李玉杰

（南開大學(xué)濱海學(xué)院，天津 300270）

0 引言

創(chuàng)新是一個國家興旺發(fā)達(dá)不可缺少的動力，是一個民族進(jìn)步的源泉。教育部在天津大學(xué)召開新工科建設(shè)研討會指出：培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐，既是當(dāng)務(wù)之急，也是長遠(yuǎn)之策。

新工科創(chuàng)新型人才，需具備兩方面能力：一是要掌握扎實的專業(yè)知識，能夠利用自己的專業(yè)知識；二是必須具備有效、高效利用專業(yè)知識的能力，即應(yīng)用創(chuàng)新方法的能力。新時代創(chuàng)新需要學(xué)科知識與創(chuàng)新方法深入融合，發(fā)揮最大作用。

大學(xué)生群體已然成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主力軍，全面落實大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，幫助大學(xué)生增強(qiáng)創(chuàng)新意識，有助于大學(xué)生盡快適應(yīng)社會環(huán)境，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高校義不容辭的責(zé)任和義務(wù)，是促進(jìn)高校教育改革的重要舉措[1]。

1 通信工程專業(yè)創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法的教學(xué)現(xiàn)狀與問題分析

通信工程專業(yè)是一個獨(dú)立學(xué)科，涉及內(nèi)容廣泛，涵蓋計算機(jī)理論、數(shù)字電路、模擬電路、通信領(lǐng)域知識、無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全等。它也是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，尤其是三網(wǎng)融合之后，加速了通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，對通信專業(yè)的人才要求更高。進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)階段的高年級學(xué)生除了應(yīng)該具有一些通識教育能力外，還應(yīng)該具有很強(qiáng)的動手實踐能力，能夠利用專業(yè)知識解決實際問題的能力。當(dāng)前的課程大部分都是采用灌輸型教學(xué)模式，缺乏與學(xué)生之間的互動，比較單一，雖然學(xué)生能夠掌握一定的理論知識，但是缺乏創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力。創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法在實踐階段的效果不理想，難以真正從需求出發(fā)去指導(dǎo)學(xué)生成為復(fù)合型應(yīng)用人才。

雖然目前很多高校也有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，也提倡項目化教學(xué)，但是部分高校還是局限于課堂教學(xué)，在教學(xué)中，專業(yè)教育目標(biāo)逐步從能干事，能就業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)槟軇?chuàng)新，能創(chuàng)業(yè)。這就要求通信專業(yè)的學(xué)生，除了掌握通識教育、專業(yè)教育的知識能力，還要具備創(chuàng)新能力。如何開展創(chuàng)新教育，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，以及面對復(fù)雜的實際問題如何運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的知識解決工程問題，只有解決了這些問題，才能從根本上解決教學(xué)與就業(yè)創(chuàng)業(yè)的突出問題，完成創(chuàng)新教育的教學(xué)改革。

2 基于TRIZ理論的專創(chuàng)融合，立足以賽促教

通過競賽的過程和結(jié)果，既可以檢驗學(xué)生的專業(yè)知識，又可以對教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行考核，還能夠在結(jié)果中優(yōu)化過程，以賽促學(xué)、以賽促教[2]。結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目，以提升創(chuàng)新實踐能力為導(dǎo)向，應(yīng)用TRIZ理論培訓(xùn)，向?qū)W生提供系統(tǒng)化的創(chuàng)新理論和科學(xué)思維方法，讓學(xué)生構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu)，對開拓學(xué)生視野、提升創(chuàng)新能力大有幫助。

2.1 TRIZ理論在啟蒙階段的專創(chuàng)融合

應(yīng)用TRIZ理論解決實際問題主要分為以下三步：第一步：將實際問題簡化為TRIZ問題；第二步：應(yīng)用TRIZ理論的尋找解決辦法；第三步：將TRIZ問題獲得的解決辦法轉(zhuǎn)化為實際問題的求解方案。

通信工程專業(yè)的學(xué)生在《電子技術(shù)初步》課程中，教師以項目化教學(xué)，課程設(shè)計以實物小車完成基本行走功能為目標(biāo)。在授課過程中，應(yīng)用TRIZ理論，引導(dǎo)學(xué)生課課程設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題，并探究項目的規(guī)律，從而尋找創(chuàng)新方法、解決問題。課程結(jié)束，學(xué)生在制作的小車的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)專利知識，在原有小車上做了改進(jìn)，申請了自己的專利（實用新型專利——一種拍攝機(jī)器人）。

在高頻實驗課程學(xué)習(xí)中，引入創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法的內(nèi)容，學(xué)生在實驗過程中，不僅能夠鍛煉動手能力，更加注重對結(jié)果的思考，是什么原因?qū)е逻@樣的結(jié)果，在問題的分析上用魚骨圖，從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個方面進(jìn)行總結(jié)，最后找出問題的真因，解決并改善。因果分析使學(xué)生對實驗內(nèi)容和理論知識認(rèn)識的更透徹。

2.2 TRIZ理論在創(chuàng)新實踐訓(xùn)練的專創(chuàng)融合

以賽促學(xué)，課賽融合教學(xué)模式的思路設(shè)想：把和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)新方法大賽有關(guān)的大賽題目，作為課程案例，引入到日常教學(xué)過程中，以創(chuàng)新方法應(yīng)用大賽為切入點，進(jìn)行有針對性的案例分析，改革授課模式，將比賽流程與要求與具體的課程內(nèi)容進(jìn)行搭配，形成具有專業(yè)特色的課程模式。將競賽融入課程教學(xué)，不僅是教學(xué)內(nèi)容的改變，更是教學(xué)觀念和教學(xué)方法的創(chuàng)新。將項目命題嵌入課堂方法中，既能完成教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱，又可以調(diào)動學(xué)生的積極性，驅(qū)動學(xué)生創(chuàng)新思維的開拓，學(xué)生可以參加比賽獲得學(xué)習(xí)能力的提升，教師將大賽的成果做總結(jié)，促進(jìn)教學(xué)模式和課程改革，實現(xiàn)真正意義上的以賽促教。

在《鐵路警報器》項目中，學(xué)生將TRIZ理論應(yīng)用到解決實際問題的過程中，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力，提高了解決問題的能力。

（1）問題的描述：發(fā)現(xiàn)問題。鐵路信號的準(zhǔn)確性，實時性已經(jīng)成為當(dāng)代鐵路運(yùn)輸?shù)目傄笾弧Ｄ壳斑€沒有一款輕便、精確、操作簡單的鐵路預(yù)警裝置，在不影響鐵路工人施工的情況下又能夠及時提醒工人躲避火車到來的預(yù)警裝置。

（2）分析問題：應(yīng)用TRIZ工具。運(yùn)用技術(shù)矛盾、物理矛盾、物場分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、因果分析、理想解模型等理論分析當(dāng)前系統(tǒng)存在的問題，尋找解決方案。

（3）方案構(gòu)造：解決問題?；?G通信技術(shù)和GPS定位系統(tǒng)開發(fā)，信號檢測器實時監(jiān)測火車位置信息，在檢測到火車距報警器4.6km時，報警器通過產(chǎn)生聲音和振動提醒鐵路工作者撤離工作現(xiàn)場。

（4）方案完善：更科學(xué)，更實用。在原有產(chǎn)品的材質(zhì)和樣式，使用輕型材質(zhì)把報警器設(shè)計成手表樣式，佩戴在使用者的手腕，這樣使震感更加強(qiáng)烈，達(dá)到更好的警報目的，內(nèi)部使用比較前沿的小型大功率馬達(dá)；采用LoRa無線低功耗模塊，信號傳輸距離高達(dá)4.6km，抗干擾能力強(qiáng)。

在參賽過程中，學(xué)生自身的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力得到很大的提升，同時對于促進(jìn)教學(xué)改革，提升就業(yè)率方面也具有良好的促進(jìn)作用。

3 “以賽促學(xué)，以賽促教，課賽結(jié)合”的專創(chuàng)融合教學(xué)實踐反思

通過比賽實踐訓(xùn)練，經(jīng)過前期課程和比賽的教學(xué)探索，專創(chuàng)融合的教學(xué)模式改革也取得了一定的成效，通信工程學(xué)生在創(chuàng)新方法大賽中也取得了不錯的成績：獲得全國三等獎，市級一等獎，二等獎，三等獎以及優(yōu)秀獎若干。教師也獲得教學(xué)成果優(yōu)秀獎和教師組全國一等獎。結(jié)合新模式下的各種嘗試，總結(jié)出“以賽促學(xué)，以賽促教，課賽結(jié)合”的教學(xué)改革有很積極的意義。

3.1 培養(yǎng)一批基本功扎實的復(fù)合型創(chuàng)新型人才

以往授課重理論輕實踐，理論主要是教師的PPT演示，缺乏主觀能動性。通過以創(chuàng)新能力引導(dǎo)，依托比賽平臺，使理論與實踐應(yīng)用相結(jié)合，拓寬了學(xué)生的知識面，遇到問題能夠應(yīng)用創(chuàng)新性思維解決。

3.2 增強(qiáng)了師資隊伍建設(shè)

隨著高校參與各種賽事的頻次越來越高，要求指導(dǎo)教師的能力不斷增強(qiáng)，可以有效提升教師的專業(yè)水平和實踐技能。在將書本理論轉(zhuǎn)化為實踐解決問題的過程中，體現(xiàn)了教學(xué)相長、師生共進(jìn)的良性模式。通過以賽促教，促進(jìn)教師了解企業(yè)需求，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)工程師進(jìn)入高校兼職教師，提高師資隊伍中的雙師素質(zhì)和雙師結(jié)構(gòu)[3]。

3.3 促進(jìn)課程評價方式的改革

一改以往試卷考試等考查形式，通過課程和比賽相結(jié)合，制定符合考試大綱要求的考試標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在課程練習(xí)中，提升自己能力，創(chuàng)意設(shè)計作品在省級比賽拿獎，可以根據(jù)獎項轉(zhuǎn)化為課堂成績，既兼顧了學(xué)生廣泛的創(chuàng)作激情，又可以促進(jìn)教學(xué)改革。

3.4 推動科研項目，促進(jìn)校企合作

教師可以將科研項目引入教學(xué)設(shè)計中，引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目研究過程中提升分析解決問題能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的科研與就業(yè)能力[4]。通過以賽促教活動，結(jié)合市場導(dǎo)向，有針對性的培養(yǎng)實踐人才，學(xué)校與企業(yè)信息、資源共享，實現(xiàn)校企合作的深化。

4 結(jié)束語

總體來看，通信工程專業(yè)的發(fā)展對于創(chuàng)新型復(fù)合人才提出了更高的要求，“以賽促學(xué)，以賽促教，課賽融合”的教學(xué)改革目前還處于探索階段。專創(chuàng)融合上，引入TRIZ理論可以提高大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，真正實現(xiàn)為企業(yè)和社會培養(yǎng)更加優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用型人才。