞州立大學(xué)、麻省理工學(xué)院、康涅狄格大學(xué)等。在歐洲很多國(guó)家，高等院校都已經(jīng)開(kāi)展了創(chuàng)新方法課程，其中許多院校都設(shè)有TRIZ創(chuàng)新方法的課程。亞洲國(guó)家中，日本和韓國(guó)，更是重視創(chuàng)新教育，很多高校開(kāi)設(shè)了獨(dú)立的TRIZ創(chuàng)新方法課程[3]。

TRIZ創(chuàng)新方法課程在全球幾十個(gè)國(guó)家都在推廣使用，在許多大學(xué)都把TRIZ創(chuàng)新課程單獨(dú)授課，成為教授學(xué)生的重點(diǎn)的創(chuàng)造發(fā)明思維課程，在國(guó)際知名企業(yè)中紛紛引入TRIZ創(chuàng)新理論，運(yùn)用該方法在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中。

目前在國(guó)內(nèi)接近有60所高校開(kāi)設(shè)TRIZ創(chuàng)新方法課程。國(guó)內(nèi)的一些高校研究了也是將TRIZ創(chuàng)新理論運(yùn)用于教學(xué)各個(gè)方面，一些研究者曾嘗試了將 TRIZ理論應(yīng)用于創(chuàng)新理論教育、課程教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)工具的改進(jìn)中。

許德志和熊威（2010）提出了把TRIZ創(chuàng)新方法理論引入到各個(gè)專業(yè)的專業(yè)課程中[4]。劉訓(xùn)濤（2011）等人提出了將TRIZ理論入課堂教學(xué)，并提出創(chuàng)新方法的立體化教學(xué)[5]。 張躍庭和劉奎穎（2011）提出如何提高學(xué)生創(chuàng)新能力，提出了引入TRIZ創(chuàng)新方法理論在工科教學(xué)中開(kāi)展相關(guān)活動(dòng)[6]。

綜上所述，國(guó)外高校對(duì)于TRIZ創(chuàng)新方法理論已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的研究，很多高校已經(jīng)把該創(chuàng)新方法理論應(yīng)用于課堂，課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，TRIZ創(chuàng)新方法應(yīng)用于企業(yè)開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)做得非常迅速的發(fā)展。對(duì)于TRIZ創(chuàng)新方法對(duì)工科教學(xué)環(huán)節(jié)中，如何提高學(xué)生創(chuàng)新能力，量化研究，相對(duì)較少，如何把TRIZ創(chuàng)新方法與目前工程專業(yè)已有課程結(jié)合也相對(duì)研究較少，該論文主要研究TRIZ創(chuàng)新方法如何提高工程專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新能力，創(chuàng)新方法理論與課程的各個(gè)環(huán)節(jié)融入問(wèn)題。

2 基于TRIZ的創(chuàng)新方法在工程專業(yè)教學(xué)中

2.1 工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)與改革內(nèi)容

2.1.1 以培養(yǎng)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的教學(xué)改革

（1）運(yùn)用CDIO模式設(shè)計(jì)創(chuàng)新型創(chuàng)業(yè)型課程體系。實(shí)現(xiàn)學(xué)生課程創(chuàng)新課題化教學(xué)模式。對(duì)理工科專業(yè)性課程，采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)流程設(shè)計(jì)。在綜合性創(chuàng)新課程體系中，學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)課題，每個(gè)學(xué)生課題采用代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。

（2）設(shè)計(jì)一定目標(biāo)難度，超出課本的課程目標(biāo)，提高學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。在課程目標(biāo)上，采用一定實(shí)際應(yīng)用要求，超出所學(xué)課本知識(shí)，需要學(xué)生深度自學(xué)，并能運(yùn)用創(chuàng)新方法，創(chuàng)業(yè)思維來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。例如，在電子課程中，以一個(gè)圍繞著智能家居這個(gè)案例，如何解決控制家電問(wèn)題，需要了解家電遙控器的各種控制協(xié)議，如紅外38KHz協(xié)議、射頻遙控器433MHz、355MHz的協(xié)議，這些協(xié)議是本科課程里沒(méi)有講授內(nèi)容，需要學(xué)生自行學(xué)習(xí)，并通過(guò)示波器讀取相應(yīng)信號(hào)波形，找到信號(hào)的特征，了解每個(gè)遙控器按鍵的信號(hào)編碼，進(jìn)而設(shè)計(jì)硬件電路。需要設(shè)計(jì)產(chǎn)品成本，市場(chǎng)價(jià)格，營(yíng)銷策略。

（3）多學(xué)科交叉互動(dòng)，多專業(yè)組合，解決工程問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用跨學(xué)科知識(shí)能力實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)小組，采取跨專業(yè)、跨年級(jí)組合，學(xué)生成立小組，自己找隊(duì)友，組成產(chǎn)品小組，來(lái)自不同專業(yè)、不同學(xué)歷的學(xué)生，圍繞著特定產(chǎn)品，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，創(chuàng)業(yè)模擬。還是以智能家居中，硬件電路設(shè)計(jì)完畢，需要制作相應(yīng)外殼，進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)，這需要學(xué)生學(xué)習(xí)CAD知識(shí)，設(shè)計(jì)硬件外殼，從美觀、易用、電氣特性等各個(gè)角度考慮問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行3D打印機(jī)打印相關(guān)硬件的外殼。市場(chǎng)營(yíng)銷的學(xué)生，需要寫一些簡(jiǎn)單的商業(yè)計(jì)劃書，進(jìn)行營(yíng)銷策略設(shè)計(jì)。

（4）以產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式設(shè)置課程形式。以三人制方式分組，三種角色，產(chǎn)品和營(yíng)銷設(shè)計(jì)師，硬件電路設(shè)計(jì)師和軟件設(shè)計(jì)師。從產(chǎn)品原型功能設(shè)計(jì)，硬件電路實(shí)現(xiàn)，軟件實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品外觀，產(chǎn)品說(shuō)明書，商業(yè)計(jì)劃書，路演演講答辯。從一個(gè)產(chǎn)品的思想到最后的營(yíng)銷全方位鍛煉學(xué)生角色的改變，將CDIO思想貫穿整個(gè)課程。

（5）以創(chuàng)業(yè)方式鼓勵(lì)學(xué)生為設(shè)計(jì)作品進(jìn)行商業(yè)營(yíng)銷。通過(guò)前期技術(shù)方式解決問(wèn)題后，后期產(chǎn)品的營(yíng)銷。撰寫商業(yè)計(jì)劃書，申請(qǐng)專利，參加商業(yè)創(chuàng)業(yè)的路演，找投資人，小批量生產(chǎn)等方式，全面提高學(xué)生對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、商業(yè)策劃、市場(chǎng)營(yíng)

改革目標(biāo)：（1）以CDIO為模式，工程思維模式，從產(chǎn)品角度設(shè)計(jì)課程。利用通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程設(shè)計(jì)問(wèn)題，其目標(biāo)在于綜合運(yùn)用從基本實(shí)驗(yàn)向工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維轉(zhuǎn)變。（2）從單一課程實(shí)踐向多門課程綜合運(yùn)用轉(zhuǎn)變。本課程設(shè)計(jì)目標(biāo)就是將前幾年所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用，實(shí)踐設(shè)計(jì)一個(gè)科技作品，運(yùn)用十幾門課程內(nèi)容，從原理到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變，從單一知識(shí)設(shè)計(jì)到綜合運(yùn)用轉(zhuǎn)變。涉及程序設(shè)計(jì)、電路、系統(tǒng)、信號(hào)處理等內(nèi)容。（3）以提高深度學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，涉獵其他學(xué)科內(nèi)容。設(shè)計(jì)一個(gè)智能硬件產(chǎn)品，包含電子與通信的知識(shí)內(nèi)容，也涵蓋機(jī)械加工，市場(chǎng)營(yíng)銷、創(chuàng)業(yè)、工藝美術(shù)等多學(xué)科內(nèi)容，為完成目標(biāo)，學(xué)生需要獨(dú)立學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，快速解決問(wèn)題，極大地提高了學(xué)習(xí)能力。（4）從工業(yè)設(shè)計(jì)向產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)目標(biāo)推進(jìn)。該課程以智能硬件設(shè)計(jì)、外觀、產(chǎn)品商業(yè)計(jì)劃書、營(yíng)銷方式等，作為考核標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生最后設(shè)計(jì)產(chǎn)品，課程以學(xué)生答辯方式進(jìn)行，需要將產(chǎn)品演示，市場(chǎng)情況介紹，營(yíng)銷方式多種采分點(diǎn)，極大地提高了學(xué)生的主動(dòng)性，提高了綜合能力。

擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：（1）理工科課程大綱改革。從單一的實(shí)驗(yàn)，向多學(xué)科綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，從單一學(xué)科向跨學(xué)科轉(zhuǎn)變，從專業(yè)技術(shù)向創(chuàng)業(yè)市場(chǎng)方向轉(zhuǎn)變，從以課程學(xué)習(xí)，向以開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，行業(yè)變化，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益追求目標(biāo)轉(zhuǎn)變。（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)的變革，改革學(xué)生只是學(xué)習(xí)知識(shí)的思想，變成以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為目標(biāo)，以追求提高綜合工程設(shè)計(jì)能力的為動(dòng)力的課程體系。將創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)理論與應(yīng)用揉進(jìn)專業(yè)課程的課堂，發(fā)揮學(xué)生主體作用，將課堂演變變成市場(chǎng)，為市場(chǎng)研發(fā)一個(gè)接受的產(chǎn)品。（3）理工科創(chuàng)新性課程的變革，將傳統(tǒng)課堂授課，教師講解這些方式，變成了一學(xué)期，學(xué)生深入到實(shí)驗(yàn)室方式，所有課余時(shí)間都在實(shí)驗(yàn)室，充分調(diào)動(dòng)團(tuán)隊(duì)小組的力量，發(fā)揮各自角色的作用。（4）以創(chuàng)業(yè)方式為目標(biāo)的變革，將課程變成學(xué)生創(chuàng)業(yè)的課堂，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，創(chuàng)業(yè)為動(dòng)力。將競(jìng)賽、創(chuàng)業(yè)等綜合一起，課程作品也是創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽的作品，可以參加各種競(jìng)賽，完成持續(xù)性開(kāi)發(fā)。2.1.2本課題的研究思路和方法

實(shí)施方法：（1）課程體系目標(biāo)以實(shí)際應(yīng)用為主。解決是生活場(chǎng)景熟悉的問(wèn)題，由學(xué)生主動(dòng)提出設(shè)計(jì)目標(biāo)，提高學(xué)生興趣，充分運(yùn)用工科技術(shù)知識(shí)解決生活問(wèn)題。（2）課程授課形式以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方式進(jìn)行。學(xué)生組整個(gè)學(xué)期除正常上課外，業(yè)余時(shí)間均在實(shí)驗(yàn)室，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)行討論交流。（3）將產(chǎn)業(yè)思維引入課堂，以實(shí)際應(yīng)用，創(chuàng)業(yè)為目標(biāo)。學(xué)生設(shè)計(jì)產(chǎn)品為營(yíng)銷，自然就考慮成本、應(yīng)用場(chǎng)景等各個(gè)問(wèn)題，鍛煉了解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。（4）學(xué)生教學(xué)分組進(jìn)行，每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)內(nèi)容不同，技術(shù)目標(biāo)不同。

實(shí)施方案：（1）學(xué)生在開(kāi)學(xué)布置設(shè)計(jì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)目標(biāo)答辯、每周上課講解進(jìn)度，解決學(xué)生共性問(wèn)題。（2）提供創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材等基層設(shè)施。（3）帶領(lǐng)學(xué)生參加各種科技競(jìng)賽、創(chuàng)業(yè)大賽，充分將設(shè)計(jì)作品市場(chǎng)化，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。（4）引入社會(huì)參與，帶著解決社會(huì)工程技術(shù)問(wèn)題目標(biāo)，直接解決企業(yè)、家庭的痛點(diǎn)問(wèn)題，如智能家居的各種功能模塊，智慧農(nóng)業(yè)的設(shè)備研發(fā)。用真格實(shí)踐問(wèn)題鍛煉學(xué)生。

改革效果：2018年1月1日—2018年12月30日帶領(lǐng)學(xué)生參加各種競(jìng)賽，充分檢驗(yàn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)的科技作品的可行性，檢驗(yàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新課程模式改革的效果。

可行性分析：（1）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程模式改革具備一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)2年的前期嘗試，具備了一定理論基礎(chǔ)。（2）具備實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力。（3）課題組成員，具備較好的實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)有實(shí)踐設(shè)計(jì)產(chǎn)品批量投入市場(chǎng)。具備從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷的全鏈條經(jīng)驗(yàn)。

2.1.3 項(xiàng)目預(yù)期的成果和效果（包括成果形式、實(shí)施范圍、受益學(xué)生數(shù)等）

完成基于CDIO模式的工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程模式改革報(bào)告，發(fā)表一篇教改論文，收益學(xué)生工科專業(yè)4 000人。

2.1.4 本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處

（1）將行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，崗位職責(zé)要求與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程有機(jī)結(jié)合。學(xué)生通過(guò)這門課程體系了解行業(yè)的用人要求，了解新技術(shù)的變化特點(diǎn)。

（2）將復(fù)雜工程問(wèn)題應(yīng)用到課程中，鍛煉了學(xué)生解決該問(wèn)題的能力。

（3）運(yùn)用CDIO思想，將產(chǎn)品項(xiàng)目制方式，引入到課堂，學(xué)生分組模式，角色演變，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，硬件研發(fā)，軟件研發(fā)，產(chǎn)品的測(cè)試，商業(yè)計(jì)劃書撰寫等多種角色應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生了解綜合性課程應(yīng)用。

（4）競(jìng)賽、創(chuàng)業(yè)與課程結(jié)合。通過(guò)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成功，鼓勵(lì)學(xué)生將設(shè)計(jì)成果參加各種科技競(jìng)賽，創(chuàng)業(yè)等新活動(dòng)，極大地鍛煉了學(xué)生綜合解決問(wèn)題能力，和面對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)變能力。

（5）多課程綜合應(yīng)用，本課程目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)智能硬件產(chǎn)品，學(xué)生自主設(shè)想一個(gè)市場(chǎng)沒(méi)有的產(chǎn)品，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要求需要十幾門課程內(nèi)容，有些課程還沒(méi)學(xué)會(huì)。需要學(xué)生綜合運(yùn)用和較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。

（6）需要跨學(xué)科解決和學(xué)習(xí)能力。每個(gè)產(chǎn)品涉及外殼、工藝美工、產(chǎn)品說(shuō)明書、營(yíng)銷等各個(gè)行業(yè)，極大提高學(xué)生綜合能力。

（7）以CDIO模式的課題體系，具備很好的實(shí)際應(yīng)用效果，在工科各個(gè)課程中具備非常好的推廣價(jià)值。

2.1.5 與本項(xiàng)目有關(guān)的教學(xué)改革工作積累和已取得的教學(xué)改革工作成績(jī)

（1）該項(xiàng)目主持人，是省創(chuàng)業(yè)就業(yè)導(dǎo)師專家?guī)斐蓡T，一直進(jìn)行該課程體系改革，教師具備了相應(yīng)的工程背景經(jīng)驗(yàn)，具備技術(shù)、創(chuàng)業(yè)方面的背景。指導(dǎo)教師成功研發(fā)了智能家居的系列產(chǎn)品，并已經(jīng)量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了銷售。

（2）該項(xiàng)目教學(xué)改革項(xiàng)目已經(jīng)研究很久，已經(jīng)獲得了相應(yīng)的教改項(xiàng)目、教改論文和相應(yīng)教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)。具備了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和認(rèn)可度。獲得了省級(jí)、校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目6項(xiàng)，獲得省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)，校級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)4項(xiàng)，獲得國(guó)家多媒體課件大賽國(guó)家一等獎(jiǎng)。發(fā)表創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)論文5篇。2013—2017年帶領(lǐng)學(xué)生參加科技競(jìng)賽、創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽獲得國(guó)家級(jí)35項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，省級(jí)120項(xiàng)，校級(jí)300余項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。

學(xué)校（學(xué)院）已具備的教學(xué)改革基礎(chǔ)和環(huán)境，學(xué)校（學(xué)院）對(duì)項(xiàng)目的支持較大。

2.2 將TRIZ創(chuàng)新方法來(lái)改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)

建立以TRIZ創(chuàng)新方法與CDIO工程教育理念融合的工程教育創(chuàng)新課程。

從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)造能力、探索精神、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新技能、創(chuàng)造性智力創(chuàng)新性品質(zhì)等維度開(kāi)展課程建設(shè)。開(kāi)展基于工程實(shí)踐應(yīng)用的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)活動(dòng)，與CDIO模型融合，形成具有工程專業(yè)特色的以解決實(shí)踐工程問(wèn)題為目標(biāo)的課程教學(xué)。以運(yùn)用技術(shù)矛盾、物理矛盾、物場(chǎng)模型等分析方法，具體案例為目標(biāo)， 開(kāi)展40個(gè)創(chuàng)新理論，39個(gè)矛盾參數(shù)、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解作為創(chuàng)新方法，解決具體科技問(wèn)題。形成了工程教育的創(chuàng)新體系的課程。

建設(shè)以TRIZ創(chuàng)新理論課程與工科專業(yè)課程結(jié)合模式，形成面向全體、基于工程專業(yè)、強(qiáng)化實(shí)踐的“融入式”創(chuàng)新方法教學(xué)模式。開(kāi)展TRIZ理論的工程專業(yè)課程融入模式教學(xué)，將創(chuàng)新方法開(kāi)展與具體專業(yè)課程建設(shè)中，開(kāi)發(fā)出一批運(yùn)用創(chuàng)新方法理論分析的模型，融入日常課程教學(xué)中。創(chuàng)新方法課程教學(xué)內(nèi)容的普適性和專業(yè)性、教學(xué)形式的實(shí)操性與實(shí)踐性、教學(xué)方法的多樣性與適用性、教學(xué)評(píng)價(jià)的系統(tǒng)性和過(guò)程化。即開(kāi)展創(chuàng)新方法課程融入每一個(gè)工程專業(yè)，形成每個(gè)專業(yè)特色的創(chuàng)新方法實(shí)踐課程。

將創(chuàng)新方法課程與工程專業(yè)的創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合，開(kāi)展創(chuàng)新方法與專業(yè)實(shí)踐融合方式培養(yǎng)人才。創(chuàng)新方法課程重在實(shí)踐，在工程專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中，課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，在新工科建設(shè)中，著重突出了創(chuàng)新、突出實(shí)踐。運(yùn)用創(chuàng)新方法理論來(lái)解決創(chuàng)新難題。

開(kāi)展具體科技問(wèn)題研究，運(yùn)用創(chuàng)新方法理論，找到解決問(wèn)題方案，重在運(yùn)用創(chuàng)新方法的教學(xué)，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

建立TRIZ創(chuàng)新方法為基礎(chǔ)的學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)或沙龍，定期進(jìn)行開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)講座與交流，建立起自底向上的創(chuàng)新活動(dòng)模式。建立以創(chuàng)新方法實(shí)踐為興趣的學(xué)生各種社團(tuán)活動(dòng)，開(kāi)展沙龍、知識(shí)競(jìng)賽、創(chuàng)新方法講座，深入開(kāi)展學(xué)生自主式創(chuàng)新組織活動(dòng)，形成廣泛的創(chuàng)新實(shí)踐氛圍，建立起自底向上的創(chuàng)新活動(dòng)模式。

開(kāi)展以提高學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)能力的科技創(chuàng)新訓(xùn)練營(yíng)活動(dòng)。系統(tǒng)地開(kāi)設(shè)創(chuàng)新方法課程、科技產(chǎn)品開(kāi)發(fā)課程、高技術(shù)應(yīng)用課程、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)理論課程體系，形成創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的發(fā)展模式。集訓(xùn)營(yíng)模式，隊(duì)友選拔優(yōu)秀學(xué)生，有針對(duì)性的訓(xùn)練，能快速開(kāi)發(fā)出一批優(yōu)秀學(xué)生作品。開(kāi)展創(chuàng)新方法與學(xué)生科技競(jìng)賽結(jié)合的創(chuàng)新訓(xùn)練活動(dòng)，形成一批大學(xué)生科技競(jìng)賽成果。

學(xué)生科技競(jìng)賽，難出作品，運(yùn)用創(chuàng)新方法，解決生活、行業(yè)的痛點(diǎn)問(wèn)題，在科技作品、模式創(chuàng)新將創(chuàng)新方法培訓(xùn)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)與創(chuàng)業(yè)結(jié)合，輔導(dǎo)學(xué)生利用創(chuàng)新方法進(jìn)行科技產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè)的活動(dòng)。

建立創(chuàng)新方法培養(yǎng)骨干教師團(tuán)隊(duì)，形成跨專業(yè)、跨學(xué)科的培養(yǎng)教師隊(duì)伍。開(kāi)展以科技產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為目標(biāo)的有針對(duì)性的創(chuàng)新方法訓(xùn)練模式。

2.3 對(duì)TRIZ創(chuàng)新方法融入工程專業(yè)學(xué)生課外課堂建設(shè)

2.3.1 工程專業(yè)創(chuàng)新人才課堂外創(chuàng)新活動(dòng)

創(chuàng)新方法課程建設(shè)，不僅局限于專業(yè)課本身，更多的是可以開(kāi)展面向全校的創(chuàng)新方法通識(shí)選修課體系。可以很多種靈活處理方式，可以采用創(chuàng)新集訓(xùn)營(yíng)方式，有針對(duì)性建立創(chuàng)新集訓(xùn)營(yíng)，有課程體系，考核標(biāo)準(zhǔn)，集訓(xùn)目標(biāo)。建立學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)，采用自底向上的學(xué)生社團(tuán)，沙龍，團(tuán)隊(duì)的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的幫扶。“課項(xiàng)賽”一體化模式學(xué)習(xí)成果應(yīng)用導(dǎo)向創(chuàng)新方法集訓(xùn)機(jī)制。鼓勵(lì)學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)，將學(xué)習(xí)成果應(yīng)用于參加“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等各級(jí)各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽，對(duì)優(yōu)秀成果實(shí)施培育與孵化，開(kāi)展專利申請(qǐng)、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、成果落地孵化等。

2.3.2 將TRIZ創(chuàng)新方法與培養(yǎng)CDIO工程教育理念的模式結(jié)合

建立以TRIZ創(chuàng)新方法與CDIO工程培養(yǎng)教育的理念相融合的工程教育創(chuàng)新課程。CDIO工程培養(yǎng)模式，代表是產(chǎn)品構(gòu)思（Conceive）、產(chǎn)品設(shè)計(jì)（Design）、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)（Implement）和產(chǎn)品運(yùn)作（Operate） ，CDIO 模式以產(chǎn)品主線，將產(chǎn)品的研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期融入工程專業(yè)課程中，由學(xué)生主動(dòng)參與其中，以實(shí)踐、理論教學(xué)之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，培養(yǎng)工程專業(yè)人才。將TRIZ創(chuàng)新理論與構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作各個(gè)層次相結(jié)合，重在解決實(shí)際問(wèn)題。

CDIO模式培養(yǎng)工程人才，是以產(chǎn)品為主線，在產(chǎn)品的各個(gè)層次上運(yùn)用創(chuàng)新方法理論能有效地找到解決方案，在工程實(shí)踐上突出創(chuàng)新思維。

3 結(jié)語(yǔ)

在工程專業(yè)人才培養(yǎng)上，如何解決創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將TRIZ創(chuàng)新方法融入在專業(yè)培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上，開(kāi)展課外課堂，建立創(chuàng)新訓(xùn)練營(yíng)模式，開(kāi)展“課—項(xiàng)—賽”一體化的創(chuàng)新模式培養(yǎng)，有成果，有模式創(chuàng)新培養(yǎng)，同時(shí)在課外建立的了面向創(chuàng)新愛(ài)好的學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)，也是一種補(bǔ)充，將創(chuàng)新理論創(chuàng)新方法融入了CDIO模式的工程認(rèn)證、新工科建設(shè)的進(jìn)程中，這些方案都對(duì)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)搭建了很好的模式。