摘? 要：為應(yīng)對信息智能時代的戰(zhàn)爭形態(tài)轉(zhuǎn)變，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮需要的不再是單純的技能型人才，而是對具有創(chuàng)新精神與實踐能力的應(yīng)用型、復(fù)合型人才的需求更為迫切。文章在深入分析TRIZ創(chuàng)新理論及應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探索如何運用TRIZ理論結(jié)合新工科背景促進學(xué)生創(chuàng)新思維模式訓(xùn)練，并以指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)為例，對教學(xué)模式、教學(xué)工具的運用方法進行了驗證，探索了TRIZ理論指導(dǎo)下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：新工科；創(chuàng)新思維；TRIZ理論；應(yīng)用實踐

一、引言

聯(lián)合作戰(zhàn)指揮保障人才的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備過硬的思想政治素質(zhì)、深厚的科學(xué)文化基礎(chǔ)、良好的軍事基礎(chǔ)素質(zhì)和身體心理素質(zhì)，熟練掌握指揮信息系統(tǒng)工程相關(guān)學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、基本知識、基本方法和基本技能，具有較強的系統(tǒng)整合思維能力、推理和解決問題能力、創(chuàng)新實踐能力、語言文字表達能力、溝通協(xié)作能力、領(lǐng)導(dǎo)管理能力，具備良好的發(fā)展?jié)摿Γ軌騽偃螎徫还ぷ?，掌握信息化時代的軍事領(lǐng)域指揮控制活動基本規(guī)律，有效駕馭指控信息系統(tǒng)技術(shù)，引領(lǐng)部隊信息化建設(shè)的高素質(zhì)新型軍事人才。這與TRIZ理論關(guān)于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的理念不謀而合。

TRIZ理論是前蘇聯(lián)科學(xué)家阿奇舒勒1946年通過總結(jié)發(fā)明專利中解決問題的規(guī)律得出的“發(fā)明問題解決理論”。核心思想是遵循客觀發(fā)展規(guī)律，認為各種技術(shù)難題、矛盾、沖突的不斷解決是推動進化過程的動力，以期達到用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多功能的理想狀態(tài)。

經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，TRIZ理論已成為世界公認的指導(dǎo)創(chuàng)新實踐的最佳工具［1］。這套理論在工程技術(shù)領(lǐng)域、管理領(lǐng)域的成功案例證明了發(fā)明和創(chuàng)新是有法可循、可訓(xùn)練的。我國學(xué)者對TRIZ理論的研究雖起步較晚，但現(xiàn)已形成初步的規(guī)模。如在TRIZ創(chuàng)新理論及方法研究方面，趙新軍等結(jié)合大量的工程應(yīng)用案例，從創(chuàng)新思維、技術(shù)問題的識別與分析入手，對創(chuàng)新方法及TRIZ理論進行了詳細分析和論述，在明確和尋找到解決技術(shù)問題關(guān)鍵點的基礎(chǔ)上，應(yīng)用解決工程技術(shù)問題的工具和方法得到可能的解決方案［2］；浙江大學(xué)姚威等人基于相關(guān)創(chuàng)新方法研究及教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)，從問題分析、問題解決、實戰(zhàn)案例三個維度詳細講解了TRIZ的理論和學(xué)習(xí)方法，對TRIZ理論學(xué)習(xí)者提供實踐指導(dǎo)［3］。此外，TRIZ理論對解決問題的有效性不僅在生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域得到證明，在管理、教育領(lǐng)域也是重要的關(guān)注點。於軍從企業(yè)管理角度分析跨界思維的重要性，將跨界創(chuàng)新與TRIZ理論跨界應(yīng)用結(jié)合，提出“TRIZ跨界創(chuàng)新”的思維方式，不僅是TRIZ理論從技術(shù)創(chuàng)新跨界應(yīng)用到管理創(chuàng)新的過程中，也是管理理論的跨界創(chuàng)新，對企業(yè)管理跨界創(chuàng)新起到指導(dǎo)作用［4］；崔佳通過教學(xué)實踐將TRIZ理論應(yīng)用到創(chuàng)新教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系研究中［5］。此外，在創(chuàng)新實踐方面，截至2022年，“TRIZ杯大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計大賽”已舉辦了十屆，吸引了大量的大學(xué)生參與比賽。

TRIZ方法的有效性毋庸置疑，TRIZ在教育領(lǐng)域的發(fā)展是必然的趨勢?，F(xiàn)有的高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)大多依舊以傳統(tǒng)方式講授，對學(xué)生進行創(chuàng)新理論知識的傳授，工科應(yīng)用型高校大學(xué)生的創(chuàng)新思維無法得到有效的培養(yǎng)，而信息化、智能化的技術(shù)風(fēng)潮不僅帶來教育技術(shù)的革新，更給教育理念和體制帶來了深層影響。新工科背景下，學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)問題及指出探索方向的敏銳感知能力，鑒于TRIZ創(chuàng)新理論中突破慣性思維和解決發(fā)明問題的多種方法，與創(chuàng)新思維模式所要求的發(fā)現(xiàn)問題的感知能力、解決問題的開拓能力及發(fā)散思維的原創(chuàng)能力具有很好的契合度，可為教師及學(xué)生提供更加科學(xué)合理地解決問題的方式，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供方法論。

二、TRIZ理論指導(dǎo)的創(chuàng)新思維訓(xùn)練模式設(shè)計

TRIZ是一套理論，更是一種創(chuàng)新思維的方法。TRIZ理論中應(yīng)用創(chuàng)新思維方法解決發(fā)明問題的方法中包含了聰明小人法、“尺寸— 時間—成本法”、九屏幕法、金魚法、最終理想解法［6］，如圖1所示。其中，聰明小人法是對綜攝法進行TRIZ優(yōu)化形成的思維方法，通過對功能實現(xiàn)障礙問題進行形象化建模來轉(zhuǎn)化方案，進而制訂解決問題的方案；“尺寸— 時間—成本法”是一種極限思維方法，通過放大特征尋找特性，雖然解決方案不理想，但不失為一種“腦洞大開”的方法；九屏幕法使得理解問題的角度不再是“點”，而是從橫向縱向兩個角度建立的系統(tǒng)思維分析方法；金魚法源自《漁夫和金魚》的故事，注重邏輯、幻想思維，通過層層發(fā)問逼近答案的方法；最終理想解法不考慮實際限制因素，避免產(chǎn)生思維慣性，可明確方向、雙向思考、產(chǎn)生方案。

在TRIZ創(chuàng)新思維方法的指導(dǎo)下，新工科專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)可從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、問題分析、問題解決、實戰(zhàn)案例五個方面開展步驟化訓(xùn)練，如圖2所示。

發(fā)現(xiàn)問題。在工程領(lǐng)域，創(chuàng)新一般包括“問題創(chuàng)新”和“技術(shù)創(chuàng)新”。問題創(chuàng)新首要的就是具備善于發(fā)現(xiàn)新問題的敏銳度，因此，在創(chuàng)新思維培養(yǎng)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生開放性思考，打破思維慣性，敢于“幻想”。

提出問題。當發(fā)現(xiàn)存在的問題后，如何有效提煉問題也是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要組成部分，新工科學(xué)生可基于TRIZ理論將實際問題轉(zhuǎn)化為TRIZ問題模型，為了達到預(yù)期既定目標，可通過拆分法將長遠目標分解，設(shè)置分段目標，從而樹立學(xué)生克服困難的信心。問題導(dǎo)向和明確目標是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的必要組成部分，高校教育者不僅傳授學(xué)生專業(yè)知識，更應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的創(chuàng)新思維模式。

分析問題。TRIZ理論指出“在沒有理解問題的本質(zhì)前，要不斷對問題進行細化，一直到確定了物理沖突”，愛因斯坦也指出“講清楚了問題，也就解決了一半的問題?！庇纱丝芍饰鰡栴}對解決問題的重要作用。在創(chuàng)新思維培養(yǎng)上，應(yīng)不斷深挖問題的本質(zhì)，指出問題構(gòu)成的組件并分析問題，從而更好地解決問題。

解決問題。TRIZ理論為新工科人才培養(yǎng)提供了大量實用的方法及實踐案例，在尋求解決問題的方法上，教師可針對學(xué)生普遍關(guān)注的社會熱點問題，抽象問題情景，拋出問題及目標，從而引導(dǎo)學(xué)生自主探索知識；設(shè)計回應(yīng)式課堂，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；針對學(xué)生的擅長領(lǐng)域，劃分學(xué)習(xí)小組，因材施教，引導(dǎo)規(guī)劃研究方向，使得學(xué)生能夠發(fā)揮所長；應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)工具激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增加體現(xiàn)現(xiàn)代科技水平和專業(yè)特色的實驗實訓(xùn)課程，利用逆向思維原理，克服慣性思維，幫助學(xué)生靈活運用創(chuàng)新思維方法，引導(dǎo)學(xué)生有意識地進行創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

實戰(zhàn)案例。如何評價學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)情況，教師可通過面向?qū)嵺`檢驗教學(xué)效果，貼近實際的案例化、項目化教學(xué)，以練促學(xué)。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目的在于創(chuàng)造性解決問題的能力培養(yǎng)，在人才培養(yǎng)過程的評價環(huán)節(jié)除了課堂評價、考試測驗等方式外，需要引入用人單位的教學(xué)和評價機制，將課堂教授與實踐鍛煉緊密結(jié)合，從而使學(xué)生更加直觀、形象和深入地理解課堂所學(xué)的知識。

三、TRIZ理論在指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

“指揮信息系統(tǒng)工程”人才培養(yǎng)需求涉及信息、通信、系統(tǒng)工程等多領(lǐng)域知識，是一個典型的交叉型學(xué)科，在新工科人才培養(yǎng)背景下，創(chuàng)新思維要求尤其突出。文章以創(chuàng)新思維模式教學(xué)實施策略為指導(dǎo)，針對指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求進行了實踐，實踐過程從創(chuàng)新思維訓(xùn)練方案、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)模式以及實踐教學(xué)四個方面開展具體工作。

首先，針對指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)的人才能力需求，基于TRIZ理論設(shè)計創(chuàng)新思維訓(xùn)練方案。創(chuàng)新思維教學(xué)要想達到預(yù)期既定的目標，應(yīng)該將訓(xùn)練計劃與教學(xué)過程貫穿學(xué)生成長的每個階段，融入不同的方向、不同的年級［7］。根據(jù)不同階段學(xué)生知識基礎(chǔ)的變化，將訓(xùn)練計劃融入相關(guān)課程的學(xué)習(xí)中，創(chuàng)新思維訓(xùn)練與專業(yè)課程學(xué)習(xí)不是割裂的，不是單獨某一門課的任務(wù)，需要課程體系進行改革。鑒于此，以TRIZ理論為指導(dǎo)，針對指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系進行了設(shè)計，如表1所示。

其次，鼓勵創(chuàng)新的教學(xué)導(dǎo)向、理解TRIZ的師資隊伍以及積極進取的學(xué)生是TRIZ創(chuàng)新思維訓(xùn)練環(huán)境的三大核心要素，可從這三個方面為指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。教學(xué)團隊通過培訓(xùn)、自學(xué)加強TRIZ創(chuàng)新方法的了解，通過引導(dǎo)學(xué)員參與“大學(xué)生創(chuàng)新實踐”“互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽”等拓展項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

再次，運用TRIZ理念設(shè)計創(chuàng)新思維教學(xué)新模式。在創(chuàng)新思維教學(xué)課程中應(yīng)用TRIZ理論中的40條創(chuàng)新原理，可以有效避免傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生參與創(chuàng)新互動的積極性。在課程教學(xué)中引入TRIZ理論，以豐富的案例教學(xué)，能夠啟發(fā)學(xué)生自主思考，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)的發(fā)散性思維，有效拓展大學(xué)生專業(yè)技能，提升學(xué)生的綜合能力，從而有效改進傳統(tǒng)枯燥、被動灌輸?shù)慕虒W(xué)模式。

最后，結(jié)合實際軍事問題，設(shè)計TRIZ實踐教學(xué)模式［8］。利用實踐檢驗學(xué)習(xí)效果對創(chuàng)新教育來說尤為重要，TRIZ理論本身是一門實踐性很強的創(chuàng)新理論，需要大量的練習(xí)才能掌握?？衫谩盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”模式提供的豐富實踐環(huán)境。在課堂上，引入“競賽專題”，以平時作業(yè)的形式參與Kaggle、DC競賽、阿里天池等數(shù)據(jù)挖掘與智能算法競賽平臺等，通過實戰(zhàn)化競賽鍛煉思維技能。在課外，鼓勵學(xué)生參加軍事建模競賽、大學(xué)生創(chuàng)新大賽、互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽等校級、省級乃至國家級的創(chuàng)業(yè)大賽，指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)培養(yǎng)的是懂軍事、懂技術(shù)的復(fù)合型人才，因此，在課外實踐主題方面將結(jié)合部隊的實際需求，從科研項目和部隊一線中發(fā)現(xiàn)、提煉合適的科學(xué)問題，有利于發(fā)揮團隊的科研優(yōu)勢。

在TRIZ方法指導(dǎo)下，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教學(xué)過程中應(yīng)確立以“學(xué)生為主，教師為輔”的培養(yǎng)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。如在教學(xué)實踐項目實施過程中，學(xué)生可能會因為遇到問題而手足無措，這時教師應(yīng)針對性地講解和引導(dǎo)學(xué)生，把握方向，通過學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，從而更好地掌握創(chuàng)新理論。

四、結(jié)語

為實現(xiàn)“科技強軍、人才強軍”的二十大目標，培養(yǎng)新一代能夠快速適應(yīng)時代發(fā)展的指揮控制系統(tǒng)專業(yè)人才，文章應(yīng)用TRIZ理論結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境，提出創(chuàng)新思維模式教學(xué)的實施策略，設(shè)計基于TRIZ創(chuàng)新步驟的創(chuàng)新思維模式教學(xué)，以指揮信息系統(tǒng)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)為案例，對教學(xué)模式、教學(xué)工具的運用方法進行驗證，根據(jù)實踐情況對教學(xué)理論和教學(xué)模式進行優(yōu)化調(diào)整，迭代完善。

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（責(zé)任編輯：胡甜甜）

作者簡介：朱先強（1983—），男，博士，國防科技大學(xué)信息系統(tǒng)工程重點實驗室副研究員，研究方向為指揮控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)脆弱性；郭園園（1993—），女，碩士，國防科技大學(xué)信息系統(tǒng)工程重點實驗室工程師，研究方向為網(wǎng)絡(luò)脆弱性，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；張千楨（1992—），男，博士，國防科技大學(xué)信息系統(tǒng)工程重點實驗室助理研究員，研究方向為大圖數(shù)據(jù)、管理與分析。