基于TRIZ理論的卓越工程師創新能力培養

袁銳+黨章

摘要：我國卓越工程師培養計劃最終目標是使畢業大學生具備較強社會適應能力、較高的工程實踐能力和自主的創新創業能力。創新能力的缺失是當前高等院校大學生面臨的共性問題，亟須通過轉變現有的教育理念和實踐教學方式不斷培養引導。本文分析了當前卓越工程師的創新能力現狀，論證了將TRIZ理論引入卓越工程師培養體系的必要性，提出了基于TRIZ理論的卓越工程師創新能力培養措施。

關鍵詞：TRIZ理論；卓越工程師；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）02-0076-02

一、引言

卓越工程師教育培養計劃是我國在建設創新型國家戰略的宏觀背景下，結合世界先進國家高等工程教育的成功經驗，由教育部提出的一項重大改革措施。旨在通過校企合作的聯合培養模式，培養學生的創新能力和實踐能力，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。這一計劃得到全國眾多高校和企業的響應與支持，一些省部級高校相繼開設了卓越工程師班級（簡稱卓越班），并與知名企業合作，在強化學生基礎能力的基礎上，更加注重對學生創新能力和創業素質的培養。

Altshuller研究團隊在分析總結了世界上近250萬份高水平發明專利的基礎上，研究了各種技術發展進化遵循的規律模式，總結出解決各種技術矛盾和物理矛盾的創新原理和法則，最后綜合多學科領域的原理，建立了由實現創新的各種方法組成的綜合理論體系，稱為TRIZ理論。TRIZ理論解決問題的一般流程是先將領域問題轉化為TRIZ標準問題，然后求得標準問題的通用解，最后將通用解轉化為領域問題的特殊解。

本文將TRIZ理論與卓越工程師的創新能力培養相結合，針對當前卓越工程師創新能力的缺乏現狀，將TRIZ理論引入到課堂教學和課外實踐活動中，激發學生的創新興趣，提升他們的創新能力。

二、卓越工程師創新能力培養現狀

當前，各高等院校對卓越工程師的培養，不僅關注學生知識的傳承，也注重對學生創新能力的引導。但在創新能力培養方面，還存在著一些不足之處，表現為以下幾點：

1.高科技電子產品對卓越工程師創新能力的培養提供負能量。隨著科技的發展，電腦、智能手機等電子產品成為現代人的生活必備品，學生也不例外。誠然，這些高科技電子產品為我們日常交流溝通提供了便利，但是調查發現，上網、聊天，特別是游戲等活動占用了學生在校期間的大部分時間和精力，導致學生在課堂上學習效果差。同時，學生們意識到對于常見的問題，通過網絡搜索可以迅速地得到答案，因此，不注重對概念、定理、公式等知識進行記憶，導致理論基礎知識學習不扎實，不能形成充實的知識庫。在真正面對創新實踐活動時往往表現為無從下手，有時連基本結構和原理都弄不清楚。

2.大學課堂教學模式不利于學生創新能力的培養?，F階段，卓越班前三年的學習方式主要為課堂教學，因此，他們創新意識的建立、創新方法的掌握是從課堂教學中得以啟蒙的。當前還存在這樣的教學模式，課堂中老師在講臺上滔滔不絕地講，學生在下面昏昏沉沉地聽。這樣的授課方式缺乏吸引力，導致學生不愿意上課，即使身在課堂也不愿意認真聽講，在課堂上學生睡覺、玩手機、看報紙等事件屢見不鮮。長期這樣的結果就是學生的創新思維得不到正確引導，創新精神得不到激發。而且，有時教師處于權威地位，對學生回答的問題直接給出標準答案，不給學生思考以及旁征聯想的時間，不利于學生創新意識的培養。

3.卓越工程師不能很好地利用創新實踐機會提升自身的創新能力。有些高校之間或者高校各學院之間會組織一些科技創新比賽，通過這些比賽，確實能夠鍛煉學生的創新意識和創新能力。但總的來說，也存在以下幾個問題：卓越班學生沒有意識到參加創新實踐的重要性，沒有創新精神，不愿意參加這些活動；創新活動通常會鼓勵學院大二、大三兩個年級的學生參加，但是學院也往往限制創新小組數量，有時會出現僧多粥少的局面；大二、大三剛好是學生專業課最多的幾個學期，課時多，學習任務重，學生沒有足夠的時間參與課外創新實踐活動；專業教師的參與積極性不高，與創新小組成員交流溝通的次數少。

三、TRIZ理論與卓越工程師創新能力培養

1.卓越工程師培養引入TRIZ理論必要性。通過一些創新實踐活動可以看出，當前卓越班學生創新能力存在不足，創新意識淡薄，缺乏創新方法，很少積極參加科技活動搞發明創造。學院在實施卓越工程師的培養過程中，沒有注重學生創新能力的培養，導致學生在創新大賽的作品仿制居多，缺乏新意。因此，應將系統的創新培養方法方法納入到卓越工程師的培養體系中，激發他們的創新熱情，提高創新能力，從而推進我國卓越工程師的培養計劃。

TRIZ理論發現了一條重要規律：將已有的解決方法建立為知識庫，問題可通過選擇類似的方法得到解決（類推）。創新并不是靈感的隨意閃現和隨機的探索，創新的過程存在固定的規律和原則，這些規律和原則可以告訴我們按照什么樣的方法和過程進行創新，并對結果具有預測和可控制性。因此，針對目前卓越工程師創新能力不足的問題，可以將TRIZ理論專門作為一門學科，讓卓越工程師學習和了解創新活動的一般客觀規律，增強對創新活動的認識，提高自身的創新能力。

2.TRIZ理論引入卓越工程師培養措施。目前大多高等院校都積極開展創新、創業教育，但在創新能力培養的效果上卻不盡如人意。高校老師和學生應當系統地學習創新理論和科學的思維方法，學習并掌握TRIZ理論，讓學生形成新的、更科學的解決問題方法，提高其創新素質，具體有以下幾個方面的建議。

（1）開設TRIZ理論課程，并在課堂中加以實踐。在卓越班開設TRIZ理論課程，通過對學生講解TRIZ理論發展、技術系統的進化法則、TRIZ的40個發明原理及39個工程參數等，使學生系統掌握TRIZ理論。高校教師應當首先學習和掌握TRIZ理論精髓，并改進教學講義，改變教學方式，在課堂上啟發和引導學生進行創新思維。例如，機械類學生的基礎課程《機械原理》中平面連桿機構的演化，實際應用了TRIZ理論40個發明原理里的很多原理，包括抽取原理、局部質量原理、嵌套原理、等勢原理、相反原理、曲面化原理、動態化原理、一維變多維原理等，如果老師將機構中各部件的變換方式同TRIZ相關理論結合起來講解，學生不僅深刻掌握了連桿機構的演化過程，同時能夠加深對TRIZ理論的理解，更重要的是讓學生見識了創新的一般過程，對創新有了直觀的認知，讓他們認為創新發明實際并不難，并且有一定的規律可循，從而大大激發學生的創新意識，鍛煉學生的創新能力。

（2）增設更多的創新實踐環節，改善現有的教學實踐方式，給學生將TRIZ理論與所學知識相結合進行具體創新活動的機會。首先，課堂上采用小班授課，多師同堂的教學模式。采用小班授課，便于大家展開討論，每堂課，理論教師先講授本課程相關的專業知識，然后實踐教師（企業聘請）結合學生的實際情況，講授實際案例，讓學生學習如何將TRIZ理論與基礎知識相結合解決現場實際問題的。其次，對實驗內容進行改革。減少驗證性實驗的數量，增設更多的綜合性和設計性實驗，學生不再簡單地重復書本知識，而只有開發自己的創新思維才能完成實驗內容，要求學生應用TRIZ理論進行簡單的創新實驗。最后，讓卓越班學生利用好各項創新實踐活動。鼓勵卓越班學生積極參加各項創新競賽，敦促每位學生認真參加大四學期的企業實踐，保證學生課程設計和畢業設計的完成質量，建立導師制，讓學生參與教師的課題研究，并指導學生申請與課題相關的專利。在上述一系列的創新能力培養過程中，注重讓卓越工程師消化吸收TRIZ理論，形成自身的理論體系，總結創新規律，增加他們的求知欲和探索欲，激發其創新興趣。

（3）選用綜合性的考核方式。卓越工程師的創新能力的培養，離不開各學科基礎知識的積累以及對創新能力的熏陶，因此，在學科考核方式上既要注重對學生基礎知識的考查，又要讓學生的創新能力得到體現?？梢栽趥鹘y的命題型試卷基礎上，增設一些設計類工程應用題，考查學生綜合運用TRIZ理論的相關創新原理和方法解決實際問題的能力。

四、結束語

高校已經普遍意識到加強創新教育、培養創新型人才的重要性，培養卓越工程師的目的在于培養工程實踐能力強和創新素質高的高水平人才。將TRIZ理論體系引入到卓越工程師的課堂教學與課外實踐中，不僅讓學生能夠扎實掌握基礎知識，更能提高他們對創新活動的認識和對創新方法的把握，借此形成自己的創新體系，提升他們的創新素質。

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