基于TRIZ理論的應(yīng)用型高校創(chuàng)新教育教學(xué)體系

隋榮娟，張洪麗，劉海燕

（山東交通學(xué)院，山東濟南 250357）

創(chuàng)新是推動社會發(fā)展的重要驅(qū)動力，當(dāng)今社會對創(chuàng)新的需求日益增強。為滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求，近年來，高等教育不斷強化學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。我國的創(chuàng)新教育源于20世紀(jì)90年代，經(jīng)過十多年的探索之后，已進入全面發(fā)展階段。目前，雖然我國高校創(chuàng)新教育成效顯著，但是還存在創(chuàng)新教育比較單一，創(chuàng)新教育課程體系缺乏系統(tǒng)性、實踐性等問題[1,2]。創(chuàng)新意識和能力的養(yǎng)成不是一蹴而就的，需要經(jīng)過長期的學(xué)習(xí)和實踐。因此，如何將創(chuàng)新教育融入高等教育的各個環(huán)節(jié)，保持創(chuàng)新教育系統(tǒng)性、連續(xù)性，是值得我們思考的問題。

創(chuàng)新作為一種高級實踐活動，采用一定的方法可以大大提高其效率和效果。TRIZ（發(fā)明問題解決理論）是眾多創(chuàng)新理論中的一種，誕生于20世紀(jì)50年代[3]。該理論是方法論與工具的集合，具有一套清晰的解決問題的流程，能夠幫助人們準(zhǔn)確地發(fā)掘問題實質(zhì)，打破思維定式和知識的局限性。因此，TRIZ理論從創(chuàng)建以來就受到很多國家的青睞，目前已在福特、波音、中國航空、徐工等眾多知名企業(yè)推廣應(yīng)用。

TRIZ理論早期主要在企業(yè)里推廣應(yīng)用，隨著國內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深入，該理論被逐漸引入高校中。本文把TRIZ創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和工具創(chuàng)新融入本科創(chuàng)新教育的各個環(huán)節(jié)，構(gòu)建TRIZ理論牽引的集“意識培養(yǎng)-能力提升-創(chuàng)新實踐”于一體的創(chuàng)新教育體系，為提高創(chuàng)新教育質(zhì)量提供新路徑。

1 TRIZ融入高校創(chuàng)新教育的途徑

1.1 TRIZ理論作為通識類課程的呈現(xiàn)方式

在高校創(chuàng)新教育中，TRIZ理論作為通識類課程的呈現(xiàn)方式一般有兩種：一是獨立開設(shè)課程；二是作為《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)》課程的一部分內(nèi)容。目前，大部分研究型高校都獨立開設(shè)了TRIZ課程。應(yīng)用型高校受師資、課程資源限制，一般把TRIZ創(chuàng)新方法作為創(chuàng)新課程的一部分。隨著在線課程的快速建設(shè)，可共享的TRIZ理論線上課程資源越來越多，這為TRIZ理論在應(yīng)用型高校推廣提供了便利條件。TRIZ理論作為通識課程，這生可以得到較為系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)，但缺少了與專業(yè)知識的融合。

1.2 TRIZ理論融入專業(yè)課程

TRIZ理論在創(chuàng)新教育中的另一種常見呈現(xiàn)方式是融入專業(yè)教育課程中。這是專業(yè)教育與創(chuàng)新教育融合的一種形式，這種方式比較容易實現(xiàn)且有效，受到很多教師的青睞。TRIZ創(chuàng)新方法與專業(yè)課程的融合，包括把創(chuàng)新方法納入教學(xué)內(nèi)容以及利用TRIZ方法指導(dǎo)教學(xué)過程。例如，在電類課程中利用技術(shù)系統(tǒng)進化法則介紹電子元器件、集成電路的發(fā)展，既有利于學(xué)生對專業(yè)知識的理解，又能掌握產(chǎn)品以及技術(shù)進化規(guī)律[4]；利用矛盾矩陣和發(fā)明原理等方法，提出解決電路問題的方案[5]。然而，不是所有的專業(yè)課程都適合融入TRIZ方法，不能生搬硬套。同時，需要教師熟練掌握TRIZ理論相關(guān)內(nèi)容，在教學(xué)設(shè)計中找到教學(xué)內(nèi)容與TRIZ的契合點。

1.3 TRIZ理論與現(xiàn)代教育理念相結(jié)合

近年來，國際上發(fā)展出CDIO、OBE等新的教學(xué)理念。將TRIZ創(chuàng)新方法與現(xiàn)代教育模式相結(jié)合，可以更加有效地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。CDIO和OBE都是基于工程項目進行教學(xué)，把TRIZ工具用于解決項目實施中遇到的各類問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[6,7]。學(xué)生借助于創(chuàng)新方法可以更加有效地提出項目的解決方案，在獲得成就感的同時，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，而且也有助于“金課”建設(shè)。

1.4 TRIZ理論融入第二課堂

在課外，很多教師把TRIZ理論用于指導(dǎo)學(xué)生撰寫專利、參加大賽等創(chuàng)新活動，國內(nèi)還設(shè)立了TRIZ專項創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“中國TRIZ杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽”。在假期社會實踐中，教師組織學(xué)生以小組為單位開展創(chuàng)新實踐調(diào)研，引導(dǎo)學(xué)生按照發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的規(guī)律進行創(chuàng)新活動，指導(dǎo)他們采用TRIZ的方法解決在創(chuàng)新實踐中的問題。

2 創(chuàng)新教育現(xiàn)狀調(diào)研及分析

為充分了解現(xiàn)階段高校創(chuàng)新教育現(xiàn)狀，對山東省4所應(yīng)用型本科高校工科專業(yè)學(xué)生進行了調(diào)研。本次調(diào)研借助于問卷星網(wǎng)絡(luò)平臺進行，部分調(diào)研內(nèi)容及結(jié)果如表1所示。

表1 部分調(diào)研內(nèi)容及結(jié)果

從調(diào)研結(jié)果來看，無論在滿意度還是需求方面，創(chuàng)新教育還有很大的發(fā)展空間。58%的學(xué)生認為創(chuàng)新方法對于提升創(chuàng)新能力有很大幫助。在TRIZ理論方面，只有24.38%的學(xué)生比較了解，這是因為在所調(diào)研的4所高校中都沒有開設(shè)專門的TRIZ課程。75.21%的學(xué)生愿意把TRIZ創(chuàng)新方法融入專業(yè)教學(xué)中。所調(diào)研的學(xué)生中，愿意參加第二課堂創(chuàng)新活動的人數(shù)占85.54%，但實際參加各類競賽的人數(shù)約為37.5%，造成這一現(xiàn)象的主要原因：一是大部分學(xué)生認為自己的專業(yè)知識不夠、能力有限，參加創(chuàng)新活動的主觀能動性差；二是創(chuàng)新訓(xùn)練平臺不足，缺乏場地及資金支持，客觀條件上受限。總體來看，近八成的學(xué)生認為學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法是有用的，但是只有近六成的學(xué)生認為創(chuàng)新方法對提高自身的創(chuàng)新能力有幫助，兩者結(jié)果不一致的主要原因是很多學(xué)生沒有參與完整的創(chuàng)新實踐活動，體會不到創(chuàng)新方法產(chǎn)生的效果。

以上這些問題在其他應(yīng)用型高校也普遍存在[8,9]。

3 TRIZ理論牽引的創(chuàng)新教育體系

創(chuàng)新教育只有與專業(yè)教育相互融合，才能充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源和實踐平臺，解決學(xué)生參加創(chuàng)新實踐積極性差、實踐訓(xùn)練不足等問題。為達到這一目的，本文以TRIZ理論為橋梁，把課程設(shè)計、實踐訓(xùn)練、畢業(yè)實習(xí)等專業(yè)實踐納入創(chuàng)新教育實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立全過程的創(chuàng)新教育教學(xué)體系。在橫向，構(gòu)建“三層次、三階段”的教學(xué)體系，即“意識培養(yǎng)—能力提升—創(chuàng)新實踐”三層次的培養(yǎng)目標(biāo)，“知識認知—知識應(yīng)用—知識轉(zhuǎn)化”三階段的教學(xué)目標(biāo)；在縱向，搭建“理論—實踐—TRIZ內(nèi)容”相融合的教學(xué)內(nèi)容，圖1是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的創(chuàng)新教育課程體系矩陣圖。由于TRIZ理論體系龐大、有些方法比較復(fù)雜，因此需要梳理出重點工具、主要原理，再把這些內(nèi)容融入創(chuàng)新教育課程和實踐中。

圖1 課程體系矩陣圖

第一階段，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。課程方面，開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)TRIZ理論中的創(chuàng)新思維，例如九屏幕、STC算子、金魚法等；學(xué)習(xí)功能分析、因果鏈分析、功能導(dǎo)向搜索、發(fā)明原理、矛盾矩陣等問題識別和問題解決工具。通過社會實踐、工程訓(xùn)練等環(huán)節(jié)，進行初步創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，重在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。通過這一階段的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認識到：創(chuàng)新是推動社會發(fā)展和個體發(fā)展的源泉，創(chuàng)新過程就是解決問題的過程；創(chuàng)新并非遙不可及，任何發(fā)明創(chuàng)造都是有規(guī)律可循的，并且可以借助創(chuàng)新方法和工具提高創(chuàng)新質(zhì)量和效率。

第二階段，重點培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。借助機械原理課程設(shè)計、機械設(shè)計課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，把所學(xué)的創(chuàng)新理論知識加以應(yīng)用。同時，開設(shè)科技前沿講座、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計等與專業(yè)和行業(yè)密切相關(guān)的創(chuàng)新教育課程；學(xué)習(xí)TRIZ理論中的高階知識“ARIZ算法”，用于解決復(fù)雜問題。此外，通過參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競賽等課外科技活動，進一步提升創(chuàng)新能力。

第三階段，培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力。經(jīng)過前兩個階段的理論學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練，學(xué)生已掌握了創(chuàng)新的方法和工具、具備了開展創(chuàng)新活動的實踐經(jīng)驗，能夠獨立解決在綜合訓(xùn)練、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)遇到的復(fù)雜問題。

4 結(jié)語

基于學(xué)生視角，調(diào)研了目前應(yīng)用型本科高校創(chuàng)新教育現(xiàn)狀。以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例，構(gòu)建了基于TRIZ理論的“三層次、三階段、三融合”創(chuàng)新教育與專業(yè)教育相融合的教學(xué)體系。TRIZ理論可以幫助普通人產(chǎn)生創(chuàng)新的想法，提高創(chuàng)新效率和質(zhì)量，但是任何一種創(chuàng)新方法都不能代替知識和智慧。因此，只有把理論與實踐充分結(jié)合，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。