周泉城++李宏軍++肖海芳++劉青++張東亮

【摘要】TRIZ理論是系統(tǒng)化的創(chuàng)新問(wèn)題解決方法，根據(jù)TRIZ的發(fā)明原理對(duì)《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并利用相應(yīng)的創(chuàng)新原理結(jié)合實(shí)際情況提出了具體的解決方案，對(duì)《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，為我國(guó)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)做出了嘗試和探索，具有重要的啟示意義。

【關(guān)鍵詞】TRIZ理論 活性物質(zhì)分離 鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 發(fā)明原理 創(chuàng)新

【課題來(lái)源】山東省研究生教育優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目“活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”；山東省研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目一般項(xiàng)目“基于復(fù)合型人才能力培養(yǎng)的《功能性食品》教學(xué)模式改革”；山東理工大學(xué)功能性食品（A）課程綜合改革 B類。

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）35-0228-02

《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》是由山東理工大學(xué)研究生精品課程《天然活性物質(zhì)分離和鑒定》升級(jí)建立的。該課程是山東理工大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程研究生專業(yè)的核心專業(yè)課程之一， 在學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建、意識(shí)能力培養(yǎng)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位。該課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上符合工科專業(yè)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力”的培養(yǎng)目標(biāo)要求。在教學(xué)上精心設(shè)置，教學(xué)過(guò)程的組織和教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)的采用遵循了教育學(xué)、教育心理學(xué)的基本原則；建立了與其他專業(yè)課程有機(jī)結(jié)合，貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)始終、強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系。建立了有效的組織、監(jiān)督與評(píng)價(jià)機(jī)制，充分保證了教學(xué)質(zhì)量和效果。

但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展，本著為社會(huì)和行業(yè)培養(yǎng)有用人才的目標(biāo)的該課程彰顯出了以下不足之處：1.“雙創(chuàng)”意識(shí)和能力相關(guān)的授課內(nèi)容欠缺。2.實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)還不夠完善。3.考核體系還不夠先進(jìn)，偏向了一錘定音的結(jié)果評(píng)定，忽視了過(guò)程學(xué)習(xí)和素質(zhì)培養(yǎng)的效果評(píng)價(jià)。4.先進(jìn)的教學(xué)模式?jīng)]有應(yīng)用于教學(xué)中。針對(duì)目前《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》教學(xué)中存在的問(wèn)題，課題組利用TRIZ 理論對(duì)課程進(jìn)行了改革和優(yōu)化，探索培養(yǎng)“雙創(chuàng)”性人才的方法和途徑。

1.TRIZ理論簡(jiǎn)介

TRIZ中文稱為“發(fā)明問(wèn)題的解決理論”。Altshuller等分析250萬(wàn)份專利提出了40條揭示發(fā)明原理。這些原理完全解決系統(tǒng)中存在的技術(shù)矛盾，獲得最終的理想解，是解決實(shí)際問(wèn)題較為常用的方法。它定義了39 個(gè)通用工程參數(shù)，將技術(shù)矛盾與創(chuàng)新原理一一對(duì)應(yīng)后得到的所有解決矛盾的答案匯集在一個(gè)39×39 表單之中，表達(dá)出實(shí)際工程中出現(xiàn)的絕大部分技術(shù)內(nèi)容，此為解決問(wèn)題提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。這種方法簡(jiǎn)單、直接、易學(xué)易懂。技術(shù)沖突解決問(wèn)題，首先將行業(yè)領(lǐng)域的特定問(wèn)題描述翻譯成一般術(shù)語(yǔ)，由這些一般術(shù)語(yǔ)選擇標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)，再由標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)在沖突矩陣中選擇可用解決原理。一旦某一個(gè)或某幾個(gè)原理被選定后，必須根據(jù)特定的問(wèn)題應(yīng)用該原理以產(chǎn)生一個(gè)特定的解。

2.《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程問(wèn)題分析

2.1《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程體系的矛盾

山東理工大學(xué)的《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程主要是圍繞活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)四個(gè)部分組成。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生從“認(rèn)識(shí)了解”到“創(chuàng)新應(yīng)用”的轉(zhuǎn)化，從理論知識(shí)到實(shí)踐產(chǎn)品的升華，課題組打破以講授理論知識(shí)為主線進(jìn)行教學(xué)的方式，形成將典型活性物質(zhì)制備、評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)的一條龍研究思路，無(wú)縫對(duì)接學(xué)生的其他課程知識(shí)，比如功能性食品、儀器分析、食品工藝學(xué)、食品毒理學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、食品工程原理等操作技能與專業(yè)知識(shí)，以創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為主線的教學(xué)方式。

在整個(gè)專業(yè)的教學(xué)體系當(dāng)中，食品工藝學(xué)、食品毒理學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、食品工程原理是先于本課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課的。學(xué)生雖然學(xué)習(xí)過(guò)這些基礎(chǔ)內(nèi)容，但是由于個(gè)體差異，每個(gè)人對(duì)于各種活性物質(zhì)分離方法、鑒定方法以及生物活性功能評(píng)價(jià)和其產(chǎn)品的物化成產(chǎn)品的知識(shí)點(diǎn)的理解深度不一。由此如果以典型活性物質(zhì)理論及單元操作為載體進(jìn)行授課，輔以創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)技能的理念和實(shí)踐訓(xùn)練，雖然會(huì)提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生將學(xué)會(huì)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能應(yīng)用在創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中，這樣培養(yǎng)的學(xué)生雖然更符合當(dāng)代社會(huì)和行業(yè)對(duì)大學(xué)生的需求定位，但是可能會(huì)造成很多學(xué)生完全跟不上教學(xué)節(jié)奏或無(wú)法接受過(guò)多信息或無(wú)法把創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力與專業(yè)知識(shí)有效結(jié)合，從而導(dǎo)致課堂教學(xué)效果的兩極分化現(xiàn)象較嚴(yán)重，降低課堂的教學(xué)效率或質(zhì)量?？梢?jiàn)，提升動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)與課堂教學(xué)效率下降構(gòu)成了本課程教學(xué)改革中的主要矛盾。

2.2利用矛盾矩陣法解決問(wèn)題

首先將課程的主要矛盾從行業(yè)領(lǐng)域的特點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)一般術(shù)語(yǔ)，即動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新能力提升，但課堂教學(xué)效率下降，對(duì)應(yīng)于沖突矩陣表的縱向改良參數(shù)的32制造的難易性，課堂的教學(xué)效率對(duì)應(yīng)于橫向惡化參數(shù)39生產(chǎn)能力。對(duì)照沖突矩陣表，應(yīng)用40 條發(fā)明原理中的01、10、28 、35 來(lái)解決教學(xué)改革中的技術(shù)矛盾。

01分割原理是指將系統(tǒng)按空間、時(shí)間、相互關(guān)聯(lián)問(wèn)題等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分割。對(duì)本課程講授內(nèi)容來(lái)說(shuō)，從空間、時(shí)間角度將內(nèi)容分為三部分：一部分為課前講授，主要為本課程的基礎(chǔ)概念和基本原理等基礎(chǔ)知識(shí)；另一部分為課堂講授，主要是知識(shí)中的難點(diǎn)、重點(diǎn)以及基礎(chǔ)知識(shí)的延伸拓展的內(nèi)容，與實(shí)踐和創(chuàng)新意識(shí)結(jié)合比較緊密；第三部分則是講授內(nèi)容的具體應(yīng)用，比如對(duì)活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)升級(jí)等。課前講授的內(nèi)容可以通過(guò)微課、視頻、知識(shí)點(diǎn)的形式向?qū)W生傳播，應(yīng)盡可能詳盡。課堂講授的內(nèi)容主要是提綱挈領(lǐng)式，突出重點(diǎn)的，充分發(fā)揮對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用，注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、思路的培養(yǎng)，解答學(xué)生的困惑，比如活性評(píng)價(jià)的方法、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)形式的選擇。課后的內(nèi)容則是主要引導(dǎo)開(kāi)放性，注重學(xué)生的交叉學(xué)科的融合，多門課程知識(shí)貫通應(yīng)用，理論可行性和實(shí)踐物化性的結(jié)合。endprint

10預(yù)先作用指對(duì)物體預(yù)先做準(zhǔn)備。針對(duì)學(xué)生，學(xué)生可以結(jié)合自己的研究方向，確定具體活性物質(zhì)，從活性物質(zhì)分離、鑒定到活性、功能評(píng)價(jià)以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、物化，做出預(yù)先的創(chuàng)新思考，這樣可以提高學(xué)習(xí)效率、夯實(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、鍛煉創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)能力，增強(qiáng)了與教師的教學(xué)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的效果。而針對(duì)教師，則是預(yù)先準(zhǔn)備回應(yīng)學(xué)生對(duì)教學(xué)產(chǎn)生的困惑、疑問(wèn)等反應(yīng)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式。

28機(jī)械系統(tǒng)替代指原系統(tǒng)中由機(jī)械系統(tǒng)完成過(guò)程被光、聲、熱、嗅覺(jué)系統(tǒng)替代。隨著科技的發(fā)展，信息化教學(xué)在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中所占的比例越來(lái)越高，課下、線上師生教學(xué)互動(dòng)甚至生生互動(dòng)等形成的動(dòng)態(tài)場(chǎng)系統(tǒng)，打破了課堂教學(xué)的空間、時(shí)間限制相對(duì)固定的靜態(tài)場(chǎng)系統(tǒng)。而且，此教學(xué)方式的建立與運(yùn)行，還便于學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源查找信息、知識(shí)，拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)的書(shū)本場(chǎng)地區(qū)域系統(tǒng)到廣袤無(wú)垠的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中。教學(xué)效果也因?yàn)橛形淖謭D片、語(yǔ)音視頻而便于學(xué)生整理保存、溫習(xí)記憶。對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)也很好的保持了與時(shí)俱進(jìn)，貼近專業(yè)前沿和行業(yè)實(shí)際。

35改變參數(shù)指改變現(xiàn)有的材料、反應(yīng)狀態(tài)嘗試改用其他參數(shù)替代，比如體積、密度、溫度等。對(duì)于本課程的教學(xué)來(lái)講，此參數(shù)選擇與動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新能力和教學(xué)效率息息相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容分配的課時(shí)，即教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)包含基礎(chǔ)部分和拓展部分，其中拓展部分體現(xiàn)出一定教學(xué)的探索性與拓展性，主要針對(duì)完成基礎(chǔ)部分練習(xí)的學(xué)生，根據(jù)掌握的程度選取拓展部分中適合的案例進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)，形成柔性教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新能力，同時(shí)還很好的保持了教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

3.構(gòu)建《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》創(chuàng)新教學(xué)體系

依據(jù)TRIZ理論的分析，對(duì)原有教學(xué)體系及教學(xué)方式進(jìn)行了改革。擴(kuò)展了本課程原有的實(shí)例素材庫(kù)和教學(xué)方式，針對(duì)學(xué)生是碩士生的情況，具有自己課題、研究能力等，提高教學(xué)模塊中自主性、設(shè)計(jì)性、實(shí)踐性。將教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)模塊、創(chuàng)新實(shí)踐模塊兩個(gè)部分，模塊之間呈階梯進(jìn)階狀態(tài)。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目呈相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系的狀態(tài)?；A(chǔ)模塊內(nèi)容明確，由教師細(xì)致講解；拓展任務(wù)由學(xué)生自主選擇相似案例，案例來(lái)源于多肽、多糖、黃酮、皂苷、花色苷等領(lǐng)域。因?yàn)榻虒W(xué)案例來(lái)源廣泛、內(nèi)容充實(shí)，學(xué)生可根據(jù)興趣愛(ài)好自由選擇學(xué)習(xí)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)體系，改革后的教學(xué)體系自由度更大、柔性更強(qiáng)，學(xué)生也可以形成更系統(tǒng)、更完整的理論知識(shí)體系和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)思路。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文利用TRIZ理論對(duì)《活性物質(zhì)分離、鑒定及功能評(píng)價(jià)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》課程進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用優(yōu)化后的課程教學(xué)體系及教學(xué)方法對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)碩士生學(xué)生進(jìn)行了完整系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐。實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力有了明顯提高，證明本課程利用TRIZ理論的矛盾矩陣法發(fā)現(xiàn)影響教學(xué)效果的問(wèn)題，改進(jìn)實(shí)踐和創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)辦法是科學(xué)的，有效的。

TRIZ理論雖已具有成熟的理論體系，但將教育領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體教育環(huán)節(jié)中對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)或要素仍然是難點(diǎn)。在后續(xù)教學(xué)工作中，應(yīng)著力進(jìn)行TRIZ理論與實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力的融合，逐步建成高效的教學(xué)改革解決案例，為廣大的教育工作者提供參考，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)助力，為教學(xué)方法和手段的更迭提供思路。

參考文獻(xiàn)：

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[3]高木芳德 著，李雅茹 譯. 創(chuàng)意不足？用TRIZ40則發(fā)明原理幫你解決！[M]. 臺(tái)北：五南出版，2016.

作者簡(jiǎn)介：

周泉城（1977-），男，副教授，碩導(dǎo)，研究方向是功能性食品。endprint