時彥林 王真 李爽
摘要 文章以鋼鐵智能冶金技術專業(yè)為例,探討在人才培養(yǎng)模式中,以“構建創(chuàng)新課堂―實施創(chuàng)新項目―參加創(chuàng)新大賽―建立創(chuàng)新型校企合作”的四階段創(chuàng)新模式,循序漸進培養(yǎng)職業(yè)本科學生的創(chuàng)新能力,使學生成為具有一定創(chuàng)新能力的一線工程技術人才。
關鍵詞 TRIZ;職業(yè)本科;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G715文獻標識碼:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2023.6.045
國內高校學生創(chuàng)新教育的主要內容是創(chuàng)新課程。許多高校對創(chuàng)新課程的實施評價等方面做了大量研究。事實證明,以講授理論知識為核心的單一教學方法來開展“創(chuàng)新方法”類教學并不合理,達不到使學習者將創(chuàng)新方法運用于專業(yè)知識、專業(yè)技能的目的。所以,克服創(chuàng)新學習和專業(yè)能力訓練脫節(jié)的問題成為當前創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵問題。職業(yè)本科作為我國職業(yè)教育體系新生的教育模式,如何培育職業(yè)本科學生創(chuàng)新能力也成為研究熱點。
TRIZ是俄文“TeorijzReshenijaIzobreatatelskikhZadatch”的縮寫,其英文全稱是Theory of the solution of Inventive Problem,即發(fā)明問題解決理論。TRIZ理論包括多個系統(tǒng)以及科學而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題的分析方法與解決工具[1]。TRIZ理論對產(chǎn)品的創(chuàng)新是前所未有的,TRIZ的來源及內容見圖1。
TRIZ課程培訓是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法最有效和最直接的方法。除了創(chuàng)新課堂學習外,更要鼓勵學生參加創(chuàng)新項目設計、參加創(chuàng)新大賽和校企合作創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā),循序漸進培養(yǎng)職業(yè)本科學生的創(chuàng)新能力。
1構建創(chuàng)新課堂
在制訂鋼鐵智能冶金技術專業(yè)人才培養(yǎng)計劃時,構建職業(yè)本科創(chuàng)新方法教育課程,滿足專業(yè)學生的創(chuàng)新能力需求。創(chuàng)新方法教育課程內容包括:創(chuàng)新方法課程性質和教學目標;創(chuàng)新方法課程內容和實施方案;創(chuàng)新方法課程的評價標準;創(chuàng)新方法課程與專業(yè)課程相結合。
為了培養(yǎng)和提高學生對創(chuàng)新理論的認識和提高創(chuàng)新方法的應用,對于河北工業(yè)職業(yè)技術大學(以下簡稱“我?!保╀撹F智能冶金技術專業(yè),人才培養(yǎng)方案明確規(guī)定:在第6學期開設“TRIZ創(chuàng)新方法”這門課程,共計24學時。
“TRIZ創(chuàng)新方法”課程的教學內容要優(yōu)化選取,目的是高效率和高質量的教學。主要講授內容見表1。
通過“TRIZ創(chuàng)新方法”學習,學生具備了創(chuàng)新解決問題的思維和步驟。
在學生熟悉了這些原理和步驟之后,能夠更方便地自主進行研究,且能夠預見其新成果。經(jīng)過學習與訓練,學生能夠在傳統(tǒng)思考方法的基礎上產(chǎn)生新的創(chuàng)造性思路,通過TRIZ方法能夠促進創(chuàng)新性思路的訓練培養(yǎng),進而形成運用創(chuàng)新性思路的習慣[2]。
2實施創(chuàng)新項目
在完成創(chuàng)新方法教育課程后,從專業(yè)基礎課到專業(yè)核心課程,從課堂教授內容到課程項目設計,都要有意識地融入創(chuàng)新元素。通過創(chuàng)新項目設計,進行創(chuàng)新過程分析,引導和啟發(fā)學生采用TRIZ知識結合已有專業(yè)知識得到創(chuàng)新結果。
鋼鐵智能冶金技術專業(yè)的專業(yè)核心課程包括“煉鐵生產(chǎn)技術”“轉爐煉鋼技術”“連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)”“冶煉設備維護與檢修”等,要求學生掌握一定的專業(yè)理論知識和操作技能,同時具備一定的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新技巧,為日后參加工作打下基礎。但是,以傳授知識為中心的傳統(tǒng)教學模式很難提高學生的學習興趣,學生主動性不強,達不到讓學生掌握將創(chuàng)新方法融入專業(yè)技能的目的。因此,如何培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力和實踐能力成為一項迫在眉睫的任務。
為了提高專業(yè)課的教學效果,在專業(yè)課教學中可以采用創(chuàng)新項目設計。鋼鐵智能冶金技術專業(yè)的創(chuàng)新項目設計包括冶金企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),學生通過創(chuàng)新項目設計過程分析和應用,可以總結如何描述待解決的問題,如何探索發(fā)明原理,如何得到76個標準解法,如何建立物質—場模型,如何應用分離效應,如何結合專業(yè)知識并進行可行性分析后最終得到創(chuàng)新結果。
幾年中,在煉鐵、連鑄和煉鋼方向,教學團隊整理、收集了近30個TRIZ創(chuàng)新項目設計實例,學生的創(chuàng)新方法實際應用技能得到鍛煉[3]。
表2列舉創(chuàng)新項目設計在冶金專業(yè)領域應用(p144)。
3參加創(chuàng)新大賽
創(chuàng)新大賽給大學生的創(chuàng)新能力提供了展示的舞臺。通過“以賽促學,參賽成才”的培養(yǎng)模式,促進技能型創(chuàng)新人才的成長。學中做,做中學,在實踐中促進創(chuàng)新方法技能的掌握和提高。鼓勵和指導學生參加省和國家創(chuàng)新方法大賽。
通過構建創(chuàng)新課堂培訓、實施創(chuàng)新項目訓練,學生基本掌握了TRIZ創(chuàng)新理論和方法。學校通過進一步集中培訓、進行校級創(chuàng)新方法大賽,為學生參加省和國家的創(chuàng)新方法大賽提供和創(chuàng)造條件。我校鋼鐵智能冶金技術專業(yè)學生作品《基于TRIZ理論的連鑄鋼包自動開澆工藝創(chuàng)新設計》《基于TRIZ理論的核電站高能管道甩擊防護裝置設計》《基于TRIZ理論的高壓CO2冷卻潤滑加工工藝及設備開發(fā)》《解決破壁機自動清洗不徹底問題》《改善“華龍一號”核島輻射區(qū)遠傳機構安裝困難問題》在2022年11月22日結束的,由中國科學技術協(xié)會、科學技術部主辦的第十屆中國TRIZ杯大學生創(chuàng)新方法大賽總決賽中獲得高職高專類全國二等獎,特別是學生作品《基于TRIZ理論提高轉爐煉鋼廢鋼比》獲得了有眾多雙一流高校參賽的工藝改進類全國二等獎。
4建立創(chuàng)新型校企合作
4.1共同開發(fā)專利和轉讓專利
學生通過創(chuàng)新課堂學習、創(chuàng)新項目設計、參加創(chuàng)新大賽和專業(yè)課程學習,初步掌握TRIZ創(chuàng)新方法,在頂崗實習中利用冶金領域的創(chuàng)新題目,進行實際項目的設計,并與企業(yè)共同申報專利和共同參加大賽。在第十屆中國TRIZ杯大學生創(chuàng)新方法大賽中,我校鋼鐵智能冶金技術專業(yè)學生和石家莊巨力科技股份公司共同開發(fā)了發(fā)明專利和使用新型專利各一項,為取得總決賽中全國二等獎打下基礎,達到了協(xié)同育人、合作共贏的目的。另外兩項使用新型專利轉讓給石家莊鋼鐵股份有限公司,達到產(chǎn)教融合。
4.2頂崗實習解決實際問題
鋼鐵智能冶金技術專業(yè)學生頂崗實習在大型冶金企業(yè)中,實習內容將TRIZ創(chuàng)新理論與實踐性很強的工藝部分以及不斷更新、改進的設備和操作方法緊密結合起來,實現(xiàn)專業(yè)技能與理論知識的綜合訓練。通過此頂崗實習不僅增強了學生對專業(yè)知識的掌握,還有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
4.3畢業(yè)設計助力創(chuàng)新能力提高
為了進一步提高學生創(chuàng)新能力,畢業(yè)設計中我們可以改變以往的設計題目,題目限于鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場題目,均與創(chuàng)新有關。例如“TRIZ理論在煉鐵生產(chǎn)中應用的研究”“TRIZ理論在煉鋼生產(chǎn)中應用的研究”等,目的是進一步提高學生應用TRIZ理論的能力。日后學生進入工作崗位后,已經(jīng)基本具有利用TRIZ創(chuàng)新理論進行發(fā)明創(chuàng)造的能力,有助于他們在今后的工作中自覺地應用TRIZ理論去解決實際生產(chǎn)中遇到的問題。
5結語
綜上所述,我們實現(xiàn)了:①育人思路創(chuàng)新:將TRIZ理論等創(chuàng)新方法深度融入職業(yè)本科院校專業(yè)人才培養(yǎng)體系。以專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課知識與創(chuàng)新方法基本理論的融合為主體思想,構建創(chuàng)新方法課程。②育人方法創(chuàng)新:以創(chuàng)新方法應用能力產(chǎn)出為導向,構建“構建創(chuàng)新課堂—實施創(chuàng)新項目—參加創(chuàng)新大賽—建立創(chuàng)新型校企合作”的四階段創(chuàng)新模式。循序漸進培養(yǎng)職業(yè)本科學生的創(chuàng)新能力,成為具有一定創(chuàng)新能力的一線工程技術人才。③育人模式創(chuàng)新:將創(chuàng)新方法融入產(chǎn)教融合機制建設,構建職業(yè)本科產(chǎn)教融合實踐育人新模式。
基金項目:2022年河北省職業(yè)教育科學研究“十四五”規(guī)劃課題“職教本科學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究——鋼鐵智能冶金技術為例”(JZY22305)。
參考文獻
[1]謝里陽.現(xiàn)代機械設計方法[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.
[2]江帆,王春,王一軍.基于TRIZ理論和研究性學習的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].科技信息,2009(16):36-37.
[3]魏繼業(yè),趙劍莉,傅駿.基于TRIZ導向的《煉鐵工藝》教學方法探討[J].亞太教育,2016(7):163-164.