李 明 李大鹏(.沈阳农业大学马克思主义学院,辽宁沈阳0866;.沈阳理工大学马克思主义学院,辽宁沈阳059)
党的十九大强调,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。“自主创新,方法先行”,为从源头上推进创新型国家建设,早在2008年科学技术部、国家发展和改革委员会、教育部、中国科学技术协会四部委联合颁布了《关于加强创新方法工作的若干意见》。文件中明确指出,要“推进TR1Z等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合……特别是推动TRIZ中成熟方法的培训……”由此,TRIZ创新方法研究和推广迎来了发展高潮。
自从1985年TRIZ理论被介绍到我国,目前国内学者已经开展了30多年的相关研究,而且高校始终是TRIZ理论研究的主阵地。创建创新型国家不仅需要对TRIZ开展理论研究,而且更需要促进这一理论的推广和应用。而实现这一目标的重要环节就是通过在高校开展TRIZ创新方法的普及教育,使学生学到创新所需要的理论知识,掌握实践所需的创新方法。但是,目前TRIZ创新方法在我国高校普及过程中出现了一系列的问题:首先,TRIZ庞大的理论体系,不同时期发展出来的多种形式的、看似完全不同的解题套路和方法,往往让初学者望而生畏,无从下手。其次,面对不同专业、不同层次的授课对象,采用相同的TRIZ教学内容和模式,影响了学生的接受效果。如何让高校TRIZ创新方法普及达到实效,是现阶段亟待解决的问题。
在TRIZ发源地俄罗斯,高校在推动TRIZ创新方法方面起着重要作用。俄罗斯高校主要是借助学校的技术创新中心,开展TRIZ的研究、教授和推广工作。此外,俄罗斯高校还开设TRIZ相关课程,其课程设置主要有两种:一是单独开设TRIZ必修或选修课;二是将TRIZ与其他传统创新方法相结合开设创新设计课程。
莫斯科国立工业大学是在TRIZ教育方面比较有代表性的俄罗斯高校。俄罗斯教育部下设的大学科教创新中心与该校创新教育教研室合作,开展创新教育和师资培训。该校在车辆学院等4个系开设TRIZ必修课,其余系开设TRIZ选修课,成功培训了5000多名本科生,300多名硕士生,各行业工程师200多名。该校TRIZ教育课程主要包括TRIZ入门、创新思维、TRIZ启发性原理、功能成本分析,并且整个课程都配有丛书。学生在学习结束后,需自我完成给定题目并进行考试。莫斯科国立工业大学的教授米洛斯拉娃·季诺夫金娜(5级TRIZ大师)带领自己的团队,基于TRIZ研究创新教育体系,创立了多级创新教育体系。“多级创新教育体系”指出学前教育主要是激发孩子的创造潜力,而中小学教育则初步形成创新思维,高等教育则重点培养系统的技术创新思维[1]。
日本于1997年引入TRIZ理论,并在东京大学成立了TRIZ研究团体;1998年大阪大学建立了TRIZ网站;山口大学、新潟大学等一批日本高校也开展了TRIZ研究。这些日本大学在开展TRIZ理论和应用研究的同时,也将研究成果应用于教学实践活动,推动创新方法的普及。
美国的TRIZ普及虽然是以企业培训为主,但很多高校也积极参与其中。如宾夕法尼亚州立大学、麻省理工学院和康涅狄格大学等高校,都开设了TRIZ课程。西欧和北欧的多数高校也通过TRIZ教学培养学生的创新能力。
我国的TRIZ研究发端于高校。1985年北京现代管理学院组织编写并出版了《发明程序大纲》,简要介绍了经典TRIZ的基本框架;而后该书的部分作者魏相和徐明泽在1987年翻译出版了阿奇舒勒的著作《创造是精确的科学》;1990年,吴光威翻译出版了同一本译著,书名为《创造是一门精密的科学》。这些高校学者的研究开启了我国TRIZ研究的序幕。从1999年到2002年,天津大学的徐燕申和林岳、浙江大学的潘云鹤、河北工业大学的檀润华等工程技术领域的学者,开启了新一轮的TRIZ研究热潮,但都局限于学术研究。之后,更多高校开始参与其中,并逐步将TRIZ引进到教学活动中。
西南交通大学、河北工业大学、东北林业大学、四川大学等学校,是国内较早开展TRIZ研究和教学的高校,已经形成了博士生、硕士生创新方法研究培养体系,并开设相关系列课程。其他开展TRIZ创新方法研究和教学的高校有50多所,他们在TRIZ理论和应用研究方面做了许多工作,尤其是在大学课程设置上加入TRIZ教育,极大地促进了TRIZ在高校的普及和传播[2]。
目前,国内高校TRIZ课程设置情况主要有以下五种:一是将TRIZ理论作为机械创新设计课程中的一部分来讲授;二是将TRIZ作为创新创业课程中的一部分来讲授;三是将TRIZ课程作为公选课或限选课独立设置;四是以讲座或短期培训形式普及TRIZ理论;五是以学生社团的形式开展TRIZ理论的普及与应用[3]。
任何实践性研究都离不开相应理论研究的支撑,特别是作为一种“创新方法论体系”,TRIZ创新方法与教学实践相结合,更是离不开相关的基础理论的研究。通过研究创新发明背后的真实逻辑,梳理不同TRIZ工具和改进工具的异同之处,分析经典TRIZ和现代TRIZ的合理要素,找到TRIZ最核心的理论精髓,制定适合高校培训的TRIZ精装版本,缩短学习TRIZ的时间,实现TRIZ的普及性教学。开展TRIZ理论研究,具体包括以下两个方面:
第一,及时更新TRIZ理论教学内容。目前,多数国内高校向学生教授TRIZ理论基本上还定型于20世纪80年代中期的经典TRIZ理论。而经过约30年的全球化发展,TRIZ理论发生了较大变化。2014年1月国际TRIZ协会对TRIZ的时代划分、研究边界、现代TRIZ的改进等理论问题进行了修订。因此,高校在制定TRIZ课程培养计划时要及时跟进国际TRIZ研究的形势,在介绍经典TRIZ理论精髓的同时,更要使学生掌握现代TRIZ的理论方法和工具。
同时,还要加强对国外高校TRIZ教育的研究。国外高校开展TRIZ教学和培训的经验,对改进国内高校TRIZ培训模式和改革相关课程教学具有积极的借鉴意义。其中,要特别重视学习俄罗斯在TRIZ教育方面的成功经验,它具有很强的现实指导意义。
第二,加强对阿奇舒勒创造思想的研究,提炼TRIZ的创新精髓。通过对TRIZ发展历程的研究可以发现,TRIZ的本质是对人们思维方式的改变,是用创新精神和更具有创造性的技术思维去处理技术发明问题。通过加强对TRIZ之父——阿奇舒勒创造思想的研究,提炼出TRIZ的创新精髓,使高校教师更好地从哲学和创造学的高度探究TRIZ的认识论和方法论,以便更有效地指导TRIZ教学实践的开展。
阿奇舒勒在创建TRIZ理论体系的过程中一直在积极地探索开展TRIZ培训的途径。他的TRIZ培训体系是一个带有固有特性的系统,既包含概念层面的研究,也包括教学方法的研究。阿奇舒勒针对使用者和教师培训,编写了一整套教学大纲,即《伊卡尔和杰达尔》。研究阿奇舒勒TRIZ培训体系和教学大纲,借鉴其中的宝贵经验,有助于制定适合我国高校TRIZ培训的课程体系、培养方案和师资培训计划。
将TRIZ精装版本内容模块化,针对不同年级、不同专业的学生,设置不同层次的TRIZ课程。由于TRIZ理论体系较为庞大,并且需要理论学习与实践解题相结合,因此,学生要想完整地掌握TRIZ创新方法,需要较长的教学时间。阿奇舒勒认为,即使一个好的TRIZ老师也需要150—200个课时才能完成TRIZ的教授过程,并且可能只有50%—70%的学生能够真正独立解题。同时,不同年级和不同专业的学生对TRIZ创新方法的需求程度也不尽相同。所以,开设不同层次的TRIZ课程是创新方法教育的一种有效途径,例如,可以将TRIZ课程设置分为三个等级,即初级、中级和高级。
初级课程主要针对一年级新生,重点在于掌握TRIZ创新方法理论概况。本阶段以教授TRIZ的基本理论思想、TRIZ发展和应用概况为主,其他创新思维与创新技法教学为辅,并加入一定的案例教学。本阶段教学旨在打破学生原有的思维定势,培养学生的创新思维模式,使学生在了解TRIZ理论框架的基础上对运用TRIZ解决问题的领域和流程有初步认识。
中级课程主要针对二年级学生,需要较为系统地学习TRIZ分析工具和基于知识的工具,掌握TRIZ基本解题方法,并通过实验教学学会实践解题。TRIZ理论体系中的四类问题,以及解题工具的应用方法是本阶段教学的重点。在创新实验教学过程中,应重点培养学生运用TRIZ理论解决一些简单的技术难题,并做些简单的创新实验,增强学生的创新实践能力。
高级课程主要针对特殊专业(如机械设计专业)高年级学生,是整个教学体系中的最高层次,也是最难理解和掌握的阶段。该阶段要求学生在更为全面、系统地掌握TRIZ理论的基础上,将TRIZ教学与创新实验计划和本专业毕业设计相结合,加速TRIZ融入真实研发情境。
目前,针对高校理工专业学生,特别是机械设计专业学生开设TRIZ课程已经被广泛认可,但针对人文社科专业学生是否开展相关培训,还存在不同意见。由于现代TRIZ已经呈现出多元化、跨领域发展的趋势,而且一些学者已经在非工程技术领域应用TRIZ创新方法,并取得了很好的效果,因此,TRIZ不再仅仅是一种“技术发明方法”,而更应该被视作一种创新思想。所以,高校完全有必要对人文社科专业学生进行一定的TRIZ创新方法培训。
当然,针对不同专业的学生,我们不能采取相同的教育模式,而是要在课程设置上加以区别对待。例如,根据课程属性,我们可以按照两级四类的标准划分:在第一个层级将现有专业按照“人文社科类专业”和“理工科专业”来划分;在第二个层级上进一步将“人文社科类专业”划分为“社科类”和“人文类”,将“理工科专业”划分为“机械设计”和“其他专业”两类。
针对“人文社科类”专业的TRIZ教学,不能生搬硬套TRIZ理论,要制定适合非技术领域的教学方案,重点通过案例研究解决人文社会科学领域的现实问题。此类教学主要以选修课的方式教授初级培训课程,使学生了解TRIZ创新思想,重点培养学生的创造性思维。“社科类”专业学生可以增加一定课时“本专业与TRIZ结合”的选修课程,向学生介绍现代TRIZ在非工程技术领域应用的情况。“人文社科”专业学生的TRIZ培训重点在于培养学生的创新意识、创新精神、创新思维和创造性解决问题的方法。
“理工类”中的“非机械设计专业”学生应以初级和中级培训为主,其中,初级课程应作为必修的公共基础课,而中级课程可以作为选修课。“机械设计专业”的学生应实现从初级到高级的全体系学习。可见,“机械设计专业”的TRIZ培训是高校TRIZ教学最为重要的内容。而且,尤其要注重两个结合,即TRIZ教学与专业教学的结合,TRIZ理论教学与实践解题的结合。
除了改革已有的TRIZ教学课程设置,高校教师还要加强对TRIZ课堂教学方法的完善和改进。TRIZ课堂教学要体现学生的主体地位,坚持以学生为中心的教学方法;TRIZ课堂教学要注重个性化发展,如果失去了个性化教育,TRIZ所寻求的创新性也就无从谈起;TRIZ理论教学要与实践应用有机结合,加强学生在科技竞赛、科研立项和毕业设计等实践环节中对TRIZ的应用;在TRIZ课程的考核方面,要侧重检验学生对TRIZ理论的实际应用能力,即学生的具体解题能力。
TRIZ之父——阿奇舒勒在TRIZ教学方法研究上有许多值得我们借鉴的地方。在阿奇舒勒进行的TRIZ培训中,学生与老师一起参与合作创新。阿奇舒勒不会说出准备好的说法,他会展示创新的无限性和每个人都可接近的可达性。他不会教你,而会邀请你来参与创新,展示创新的本质。阿奇舒勒教学的主要特点是不说出现成的想法,而是使课堂的节奏积极活跃,创造了一种高涨激昂的气氛,迫使学员自己去思考。总之,深入研究阿奇舒勒关于TRIZ培训的综合大纲《伊卡尔和杰达尔》和其他原始教学资料,从中汲取宝贵的教学经验,可以有效完善现有的教学方法。
当前,多数高校还缺少专业化的TRIZ教师队伍,极大地制约了高校TRIZ创新方法的普及与应用。现有的高校TRIZ教师主要由两部分构成:一部分是具有TRIZ研究基础工科专业教师,主要负责专业领域TRIZ的培训和教学工作;另一部分是创新方法类基础课教师,主要开展一定的TRIZ创新方法基础理论普及教学。
现有的TRIZ教师队伍存在着明显的不足:(1)多数高校TRIZ教师没有经过完整、系统的TRIZ培训,教学基础主要基于自身知识的积累;(2)专业领域的TRIZ教师虽然具有较强的TRIZ应用研究能力,但在理论研究方面存在不足,尤其欠缺对TRIZ的哲学、创造学认识论、方法论研究;(3)创新方法基础课教师虽然有较好TRIZ理论研究基础,但受专业知识和能力的限制,无法在教学过程中很好地实现理论教学与实践解题的有效结合;(4)高校TRIZ教师掌握的相关知识体系明显滞后于当今TRIZ研究的发展,多数还停留在对经典TRIZ的认识基础上,缺少对现代TRIZ的了解和掌握。因此,在改革TRIZ课程建设和完善TRIZ教学方法的同时,还必须加强对TRIZ教师队伍的培训,提升教学水平,实现高校TRIZ创新方法的普及。
高校的TRIZ教育既可以培养学生的创新能力,又可以服务于大学生创业就业的现实需要,而加强高校TRIZ教学与国际TRIZ认证的衔接,是实现这一目标的有效途径。国际TRIZ认证是由国际TRIZ协会(MATRIZ)制定的TRIZ认证体系,凡通过认证考核的人士将获得国际TRIZ协会颁发的TRIZ证书。TRIZ认证共分为5个级别,目前国内可以进行1-3级的TRIZ考核和认证。
我们在制定高校TRIZ教学计划和培养方案过程中应借鉴和参考国际TRIZ认证培训和考核的内容,既能提高TRIZ教学的实效性,又能帮助学生考取TRIZ认证。有条件的高校可以尝试与TRIZ认证机构合作,实现TRIZ教学、TRIZ认证培训和TRIZ认证的一体建设,提高创新人才培养的效果。
综上所述,目前,国内高校在如何有效开展TRIZ教学和培训方面还处在起步阶段,尚未形成广为认可的课程体系和培养方案。因此,通过有针对性地开展“高校TRIZ创新方法普及方式研究”,探索有效实施创新方法培训的手段,寻求全方位提升大学生创新精神、培养大学生创新思维的科学办法,摸索与专业课程体系有效结合的途径,以期形成更有效的、更符合时代特征的高校创新教学体系,将对高校的创新教育、信息素养教育、创新创业教育、卓越工程师教育、综合素质教育和创新人才培养等诸多方面,都具有积极的推动作用。