基于TRIZ理論的應用型高校創新教育教學體系

隋榮娟，張洪麗，劉海燕

（山東交通學院，山東濟南 250357）

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

創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（發明問題解決理論）是眾多創新理論中的一種，誕生于20世紀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，能夠幫助人們準確地發掘問題實質，打破思維定式和知識的局限性。因此，TRIZ理論從創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推廣應用。

TRIZ理論早期主要在企業里推廣應用，隨著國內創新創業教育的深入，該理論被逐漸引入高校中。本文把TRIZ創新思維、創新方法和工具創新融入本科創新教育的各個環節，構建TRIZ理論牽引的集“意識培養-能力提升-創新實踐”于一體的創新教育體系，為提高創新教育質量提供新路徑。

1 TRIZ融入高校創新教育的途徑

1.1 TRIZ理論作為通識類課程的呈現方式

在高校創新教育中，TRIZ理論作為通識類課程的呈現方式一般有兩種：一是獨立開設課程；二是作為《創新創業基礎》課程的一部分內容。目前，大部分研究型高校都獨立開設了TRIZ課程。應用型高校受師資、課程資源限制，一般把TRIZ創新方法作為創新課程的一部分。隨著在線課程的快速建設，可共享的TRIZ理論線上課程資源越來越多，這為TRIZ理論在應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、全面地學習，但缺少了與專業知識的融合。

1.2 TRIZ理論融入專業課程

TRIZ理論在創新教育中的另一種常見呈現方式是融入專業教育課程中。這是專業教育與創新教育融合的一種形式，這種方式比較容易實現且有效，受到很多教師的青睞。TRIZ創新方法與專業課程的融合，包括把創新方法納入教學內容以及利用TRIZ方法指導教學過程。例如，在電類課程中利用技術系統進化法則介紹電子元器件、集成電路的發展，既有利于學生對專業知識的理解，又能掌握產品以及技術進化規律[4]；利用矛盾矩陣和發明原理等方法，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理論相關內容，在教學設計中找到教學內容與TRIZ的契合點。

1.3 TRIZ理論與現代教育理念相結合

近年來，國際上發展出CDIO、OBE等新的教學理念。將TRIZ創新方法與現代教育模式相結合，可以更加有效地培養學生解決復雜問題的能力。CDIO和OBE都是基于工程項目進行教學，把TRIZ工具用于解決項目實施中遇到的各類問題，有助于培養學生的創新能力[6,7]。學生借助于創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，激發學習積極性，而且也有助于“金課”建設。

1.4 TRIZ理論融入第二課堂

在課外，很多教師把TRIZ理論用于指導學生撰寫專利、參加大賽等創新活動，國內還設立了TRIZ專項創新創業大賽“中國TRIZ杯大學生創新方法大賽”。在假期社會實踐中，教師組織學生以小組為單位開展創新實踐調研，引導學生按照發現問題、分析問題和解決問題的規律進行創新活動，指導他們采用TRIZ的方法解決在創新實踐中的問題。

2 創新教育現狀調研及分析

為充分了解現階段高校創新教育現狀，對山東省4所應用型本科高校工科專業學生進行了調研。本次調研借助于問卷星網絡平臺進行，部分調研內容及結果如表1所示。

表1 部分調研內容及結果

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

以上這些問題在其他應用型高校也普遍存在[8,9]。

3 TRIZ理論牽引的創新教育體系

創新教育只有與專業教育相互融合，才能充分利用現有教學資源和實踐平臺，解決學生參加創新實踐積極性差、實踐訓練不足等問題。為達到這一目的，本文以TRIZ理論為橋梁，把課程設計、實踐訓練、畢業實習等專業實踐納入創新教育實踐教學環節，建立全過程的創新教育教學體系。在橫向，構建“三層次、三階段”的教學體系，即“意識培養—能力提升—創新實踐”三層次的培養目標，“知識認知—知識應用—知識轉化”三階段的教學目標；在縱向，搭建“理論—實踐—TRIZ內容”相融合的教學內容，圖1是機械設計制造及其自動化專業的創新教育課程體系矩陣圖。由于TRIZ理論體系龐大、有些方法比較復雜，因此需要梳理出重點工具、主要原理，再把這些內容融入創新教育課程和實踐中。

圖1 課程體系矩陣圖

第一階段，注重培養學生創新意識。課程方面，開設專業導論、創新創業基礎等基礎課程，學習TRIZ理論中的創新思維，例如九屏幕、STC算子、金魚法等；學習功能分析、因果鏈分析、功能導向搜索、發明原理、矛盾矩陣等問題識別和問題解決工具。通過社會實踐、工程訓練等環節，進行初步創新實踐訓練，重在培養學生發現問題、分析問題的能力。通過這一階段的學習，使學生認識到：創新是推動社會發展和個體發展的源泉，創新過程就是解決問題的過程；創新并非遙不可及，任何發明創造都是有規律可循的，并且可以借助創新方法和工具提高創新質量和效率。

第二階段，重點培養學生創新實踐能力。借助機械原理課程設計、機械設計課程設計等實踐環節，把所學的創新理論知識加以應用。同時，開設科技前沿講座、機電產品創新設計等與專業和行業密切相關的創新教育課程；學習TRIZ理論中的高階知識“ARIZ算法”，用于解決復雜問題。此外，通過參加創新創業、學科競賽等課外科技活動，進一步提升創新能力。

第三階段，培養學生知識應用能力。經過前兩個階段的理論學習和實踐訓練，學生已掌握了創新的方法和工具、具備了開展創新活動的實踐經驗，能夠獨立解決在綜合訓練、畢業實習、畢業設計等環節遇到的復雜問題。

4 結語

基于學生視角，調研了目前應用型本科高校創新教育現狀。以機械設計制造及其自動化專業為例，構建了基于TRIZ理論的“三層次、三階段、三融合”創新教育與專業教育相融合的教學體系。TRIZ理論可以幫助普通人產生創新的想法，提高創新效率和質量，但是任何一種創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合，才能更好地培養學生的創新能力。