[摘 要] 為進一步改革研究生公共基礎(chǔ)課程設(shè)計,建立以TRIZ(發(fā)明問題解決理論)為基礎(chǔ)的研究生課程。調(diào)查分析了15所高校615門研究生課程,闡述了在研究生中開設(shè)TRIZ理論課程的必要性和可行性,并從三個層次說明怎樣開設(shè)TRIZ創(chuàng)新課程,即課程設(shè)置問題、培養(yǎng)研究生獨立解決問題的培養(yǎng)方案和基于TRIZ的研究生公共課程方案。從TRIZ課程內(nèi)容及師資培養(yǎng)兩方面入手,探討解決研究生TRIZ課程的基本問題,為研究生公共課程改革提供參考。
[關(guān)鍵詞] TRIZ;研究生;公共基礎(chǔ)課;教育改革
[中圖分類號] G304 [文獻標(biāo)識碼] A
1 引言
截至2012年4月24日,我國高等學(xué)校已有2 138所,其中東部11省級行政區(qū)擁有926所,占43%,中部8個省級行政區(qū)有688所,占32%,西部12個省級行政區(qū)524所,占25%,教育資源分布表明我國高等教育分布與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。其中具有博士、碩士學(xué)位授予權(quán)的有635所,包含了中科院、中國工程物理研究院等研究機構(gòu),也包含了19家地方社科院和黨校,以及1所職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)。我國已構(gòu)建了以學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型研究生培養(yǎng)為主體,以金融碩士、MBA等專業(yè)碩士教育,名譽博士、工程博士等和“服務(wù)國家特殊需求博士人才培養(yǎng)項目”為補充的多層次學(xué)位體系。
課程教學(xué)是研究生培養(yǎng)過程中的一個重要環(huán)節(jié),課程建設(shè)質(zhì)量直接影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。為進一步提高研究生課程建設(shè)水平,特別是為制訂新一輪研究生培養(yǎng)方案打好基礎(chǔ),厘清研究生各種類型課程的關(guān)系及課程設(shè)計顯得非常重要。而公共基礎(chǔ)課作為重要核心課程,是不同專業(yè)領(lǐng)域研究生的必修課程,在多層次學(xué)位體系下的研究生課程教學(xué)中尤為重要。
研究生教育受到各國普遍重視,如日本提出“更應(yīng)強化研究生培養(yǎng)水準(zhǔn)人才的功能,構(gòu)筑具有國際影響力的充滿魅力的研究生教育”[1],美國海軍研究生院和空軍技術(shù)學(xué)院的大多數(shù)課程計劃都是按照教育技能要求(Educational Skill Requirements)制定的,且實行兩年一度的課程審查[2]。而國內(nèi)研究生培養(yǎng)制度從恢復(fù)高考之后已經(jīng)過很大變革,教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)施更新非???,這使我國研究生教育迅速適應(yīng)社會發(fā)展需要。但是,公共基礎(chǔ)課的改革主要集中培養(yǎng)社會主義新人的價值觀和外語的能力上,而對于創(chuàng)新方法、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新工具的培養(yǎng)卻很少設(shè)置。本文擬從研究生公共基礎(chǔ)課著手,淺析基于TRIZ創(chuàng)新理論的公共課程設(shè)計。
2 公共課程設(shè)計現(xiàn)狀分析
調(diào)研了15所高校的625門研究生課程,其中211高校9所(含985高校5所),主要分為公共課程、學(xué)位基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課四類。目前公共課程設(shè)置主要存在以下兩個問題。
2.1 公共基礎(chǔ)開設(shè)單一
公共課程一般只有兩門課,即外語和自然辯證法,這兩門課程學(xué)分基本占了1/4,學(xué)分從3~4分不等。外語課程開設(shè)多,15所高校設(shè)置的英語類相關(guān)課程據(jù)不完全統(tǒng)計居然已達到29門,而自然辯證法課程對培養(yǎng)社會主義新人,樹立正確的世界觀、價值觀、人生觀非常重要,幾乎所有高校都開設(shè)該課程。
然而從這15所高???,創(chuàng)新課程開設(shè)與創(chuàng)新型國家建設(shè)目標(biāo)還相差甚遠,僅2所各開設(shè)了“創(chuàng)新管理”、“技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略案例研究”,而且前者是管理專業(yè)的基礎(chǔ)課程,后者技術(shù)創(chuàng)新課程。管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新猶如創(chuàng)新型國家建設(shè)的兩個車輪,缺一不可。甚至某高校知識產(chǎn)權(quán)學(xué)院都未開設(shè)技術(shù)創(chuàng)新方面的課程。
2.2 專業(yè)工具類課程重復(fù)
調(diào)研中發(fā)現(xiàn)有的高校在開設(shè)課程開設(shè)重復(fù)而且缺乏創(chuàng)新,比如部分理工農(nóng)醫(yī)類高校學(xué)位基礎(chǔ)課課程同時開設(shè)矩陣論、數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計、應(yīng)用數(shù)理方程、隨機過程等數(shù)學(xué)類課程。甚至某高校為研究生開設(shè)“VISUAL FOXPRO程序設(shè)計”、“C++語言程序設(shè)計”課程,從內(nèi)容上看這些課程在???、本科階段開設(shè)則可,在研究生課程中單獨開設(shè)顯然沒有必要。
還有某高校在計算機學(xué)院開設(shè)“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”、“C#程序設(shè)計”、“C++程序設(shè)計”,“Web設(shè)計”,“網(wǎng)絡(luò)編程”等課程,沒有注重培訓(xùn)學(xué)生的共性知識,而是重復(fù)訓(xùn)練學(xué)生的編程能力。不必讓研究生在有限的學(xué)習(xí)時間重復(fù)學(xué)習(xí)同樣的流程,應(yīng)該花精力培養(yǎng)學(xué)生工具性課程的共性知識學(xué)習(xí),然后讓其自學(xué)。
3 基于TRIZ方法的研究生公共課程設(shè)計
3.1 增設(shè)方法性公共課程必要性
按照建立創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略的要求,在研究生公共基礎(chǔ)課設(shè)置中增加創(chuàng)新方法課程,以彌補目前課程設(shè)置中缺乏創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法的課程。比如說在理工農(nóng)醫(yī)、管理類專業(yè)中,適當(dāng)提供創(chuàng)新方法課程供研究生選課,既增進研究生對技術(shù)創(chuàng)新方法的認(rèn)識,又能夠掌握創(chuàng)新方法工具。
TRIZ作為國家推廣的一種創(chuàng)新方法早已明確[3],其含義為“發(fā)明問題解決理論”(Theory of Inventive Problem Solving),始于1946年偉大發(fā)明家前蘇聯(lián)海軍專利專員阿奇舒勒(Genrich Altshuller)。TRIZ是來源于專利[4-6],主要應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)中,但是也可以應(yīng)用于非科技領(lǐng)域,比如供應(yīng)鏈設(shè)計中[7]。在上世紀(jì)80年代末,隨著一些TRIZ大師移民到歐美、韓日等國,在西方現(xiàn)代信息技術(shù)作用下,TRIZ迅速傳播到全世界[8],應(yīng)用到不同技術(shù)領(lǐng)域。
2005年ETRIA年會上發(fā)布的一個調(diào)查結(jié)果:兩組具有同等經(jīng)驗的工程師,在規(guī)定的時間內(nèi)嘗試解決同樣的問題,學(xué)習(xí)過TRIZ的工程師中68%能找到正確答案,而沒有學(xué)過TRIZ的工程師僅僅2%能找到正確答案[9]。Victor Berdonosov將TRIZ工具應(yīng)到計算機輔助軟件工程系統(tǒng)(CASE)[10]。Ron Fulbright構(gòu)建了商業(yè)領(lǐng)域的40條發(fā)明原理,Darrell Mann升級了沖突矩陣[11]。為了從源頭上推進創(chuàng)新型國家建設(shè),2008年全國推行創(chuàng)新試點省市建設(shè),因此,從國家層面,TRIZ等創(chuàng)新方法已經(jīng)被引入到創(chuàng)新型國家建設(shè)活動中。而研究生是創(chuàng)新活動開展的主要力量,有必要在研究生公共課程中開設(shè)TRIZ等創(chuàng)新方法。
3.2 怎樣開設(shè)TRIZ創(chuàng)新課程
需要設(shè)定科學(xué)的研究生培養(yǎng)目標(biāo),即通過科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)工具的創(chuàng)新學(xué)習(xí),更好地發(fā)現(xiàn)問題、尋求有效地解決問題的途徑、方法和工具,從而更好地促進科技創(chuàng)新和提升自主創(chuàng)新能力。
首先需要發(fā)現(xiàn)問題,即研究生培養(yǎng)過程中公共課程設(shè)置的問題?!疤岢鲆粋€問題往往比解決一個問題更為重要”,“學(xué)貴有疑,小疑則小進,大疑則大進?!蔽覈芯可恼猩?guī)模逐年猛增,2012年招生人數(shù)已達到46萬人,但我國自主創(chuàng)新能力卻一直未與我國專利第一大國身份相匹配。通過TRIZ理論分析,出現(xiàn)這種問題的原因是缺乏必要的培養(yǎng)保障,包括缺乏相應(yīng)專業(yè)或者靜心育人的導(dǎo)師。缺乏培養(yǎng)保障,是因為缺乏科學(xué)規(guī)范、穩(wěn)定的培養(yǎng)方案,隨意設(shè)置熟悉的課程。培養(yǎng)方案不規(guī)范,是因為缺乏創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神,把“己所不欲勿施于人”的理念拋之腦后,急功近利。缺乏創(chuàng)新思維精神,是因為受制于5000年的文化和理念,往往唯命是從、明哲保身、事不關(guān)己高高掛起,導(dǎo)致我們創(chuàng)新課程開設(shè)嚴(yán)重滯后。因果分析如圖2所示,按照TRIZ理論,認(rèn)為文化變遷過程是漫長過程,所以就到此不分析下一層原因了。
其次,培養(yǎng)研究生能獨立提出解決問題的培養(yǎng)方案。創(chuàng)新精神的缺失問題普遍存在,一些研究生往往成績特別好但動手能力差,一些人把應(yīng)付各種任務(wù)作為工作重點,很少去思考為何要做,怎樣做最方便,而是直接模仿,甚至抄襲。如果環(huán)境有所改變,應(yīng)該能充分發(fā)揮主觀能動性,突破思維慣性,獲得思維創(chuàng)新。而缺乏培訓(xùn)方案的問題,的確是與我們的研究生培養(yǎng)水平有關(guān),缺乏科學(xué)合理的培訓(xùn)措施,不能因材施教,不能結(jié)合行業(yè)背景、個人知識背景進行針對性的培訓(xùn)。而缺乏培養(yǎng)研究生獨立解決問題的方案,主要因為缺乏真正指導(dǎo)的導(dǎo)師,缺乏相應(yīng)的實驗條件,缺乏必要的實習(xí)基地。按TRIZ尋找因果鏈上薄弱點的解題思想,培養(yǎng)方案是比較容易解決的,而科學(xué)培養(yǎng)方案是需要由科學(xué)合理的課程及老師支撐的。
最后,基于TRIZ的研究生公共課程培養(yǎng)方案。根據(jù)“通知”精神[2],在高年級本科生、研究生中開設(shè)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技術(shù)的公共課程,適當(dāng)培訓(xùn)和鍛煉其創(chuàng)新思維。開設(shè)這門課程有兩個條件,第一是課程內(nèi)容本身值得開設(shè),第二需要有一定的師資。根據(jù)經(jīng)典TRIZ理論體系和研究生人才培養(yǎng)的需要,并結(jié)合創(chuàng)新型國家建設(shè)的教學(xué)探索,TRIZ課堂教學(xué)內(nèi)容可確定10個一級主題,應(yīng)當(dāng)包括:TRIZ概述、克服思維慣性的方法、功能分析、因果分析、資源分析、技術(shù)矛盾與創(chuàng)新原理、物理矛盾與分離方法、物場模型與標(biāo)準(zhǔn)解法系統(tǒng)、技術(shù)進化法則和發(fā)明問題解決算法(ARIZ)等10個方面的基本內(nèi)容,課時在30~40學(xué)時為限,如圖3所示。下設(shè)二級主題可以25~30個,按照具體內(nèi)容可以適當(dāng)拆分設(shè)置。比如功能模型分析,就需要根據(jù)教學(xué)對象設(shè)定目標(biāo),然后查找效益庫,分析相關(guān)的案例,確定目標(biāo)解決方案。
第二個條件是需要培養(yǎng)一批TRIZ課程的師資,而TRIZ導(dǎo)師的知識面需要廣,專業(yè)以理工農(nóng)醫(yī)學(xué)科為主。因為TRIZ來源于大量專利,需要較好理解各種場、參數(shù)、原則等概念,而且還有較強的科研能力和指導(dǎo)研究生培養(yǎng)的能力。通過大量知識案例、傳道授業(yè),推動基于TRIZ創(chuàng)新方法的研究生公共課程建設(shè),以培訓(xùn)研究生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新工具、創(chuàng)新方法。
4 結(jié)論
研究生公共基礎(chǔ)課作為研究生教育過程中重要的環(huán)節(jié),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新工具掌握的最佳時機。通過對現(xiàn)有研究生公共基礎(chǔ)課程培養(yǎng)方案進行分析,提出了基于TRIZ的研究生公共課程設(shè)計,從開設(shè)TRIZ課程的可行性入手,提出如何開設(shè)TRIZ課程的問題以及對策,為我國高校研究生公共課程改革提出了參考。
參考文獻:
[1]華丹.當(dāng)前日本研究生教育改革及啟示.空軍工程大學(xué)學(xué)報,2008,8(4):95-97.
[2]范玉芳.美軍研究生教育政策概述.外國軍事學(xué)術(shù),2009,7:61-65.
[3]中國科協(xié)、科技部、發(fā)改委、教育部.關(guān)于加強創(chuàng)新方法工作的若干意見[Z].國科發(fā)財[2008]197號.
[4] R.Stratton,D. Mann.Systematic innovation and the underlying principles behind TRIZ and TOC[J].Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 120-126.
[5] Johannes Fresner, Jrgen Jantschgi, Stefan Birkel,et al.The theory of inventive problem solving (TRIZ) as option generation tool within cleaner production projects[J].Journal of Cleaner Production 18(2010) 128-136.
[6] Paul Prickett, Ivan Aparicio.The development of a modified TRIZ Technical System ontology[J].Computers in Industry 63 (2012) 252-264.
[7] Kyubo Kim,Information Infrastruc-
ture for Innovative Product Design Using Semantic TRIZ . A thesis submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Master of Computer Science and Engineering in the Graduate School of the University of Aizu .September 2010.
[8] Imoh M.Ilevbare,DavidProbert,Rob-
ertPhaal.A reviewof TRIZ,anditsbenefitsand
challengesinpractice[J].Technovation 33
(2013)30-37.
[9] http://www.osaka-gu.ac.jp/php/gnaka
awa/TRIZ/eTRIZ/eforum/e2005Forum/eETRIATFC2005Rep/eET RIATFC2005Rep051227.html.
[10] Victor Berdonosov,Elena Redkolisb.TRIZ-fractality of computer-aided software engineering systems.Procedia Engineering 9 (2011) 199-213.
[11] Darrell Mann.Comparing TheClassi-
cal and New Contradiction Matrix Part 1-Zooming Out. TRIZ Journal,May 2004.
作者簡介:王洪建(1976-),男,副研究員,研究方向:TRIZ技術(shù)創(chuàng)新、精密儀器設(shè)計等。