黃永玉 嚴(yán) 軍
(青海大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,青海 西寧 810016)
基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究
黃永玉 嚴(yán) 軍
(青海大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,青海 西寧 810016)
TR IZ理論是技術(shù)創(chuàng)新的利器,主要用來(lái)解決技術(shù)領(lǐng)域的問(wèn)題。本文通過(guò)分析目前國(guó)內(nèi)高校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面存在的問(wèn)題以及大學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力的根本原因,闡明了在高校開(kāi)展TRIZ理論相關(guān)培訓(xùn)的必要性,并指出了開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體措施。
TRIZ;大學(xué)生;創(chuàng)新能力;教學(xué)環(huán)節(jié)
創(chuàng)新是人類(lèi)文明發(fā)展中的永恒主題,任何現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)都是經(jīng)過(guò)許多發(fā)明之后才確立的。只要改變了過(guò)去的樣式,本質(zhì)上都是創(chuàng)新。幾乎在所有的問(wèn)題上,人腦有根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和偏見(jiàn),而不是根據(jù)面前的佐證去判斷的強(qiáng)烈傾向[1]。人們經(jīng)常會(huì)將過(guò)去采用某種特定方法在解決某類(lèi)特定問(wèn)題時(shí)取得的成功加以強(qiáng)化,認(rèn)為該方法是最佳的,從而排斥了其他方法,低估問(wèn)題及其環(huán)境的變化,確定所出現(xiàn)的問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是相同的,形成了思維慣性,為創(chuàng)新制造了障礙,延長(zhǎng)了產(chǎn)品研發(fā)的周期,增加了成本,阻礙了新的設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)生。
在進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及企業(yè)管理等方面應(yīng)當(dāng)克服思維慣性,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和應(yīng)用創(chuàng)新理論,使得企業(yè)由“大而全”向“專(zhuān)而精”的方向發(fā)展,形成優(yōu)勢(shì)資源,提高核心競(jìng)爭(zhēng)力,從而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。只有在管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的雙輪驅(qū)動(dòng)下,才能推進(jìn)企業(yè)快速成長(zhǎng)。同樣,高校在教學(xué)及教學(xué)實(shí)踐中適當(dāng)?shù)囊牖赥RIZ的創(chuàng)新理論,或者開(kāi)設(shè)TRIZ理論的課程,將該理論和相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合,這樣可大大激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)造興趣,提高其創(chuàng)新能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,從而可促進(jìn)學(xué)生全面協(xié)調(diào)發(fā)展,使眾多創(chuàng)新型人才脫穎而出。
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)意思為“發(fā)明問(wèn)題解決理論”,是前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒通過(guò)分析不同工程領(lǐng)域中250萬(wàn)份發(fā)明專(zhuān)利基礎(chǔ)上于1946年創(chuàng)立的。迄今為止,TRIZ已分析了900多萬(wàn)份專(zhuān)利。該理論成功揭示了人類(lèi)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過(guò)程中所遵循的科學(xué)原理和法則。其解決問(wèn)題的一般過(guò)程是先將實(shí)際待解決的問(wèn)題抽象轉(zhuǎn)化為T(mén)RIZ標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,之后運(yùn)用TRIZ的原理和工具去尋求問(wèn)題的TRIZ通用解,再利用TRIZ通用解去分析和解決實(shí)際問(wèn)題,從而有效獲得具體問(wèn)題的最終解決方案,大量實(shí)踐表明,TRIZ理論的合理應(yīng)用可大大縮短創(chuàng)新的周期,改善制造的過(guò)程,在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更多的產(chǎn)品構(gòu)思和解決方案以及創(chuàng)造出技術(shù)先進(jìn)、引領(lǐng)市場(chǎng)的新產(chǎn)品。
TRIZ的同一條規(guī)律往往在不同的產(chǎn)品或技術(shù)領(lǐng)域反復(fù)應(yīng)用,很多創(chuàng)新實(shí)質(zhì)上就是其他技術(shù)領(lǐng)域在某一領(lǐng)域的全新應(yīng)用,它實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新,有規(guī)律可循,有工具可用,因此其解決問(wèn)題的邏輯符合技術(shù)人員的思維模式。通過(guò)科學(xué)的組織和培訓(xùn),可以使工程技術(shù)人員學(xué)會(huì)創(chuàng)新理論和方法,并將其用于實(shí)際的工程案例之中,從而把問(wèn)題的解決由偶然變?yōu)楸厝?。?duì)大學(xué)生和工程技術(shù)人員而言,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用TRIZ理論,可打破思維慣性,訓(xùn)練創(chuàng)新思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時(shí)可解決技術(shù)沖突,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新以及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)新產(chǎn)品的發(fā)展方向。
2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式下的創(chuàng)新
目前我國(guó)對(duì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的定位和目標(biāo)上尚缺乏發(fā)展的眼光,對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)未加以足夠的重視,更多地注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。按照傳統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃開(kāi)設(shè)課程,重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象較為普遍,沒(méi)有很好地發(fā)揮教學(xué)和科研相互促進(jìn)的作用,科技發(fā)展的新技術(shù)和新成果未能反映到實(shí)踐性教學(xué)中,從而使得學(xué)生缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的融會(huì)貫通,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2 大學(xué)生學(xué)習(xí)TRIZ理論的必要性
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是提升自主創(chuàng)新能力和構(gòu)建創(chuàng)新型國(guó)家的重要保證。高校首當(dāng)其沖的是培養(yǎng)和造就高素質(zhì)創(chuàng)新人才的搖籃,其人才培養(yǎng)目標(biāo)是面向社會(huì)需求和順應(yīng)時(shí)代的?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式方面指出:要遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律,深化教育教學(xué)改革,創(chuàng)新教育教學(xué)方法,探索多種培養(yǎng)方式,形成各類(lèi)人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面。激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛(ài)好,營(yíng)造獨(dú)立思考、自由探索的良好環(huán)境。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的要求,推進(jìn)課程改革,加強(qiáng)教材建設(shè),建立健全教材質(zhì)量監(jiān)管制度。深入研究、確定不同教育階段學(xué)生必須掌握的核心內(nèi)容,形成更新教學(xué)內(nèi)容的機(jī)制[2]。
近年來(lái),高校在人才引進(jìn)方面對(duì)學(xué)歷和科研能力非常重視,但引進(jìn)的高層次人才鮮有在校就讀期間接受創(chuàng)新教育教學(xué)理論和方法的系統(tǒng)訓(xùn)練的,他們?cè)诔蔀榻處熤笠廊谎匾u傳統(tǒng)的以傳授知識(shí)為主的教學(xué)模式,同時(shí)積極鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,但這與創(chuàng)新教育教學(xué)的要求尚有一定的距離。
大學(xué)生的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)實(shí)踐是專(zhuān)業(yè)知識(shí)與理論的綜合訓(xùn)練,是應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新理論培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要載體[3]。在這些教學(xué)環(huán)節(jié)中,可以靈活地指定題目,最好能結(jié)合工程實(shí)際案例和教師的科研項(xiàng)目,從而激發(fā)學(xué)生的興趣與積極性。在具體設(shè)計(jì)時(shí),教師可利用TRIZ的相關(guān)知識(shí)對(duì)學(xué)生加以啟發(fā),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的求解。因此,思維創(chuàng)新是至關(guān)重要的,如何運(yùn)用創(chuàng)新思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力則更有意義。TRIZ理論實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新理論及其方法的高度系統(tǒng)化,使得創(chuàng)新活動(dòng)的流程得以規(guī)范,同時(shí)建立了創(chuàng)新思維的激發(fā)環(huán)境,并對(duì)創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)了一定程度的控制與預(yù)測(cè),該“點(diǎn)金術(shù)”可為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力提供切實(shí)可行的技術(shù)途徑。因此,在高等院校開(kāi)展TRIZ知識(shí)的學(xué)習(xí)和推廣是順應(yīng)時(shí)代,緊扣社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求的,必將會(huì)成為進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的制勝法寶。
3.1 TRIZ對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的促進(jìn)作用
在高校開(kāi)展TRIZ的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,可以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神,提高創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力;支持一批由優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),推進(jìn)有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神的大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)。對(duì)創(chuàng)新方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究、梳理、歸納和總結(jié),可促進(jìn)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)、學(xué)科研究與方法研究的交叉融合與相互滲透。從而推動(dòng)創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用模式、創(chuàng)新理論應(yīng)用技巧、技術(shù)難題解題過(guò)程等方面的研究,形成創(chuàng)新方法在優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
近年來(lái),青海省多次開(kāi)展了創(chuàng)新方法培訓(xùn)班,為T(mén)RIZ理論在青海省本土化產(chǎn)學(xué)研師資隊(duì)伍的培養(yǎng)和創(chuàng)新方法的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在創(chuàng)新方法理論培訓(xùn)、工程問(wèn)題技術(shù)咨詢(xún)、計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件的應(yīng)用等方面成績(jī)斐然。青海大學(xué)利用經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的師資隊(duì)伍,對(duì)入選國(guó)家“卓越計(jì)劃”的部分工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了創(chuàng)新方法授課。同時(shí),《創(chuàng)新思維與方法》課程獲批青海大學(xué)素質(zhì)類(lèi)公選課程,并作為專(zhuān)業(yè)課程納入機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行常態(tài)化普及推廣。目前,團(tuán)隊(duì)成員已在青海省裝備制造、有色金屬、以及新能源和新材料產(chǎn)業(yè)開(kāi)展了企業(yè)創(chuàng)新方法培訓(xùn)多場(chǎng),解決了企業(yè)的很多難題,申報(bào)并獲批了多項(xiàng)專(zhuān)利,大大激發(fā)了大學(xué)生和工程技術(shù)人員的創(chuàng)新興趣,提高了創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
3.2 基于TRIZ理論提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的措施
首先,為使學(xué)生系統(tǒng)地掌握TRIZ創(chuàng)新理論中各種方法和工具,為將來(lái)步入企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法解決工程實(shí)際問(wèn)題,將創(chuàng)新方法納入相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃中,常態(tài)化開(kāi)設(shè)創(chuàng)新方法的相關(guān)課程。積極培養(yǎng)高校創(chuàng)新方法本土人才,在全校學(xué)生范圍內(nèi)對(duì)創(chuàng)新方法進(jìn)行推廣。還可邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名人士開(kāi)展相關(guān)學(xué)術(shù)報(bào)告,以豐富的實(shí)例為報(bào)告素材,加深學(xué)生對(duì)創(chuàng)新方法的認(rèn)識(shí),以此鼓勵(lì)其積極參加科技創(chuàng)新活動(dòng)。
其次,切實(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中融入TRIZ的理論知識(shí)。并且積極鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、參與到教師的科研項(xiàng)目中,并在這些活動(dòng)中充分應(yīng)用TRIZ的相關(guān)理論知識(shí)和工具解決工程問(wèn)題。具體實(shí)施框架如圖1所示。
圖1 高校TRIZ培訓(xùn)框架
再次,組件和打造精良的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),成員中教師和學(xué)生兼有。加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新方法知識(shí)庫(kù)建設(shè),研發(fā)適應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的理論體系、工具和平臺(tái);編制創(chuàng)新方法培訓(xùn)教材,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提升團(tuán)隊(duì)的整體實(shí)力。積極推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新方法的企業(yè)培訓(xùn),加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新案例的挖掘、總結(jié)和推廣工作,針對(duì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系的重大需求,推進(jìn)TRIZ等國(guó)際先進(jìn)創(chuàng)新方法在相關(guān)企業(yè)的推廣應(yīng)用,上述各項(xiàng)工作都應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,使其具有一定的技術(shù)積淀和應(yīng)用TRIZ解決工程問(wèn)題的能力。為將來(lái)進(jìn)入企業(yè)后能夠盡快勝任和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的能力提升奠定基礎(chǔ)。
最后,積極組織開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯大賽等。TRIZ理論絕非僅僅是創(chuàng)新工具的簡(jiǎn)單組合,而是一套全面而綜合的創(chuàng)新理論。全面掌握TRIZ理論并將其在創(chuàng)新實(shí)踐中靈活應(yīng)用,不可能一蹴而就。實(shí)踐TRIZ的最好方法是“再發(fā)明”,所有TRIZ理論的經(jīng)驗(yàn)都源于實(shí)踐,源于對(duì)實(shí)際發(fā)明和高效率創(chuàng)新解法的分析[4]。
因此,應(yīng)當(dāng)在高校采取一系列諸如創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等為載體實(shí)踐創(chuàng)新理論,通過(guò)這些措施大力學(xué)習(xí)和推廣TRIZ,形成一種長(zhǎng)效機(jī)制,使得創(chuàng)新教育形成一種良性氛圍。通過(guò)這些比賽,可使學(xué)生進(jìn)一步理解TRIZ理論的意義,培養(yǎng)學(xué)生將該理論與工程實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合的能力和素養(yǎng),使之熟悉科學(xué)規(guī)范的創(chuàng)新流程,對(duì)工程問(wèn)題能夠自覺(jué)地應(yīng)用TRIZ理論加以解決,以達(dá)到培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和提高創(chuàng)新能力的目標(biāo)。
綜上所述,通過(guò)在高校大力推廣和應(yīng)用TRIZ理論,可實(shí)現(xiàn)以創(chuàng)新方法學(xué)術(shù)研究為依托,以產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合為手段,培養(yǎng)出一批掌握科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)工具的創(chuàng)新型人才。這些創(chuàng)新型人才進(jìn)入企業(yè)后充分發(fā)揮其創(chuàng)新能力,科學(xué)地、系統(tǒng)地應(yīng)用TRIZ理論解決大量工程問(wèn)題,勢(shì)必將催生一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科學(xué)方法和科學(xué)工具,培育一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和持續(xù)創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型企業(yè),為促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升以及創(chuàng)新方法的推廣示范奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中引入基于TRIZ的創(chuàng)新理論,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,為他們今后的創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新生涯提供動(dòng)力源泉,實(shí)現(xiàn)為國(guó)家培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的目標(biāo),其優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)教學(xué)方法不可取代的。
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G642.0
A
1671-0037(2014)11-34-2
科技部創(chuàng)新方法工作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(2012IM020800)。
黃永玉(1976-),男,副教授,碩士,研究方向:機(jī)械CAD。