邱金龍 劉紅利 趙輝

[摘 要] 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是一門多學(xué)科交叉，解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問題的應(yīng)用型學(xué)科，培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才創(chuàng)新實(shí)踐能力是國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐。當(dāng)前創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式尚不能完全滿足崗位勝任能力的要求，為了提高學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐能力，探索了TRIZ理論的教學(xué)應(yīng)用模式，提出了建立TRIZ典型案例庫、TRIZ理論與綜合實(shí)踐課程的結(jié)合方法，以及教學(xué)效果評估方法，這對推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)改革和指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐具有一定的價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 生物醫(yī)學(xué)工程;創(chuàng)新能力;教學(xué)改革;TRIZ

[基金項(xiàng)目] 2019年度重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于TRIZ的生物醫(yī)學(xué)工程人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)踐”（193374）;2019年度“十三五”軍隊(duì)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“武器致傷綜合實(shí)驗(yàn)與模擬教學(xué)訓(xùn)練平臺”（4142Z63）

[作者簡介] 邱金龍（1988—），男，重慶人，碩士，陸軍軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院軍事交通傷防治研究室助理研究員，主要從事TRIZ理論和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索研究;劉紅利（1991—），女，重慶人，學(xué)士，陸軍軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)心理系助教，主要從事醫(yī)學(xué)心理學(xué)教育理論及管理工作研究;趙 輝（1977—），男，重慶人，博士，陸軍軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院軍事交通傷防治研究室副研究員，主要從事交通事故損傷生物力學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）33-0037-04? ? [收稿日期] 2021-03-16

一、引言

在國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下，培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新思維，提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，是當(dāng)前高校教學(xué)改革的重點(diǎn)任務(wù)。生物醫(yī)學(xué)工程是綜合工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法，多層次研究人體結(jié)構(gòu)、功能及其生命現(xiàn)象，解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)相關(guān)問題的交叉邊緣學(xué)科。軍隊(duì)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)我軍衛(wèi)勤保障需要和軍事醫(yī)學(xué)的發(fā)展，能夠從事軍事醫(yī)學(xué)電子衛(wèi)生裝備研究、設(shè)計(jì)、管理和維修工作的高級工程技術(shù)人員[1]。從學(xué)科特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)來看，生物醫(yī)學(xué)工程更注重工程實(shí)踐，對運(yùn)用創(chuàng)新方法解決實(shí)際問題的能力有較高的要求。因此，探索教學(xué)方案改革，提升學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)，對培養(yǎng)滿足衛(wèi)勤保障需求的專業(yè)技術(shù)人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

（一）培養(yǎng)目標(biāo)與崗位勝任能力存在差距

我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)通常開設(shè)于醫(yī)學(xué)院校和工科院校，由于教學(xué)資源背景的差異和教學(xué)定位的不同，教學(xué)模式各有特色[2]。生物醫(yī)學(xué)工程作為一門交叉學(xué)科，課程內(nèi)容多、交叉跨度大、技術(shù)發(fā)展速度快，不僅教員備課、授課難度大，學(xué)員能系統(tǒng)理解、掌握所學(xué)內(nèi)容并將理論知識用于實(shí)踐的難度更大。以軍隊(duì)院校為例，學(xué)員除了掌握軍事理論和軍事技能外，還需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)類基礎(chǔ)課程、工程類專業(yè)基礎(chǔ)課程、工程類專業(yè)課程和人文社科類課程，學(xué)員普遍反映所學(xué)內(nèi)容過于龐雜，課程學(xué)習(xí)深度不夠。美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育根據(jù)學(xué)生的興趣和未來發(fā)展規(guī)劃實(shí)施分類培養(yǎng)，畢業(yè)時(shí)可以授予工學(xué)、理學(xué)、工商管理甚至文科學(xué)士[3]。因此，應(yīng)根據(jù)軍隊(duì)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)員的培養(yǎng)目標(biāo)和崗位勝任力的要求，緊緊圍繞提高“能打仗、打勝仗”的能力，整合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，提升學(xué)員的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（二）實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)

生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，同時(shí)對實(shí)踐能力的要求也很高。目前，國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)集中在兩個(gè)階段：一是基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)，二是綜合實(shí)踐課程。基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只是書本知識的簡單重復(fù)，用于檢驗(yàn)已知的結(jié)果是否正確，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ焦袒?，可以檢驗(yàn)理論教學(xué)效果，但不利于激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新思維能力。綜合實(shí)踐課程的重要性體現(xiàn)在使學(xué)生掌握應(yīng)用工程技術(shù)解決實(shí)際問題的基本方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但其存在以下兩個(gè)問題：一是綜合實(shí)踐課程占比較低[4]，二是教學(xué)內(nèi)容陳舊。綜合實(shí)踐課程應(yīng)以具體問題為導(dǎo)向，緊跟生物醫(yī)學(xué)的前沿問題，使學(xué)員在查找資料、思想交流的過程中提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，過于陳舊的選題不利于激發(fā)學(xué)生的潛能。

（三）創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法環(huán)節(jié)

目前進(jìn)行的一些教學(xué)改革，如PBL、CBL、翻轉(zhuǎn)課堂等雖然能有效活躍課堂氛圍進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效果，但并不注重在創(chuàng)新實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生分析問題、發(fā)現(xiàn)矛盾、解決問題的能力[5，6]。在課程教學(xué)中，雖然部分教師會引入“頭腦風(fēng)暴法”“試錯(cuò)法”“5H2W”等創(chuàng)新方法，但這些方法存在效率不高、系統(tǒng)性不強(qiáng)等問題，所以如果能有一套系統(tǒng)性的創(chuàng)新理論，并與課程實(shí)踐相結(jié)合，將有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

三、TRIZ理論概述

“TRIZ”來源于俄文，譯為發(fā)明問題解決理論（Theory of Inventive Problem Solving），是蘇聯(lián)科學(xué)家于20世紀(jì)后期通過對250萬份高水平發(fā)明專利所采用的發(fā)明方法進(jìn)行分析研究，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則所創(chuàng)立的基于知識、面向大眾的解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法學(xué)體系。簡言之，一切發(fā)明、創(chuàng)新都遵循某種原理，此類原理可以從設(shè)計(jì)領(lǐng)域中抽象出來，再應(yīng)用到具體的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，從而指導(dǎo)完成不同的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。TRIZ就是一切創(chuàng)新、發(fā)明問題所遵循原理的系統(tǒng)總結(jié)。TRIZ理論為創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)和解決問題提供了系統(tǒng)的方法工具，能幫助我們系統(tǒng)地分析和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新問題中的技術(shù)矛盾，提供創(chuàng)新思路和方法，提高創(chuàng)新效率和能力[7]。TRIZ理論認(rèn)為創(chuàng)新發(fā)明的核心是解決矛盾，并以此為基本思想，建立起由40個(gè)發(fā)明原理、39個(gè)工程參數(shù)及矛盾矩陣、物理矛盾和四大分離原理等構(gòu)成的理論體系。運(yùn)用TRIZ理論可以幫助我們系統(tǒng)地分析問題，相比“頭腦風(fēng)暴法”“試錯(cuò)法”等傳統(tǒng)創(chuàng)新方法，具有快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)、準(zhǔn)確確定探索方向和打破思維定式的鮮明特點(diǎn)及作用。