运用TRIZ发明原理培养高职学生创新能力论文

2021-06-30 论文

　　摘要：传统的创新教育是从创新心理的角度对人进行训练和激发，缺乏创新技法的教育。TRIZ理论又称为发明问题解决理论，是利用矛盾原理解决发明问题的一种有效方法。常州工程职业技术学院在学生创新能力培养实践中融入TRIZ理论，并提出“思维训练，系统学习，实践应用”的多层次培养模式。

　　关键词：TRIZ发明原理；高职学生；创新能力；培养

　　近年来，高职院校在教学方法、教学内容以及教学保障上力求提高学生的创新思维和创新能力，但总体状况还是不能尽如人意，毕业生的创新能力与用人单位的要求还存在一定的差距。对高职院校学生而言，主要存在两点不足：一是创新意识差。高职学生习惯于在教师指导下按部就班地完成学习任务，缺少独立思考和自主学习的过程，创新欲望和创新勇气都很缺乏。二是创新能力弱。造成这种结果的原因有很多，关键有三点：

　　（1）教学模式落后。传统的教学过程只注重知识传授，对学生技能的培养和创新思维的训练远远不够。目前，我院倡导的以工作过程系统化为主的项目化教学法，既强化学生的技能训练水平，又训练学生的自主学习能力及创新能力。但学生的创新思维及创新能力还有很大的提升和发展空间。

　　（2）创新型教学队伍不成熟。教师大部分是从学科体系下培养出来的，在培养学生创新能力方面经验不足。尽管一些硕士、博士具备创新实践的经验，但将创新实践内化为教学实践训练学生的创新思维，还是有一定的难度。具有企业工程背景的教师实践经验丰富，教学能力却不足。

　　（3）对创新教育重视程度不够。院系各级领导及教师对创新教育还仅停留在理念的理解上，还没有真正落实到人才培养方案和相关配套政策和制度中。

　　培养学生创新能力的有效途径

　　为了提高学生的创新能力，我们可以从许多途径开展工作。而且，课堂教学创新永远是培养学生创新能力的主要渠道。在教学过程中，教师应多启迪学生，引导学生独立发现问题并解决问题，注重培养创新意识。但是，这种层面上的教育过程，并不能让学生深层次理解创新的技法及创新的规律。TRIZ理论在科技界盛行，为创新教育领域注入了新鲜的活力，提供了有力的工具和系统的方法。

　　前苏联发明家阿奇舒勒创立了“发明问题解决理论”—— TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）理论。此理论是从250万份专利中仔细研究、寻找规律、总结分析而得出。许多技术问题可以利用其他领域或相似问题的原理和方法得到解决，也就是发明创造是有规律可寻和有法可依的。

　　TRIZ的经典理论体系主要包括有8个技术系统进化法则、最终理想解、39个通用工程参数与矛盾矩阵、40个发明原理、物理矛盾与分离原理、物场模型分析、发明问题的76个标准解、ARIZ创新问题解决算法、科学与技术效应库等等。其中，8大技术系统进化法则揭示了一项技术或某一产品如何遵循规律在历史中发展和演变的，为技术创新指明了努力方向。最终理想解则通过抛弃客观条件，以理想化定义问题的最终理想解，保证在解决问题的过程中不偏离目标。最终理想解应该是有用功能最大化，有害功能最小化，而不是用传统的折中法去解决问题。40个发明原理则是阿奇舒勒总结专利的精华部分，也是TRIZ理论应用最普遍的部分。发明创造的过程在某种意义上说就是解决矛盾的过程。物理矛盾是指系统中某一参数既要求向正方向运动，又要向反方向发展。如飞机的体积既要大，保证容纳旅客数增加；同时飞机的体积又不希望大，会有成本问题和动力问题等。这就是很简单的物理矛盾。物理矛盾的解决通常采用四大分离原理，即空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。39个通用工程参数一般是物理、几何和技术性能的参数。技术矛盾就是由系统中两个因素相互制约和相互促进。阿奇舒勒将工程参数作了横向—纵向排列，横向表示恶化参数，纵向表示改善参数，纵横交错的方格表示建议使用发明原理的序号。其他的理论，不再作逐一分析和解释。理论体系之间密切联系，环环相扣，共同构成了一个完整细致的理论体系，并成为技术人员解决创新问题的重要方法论。

　　TRIZ理论的核心思想主要包括三个方面：第一，无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循客观规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；第二，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。这样的思想指导了许多发明创造的诞生，推动了人类社会的飞速发展和社会的不断进步。

　　TRIZ理论与高职院校创

　　新型人才培养相结合的实践

　　笔者认为，TRIZ理论与高等职业教育的结合点主要在“教”和“学”两个方面。

　　“教”具有双层含义，既是指“教师”，又是指“教学过程”。教师作为施教者，需要培养自身的创新能力，深入学习理解TRIZ理论，掌握创新技法；教学过程是培养学生创新意识和创新能力的第一阵地，直接决定了学生独立思考、创新实践的程度。TRIZ理论在高职院校中怎样成为一个重要课题。目前，一般以专业课渗透TRIZ理念，选修课和社团课系统学习TRIZ方法论。

　　“学”同样也有两个意思，既指“学生”又指“学习过程”。学生作为受教者，接受各项专业知识、技能的同时，需要发散思维，甚至需要“异想天开”。同时，系统学习TRIZ理论时，更应耐心品味，寻找现实生活中的事例。学习过程不仅仅局限在课堂中，更包括课外学生的“自主学习”及“自主实践”。唯有如此，学生才能既在创新思维上得到训练，又在创新方法上得到提高。

　　下面以我院的高职创新型人才培养工作为例，谈谈具体的实践经验。

　　作为一个全新的TRIZ理论体系，教师大都还不是很熟悉。于是，我们着重做了如下工作：

　　（1）营造学习氛围。通过请省内科技创新专家以及校内专家教授做讲座，全员普及TRIZ概念，营造良好的学习氛围。

　　（2）培训骨干教师。暑假安排各专业的骨干教师参加“TRIZ理论培训班”和“创新方法培训班”。最近，又请美国IEG集团的创新顾问对我院TRIZ团队的所有教师集中培训。高密度的`培训，使我院的TRIZ授课队伍的水平和能力有了较大的进步和提高。

　　（3）组织课堂教学。2009年9月，首先在几个专业试点开设了选修课的小班教学。2010年3月，选修范围进一步扩大。

　　（4）指导学生实践。个别教师已经开始用TRIZ理论指导学生的毕业论文工作。TRIZ理论必须与实践相结合，只有不断实践，才能实现理论的真正价值。

　　通过初步实践，我院总结出学生创新能力培养的“思维训练，系统学习，实践应用”多层次培养模式。

　　（1）思维训练阶段。在全院范围开设关于TRIZ的选修课（初级班），让学生，尤其是一年级学生尽早形成创新的概念，初步了解TRIZ基本知识，重在训练学生的思维能力。

　　（2）系统学习阶段。主要针对两种情况：一是选择初级班中对TRIZ感兴趣的学生，组织其参与中级班的学习，系统学习TRIZ理论体系；二是让骨干教师在专业基础课以及专业核心课的讲授中与TRIZ原理有机结合，激发学生的思维，掌握创新技法。

　　（3）实践应用阶段。鼓励优秀学生在教师指导下运用TRIZ创新原理进行毕业设计或各级竞赛活动。当然，这样的创新人才培养模式还不够成熟但只要我们努力实践，必然会发现方案中的不足，并不断修正，最终趋于完善而合理。

　　TRIZ理论在高职院校应用实践工作中应注意的问题：

　　（1）TRIZ理论的教学一定要因材施教，重点选择TRIZ理论中40个发明原理、物理矛盾与分离原理等相对简单容易理解的部分。