TRIZ理论在化学创新实践中培养应用型高校学生创新能力

2017-05-30罗志荣

高教学刊 2017年15期

（百色学院化学与环境工程学院，广西百色 533000）

摘要：针对应用型高校学生知识结构的差异性和实践创新的茫然性的现状，从培养学生创新意识与实践技能出发，结合当前大学生创新的积极性，利用TRIZ理论的先进理念和吸收化学创新实验中的经验，培养应用型高校本科生“为何创新”和“怎样创新”的创新意识与实践能力。

关键词：TRIZ理论；创新实践；应用型高校；创新能力

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）15-0034-03

Abstract： In view of the difference of the knowledge structure among the applied college students and their ignorance of the practice and innovation， this paper， under the advanced concept of TRIZ theory and the experience of absorbing chemistry innovation experiment， is aimed to cultivate students 'innovative consciousness and practical skills for "why innovation" and "how to innovate"， by means of combing with the enthusiasm of the current college students' innovation.

Keywords： TRIZ theory； innovative practice； application oriented colleges and universities； innovation ability

在当今大众创业，万众创新的热潮中，高校[1]作为培养创新型人才的主阵地之一，应积极转变教育思想观念，改革人才培养模式，推进创新教育，有效提高大学生的创新意识与实践能力，增强大学生的綜合素质，为我国社会主义建设不断输送新鲜血液。高素质能力的“创新型人才”是促进生产力发展及推动社会进步的主要动力[2]。创新的核心是创新者，高校创新教育担负着培养高层次创新创业人才的重任，只有不断培养学生的创新意识，提高学生的创新能力[3]，才能进入全面发展的新阶段[4]。化学实践创新是化学专业的大学生创新能力培养的主阵地，是学生施展才华、发挥创新潜质的舞台。创新能力与创新思维在培养大学生各种能力中显得越来越重要[5]。因此，积极探索应用TRIZ理论在化学实践创新中培养应用型高校学生创新能力具有十分重要的现实意义[6]。

一、创新实践教学存在的问题

谈到创新实践，当代大学生就摩拳擦掌，充满憧憬，一旦把有关创新任务分发给他们之后就感觉无所适从，一头雾水。部分学生受原来的传统教学、理论教学和课堂教学思想的桎梏，创新任务下发后就张开大嘴等待老师“哺食”，不假思索地伸手向指导老师要有关资料、创新思路，把自己变成完全置于老师思想之下的操作工，把学生的创新转接成了老师自己的创新，进而说明当代大学生创新实践能力方面存在一定的不足。

（一）缺乏实践创新的主观能动性

当代某些大学生沉迷于网络娱乐之中，空有创新的积极性，使投入到创新实践之中的精力较少。甚至指导老师把创新实践的方案布置下去以后，学生不能根据创新课题的内容去积极主动地查阅相关中英文文献资料；有时还会出现指导老师给他们的资料不能及时阅读、理解，更别谈运用了。在创新实践中所需的理论与实践技能，部分学生不能根据实际需要去巩固已学的基础知识与技能，丢失了有效连串理论-理论知识、理论-实践技能、实践-实践技能知识的缝纫工角色。在诸多因素的共同作用下，一旦创新实践受挫就会无形抑制实践创新的主观能动性的发挥。

（二）缺乏换轨创新的思维模式

在大学生心里的创新就是人家在做什么就跟着做什么，或者在人家的基础上稍微改变一下就行了，没有改变别人的创新格局，创新性不强。这是部分学生受思维惯性[3]影响所致，缺乏换轨抢跑思维的创新模式，想不出好的创新构想，导致全局性分析问题的思维模式欠缺，对问题的解决缺少创造性、新颖性，从而束缚其创新能力的突破[7]。

（三）缺乏创新实践应用的知识与技能

当代大学生受应试教育的影响，进入高校后一味地追求证书考试，忽略了自身实践创新力和创新技能的培养，对其他专业领域基础知识的积累漠不关心，导致其它学科基础知识薄弱，各学科知识之间的交融出现严重脱节的现象，甚至还出现对本专业基本知识与技能采取“猴子摘西瓜”的学习模式，致使创新实践时深度创新内驱力出现力不从心的局面。这与跨学科创新实践的宗旨相背离，严重影响实践创新力训练与养成。

（四）缺乏克难攻坚的毅力

大学生对课堂外的知识充满好奇，喜欢追求新事物的青年大学生对其具有非常强的敏锐力。对已有的观念敢于提出质疑与批判。在创新实践环节中遇到化学实验进展颇缓时或者做不出想要的产品时就会产生焦虑、灰心、气馁的情绪心理，更有甚者放弃实践创新项目，丧失了创新的动力和兴趣，使自身陷入消极、抵触新事物的情绪中。

二、运用TRIZ理论构建实践创新平台

TRIZ理论由前苏联的一位伟大发明家和创造学家根奇·阿奇舒勒通过大量的调研、分析整理而提出的“神奇点金术”。无论是一个简单实践操作还是复杂的创新实践，其核心点的发展都应遵循客观的规律发展而进行演变的，即具有客观的进化规律和模式。

（一）积累学科基础知识、技能

学生单独靠课堂教学去理解、积累学科前沿知识与技能难度较大，既耗时又耗精力，且效率不高，容易把学生带入厌学的泥潭。在当今大众创新的时代，实践创新又不能缺少学科前沿的基础知识与技能。面对学生学与教师教的矛盾，运用TRIZ理论体系在化学实践中，针对应用型高校学生自身的知识层次与性格特点，我们发现让学生在实践中去遇到常规问题，促使学生运用网络或图书馆资源去寻找解决的方案，不能解决的疑问引导学生进入微课堂，这时进入课堂的学生为了解决当前的难题，求知欲望是最强烈的，对知识的理解也是最到位的。当学生在课堂上获得了解决问题的思路后，学生会积极把学到的知识与技能应用于实践，实现提出常规问题引发出创新问题的跨越，从而达到积累学科知识与实践技能的目的。即：

（二）培育与强化创新意识

围绕“人人都是创造之人，处处都是创造之地，时时都是创造之时”的创新宗旨，在化学实践中培育与强化高校学生创新意识显得十分重要。根据“TRIZ的技术系统的八大进化法则”即：完备性法则、能量传递法则、协调性法则、提高理想度法则、动态性和可控性进化法则、子系统不均衡进化法则、向微观级进化法则和向超系统进化法则，加以灵活应用，结合化学创新实验的要素与实践目标要求，针对学生实际的基础知识与技能水平，从创新思想的寻找与凝练、解决问题的TRIZ方法[8]、创新思想实践、发明问题的解决途径的方法与技能训练、实践创新中，修饰与完善自身的创新涵养。创新意识培育与强化的过程，就是从多方位、多角度反复训练学生TRIZ理论与方法技能，从不同的方面对学生进行实践创新方案的指导，让学生在实践中把握创新实践的各个关键点，对各个关键点启发和鼓励学生思考进行创新思维和求异思维[9]，对现有的实验的创新过程和改进实验设备，发挥学生创新的主观能动性，培养和锻炼学生创新思维和创新能力，提高学生独立、自主创新能力。

（三）履行创新服务

意识形态是一个人行动的指挥枢纽，是进行实践创新的源泉。有了良好的创新意识，就要在大学生创新创业实践中激发自身的创新意识去发现问题、提出问题、设计解决问题的方案、验证创新方案、总结、完善方案、服务地方。创新服务的履行是建立在自身扎实的专业知识与技能、创新思维方式的形成与灵活运用、强有力的创新实践能力的基础之上；也是大学生在“大学生创新创业训练项目”中通过模拟不断发现问题，强化训练解决问题，模拟验证提出新方法、技能，最终实现技术不断更新，有效地服务于当地经济发展。

三、TRIZ理论在化学创新实践中的应用

在实验设计过程中尽量融合有机实验的基本操作技能，让学生感应到有机实验基本技能在综合性实验中的重要性，根据有机化学实验课程的特点与培养目标，为了有效训练学生的创新实践能力而设计了《甘氨酰甘氨酸的合成设计实验》。在教学过程中，为了发挥学生的主观能动性，利用已经创建的技能训练与创新平台[10]，引导学生展开自主创新实践。

（一）明确目的，确定原理

向学生布置实验任务，即《甘氨酰甘氨酸的合成》，并让学生明确该实验是自主创新实验，强调有机合成的原料低廉易得等特点。学生接到实验内容以后凝练出该实验的实验目的，自发在心中产生该实验的常规问题，譬如：实验需要哪些原料、选择什么样的溶剂体系、反应温度是多少等一系列问题应运而生。学生带着“怎么做呢”的疑惑积极进入CNKI中国期刊全文数据库、ACS数据库、RSC数据库等数据库查阅文献并整理甘氨酰甘氨酸合成路线，同时根据自己的合成路线积极获取合成原料的价格，进一步优化实验方案，最终确定实验原理。

（二）设计装置，展开实验

在实验装置设计和仪器设备选择上，采取一切从简的原则，让学生根据自身设计的实验方案结合实验室已有的仪器设备去组装实验装置，这就势必促使学生在实践中根据一些欠缺的仪器寻找替代品，导致发明问题接踵而至，诱发学生积极运用TRIZ理论里发明问题的解决方法解决实践中所遇到创新问题（详见图2）。

最终完成实验装置的设计与组装。学生根据设计好的实验装置，以组为单位（2人/组）利用业余时间在已经搭建的开放实验平台上展开实践创新，通过不断实践完成实践→理论→实践的尝试修正过程，进而达到不断提升自身业务能力与技能含量。

（三）验证成果，提升能力

一般的有机实验只是局限于得到产物，没有过多的注入结构表征的元素，只是停留在老师开金口下结论，没有让学生结合本学院的仪器设备进行自主表征，大型仪器操作能力较差，更别说数据分析，致使部分学生数据分析软件使用概念淡薄，不能有效激发学生学习动机。只有让学生在实践中解决实际遇到的问题，才能更有效地激发学生刻苦钻研的潜质。在《甘氨酰甘氨酸的合成》实验中，考核指标中要求学生用1～2中大型仪器去表征甘氨酰甘氨酸的结构，针对当前学生的技能水平，无疑是一波问题刚平，另一波问题又起，促使学生积极去向仪器管理老师学习相关仪器操作，最终完成产物的表征，而后通过学得的origin数据处理软件处理好数据。通过这个实验操作，我们发现学生无论从资料收集、还是实验设计……到数据分析都有了很大的提高。在后面的合成实验中，学生还意犹未尽地主动提出要去表征目标产物……。在业余创新实践中，学生参加“大学生创新创业训练项目”的热情高涨，创新素质得到了一定的提高，在应用型高校本科生“为何创新”和“如何创新”教学改革中收到了较好的效果。

四、结束语

化学创新实践是化学教学与应用的归宿，是化学学科有序发展的不竭动力。利用TRIZ理论的创新指挥棒去调动化学专业学生的学习积极性、主动性，激发学生的学习潜质，有效把大学生创新能力培养落在化学实践创新的实处，有效实现创造之人在创新之地时刻进行技术创新，牵引创新专列驶向一个又一个新的起点。

参考文献：

[1]赵娜.TRIZ理论及高校创新创业教育研究综述[J].才智，2016：198.

[2]李付星.基于TRIZ理论的创新型人才培养模式研究[J].高教学刊，2016，17：33-35.

[3]赵馨.基于TRIZ理论的高职学生创新能力培养与研究[J].中国市场，2016，51：145，149.

[4]茹鵬，佟维妍，卢 .基于TRIZ和CDIO的工程创新教育理论在教学中的应用[J].内燃机与配件，2016，115-116.

[5]牟艳男，张秀平，韩丽君.TRIZ理论在工科大学生培养中的应用及创新[J].黑河学院学报，2016：2：34-36.

[6]惠荣奎，罗赫荣，戴健华.TRIZ理论创新思维在农业科技创新中推行的思考[J].农业科技管理，2013，32（1）：54-56.

[7]李付星.基于TRIZ理论的创新型人才培养模式研究[J].高教学刊，2016，17：33-35.

[8]江娅楠，贾仁甫.TRIZ理论及其解决问题的方法研究[J].中国高新技术企业，2017，1：68-69.

[9]朱团，车文实，陈丽华，等.TRIZ理论在高校化学实验创新平台体系中的应用[J].中国市场，2015，20：222-223.