傅云峰 胡新華

【摘 要】 針對當前高等院校工科類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械制造與自動化專業(yè)通過開展基于TRIZ的項目導(dǎo)師制創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐，實行“創(chuàng)新課堂、交叉學(xué)科”的課程體系、推進創(chuàng)客教育在導(dǎo)師制的應(yīng)用、引入TRIZ理論創(chuàng)新工具、鼓勵學(xué)生參加學(xué)科技能競賽、申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題等主要環(huán)節(jié)在內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施路徑，實踐結(jié)果顯示這一機制有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

【關(guān)鍵詞】 TRIZ；導(dǎo)師制；創(chuàng)新人才；培養(yǎng)實踐

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。當前在全球范圍掀起了新一輪的工業(yè)轉(zhuǎn)型升級競賽。[1]科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)成為工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的核心競爭力。人才戰(zhàn)略是決定國家經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵因素，核心是創(chuàng)新型人才。[2]高等院校肩負著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，加強培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力已經(jīng)成為當前高校工科類專業(yè)教學(xué)與改革的前沿課題。機械制造與自動化專業(yè)是典型的工科類專業(yè)，機械創(chuàng)新設(shè)計是一項發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力、確定設(shè)計方案、完成設(shè)計圖紙、開展樣機制作的實踐活動。[3]創(chuàng)新方法是創(chuàng)新思維、創(chuàng)新設(shè)計的前提和鑰匙，現(xiàn)代工程創(chuàng)新設(shè)計方法有很多，如俄國的TRIZ理論、德國Beitz的工程設(shè)計學(xué)、美國Sul的公理化設(shè)計理論等。相對于其他設(shè)計方法，TRIZ理論作為一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法學(xué)，具有較高的可操作性和實效性，得到了大力推廣和應(yīng)用。

一、TRIZ理論

TRIZ（俄文：теории решения изобрет-ательских задач），意為“發(fā)明問題解決理論”，是由前蘇聯(lián)專家Genrich Saulovich Altshuller及其領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過對全球250萬件高水平發(fā)明專利進行分析和提煉之后，總結(jié)出來的指導(dǎo)人們進行發(fā)明創(chuàng)造、解決工程難題的系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法學(xué)。[4]TRIZ理論的主要工具包括沖突矩陣法、76個標準解、ARIZ、40個發(fā)明原理、39個通用工程參數(shù)等。自從Altshuller提出TRIZ理論，六十多年來很多學(xué)者對其進行了研究、發(fā)展和進化。Remy Houssin等通過建立一種定性評價矩陣的方法，[5]實現(xiàn)一種自適應(yīng)的TRIZ方法，以幫助設(shè)計師做出更加合理的決定。TRIZ理論已經(jīng)在全球引起廣泛的關(guān)注和研究。德國的世界500強企業(yè)，如西門子、寶馬等公司大量運用TRIZ理論，同時成立專門的機構(gòu)負責(zé)TRIZ理論的培訓(xùn)和應(yīng)用。在工程創(chuàng)新教育中引入TRIZ創(chuàng)新理論方法同樣已成為高等院校工科類專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的熱點課題。廣州大學(xué)的江帆通過比較耦合式TRIZ工程創(chuàng)新教育模型與融入式TRIZ工程創(chuàng)新教育模型，得出了融入式TRIZ工程創(chuàng)新教育模型更能體現(xiàn)TRIZ理論與創(chuàng)新教育融合的結(jié)論。[6]

二、高校創(chuàng)新教育現(xiàn)狀分析

高校作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要場所，一直不遺余力地采取各種措施提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，如開展科技創(chuàng)新項目、舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座、組織科學(xué)技術(shù)競賽活動等。這些措施在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，但是仍存在一些問題。第一，重結(jié)果，輕過程。學(xué)校的評價體系把創(chuàng)新的重點放在了活動舉辦或者科技比賽的結(jié)果上，而輕視了指導(dǎo)老師在項目和比賽指導(dǎo)過程中發(fā)揮的重要作用。第二，缺乏創(chuàng)新方法與工具。當今社會經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的價值取向偏好，導(dǎo)致缺少對學(xué)生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練，缺乏有效的創(chuàng)新方法和工具作為引導(dǎo)。第三，缺少創(chuàng)新課程與交叉學(xué)科?，F(xiàn)有的專業(yè)課程教學(xué)體系在知識的呈現(xiàn)和表述上相互孤立，缺少橫向、縱向交叉滲透，容易形成學(xué)生在不同課程學(xué)習(xí)過程中的“知識孤島”。

三、TRIZ理論在項目導(dǎo)師制中的探索與實踐

針對高校在工科類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械制造與自動化專業(yè)，通過開展基于TRIZ的項目導(dǎo)師制創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐，以探索TRIZ理論在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中的應(yīng)用與成效，具有實踐指導(dǎo)意義和教學(xué)研究意義。

1、設(shè)置“創(chuàng)新課堂、交叉學(xué)科”的課程體系，凸顯創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)

機械制造與自動化專業(yè)在設(shè)置《工程圖學(xué)》、《工程力學(xué)》、《機械原理》、《機械設(shè)計》等課程的基礎(chǔ)上，添加了“科技創(chuàng)新能力模塊”課程，包括：《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計》、《創(chuàng)新與專利申請》等課程。再通過設(shè)置綜合性項目課程，對創(chuàng)新能力和工程實踐能力進行“小循環(huán)”培養(yǎng)。設(shè)置《機械工程項目綜合訓(xùn)練》、《工藝實習(xí)及夾具設(shè)計》兩門課程對機械設(shè)計能力和制造工藝能力兩項能力的融合進行“小循環(huán)”培養(yǎng)，最后通過《專業(yè)創(chuàng)新實踐》、《頂崗實習(xí)》、《畢業(yè)綜合實踐》對綜合能力進行“大循環(huán)”培養(yǎng)?！岸嘀匮h(huán)”的“創(chuàng)新課堂、交叉學(xué)科”的課程體系，緊緊圍繞機械制造與自動化專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實踐能力的提升為目標開展教學(xué)，構(gòu)建符合工程教育特點的多元同心課程教學(xué)模式。

2、推進創(chuàng)客教育在導(dǎo)師制的應(yīng)用

結(jié)合機械制造與自動化專業(yè)領(lǐng)域特點，通過將導(dǎo)師工作室或項目部整體搬遷與改造，按畢業(yè)生主要就業(yè)崗位方向，搭建智能加工島、自動化裝備制造島、機器人創(chuàng)意島、創(chuàng)意工具坊等創(chuàng)客空間，滿足學(xué)生按方向選擇創(chuàng)客空間的需求。引入創(chuàng)客文化元素，在每個創(chuàng)客空間都設(shè)置會客區(qū)、討論區(qū)、加工區(qū)、存儲區(qū)、作品展示區(qū)等，營造創(chuàng)客空間環(huán)境。在課程教學(xué)過程中基于趣味性、綜合性、挑戰(zhàn)性、新穎性、共享性精心設(shè)計創(chuàng)客項目。推行創(chuàng)客項目活動軌跡管理，學(xué)生教師人手一冊《創(chuàng)客教育軌跡管理手冊》，全程記錄創(chuàng)客項目活動中的相關(guān)信息，如創(chuàng)新點子、方案簡圖、討論記錄等。

3、引入TRIZ理論創(chuàng)新工具，提供產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法

產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計存在有效的創(chuàng)新設(shè)計工具和方法。導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新項目的過程中，學(xué)生對設(shè)計項目都滿懷熱情，但是遇到具體問題時往往不知所措、無從下手。因此引人TRIZ理論的創(chuàng)新工具（沖突矩陣、40個發(fā)明原理、39個通用工程參數(shù)等）來解決專利沖突和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。TRIZ理論運用創(chuàng)造性的思維把沖突徹底消除。從具有發(fā)明性專利中提煉出的解決沖突或矛盾的“40個發(fā)明原理”，可以為學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計過程中遇到的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新困境和不知如何施展等困境提供一種解決技術(shù)矛盾的方法和途徑。

4、實行“導(dǎo)師管理、組長負責(zé)”的項目成長路徑

學(xué)生的成長路徑基于項目的開展與實施過程，指導(dǎo)老師為團隊指引方向。項目導(dǎo)師制是一種以學(xué)生為主體、項目為載體、導(dǎo)師為輔導(dǎo)的構(gòu)成形式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，進而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力和協(xié)作、創(chuàng)新、探索的團隊精神。項目以市場調(diào)研和專利沖突分析為基礎(chǔ)，一般以小型機電產(chǎn)品的設(shè)計、制作為主。項目具體環(huán)節(jié)一般應(yīng)包含方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣設(shè)計、工藝編制、零件制作裝配等。

5、鼓勵學(xué)生參加學(xué)科技能競賽和申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題，提高成果轉(zhuǎn)化

一方面，鼓勵學(xué)生參與導(dǎo)師的科研項目，通過分析實際項目問題，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論發(fā)現(xiàn)矛盾、解決問題。另一方面，鼓勵學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，利用TRIZ理論分析問題、設(shè)計作品，以提高作品的創(chuàng)新性和競爭性。項目的最終環(huán)節(jié)需要學(xué)生完成專利申報、作品設(shè)計說明書或論文撰寫等，以保護知識產(chǎn)權(quán)。

四、改革實踐成果

通過設(shè)置“創(chuàng)新課堂、交叉學(xué)科”課程體系，在項目導(dǎo)師制創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，引入TRIZ理論的創(chuàng)新工具，提供產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法，金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械制造與自動化專業(yè)探索出了一條導(dǎo)師制工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式與方法。2017年項目導(dǎo)師制參與學(xué)生的創(chuàng)新成果顯著，學(xué)生參加全國工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用競賽獲二等獎、浙江省大學(xué)生工業(yè)設(shè)計競賽獲一等獎、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲二等獎、大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計競賽二等獎等各類國家級、省級競賽獲獎15項。學(xué)生作為項目負責(zé)人主持浙江省大學(xué)生“新苗人才計劃”4項，學(xué)生作為第一發(fā)明人申報專利12項等。

五、結(jié)語

金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械制造與自動化專業(yè)，以提升學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力為宗旨，開展基于TRIZ的項目導(dǎo)師制創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革與探索。在項目導(dǎo)師制實施過程中，實行“創(chuàng)新課堂、交叉學(xué)科”的課程體系、推進創(chuàng)客教育在導(dǎo)師制的應(yīng)用、引入TRIZ理論創(chuàng)新工具、鼓勵學(xué)生參加學(xué)科技能競賽、申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題等主要環(huán)節(jié)在內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施路徑。實踐結(jié)果顯示，通過開展基于TRIZ的機制專業(yè)導(dǎo)師制創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，學(xué)生取得的成果顯著。該創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革與探索具有一定實踐指導(dǎo)意義和教學(xué)研究意義，也可為高職院校機械類專業(yè)或其他工科類專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)和發(fā)展提供有益借鑒。

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