引入TRIZ理论 提升机械类学生创新能力

贾先　谭栓斌

摘 要：TRIZ理论认为，人的发现创新是有章可循的，人们可以通过总结创新的规律性，利用系统的方法和工具提高创新效率。结合机械类高等教育的实际，将TRIZ理论引入学生创新能力培养，在理论教学和实践教学环节加强对学生TRIZ理论的渗透，构建具有创新特色的人才培养体系。激励引导学生参加科技竞赛，通过科技竞赛的实战，弥补学生创新思维训练缺乏的缺陷，激发学生创新潜能，培养学生科学的创新思维习惯，从而提高学生创新能力。

关键词：TRIZ理论 创新 机械类 本科教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（a）-0225-03

TRIZ理论是前苏联发明家、创造创新学家根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshuller（1926—1998）于1946年创立的[1]。该理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解决冲突；设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。TRIZ理论是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”。其独特的技术系统进化法则被西方称之为“人类三大进化理论之一”，与达尔文的生物进化理论和马克思的人类社会进化理论相提并论[2]。TRIZ理论曾是前苏联的国家机密，在航空、航天、军事、工业等领域均发挥了巨大作用，使前苏联以比欧美国家少很多的投入，快速、高效地产生了大量尖端专利技术，让西方发达国家一直望尘莫及[3]。随着苏联的解体，TRIZ才被世人所知，并迅速传播到美国、欧洲、日本、韩国等地。

1 TRIZ理论是提高学生创新能力的有效途径

十八大报告强调指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。”美国创业学之父杰弗里·蒂蒙斯教授曾说：“我们正处在一场悄悄的大变革中——它是全世界人类创造力和创造精神的胜利。笔者相信它对21世纪的影响将等同或超过19世纪和20世纪的工业革命！”[4]当前，正在推进改革开放和社会主义现代化，实现全面建成小康社会目标，要实现此目标，应不断地提高人民生活水平，实现中华民族伟大复兴，必须集中力量推进科技创新。当今世界，科技发展水平更加深刻地反映出一个国家的综合国力和核心竞争力。2015年3月的政府工作报告也提出要推动“大众创业，万众创新”，充分激发人民群众，尤其是青年人的创造力。十八届五中全会提出：“坚持创新发展，必须把创新摆在国家发展全局的核心位置”“让创新在全社会蔚然成风。”那么，对大学而言，如何开展创新人才培养是当前高等院校教育教学工作面临的主要问题。

国家要实现科技创新，必须有创新型的人才，要有大批掌握创新方法的人才。在我国传统的教学模式当中，虽然也包含有创新思维培养的课程，但相对还比较薄弱。而TRIZ理论的核心思想是人的发现创新并非偶然，而是有章可循。TRIZ理论总结了创新的规律性，打破思维定势和知识领域界限，利用系统的方法和工具提高创新效率。基于此理论，高校可针对学生开展TRIZ理论方面的理论教学和实践训练，即可帮助大学生掌握这些规律，创新的能力和效率将大大提升。

西安思源学院作为全国最早开展创新教育的民办高校之一，“能力工程”是学校近几年推行“质量工程”的一个配套项目。旨在通过优化课程体系，改革教学内容和人才培养模式，将TRIZ理论纳入教学体系，从而提高人才创新意识和创新能力。引入TRIZ理论，通过对专业课程的优化和整合，引导学生积极参加各种科技创新活动、竞赛活动，有意识地培养理论联系实际的能力、自我学习的能力、独立工作和社会实践的能力。在课程设置上，学生在一年级就接触到创新课程，并且把课程内容贯穿到最后的毕业设计。

2 改革培养方案，构建具有TRIZ内容的创新人才培养模式

创新是人类社会发展的强大推动力，创新推动着机械工业不断地进步[5]。随着社会、经济和科技事业的迅速发展，社会对大学生创新能力的培养提出了更高的要求，应用性本科在培养一线创新人才方面应更有作为。结合机械类专业特点，培养能主动适应区域经济的发展需要，理论基础扎实，实践能力强，综合素质高的高层次应用型创新人才是社会对机械工程类技术人才的要求。工程应用型人才培养模式有别于研究型大学的培养模式，强调学用结合，注重培养实际工作能力。

西安思源学院机械类专业自设立以来，积极探索教学改革的方向，构建新的人才培养体系模型、编制课程计划、拟定课程标准。2012年设立本科专业后，明确本科机械专业的培养目标为：能在工业生产第一线从事设计、制造、技术开发、应用研究和运行管理等方面具有创新意识的应用型人才，培养目标定位在一线技术工程师。工程教育与创新教育是工科人才培养的重中之重。为此，在制定人才培养方案上特别突出工程创新能力和实践能力的培养，将创新教育和工程教育始终贯穿于创新人才培养的全过程。

为达到此培养目标，应该在培养方案实施中全过程贯穿“创新”教育，将创新教育进课程、建平台、立项目、创机制。将TRIZ理论纳入机械类人才培养方案，构建了具有工程应用型人才培养特色的课程实践教学体系、实验教学体系、实习实训体系、课外实践体系和社会实践体系，在理论教学和实践教学环节均注重对学生TRIZ理论的渗透，重在培养学生发现、分析、解决工程实际问题的能力，提高学生知识创新和工程应用能力，强化应用型人才能力培养，增强学生的就业适应性。

一是构建了具有“基础扎实、口径较宽、方向明确、注重应用”鲜明特点的课程体系。在实施过程中，将TRIZ理论引入课堂教学，为低年级学生开设TRIZ理论选修课，在毕业设计环节对学生进行专门的TRIZ理论创新设计培训，构建面向学生工程能力和创新能力培养的课程体系，使学生在获得较系统的机械专业相关的理论知识和实践技能的基础上，通过对TRIZ理论的学习和实践，快速提升并强化学生的创新能力，树立和培养学生勇于开拓、善于创新的教育理念。

二是建立了基于TRIZ理论的开放实践教学体系。实践教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。为完善实践教学内容与体系，落实实践教学目标，加强教学、科研和社会实践有机结合，建立了基于TRIZ理论的开放实践教学体系。该体系包括“基本技能模块、专业技能模块、工程实践模块、创新设计模块、职业资格认证培训模块”等，将TRIZ理论实践融于各类实践之中。其中创新设计模块主要是鼓励学生通过TRIZ理论培训实践，积极参加各类学科技能竞赛与科技创作活动。

3 重视科技竞赛，推动创新型人才培养

传统的实验教学，往往着重于学生的理性训练，而对学生的创造性思维训练不够。科技竞赛作为培养学生实践能力和创新精神的重要载体，逐渐成为高等院校培养高素质技能型人材的重要途径和手段。

西安思源学院在推动实施大学生创新创业训练计划过程中，高度重视学生科技竞赛，充分发挥TRIZ理论在科技竞赛中的应用。通过参与科技竞赛的实战，检验TRIZ理论的实践应用效果，弥补学生创新思维训练缺乏的缺陷，使学生在参加科技竞赛的实战中，逐渐形成创新的思维习惯和行为习惯。近年来，机械设计制造及其自动化专业先后有多名学生参加国家级和省级“大学生创新训练项目、全国大学生机械创新设计大赛、挑战杯”大学生科技作品竞赛等多个竞赛，并取得骄人成绩。

一是激励大学生积极参与各类科技竞赛。以竞赛促兴趣，以兴趣促学习。科技竞赛对学生是一种挑战，更是一种机会，促使学生去深入思考，勇于开拓、不断进取。在赛前训练和竞赛中，每个参赛学生都有自己独到的见解和新颖的思路。尽管有的方法还不够成熟，但这毕竟说明了他们在独立思考，通过不断地总结，对不足之处加以改进。学院制定了《大学生学科竞赛奖励办法》，对参与竞赛的学生和指导教师予以重奖，激励学生参与各类学科竞赛，调动广大教师参与指导、培训各类竞赛的积极性。通过参加科技竞赛，引导学生在导师的指导下，自主选题、自主设计实验实训、组建实验实训设备、实施实验实训、进行数据分析处理和撰写总结报告等工作，有效地提高了学生的创新能力。2012年以来，机械设计制造及其自动化专业学生共申报成功大学生创新训练项目33项，其中国家级项目13项，省级20项。在近3届全国大学生机械创新设计大赛上，该专业每届均参赛，获全国决赛二等奖1项，省级奖24项（一等奖4项，二等奖12项，三等奖8项）。另外获陕西省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖3项。学生获得实用新型专利2项。

二是组建大学生创新创业训练计划导师队伍。学院为每个创新竞赛项目配备1～2名指导教师，一方面通过为指导教师计算创新创业教学工作量，优先评优等激励措施，积极鼓励责任心强、学术水平高、学风正派、治学严谨且具有高级职称或博士学位的教师担任导师；另一方面，学院还通过给予经费支持等有效措施鼓励各创新竞赛项目聘请优秀企业家或行业专家担任导师。经过几年的积累，已逐步形成了一支以校内教师为主，兼有校外企业工程师的、比较稳定的导师队伍，充分满足创新型工程技术人才培养的需求。

4 结语

结合机械类高等教育的实际，将TRIZ理论引入学生创新能力培养中，并在理论教学和实践教学环节加强对学生TRIZ理论的渗透，构建了具有创新特色的人才培养体系。激励引导学生参加科技竞赛，通过科技竞赛的实战，弥补了学生创新思维训练缺乏的缺陷，激发学生创新潜能，培养学生科学的创新思维习惯，从而提高学生创新能力，效果良好。

参考文献

[1] 杨清亮.发明是这样诞生的：TRIZ理论全接触[M].机械工业出版社，2006.

[2] 张士峰.教学仪器的进化法则[J].中国现代教育装备，2013（20）：35-37，41.

[3] 刘训涛，曹贺，徐鹏，等.TRIZ理论实验与实践教学改革探索[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：150-152.

[4] 许德涛.大学生创新创业教育研究[D].济南：山东大学，2013.

[5] 陈海英.机械类创新人才培养与教学改革[J].中国电力教育，2009（7）：82-83.