1、试运用 TRIZ 发明原理 论培养高职学生创新能力论文摘要: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。 论文关键词: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
2、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
3、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。
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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。 (2)对于不同的专业领域,TRIZ 的应用重点应有所区别。 (3)在 TRIZ 理论应用实践中,教师和学生应注意不同学科的交融。
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