基于TRIZ理論研究生創(chuàng)新能力提升路徑的研究與實踐

周桂霞，莊衛(wèi)東，胡 軍，趙勝雪,2，王黎明

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學 工程學院，黑龍江 大慶 163319;2.黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)小麥協(xié)同創(chuàng)新推廣體系，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

0 引言

信息技術(shù)的快速發(fā)展，經(jīng)濟社會各領(lǐng)域的變革，創(chuàng)新經(jīng)濟時代已來臨，新經(jīng)濟新業(yè)態(tài)的涌現(xiàn)，更加突出了創(chuàng)新的重要性。創(chuàng)新經(jīng)濟時代，對人才素質(zhì)提出了新的要求，急需適應新經(jīng)濟時代的創(chuàng)新型人才。高校研究生教育是高精尖人才培育的一項重大工程，創(chuàng)新型研究生人才的成長過程需要夯實專業(yè)知識、拓展創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和提升創(chuàng)新能力[1]。因此，在研究生培養(yǎng)過程中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是必不可少的環(huán)節(jié)。TRIZ創(chuàng)新方法的出現(xiàn)讓創(chuàng)新這個詞語不再虛無飄渺，為創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培育提供了有效的方法[2]。因此，分析TRIZ理論的基本原理，將創(chuàng)新方法與專業(yè)課有效地融合，為培育出適應新規(guī)律的創(chuàng)新型人才創(chuàng)造條件。

1 TRIZ理論內(nèi)涵

“TRIZ”是將俄語中的“發(fā)明問題解決理論”轉(zhuǎn)換成拉丁文，再取其首字母，縮寫是TRIZ[2]。TRIZ理論誕生于1946年，以前蘇聯(lián)發(fā)明家G.S.Altschuller為代表的專家們，通過研究了250萬份專利文獻，發(fā)現(xiàn)在解決問題的過程中一切技術(shù)問題都有一定可遵循的模式。通過分析大量專利并尋找其解決問題的模式，并將他們抽取出來，為人們進行學習并獲得創(chuàng)新發(fā)明能力提供參考。各種創(chuàng)新方法有1 000余種，用于概念創(chuàng)新的300余種，普通技法360余種，常用技法24種。TRIZ理論的核心思想為所有技術(shù)系統(tǒng)其核心技術(shù)都是遵循某種客觀規(guī)律發(fā)展演變而生，具有相對客觀的進化模式和規(guī)律。各種類型的技術(shù)難題、爭論和矛盾的不斷解決就是進化過程不斷進步的原動力[3-4]。技術(shù)系統(tǒng)不斷發(fā)展最終到達的理想狀態(tài)就是用最少的資源代價來實現(xiàn)最大數(shù)目的功能[5]。

2 研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中存在的問題

2.1 創(chuàng)新意識薄弱

創(chuàng)新意識的核心是個體可以進行獨立思考。受傳統(tǒng)教育的影響，部分研究生在解決問題時，喜歡按常規(guī)的思路進行，不愿冒險，缺少探索精神，創(chuàng)新實踐意識不強。也有部分研究生有自己的見解和新思想，卻怕說出來被人嘲笑，而不敢探究和表達出來。研究生不具備自主創(chuàng)新意識，就會阻礙創(chuàng)新想法的產(chǎn)出，降低創(chuàng)新積極性，影響創(chuàng)新能力的提高。

2.2 創(chuàng)新思維受限

觀念深存于人腦潛意識中，由其進一步產(chǎn)生的觀點和認識，是組成思維模式的重要拼圖。觀念會形成思維慣性力，一方面會順向激發(fā)研究生思維活力，促進研究生行為，另一方面會逆向形成思維惰性，拒絕接受新思想，形成固有思維，會禁錮思維創(chuàng)新。思維定勢是人們處于一定的生活環(huán)境中的思維習慣，在遇到常規(guī)例行性問題時，能夠用慣性思維快速做出反應，想辦法處理問題。在面對沒有遇到過的創(chuàng)造性問題時，慣性思維就會深陷固定反應中，影響發(fā)散思維，找不到問題的解。研究生思維如果沒有進行過創(chuàng)新思維的拓展訓練，常常會受到固有觀念和思維定勢的限制，很難突破。

2.3 課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)內(nèi)容欠缺

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，很多工程新技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，任課教師需花費時間查閱相關(guān)文獻，將相對較新的技術(shù)傳授給研究生，工作量較大。另外，學科涉及專業(yè)領(lǐng)域比較廣泛，部分專業(yè)課教師沒有經(jīng)過TRIZ理論的系統(tǒng)培訓，不能將TRIZ創(chuàng)新方法與專業(yè)課很好結(jié)合，導致課程的創(chuàng)新內(nèi)容欠缺。

2.4 綜合創(chuàng)新實踐能力不足

研究生實踐能力的鍛煉是通過參與導師的課題來實現(xiàn)的，導師給出問題，學生查閱資料對問題進行分析，得到不同解決方案，最后確定最優(yōu)方案，這個過程鍛煉了學生實踐能力。課題來源不同，研究生獲得的實踐能力也不同?？v向課題培養(yǎng)研究生的科研實踐能力，橫向課題培養(yǎng)研究生的工程實踐能力[7]。目前，研究生獲得科研實踐能力的機會比較多，參加工程實踐的機會較少，而工程實踐是檢驗研究生創(chuàng)新能力和實踐能力的“試金石”。學校在研究生實踐能力培養(yǎng)過程中往往會忽略二者的聯(lián)系，致使研究生綜合實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)較弱。

3 提高研究生綜合創(chuàng)新能力的方案

3.1 增強研究生創(chuàng)新意識

在創(chuàng)新教學中，以培養(yǎng)研究生創(chuàng)新素質(zhì)目標為導向，可以通過預期成果要求、教學氛圍和創(chuàng)新平臺等讓研究生了解創(chuàng)新，重點是培養(yǎng)研究生的興趣，進行可持續(xù)地教育、激發(fā)和培養(yǎng)。通過入學教育和專業(yè)導論等課程介紹本專業(yè)的發(fā)展前景，使研究生了解本專業(yè)并充滿興趣，愿意花費時間和精力主動學習專業(yè)知識，完成教師布置的創(chuàng)新討論、思考和實踐任務等，并讓研究生選擇目標成果，獲得追求達成目標后的成就感，開發(fā)研究生的創(chuàng)新潛能，激發(fā)研究生創(chuàng)新的主動精神。

3.2 拓展研究生創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維又稱“獨創(chuàng)思維”“反常思維”，旨在克服傳統(tǒng)思維定式的束縛，在思維模式上突破，強調(diào)如何培養(yǎng)研究生用新穎、獨特的方法解決問題的思維過程。采用TRIZ理論中的九屏法、STC算子法、金魚法、小矮人法、理想解法破除固有思維和傳統(tǒng)思維定勢，深化提升研究生的創(chuàng)新思維，用不同于常規(guī)的方法或與常規(guī)方法相反的、不可思議的方法和角度去研究問題，提出不同于他人的思維方案，運用技術(shù)矛盾解決原理尋找痛點，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，在創(chuàng)新實踐中增強動手能力和創(chuàng)新能力，形成創(chuàng)新性思維，生成蘊含豐富原創(chuàng)性的創(chuàng)新選題。

3.3 改革教學模式

調(diào)整《TRIZ創(chuàng)新方法》的教學內(nèi)容，進行模塊化教學。將課程內(nèi)容分為發(fā)明問題解決理論、創(chuàng)新思維訓練工具、發(fā)明問題分析工具、發(fā)明問題求解工具、發(fā)明問題目標導向工具和發(fā)明問題解決流程六大模塊進行講授，從如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題，使課程體系系統(tǒng)化，課程模塊如圖1。

圖1 TRIZ教學模塊

研究生按照各自喜好成立若干創(chuàng)新團隊，選定創(chuàng)新方向與題目，按照教師各階段的講授內(nèi)容和布置的任務，逐步完成課題的設(shè)計和改進，加深對所學知識的理解，團隊討論后形成多個方案，最終確定最優(yōu)方案，做成PPT進行匯報，提高研究生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神[6]。

3.4 加強師資力量

教師是研究生知識庫豐富與否的創(chuàng)立者，是研究生潛能的喚醒者。教師是TRIZ 理論在高校推進的先行者，必需重視TRIZ創(chuàng)新方法師資隊伍的建設(shè)。黑龍江八一農(nóng)墾大學工程學院TRIZ創(chuàng)新方法課程的5位主講教師均參加過“黑龍江創(chuàng)新方法師資培訓班”的培訓。學院相關(guān)10位專業(yè)課教師參加了TRIZ理論線上培訓，從而提高創(chuàng)新方法師資隊伍的專業(yè)素質(zhì)和能力，鼓勵教師對創(chuàng)新方法的理論進行研究，并積極申報教研課題。近年來，獲批與創(chuàng)新內(nèi)容相關(guān)的省級教改課題1項，校級教改課題2項。

3.5 構(gòu)建創(chuàng)新實踐體系

創(chuàng)新實踐是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵，將TRIZ創(chuàng)新方法融入到專業(yè)教育，應用到專業(yè)人才的培養(yǎng)中。

第一，通過學生社團組織創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論壇、講座和沙龍向研究生普及TRIZ創(chuàng)新方法的知識，分享創(chuàng)新方法的應用效果，引發(fā)學生興趣，以此鼓勵更多研究生加入創(chuàng)新活動[8]。

第二，采用賽事驅(qū)動創(chuàng)新，通過TRIZ創(chuàng)新方法應用，以賽代練。在組織研究生參加TRIZ專業(yè)方面競賽過程中，結(jié)合課程模塊化教學模式，分三階段指導學生。首先利用課程中創(chuàng)新思維訓練工具打破學生的思維定勢，提出一些創(chuàng)新思路，并分析是技術(shù)矛盾還是物理矛盾，確定存在的問題。然后學會應用3個分析工具進一步分析問題，確定創(chuàng)新方向。最后應用5個求解工具進行求解，得出多種解決問題的方案。指導教師再結(jié)合每個項目團隊具體申報內(nèi)容予以專業(yè)指導，提出修改意見，得出最佳方案，提高申報書的質(zhì)量。經(jīng)過多年實踐，在2020年組織學生參加全國“TRIZ”杯大學生創(chuàng)新方法大賽中，提交作品50項，在教師的精心指導下共獲獎22項，其中一等獎3項，二等獎7項，三等獎12項。2021獲獎24項，其中一等獎4項，二等獎8項，三等獎12項。說明研究生在TRIZ杯競賽中獲獎等級和數(shù)量都在增加，提高了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

同時，自2020年以來，學生將TRIZ創(chuàng)新方法應用到專業(yè)創(chuàng)新競賽中，并取得了突出成績，具體獲獎如表1。

表1 研究生競賽獲獎表

由表1可知，研究生能將TRIZ創(chuàng)新思維和方法熟練應用到專業(yè)訓練中，從而加強了研究生實際應用TRIZ創(chuàng)新方法的能力。

第三，黑龍江八一農(nóng)墾大學工程學院通過與德國雷肯公司、北京德邦大為、丹麥哈滴公司等國內(nèi)外知名公司合作，鼓勵研究生在實習實訓過程中積極參與企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，通過創(chuàng)新訓練，逐步提高研究生科研實踐和工程實踐能力，培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的創(chuàng)新人才，解決了學生就業(yè)。

4 結(jié)語

利用TRIZ理論創(chuàng)新方法，在開拓研究生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力等方面起到重要作用。教師在實施TRIZ理論提高研究生創(chuàng)新能力過程中，獲批核心課程建設(shè)項目，凝練出三段式的教學方法，建立了一只5人的創(chuàng)新指導教師隊伍，并指導研究生300余人次參加各類創(chuàng)新競賽，在TRIZ杯競賽中獲獎等級和數(shù)量都在增加。同時，能夠?qū)RIZ創(chuàng)新思維和方法應用到專業(yè)訓練中，加強了研究生實際應用TRIZ創(chuàng)新方法的能力。未來，團隊將在TRIZ理論指導下，繼續(xù)依托相關(guān)課程，不斷更新教學內(nèi)容，鼓勵研究生積極參與創(chuàng)新實踐和相關(guān)創(chuàng)新競賽，完成課程建設(shè)。將TRIZ理論融入到專業(yè)課的教學環(huán)節(jié)，提高研究生創(chuàng)新的綜合素質(zhì)，達到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標。