TRIZ 创新理论特性传递、分割原理在葡萄酒酿造工艺学实验中的应用研究

李明波 冯林 赵玉平 孙蕾蕾

(1.烟台大学生命科学学院，山东烟台 264005；2.大连理工大学创新创业学院，辽宁大连 116000)

TRIZ 创新理论[1]能扩展思维、精准地分析问题并预测技术的未来发展趋势，使发明者具有战略眼界。创新是我国实现民族伟大复兴、经济发展的动力，在创新发展的过程中创新型人才的培养是核心，而高校就是培养创新型人才的中流砥柱[2]。TRIZ 创新理论应用到高等教育中用于培养创新型人才，有利于提高我国在国际社会中的核心竞争力。

TRIZ 创新理论特性传递是一种通过将具备类似、互补的主要功能的其他系统或超系统的某个特性（或组件）传递到本系统，成为本系统的一个子系统特性（或组件），以解决本系统的某个问题或者提高系统的性能的工具[3]。分割原理[4]指以虚拟方式或实物方式将一个系统分成若干部分，以便抽取或合并一种有益的或有害的系统属性。在多数情况下，可对各部分进行重组/合并，以执行某些新的功能，并/或消除某一问题。事物一经分割就实现了创新，且每提高分割程度一次，就又创新一次。

葡萄酒酿造工艺学实验是针对食品科学与工程、食品质量与安全专业开设的一门具有设计性、创新性和专业性的综合性实验课程，完成为社会培养综合性创新型人才的目的和使命[5]。目前，葡萄酒酿造工艺学实验课程教学模式较为陈旧，考核方式较为单一，更是缺乏对学生创新能力的培养。因此，葡萄酒酿造工艺学实验教学改革势在必行，而提升学生创新型思维和创新型能力应作为教学改革中的重中之重。笔者多年从事葡萄酒酿造工艺学实验课程教学，探讨并实践了将TRIZ 创新理论特性传递和分割原理应用于教学过程中，提升学生创新型思维能力和解决问题的能力，以期为高校综合性实验课程教学的开展和创新型人才的培养提供参考。

1 葡萄酒酿造工艺学实验教学现状

1.1 教学模式陈旧

传统的葡萄酒酿造工艺学实验往往是模仿其它基础性实验的教学模式开展，把实验分成了酿造工艺流程，还原糖、总酸、酒精度等指标测定模块[6]。学生只是机械性地参照指导手册被动地完成了一个验证性的实验操作，缺乏对学生创新思维和创新能力的培养、学习兴趣的提升、合作意识的树立和独立思考的历练[7]。经过传统实验教学模式的开展，学生不仅没有掌握实验技能，更谈不上探索创新。这样的教学模式没有让学生形成主动学习的意识，未能激发学生的创新性思维模式，弱化了学生们发现问题并独立思考问题的能力。

1.2 教学内容缺乏创新

葡萄酒酿造工艺学实验是承接葡萄酒酿造工艺学理论课程的一门综合性实验课程，具有与多学科相互交叉、设计性强等特点。在新工科背景形势下，葡萄酒酿造工艺学实验面临着改革创新[8]，传统的教学内容缺乏高阶性和系统性，实验教学内容常年一成不变，一些新工艺、新技术、新理念没有融入到教学中，缺乏整体创新性设计，阻碍了学生创新能力的培养，最终导致高校培养的学生无法满足企业的人才需求，人才培养和岗位需求严重脱节。

1.3 考核方式单一化

葡萄酒酿造工艺学实验的考核方式主要以学生提交的实验报告为根据，这种考核方式过于注重结果而忽视过程，对学生知识点掌握的评价不够具体化，并不能全面地反映学生的实验技能掌握、实践操作能力和创新思维能力等。在这样的考核方式之下，学生会应付了事，更有很多学生在小组任务中扮演着“甩手掌柜”的角色，学生主观能动性不够，没有达成主动思考、锻炼实验技能和提升创新能力的目标。

2 TRIZ 创新理论特性传递融入课堂教学，提升发现、分析、解决问题的能力

特性传递是一种识别问题的工具，也是一种解决问题的工具，通过传递特性或传递组件，可以使工程系统具备新的特性来克服基础系统的缺点，提高性能。将TRIZ 创新理论特性传递融入课堂教学中增强学生对专业知识的掌握，提高知识学习的趣味性，提升学生发现、分析、解决问题的能力[9]。TRIZ创新理论特性传递融入课堂教学，激发学生思考TRIZ 创新理论特性传递可以在葡萄酒酿造工艺学实验中有哪些运用。

将TRIZ 创新理论特性传递融入葡萄酒酿造工艺学实验课堂教学中，例如传统的实验教学都是老师提前选择了酵母菌的种类，并未讲授酵母菌是如何进行筛选的，每种酵母菌的特性是什么。其实，酵母菌在葡萄酒酿造过程中不仅消耗葡萄糖转化成酒精，有的酵母种类还能影响葡萄酒的香气、色泽、稳定性和口感等，利用酵母菌种类之间的特性传递可以进行酵母菌种类的有效筛选。在课堂教学过程中，以问题式课程导入的方式首先抛出问题：酵母菌的种类对葡萄酒品质有何影响？引发学生思考，引导学生逐步利用TRIZ 创新理论特性传递进行实验方案设计，制定详细的酿造工艺流程，以小组为单位探讨实验方案的可行性，指导老师起到辅助指导和引导的作用。整个实验分成8 个小组，前4 个小组使用不同种类的单一酵母，后4 个小组使用混合酵母，采用同样的原料进行接种发酵，在发酵的过程中让学生监测每天的发酵现状、温度等，并完成指标测定分析。在完成陈酿后，依据GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》附表葡萄酒的感官评分表进行盲评，包括小组自评、组间互评和指导老师评分。以小组的形式汇报、总结本次实验的收获与不足，让每一位学生在实验过程中都起到主体作用，学生汇报完后指导老师进行点评，发挥主导作用。通过将TRIZ 创新理论特性传递融入课堂教学，让学生真正体验了运用理论知识完成创新实践的乐趣，同时实现个性化教学。TRIZ 创新理论特性传递解决了在葡萄酒酿造工艺中使用单一酵母存在的具体问题，结合所学的专业知识，小组讨论出能够解决问题的方案设计，增强学生学习的主动性，提高学生更好地掌握专业知识和运用专业知识去解决实际问题的能力。

3 TRIZ 创新理论特性传递、分割原理融入课堂教学，培养学生的创新思维和创新能力

依据TRIZ 创新理论分割原理，我们可以将每个实验分为几个关键点，对每个关键点进行分析。依据TRIZ 创新理论特性传递提出问题，找出关键点的优缺点，启迪学生自主思考，增强学生的求知欲和探索欲，促进学生创新思维，针对关键点中的缺点对现有实验内容、实验装置进行补充或改进，达到培养和提升学生创新思维和创新能力的目标。

传统的葡萄酒酿造工艺学实验教学中，实验原料选取均是葡萄，而葡萄酒的酿造工艺是基础，让学生在基础酿造工艺的基础上实现个性化酿造是培养学生创新思维和创新能力的重要体现。近年来，关注与追求果酒的营养和保健功能的消费理念和生活观念日益凸显，复合果酒市场必将迎来新的机遇与挑战。在传统葡萄酒酿造工艺基础上结合TRIZ 创新理论特性传递，以复合水果为原料进行复合果酒的酿造，开展学生个性化实验教学对于提高学生创新能力具有重要的推动作用。在实验教学环节中首先组织小组讨论如何利用TRIZ 创新理论特性传递酿造复合果酒，引导学生主动思考原料的质量要素，并创新性地糅合不同原料的特性互补。实验开展前要求各组学生根据TRIZ 创新理论特性传递表达自己的见解，并根据不同原料特性，创新性地设计不同原料组合的融合工艺，明确目标产品的定位，依据设定的目标产品，设计合理的工艺流程和产品评价指标。针对具体问题展开小组讨论，如不同原料的预处理、不同原料的混合方式、发酵过程的特殊现象、评价指标的检测等。

4 TRIZ 创新理论分割原理构建新的考核评价方式

将TRIZ 创新理论分割原理应用于构建新的考核评价方式，改变传统的以实验报告成绩为主的考核评价方式，将过程考核纳入考核评价体系内，对学生知识点掌握的评价具体化，重点考查学生的实践操作能力和创新能力。依据TRIZ 创新理论分割原理[10]考核评价方式由若干环节组成：预习内容、小组探究、方案设计、实验操作、数据处理、实验报告、总结提升。以小组讨论的形式探究问题，提出实验思路；实验方案完整可行，具有一定的创造性；实验操作注重实验细节，操作过程主动思考影响实验成败的关键环节；数据处理详实，能根据不同的实验结果分析原因，解释在发酵过程中不同测定指标的变化规律；实验报告体现所思所想，能切实将理论知识应用于指导实践；总结提升部分要求学生以小组形式谈谈实验过程中的收获、失误和改进，介绍发现、分析、解决问题的过程，注重学生创新思维的引导。多元化的考核评价方式，体现学生主体地位，让学生能在指导老师的主导作用下，完全融入课堂，注重知识点的领悟和融会贯通，最终达到让每一位同学尽可能地掌握本门课程重要知识点的目的，系统性的考核评价方式大大提高了学生对实验课程的重视程度，激发学生的学习兴趣，提高学习的积极性和参与度，尊重学生的个性化，逐步培养学生解决问题的能力和创新能力。

5 结束语

基于TRIZ 创新理论特性传递和分割原理，改革葡萄酒酿造工艺学实验课程，并践行到实验的各个环节中，使创新性教育在课程中得以展开，学生的创新思维得以激发，让学生能用正逆双向思维分析问题，找出解决问题的方法。TRIZ 创新理论是解决葡萄酒酿造工艺学实验实际问题的科学工具，将创新教育和工程素质能力培养紧密结合，提高学生的创新意识、动手能力、工程素质和就业能力等综合素质，有效推动了葡萄酒酿造工艺学实验的创新教育改革，有助于培养符合新时代要求的创新型复合人才。