基于“新工科”視域探討TRIZ理論基礎的新工科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑

摘" 要：隨著我國“新工科”的不斷推進發(fā)展，國家和社會對新工科人才創(chuàng)新能力的要求越來越高。在此背景下，為了完善人才培養(yǎng)模式，相關學校要加強對TRIZ理論基礎的科學利用，重構(gòu)人才培養(yǎng)體系，整合豐富的教育資源，為學生創(chuàng)新能力的提高創(chuàng)建良好的環(huán)境，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，促進學生職業(yè)能力的有效發(fā)展。

關鍵詞：新工科；TRIZ理論基礎；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號：TN91-4；G42" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）07-0090-04

在“新工科”背景下，在以TRIZ理論基礎進行新工科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中需要結(jié)合學生的實際情況明確人才培養(yǎng)的方向，提高TRIZ理論基礎的可操作性，從而快速地解決在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的各項問題，融合現(xiàn)代化的教育理念，尊重學生個性化發(fā)展，提高學生的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)新工科和理論基礎之間的深度性融合。

一、“新工科” 和TRIZ理論基礎的關系

“新工科”是近年來興起的一個全新概念，它強調(diào)“工程實踐+創(chuàng)新精神”的結(jié)合，旨在培養(yǎng)具備面向復雜系統(tǒng)的跨學科知識、技能和素養(yǎng)的工程人才。而TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）理論基礎則是一種由前蘇聯(lián)工程師根里奇·阿奇舒勒（Genrikh Altshuller）于20世紀50年代提出的創(chuàng)新方法論，它的核心思想是通過對發(fā)明和創(chuàng)新歷史的系統(tǒng)分析和總結(jié)，找到問題解決的規(guī)律和方法。［1］新工科與TRIZ理論基礎之間的關系可以從兩個方面進行探究問題。首先，“新工科”吸納了TRIZ理論基礎的創(chuàng)新思維和解決問題的方法。TRIZ理論基礎通過對大量的發(fā)明和創(chuàng)新案例的研究，總結(jié)了一系列解決問題的原則和方法，例如矛盾矩陣、系統(tǒng)演化等。這些方法有助于人們在面對復雜的問題時，快速準確地捕捉到問題的核心，找到最佳的解決方案。“新工科”的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備跨學科知識和解決問題能力的工程人才，TRIZ理論基礎則為其提供了一種科學且系統(tǒng)的解決問題的方法。“新工科”教育中融入TRIZ理論基礎的教學內(nèi)容和方法，有助于學生形成創(chuàng)新思維和解決問題的能力，能夠進一步提升其綜合素質(zhì)與競爭力。

其次，TRIZ理論基礎也在“新工科”學科體系構(gòu)建中扮演著重要的角色。“新工科”的核心是工程實踐與創(chuàng)新精神的結(jié)合，它強調(diào)培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。TRIZ理論基礎則為“新工科”提供了一種科學且系統(tǒng)的創(chuàng)新方法論，幫助學生更加深入地理解創(chuàng)新的本質(zhì)和規(guī)律。在“新工科”學科體系中，TRIZ理論基礎為學生提供了一個思維框架和方法工具，使學生能夠更好地分析和解決實際問題，從而在創(chuàng)新實踐中發(fā)揮學生的專業(yè)知識和技能。這種融合的“新工科”學科體系，不僅使學生具備了解決實際問題的能力，更培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力，使學生在面對復雜的工程問題時能夠靈活應對、迅速解決。“新工科”與TRIZ理論基礎之間的關系，既是相互融合的關系，也是互為依托的關系。“新工科”教育中融入TRIZ理論基礎的教學內(nèi)容和方法，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力；TRIZ理論基礎則為“新工科”學科體系提供了一種科學且系統(tǒng)的創(chuàng)新方法論，使學生能夠在實踐中運用所學知識和技能。這種相輔相成的關系，進一步促進了“新工科”與TRIZ理論基礎的共同發(fā)展，推動了科技創(chuàng)新與工程實踐的融合。

總之，“新工科”與TRIZ理論基礎之間的關系是一種相互促進的關系，它們共同構(gòu)建著學生理解和實踐科技的紐帶。“新工科”吸納了TRIZ理論基礎的創(chuàng)新思維和解決問題的方法，TRIZ理論基礎也在“新工科”學科體系構(gòu)建中發(fā)揮著重要的作用。這種關系不僅促進了學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的提升，也推動了科技創(chuàng)新與工程實踐的深入發(fā)展。

二、基于“新工科”視域TRIZ理論基礎的“新工科”人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的價值

TRIZ理論，即“理論發(fā)展、發(fā)明創(chuàng)新的理論”（Theory of Inventive Problem Solving），是由蘇聯(lián)工程師根里奇·阿奇舒勒（Genrich Altshuller）在20世紀50年代提出的。他通過對全球數(shù)百萬個專利和創(chuàng)新的分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了一些普適的創(chuàng)新模式和原理。TRIZ理論基于創(chuàng)新問題的通用規(guī)律，能夠幫助人們更加高效地解決問題和創(chuàng)造價值。在“新工科”人才培養(yǎng)中，TRIZ理論提供了一種全新的思維模式和創(chuàng)新方法。它不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，還能夠提升學生的問題解決能力和創(chuàng)造力。通常情況下，傳統(tǒng)的教育模式更注重知識的灌輸和模板的套用，TRIZ理論則能夠啟發(fā)學生主動思考和跳出常規(guī)思維模式，培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力。“新工科”人才的培養(yǎng)通過引入TRIZ理論，不僅能夠提高個體的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，也能夠培養(yǎng)出更多能夠為社會創(chuàng)造價值的人才。［2］在當今社會中，創(chuàng)新已經(jīng)成為推動社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的核心動力，“新工科”人才正是創(chuàng)新的主力軍。學生具備了解決實際問題的能力和創(chuàng)造新產(chǎn)品、新技術的能力，能夠為社會帶來更多的發(fā)展機遇和經(jīng)濟效益。TRIZ理論的引入還能夠培養(yǎng)“新工科”人才的團隊合作能力和溝通能力，在TRIZ理論的應用過程中，常常需要多個人共同協(xié)作，通過頭腦風暴和創(chuàng)新方法的運用來解決問題。這種團隊合作的方式能夠培養(yǎng)學生的合作意識和團隊協(xié)作能力，幫助學生更好地適應未來職場的需要。

三、基于“新工科”視域TRIZ理論基礎的“新工科”人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法

（一）推行小班化教學

隨著科技的快速發(fā)展和信息的爆炸式增長，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力成為了教育的重要目標之一。而推行小班化教學，作為一種現(xiàn)代教育手段，被越來越多的教育者所倡導和實踐。小班化教學能夠使教師更好地關注每個學生的學習情況，提供更多個性化的教學和輔導。在“新工科”人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，學生的個體差異較大，因此，小班化教學可以更好地滿足學生的不同需求，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。在教學中，教師可以采用項目驅(qū)動的方法，通過團隊合作和實踐項目來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在小班環(huán)境下，學生可以互相交流和合作，共同完成一項創(chuàng)新項目。［3］這種教學方法不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，還能夠提高學生的團隊合作和溝通能力。除了項目驅(qū)動的教學方法，教師還可以結(jié)合TRIZ理論來進行教學。TRIZ是一種系統(tǒng)的創(chuàng)新方法論，通過分析和研究各行業(yè)的創(chuàng)新案例和問題，總結(jié)出了一系列的創(chuàng)新原則和解決問題的方法。在小班化教學中，教師可以引入TRIZ理論，讓學生通過學習和實踐，掌握創(chuàng)新的方法和技巧。通過TRIZ的引導和指導，學生能夠更加系統(tǒng)化地思考和解決問題，提高學生的創(chuàng)新能力。小班化教學還需要教師的全力支持和有效管理。教師應該充分了解每個學生的學習情況和需求，制訂個性化的教學計劃，并及時跟蹤和評估學生的學習進展。并且鼓勵學生自主學習和主動探究，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和學習能力。教師應該提供良好的學習環(huán)境和資源，鼓勵學生積極參與創(chuàng)新實踐，不斷提升創(chuàng)新能力。

（二）融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式

在傳統(tǒng)的課堂教學中，學生往往被動地接受知識，缺乏創(chuàng)造力和主動性。然而，隨著科技的發(fā)展和教育理念的更新，融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式應運而生，為培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的“新工科”人才提供了新的途徑。融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式是一種顛覆傳統(tǒng)教學方式的創(chuàng)新方法，其核心思想是將學習的重心由教師轉(zhuǎn)移到學生身上，倡導學生在課堂上主動思考、合作探索、解決問題，從而達到對知識的深入理解和個人能力的全面提升。［4］但如何在“新工科”人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)中運用融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，成為擺在教師和學生面前的重要課題。基于“新工科”視域下的TRIZ理論基礎，可以探索出一條新的道路。TRIZ理論，全稱為“理論解決發(fā)明問題”，是一種創(chuàng)新方法論，旨在幫助人們在解決問題時發(fā)掘潛在的創(chuàng)新解決方案。TRIZ認為，創(chuàng)新不是憑空產(chǎn)生的，而是基于科學的規(guī)律和原則，是可以通過系統(tǒng)化地學習和實踐獲得。

在融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中，教師可以借助TRIZ理論的指導，將翻轉(zhuǎn)課堂與創(chuàng)新思維相結(jié)合。首先，教師可以通過預習指導學生對知識點進行學習，引導學生提出問題和疑惑。其次，在課堂上，教師可以引導學生運用TRIZ的創(chuàng)新方法，例如矛盾分析、問題分析、模型建立等，與同學共同解決問題，開展討論和合作。最后，教師可以通過總結(jié)和歸納，幫助學生提煉出知識點和解決問題的方法，達到知識的鞏固和能力的培養(yǎng)。融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的優(yōu)勢在于，它能夠激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造力。學生在預習環(huán)節(jié)可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇學習的方向，培養(yǎng)主動學習的習慣。在課堂上，學生主動參與，主動提問，互相合作，從而培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新思維。而TRIZ理論的運用則可以幫助學生養(yǎng)成系統(tǒng)化的思維方式，培養(yǎng)解決問題的能力。當然，在應用融合翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的過程中也會面臨一些挑戰(zhàn)。首先，教師需要具備較強的知識儲備和教學能力，引導學生進行自主學習和合作探究。其次，學生之間的差異性也需要得到充分的重視，教師需要制訂差異化的教學策略，滿足不同學生的需求。最后，評價體系也需要相應地進行調(diào)整，更加關注學生的思維過程和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（三）借助信息化教學工具

信息化教學工具作為一種有效的輔助手段，可以幫助學生更好地理解和應用TRIZ理論，提升其創(chuàng)新能力。首先，信息化教學工具可以提供多樣化的學習資源，包括文獻、案例、視頻等，幫助學生深入了解TRIZ理論的基本概念和方法。通過以圖形化、動態(tài)化的方式呈現(xiàn)，信息化教學工具能夠使抽象的概念變得更加具體和直觀，有助于學生形成更清晰的認知。［5］

其次，信息化教學工具還可以提供互動性學習環(huán)境，促進學生之間的合作和交流。通過在線討論、協(xié)作編輯等功能，學生可以共同解決問題、分享經(jīng)驗，相互啟發(fā)和借鑒。這種互動性學習環(huán)境不僅能夠培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力，還可以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，幫助學生更好地應用TRIZ理論解決實際問題。此外，信息化教學工具還可以提供個性化學習的機會，通過學習管理系統(tǒng)的分析和評估功能，教師可以了解學生的學習情況和問題，根據(jù)個體差異進行針對性的輔導和指導。學生也可以通過在線學習平臺自主選擇學習資源和學習路徑，根據(jù)自己的興趣和能力進行學習，提高學習效果和學習動力。

最后，借助信息化教學工具，可以打破傳統(tǒng)教學模式的局限，提供更廣闊的學習空間和更豐富的學習資源，當然，在應用信息化教學工具的過程中，教師也要注意平衡，避免過度依賴技術而忽視教學的本質(zhì)。教師仍然是教學的主導者和引導者，應該善于利用信息化教學工具，激發(fā)學生的學習興趣和能動性。信息化教學工具的應用，不僅僅是為了傳遞知識，更重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。教師借助信息化教學工具，結(jié)合TRIZ理論的教學實踐，可以激發(fā)學生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力。這種培養(yǎng)模式不僅符合“新工科”人才培養(yǎng)的要求，也能夠培養(yǎng)學生的終身學習能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。隨著技術的不斷創(chuàng)新和升級可以預見，信息化教學工具將會變得更加智能化、個性化和多樣化。作為教育者，教師應該緊跟時代的步伐，善于利用信息化教學工具，不斷探索和創(chuàng)新，為學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供更好的支持和服務。

（四）校企聯(lián)合育人

TRIZ理論作為一種系統(tǒng)性的創(chuàng)新方法論，已經(jīng)為許多企業(yè)解決問題和推動創(chuàng)新提供了有力的支持。而將TRIZ理論融入“新工科”的人才培養(yǎng)中，能夠激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能，提高其解決復雜問題的能力和創(chuàng)新思維。校企聯(lián)合育人通過將理論與實踐相結(jié)合，為學生提供真實的問題場景和創(chuàng)新項目，培養(yǎng)其解決問題的能力和創(chuàng)新意識。［6］

首先，校企聯(lián)合育人的方法在人才培養(yǎng)上具有明顯的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的課堂教學往往停留在知識傳授層面，學生很難將所學知識應用到實際中。而校企聯(lián)合育人則能夠?qū)W生帶到真實的企業(yè)環(huán)境中，讓學生親身感受企業(yè)運作和創(chuàng)新實踐的過程。通過與企業(yè)合作，學生可以參與到真實的項目中，面對真實的問題，鍛煉解決問題的能力。

其次，校企聯(lián)合育人的方法有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力，傳統(tǒng)的教育往往以強調(diào)學生的記憶和重復為導向，忽視了學生的創(chuàng)新潛能和想象力。校企聯(lián)合育人鼓勵學生思考、提問和挑戰(zhàn)，激發(fā)學生的創(chuàng)造力。在實踐項目中，學生需要面對各種復雜的問題和挑戰(zhàn)，也給予學生充分的自由去尋找解決方案。在這個過程中，學生不僅要運用所學知識，還需要發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，嘗試各種不同的思維方式和方法。

最后，校企聯(lián)合育人的方法有助于學生的綜合素質(zhì)提升，傳統(tǒng)的教育往往只注重學生的學科知識，忽視了培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力。而校企聯(lián)合育人能夠全面提升學生的綜合素質(zhì)。在與企業(yè)合作的過程中，學生需要與不同背景的人合作，提高學生的團隊合作能力和溝通能力。學生還需要具備解決問題的能力和判斷能力，培養(yǎng)學生的分析思維和決策能力。

（五）開展實踐模擬活動

“新工科”視域下以TRIZ為理論依據(jù)的實踐模擬活動對“新工科”人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)至關重要。TRIZ也被稱為發(fā)明問題解決理論，為創(chuàng)新型人才提供了一種系統(tǒng)化的研究方法，旨在揭示創(chuàng)新過程中的固有規(guī)律，并為人們提供高效解決各種復雜問題的指導，而實踐模擬活動是“新工科”教育理論知識向?qū)嶋H操作能力轉(zhuǎn)化的橋梁。

通過實踐模擬活動使學生能夠親自參與發(fā)現(xiàn)，分析和解決問題的整個過程，并深刻體會TRIZ理論在其中的具體運用。在這次活動中，教師可以為學生設計各種具有挑戰(zhàn)性的工程問題場景，并指導他們運用TRIZ中的創(chuàng)新思維方式，例如矛盾分析、資源分析和理想解等，以尋找問題的最優(yōu)解決方案。該活動也能模擬團隊合作、項目管理等實際工作情境，訓練學生團隊協(xié)作和項目管理能力。實踐模擬活動可與最新工程技術及發(fā)展趨勢相結(jié)合，讓學生在解決實際問題時理解和掌握前沿技術，提高專業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。學生經(jīng)過不斷實踐鍛煉能夠逐步形成獨立思考，敢于創(chuàng)新的品質(zhì)，從而為今后工程實踐與創(chuàng)新發(fā)展打下堅實基礎。

四、結(jié)語

在“新工科”和TRIZ理論基礎下培養(yǎng)“新工科”人才創(chuàng)新能力，需要根據(jù)課程教學的要求構(gòu)建全新的教育模式，整合不同學科資源，促進學生全面發(fā)展，使學生能夠在課程學習中有良好的體驗以及豐富的收獲，從而使其樹立正確的學習目標，通過長期的教育引導提高學生的創(chuàng)新能力，滿足新時期下對“新工科”人才的要求。

參考文獻：

［1］ 范亞麗，劉曉娟. 基于TRIZ理論分析高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式的改革途徑［J］. 長春大學學報，2020，30（10）：63-66.

［2］ 戚銀城，張珂，陳智雄，等. 新工科背景下ICT領域人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)實踐［J］. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2022，5（03）：120-122.

［3］ 李春江，馬曉君，王欣欣. 地方高校新工科建設的路徑與方法探索［J］. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2021，4（04）：139-141+144.

［4］ 田書建，宋小勇，徐啟. 新工科背景下理工科大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力評價指標體系構(gòu)建與提升路徑研究［J］. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2020，3（09）：7-10.

［5］ 董文良，郭權. 應用型高校IT類新工科人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建路徑探析［J］. 中國校外教育，2020（03）：33-34+27.

［6］ 陳輝，黃立洪，葉大鵬. 農(nóng)林院校新工科人才培養(yǎng)路徑探索［J］. 中國高校科技，2019（10）：67-69.

（薦稿人：李婕，河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學院副教授）

（責任編輯：楊毅恒）