吉濤 惠燁 任工昌
【摘 要】 TRIZ理論作為一種先進的創(chuàng)新理論和方法,可助力于高等教育人才培養(yǎng)。本文通過教學中的研究與實踐,探討了以TRIZ創(chuàng)新理論為主線的教學設計原則和教學體系構建問題,以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
【關鍵詞】 創(chuàng)新方法理論;TRIZ;高等教育;人才培養(yǎng);助力;教學構建
一、引言
黨和國家對實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,建設創(chuàng)新型國家,一直給予高度重視,習總書記多次做出重要指示,要求加快教育體制改革,注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神,造就規(guī)模宏大、富有創(chuàng)新精神、敢于承擔風險的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊伍。大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新核心在于激發(fā)人的創(chuàng)造力,尤其在于激發(fā)青年的創(chuàng)造力,為此,創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是高等教育的使命。
高等院校未曾松懈對創(chuàng)新育人的研究,不斷開展廣泛、積極的探索與實踐,然而受到傳統(tǒng)學科體系的影響,造成大多數(shù)創(chuàng)新培養(yǎng)革新,更傾向于用固定的模式進行問題思考和分析,這種思維慣性特點,造成學生創(chuàng)新思維意識不強,在實踐層面,當面對具體問題時,表現(xiàn)為創(chuàng)新方法不足,在從事創(chuàng)新活動和競賽時,表現(xiàn)為創(chuàng)新綜合能力欠佳。這些實踐中的問題揭示出,創(chuàng)新以及創(chuàng)新人才培養(yǎng),亦需要基于系統(tǒng)化、理論化的體系,依托科學的方法,展開培育與教學活動。
二、創(chuàng)新方法理論TRIZ
發(fā)明問題解決理論TRIZ(Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch,中文簡稱 “萃智”),為俄文轉換為英文讀音的詞頭,英文譯文為TIPS(Theory of Inventive Problem Solving)。
TRIZ以基礎理論知識為根本,構成系統(tǒng)化解決發(fā)明問題的方法論,它揭示出創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,致力于完全解決矛盾,幫助突破思維定勢,激發(fā)創(chuàng)造性思維,它是一門知識化、系統(tǒng)化、科學化的創(chuàng)新方法,能夠輔助人們加速創(chuàng)新。
在2008年,科學技術部、教育部等四部委聯(lián)合頒布了《關于加強創(chuàng)新方法工作的若干意見》的文件,提出要“推進 TR1Z 等國際先進技術創(chuàng)新方法與中國本土需求融合……特別是推動 TRIZ 中成熟方法的培訓……”。可見,國家層面在創(chuàng)新發(fā)展與育人方面,對采用科學的創(chuàng)新方法TRIZ報以高度的重視和期望。
三、高校TRIZ教育應用現(xiàn)狀
TRIZ 研究在被介紹引入國內(nèi)的過程中,高校發(fā)揮著主要的作用,依托一批專項科研項目,國內(nèi)現(xiàn)后有數(shù)十所院校,在理論研究、科研應用等方面,推進著TRIZ的本地化實踐,為產(chǎn)品創(chuàng)新設計,注入強有力的研發(fā)動力。與此同時,部分高校開始逐步將 TRIZ 引入教學活動,形成了有價值的研究成果。
就高等教育中TRIZ的應用情況而言,在其理論誕生地俄羅斯,高校推進創(chuàng)新育人的方式主要有兩種形式:獨立設置的TRIZ課程;TRIZ與其他傳統(tǒng)創(chuàng)新方法相結合開設創(chuàng)新設計課程。國內(nèi)高校進一步細化了應用形式,一方面,將TRIZ內(nèi)容打包,分層級面向不同大學年級逐步開設遞進式課程;另一方面,將TRIZ技術與專業(yè)技術、傳統(tǒng)創(chuàng)新手段相結合,共同作用于實踐性環(huán)節(jié),突破課程束縛,在用中學,達到培養(yǎng)綜合應用能力的人才培養(yǎng)目標。我們認為這樣的基本應用框架,符合認識規(guī)律,能夠借助TRIZ理論與技術,有效的推進創(chuàng)新型、應用型人才培養(yǎng),對于我們教學單位而言,更重要的任務,則是如何將其具體化,落實到高等教育人才培養(yǎng)的研究與實踐中去。
四、教學設計原則
針對機械大類學生對象,我們通過總結、提煉、升華TRIZ相關科研課題的研究成果,提出創(chuàng)新型人才培養(yǎng),應以“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為核心,以基于TRIZ創(chuàng)新方法理論的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,并具體將創(chuàng)新能力培養(yǎng)分為創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新應用、自主創(chuàng)新四個階段,令TRIZ貫穿于“通識教育→專業(yè)培養(yǎng)→課內(nèi)實踐→課外創(chuàng)新”人才培養(yǎng)模式的全過程,實現(xiàn)TRIZ與教學、實踐,乃至師資平臺提升的全接觸,構成多層面、深融合的協(xié)調(diào)育人培養(yǎng)模式。教學設計原則凝結為:將TRIZ的成果和方法,以知識課程的方式教授,以能力養(yǎng)成的方式實踐,以培養(yǎng)學生的形式孵化,以團隊升級的方式保障。
五、教學體系構建
秉承教學設計原則,將創(chuàng)新理論作為一條主線,針對機械大類人才培養(yǎng)由通識課程、專業(yè)課程、課內(nèi)實踐和課外競賽四個模塊組成的教學體系,設計升級原有創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制,把創(chuàng)新能力培養(yǎng)亦分為創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新應用及自主創(chuàng)新四個對應的階段,以TRIZ為抓手,貫通于整個課程體系,全程介入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中。這種構建方式,令其立體融入新的教學框架,達成“一主線、四階段、全過程、深融合”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,在TRIZ教學中有實踐,在實踐環(huán)節(jié)中有其應用:
1、TRIZ科學進課堂
針對處于各個階段的本科生,開設不同內(nèi)容層級的TRIZ課程,讓這些圍繞創(chuàng)造性思維方法養(yǎng)成的課程,在幫助學生確立理念、打破固有思維定勢、擴展創(chuàng)新思維能力的同時,還提供了切實可行的科學問題分析和解決方法,提高大學生創(chuàng)新實踐能力。本階段實現(xiàn)的方式,可分兩步完成。
通識教育階段進行創(chuàng)新思維培養(yǎng):面向本科生開設創(chuàng)新方法教育課程《創(chuàng)新的金鑰匙——創(chuàng)造性思維技法》,展開創(chuàng)新思維訓練,課程通過揭示創(chuàng)造和創(chuàng)新的本質(zhì)和規(guī)律,進行創(chuàng)造性思維訓練,激發(fā)創(chuàng)造動機。通過指導性、操作性強的創(chuàng)新技法、問題和案例引導式學習,使學生不但克服思維慣性,更重要的是在解決工程問題的方案設計階段,便可得到新穎的創(chuàng)意。
專業(yè)培養(yǎng)階段的創(chuàng)新方法學習:開設常規(guī)專業(yè)課程的同時,加入了《創(chuàng)新的金鑰匙——發(fā)明問題解決理論》課程,為學生傳授系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法和創(chuàng)新技能。使學生在學習專業(yè)知識后,能夠運用它們結合創(chuàng)新方法解決工程問題,從而獲得創(chuàng)新性強的結構化設計方案;學生通過創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法的學習后,擺脫了傳統(tǒng)的思維慣性,開闊了設計思路,再前期加上自然科學相關課程的引入,知識體系結構更完善,在解決機械工程領域問題時就具有了跨學科的創(chuàng)新能力。
2、TRIZ指導創(chuàng)新實踐
理工科的人才培養(yǎng),伴隨著實踐——認識——再實踐的認識規(guī)律,根據(jù)學生在不同階段所掌握的 TRIZ內(nèi)容,與對應的實踐環(huán)節(jié)緊密結合。
在課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)實現(xiàn)創(chuàng)新應用訓練:通識和專業(yè)模塊的創(chuàng)新課程準備,學生攜帶創(chuàng)造性思維技法進入課內(nèi)實踐環(huán)節(jié),逐步的從案例教學、機構創(chuàng)新設計、專業(yè)綜合實驗構建等,將TRIZ學習成果,循序漸進的消化吸收,展開創(chuàng)新應用。
在課外創(chuàng)新活動中完成自主創(chuàng)新檢驗:依托校內(nèi)外創(chuàng)新實踐平臺,在前期錘煉地創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力基礎上,通過串聯(lián)“學科知識+工程實際+創(chuàng)新應用”,引導學生利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”等競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,嘗試多學科知識的交叉應用與融合,鍛煉“跨學科”創(chuàng)新能力培養(yǎng),激發(fā)學生創(chuàng)新興趣,讓學生團隊對不同的觀點和思維方式進行碰撞和整合,提高解決復雜工程問題的能力,過渡并完成自主創(chuàng)新檢驗,實現(xiàn)能力培養(yǎng)的閉環(huán)。
六、結語
如何讓TRIZ在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的過程中發(fā)揮其巨大的潛能,在當前進行的研究與實踐過程中,我們得到的經(jīng)驗是:首先,要堅持實踐、勇于創(chuàng)新,將新思想、新成果,結合專業(yè)特點,不懈的開展教學改革、完善教學體系;第二,升級TRIZ理論研究,推陳出新,舍棄過時的內(nèi)容,緊跟學界最新發(fā)展,研究、釋放現(xiàn)代TRIZ理論方法和工具的潛能,轉化到教學應用中去;第三,師資隊伍是人才培養(yǎng)的中介,先進的科研成果、合理的人才培養(yǎng)機制,需要高素質(zhì)的創(chuàng)新型教學能手實現(xiàn)保障,因此,必須重視具備TRIZ研究與教學能力的教師團隊的培育。
當前,TRIZ助力高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學實施,還僅限于一個較小的范圍,其推廣應用前景廣闊,此時此刻,正是需要我們扎實的推進一線教學實踐,并將TRIZ科研成果和教學應用經(jīng)驗進行總結分享,在討論、批評中不斷改進提高。
【參考文獻】
[1] 李明.高校TRIZ 創(chuàng)新方法普及方式研究[J].渤海大學學報,2019(05).
[2] 任工昌.基于TRIZ的可重構夾具創(chuàng)新設計研究[J].組合機床與自動化加工技術,2016(03).
[2] 張明勤.TRIZ教學體系的探索與實踐[J].山東建筑大學學報,2013(04).
【作者簡介】
吉 濤(1973—)男,漢族,陜西韓城人,陜西科技大學機電學院副教授,主要從事機械電子與電氣控制方面的教學、研究工作.