基于TRIZ理论的应用型高校创新教育教学体系

隋荣娟，张洪丽，刘海燕

（山东交通学院，山东济南 250357）

创新是推动社会发展的重要驱动力，当今社会对创新的需求日益增强。为满足经济社会发展需求，近年来，高等教育不断强化学生创新意识、创新精神和创新能力培养。我国的创新教育源于20世纪90年代，经过十多年的探索之后，已进入全面发展阶段。目前，虽然我国高校创新教育成效显著，但是还存在创新教育比较单一，创新教育课程体系缺乏系统性、实践性等问题[1,2]。创新意识和能力的养成不是一蹴而就的，需要经过长期的学习和实践。因此，如何将创新教育融入高等教育的各个环节，保持创新教育系统性、连续性，是值得我们思考的问题。

创新作为一种高级实践活动，采用一定的方法可以大大提高其效率和效果。TRIZ（发明问题解决理论）是众多创新理论中的一种，诞生于20世纪50年代[3]。该理论是方法论与工具的集合，具有一套清晰的解决问题的流程，能够帮助人们准确地发掘问题实质，打破思维定式和知识的局限性。因此，TRIZ理论从创建以来就受到很多国家的青睐，目前已在福特、波音、中国航空、徐工等众多知名企业推广应用。

TRIZ理论早期主要在企业里推广应用，随着国内创新创业教育的深入，该理论被逐渐引入高校中。本文把TRIZ创新思维、创新方法和工具创新融入本科创新教育的各个环节，构建TRIZ理论牵引的集“意识培养-能力提升-创新实践”于一体的创新教育体系，为提高创新教育质量提供新路径。

1 TRIZ融入高校创新教育的途径

1.1 TRIZ理论作为通识类课程的呈现方式

在高校创新教育中，TRIZ理论作为通识类课程的呈现方式一般有两种：一是独立开设课程；二是作为《创新创业基础》课程的一部分内容。目前，大部分研究型高校都独立开设了TRIZ课程。应用型高校受师资、课程资源限制，一般把TRIZ创新方法作为创新课程的一部分。随着在线课程的快速建设，可共享的TRIZ理论线上课程资源越来越多，这为TRIZ理论在应用型高校推广提供了便利条件。TRIZ理论作为通识课程，这生可以得到较为系统、全面地学习，但缺少了与专业知识的融合。

1.2 TRIZ理论融入专业课程

TRIZ理论在创新教育中的另一种常见呈现方式是融入专业教育课程中。这是专业教育与创新教育融合的一种形式，这种方式比较容易实现且有效，受到很多教师的青睐。TRIZ创新方法与专业课程的融合，包括把创新方法纳入教学内容以及利用TRIZ方法指导教学过程。例如，在电类课程中利用技术系统进化法则介绍电子元器件、集成电路的发展，既有利于学生对专业知识的理解，又能掌握产品以及技术进化规律[4]；利用矛盾矩阵和发明原理等方法，提出解决电路问题的方案[5]。然而，不是所有的专业课程都适合融入TRIZ方法，不能生搬硬套。同时，需要教师熟练掌握TRIZ理论相关内容，在教学设计中找到教学内容与TRIZ的契合点。

1.3 TRIZ理论与现代教育理念相结合

近年来，国际上发展出CDIO、OBE等新的教学理念。将TRIZ创新方法与现代教育模式相结合，可以更加有效地培养学生解决复杂问题的能力。CDIO和OBE都是基于工程项目进行教学，把TRIZ工具用于解决项目实施中遇到的各类问题，有助于培养学生的创新能力[6,7]。学生借助于创新方法可以更加有效地提出项目的解决方案，在获得成就感的同时，激发学习积极性，而且也有助于“金课”建设。

1.4 TRIZ理论融入第二课堂

在课外，很多教师把TRIZ理论用于指导学生撰写专利、参加大赛等创新活动，国内还设立了TRIZ专项创新创业大赛“中国TRIZ杯大学生创新方法大赛”。在假期社会实践中，教师组织学生以小组为单位开展创新实践调研，引导学生按照发现问题、分析问题和解决问题的规律进行创新活动，指导他们采用TRIZ的方法解决在创新实践中的问题。

2 创新教育现状调研及分析

为充分了解现阶段高校创新教育现状，对山东省4所应用型本科高校工科专业学生进行了调研。本次调研借助于问卷星网络平台进行，部分调研内容及结果如表1所示。

表1 部分调研内容及结果

从调研结果来看，无论在满意度还是需求方面，创新教育还有很大的发展空间。58%的学生认为创新方法对于提升创新能力有很大帮助。在TRIZ理论方面，只有24.38%的学生比较了解，这是因为在所调研的4所高校中都没有开设专门的TRIZ课程。75.21%的学生愿意把TRIZ创新方法融入专业教学中。所调研的学生中，愿意参加第二课堂创新活动的人数占85.54%，但实际参加各类竞赛的人数约为37.5%，造成这一现象的主要原因：一是大部分学生认为自己的专业知识不够、能力有限，参加创新活动的主观能动性差；二是创新训练平台不足，缺乏场地及资金支持，客观条件上受限。总体来看，近八成的学生认为学习创新方法是有用的，但是只有近六成的学生认为创新方法对提高自身的创新能力有帮助，两者结果不一致的主要原因是很多学生没有参与完整的创新实践活动，体会不到创新方法产生的效果。

以上这些问题在其他应用型高校也普遍存在[8,9]。

3 TRIZ理论牵引的创新教育体系

创新教育只有与专业教育相互融合，才能充分利用现有教学资源和实践平台，解决学生参加创新实践积极性差、实践训练不足等问题。为达到这一目的，本文以TRIZ理论为桥梁，把课程设计、实践训练、毕业实习等专业实践纳入创新教育实践教学环节，建立全过程的创新教育教学体系。在横向，构建“三层次、三阶段”的教学体系，即“意识培养—能力提升—创新实践”三层次的培养目标，“知识认知—知识应用—知识转化”三阶段的教学目标；在纵向，搭建“理论—实践—TRIZ内容”相融合的教学内容，图1是机械设计制造及其自动化专业的创新教育课程体系矩阵图。由于TRIZ理论体系庞大、有些方法比较复杂，因此需要梳理出重点工具、主要原理，再把这些内容融入创新教育课程和实践中。

图1 课程体系矩阵图

第一阶段，注重培养学生创新意识。课程方面，开设专业导论、创新创业基础等基础课程，学习TRIZ理论中的创新思维，例如九屏幕、STC算子、金鱼法等；学习功能分析、因果链分析、功能导向搜索、发明原理、矛盾矩阵等问题识别和问题解决工具。通过社会实践、工程训练等环节，进行初步创新实践训练，重在培养学生发现问题、分析问题的能力。通过这一阶段的学习，使学生认识到：创新是推动社会发展和个体发展的源泉，创新过程就是解决问题的过程；创新并非遥不可及，任何发明创造都是有规律可循的，并且可以借助创新方法和工具提高创新质量和效率。

第二阶段，重点培养学生创新实践能力。借助机械原理课程设计、机械设计课程设计等实践环节，把所学的创新理论知识加以应用。同时，开设科技前沿讲座、机电产品创新设计等与专业和行业密切相关的创新教育课程；学习TRIZ理论中的高阶知识“ARIZ算法”，用于解决复杂问题。此外，通过参加创新创业、学科竞赛等课外科技活动，进一步提升创新能力。

第三阶段，培养学生知识应用能力。经过前两个阶段的理论学习和实践训练，学生已掌握了创新的方法和工具、具备了开展创新活动的实践经验，能够独立解决在综合训练、毕业实习、毕业设计等环节遇到的复杂问题。

4 结语

基于学生视角，调研了目前应用型本科高校创新教育现状。以机械设计制造及其自动化专业为例，构建了基于TRIZ理论的“三层次、三阶段、三融合”创新教育与专业教育相融合的教学体系。TRIZ理论可以帮助普通人产生创新的想法，提高创新效率和质量，但是任何一种创新方法都不能代替知识和智慧。因此，只有把理论与实践充分结合，才能更好地培养学生的创新能力。