郭菁，遼寧科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，副教授，碩士生導(dǎo)師。遼寧科技大學(xué)2019年“移動(dòng)式奪金課堂”優(yōu)質(zhì)課堂獎(jiǎng)獲得者，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)三年多的研究探索中，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)新型教學(xué)戰(zhàn)場(chǎng)，讓學(xué)生在這里能夠最有效學(xué)習(xí)到知識(shí)以及將所學(xué)知識(shí)靈活的進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，采用“5G移動(dòng)式奪金實(shí)踐教學(xué)模式”檢驗(yàn)了課堂教學(xué)效果和教師教學(xué)水平的提高，同時(shí)具備了“5G”、“移動(dòng)式”、“奪金”三大法寶。主持和培育的教學(xué)研究項(xiàng)目-基于五類(lèi)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)的“5G移動(dòng)式奪金實(shí)踐教學(xué)模式的應(yīng)用推廣研究”獲得2019年度校優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)。新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的推廣和實(shí)踐應(yīng)用者。
課程背景
1.時(shí)代要求：高等工程教育是高等教育的重要組成部分，其目標(biāo)是培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的決定作用，高等工程教育是以“應(yīng)用”為其辦學(xué)思想，它所培養(yǎng)的人才必須具備創(chuàng)新能力，而這恰恰是目前我國(guó)工程教育的主要欠缺。面對(duì)21世紀(jì)現(xiàn)代工程對(duì)具備創(chuàng)新能力人才的需求，如何在高等教育工程實(shí)施過(guò)程中培養(yǎng)出一批具備創(chuàng)新能力并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的應(yīng)用型創(chuàng)新人才是高等院校特別是高等工科院校急需研究解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2.學(xué)生特性：我國(guó)工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位不清晰，工科教學(xué)理科化，對(duì)于通識(shí)教育與工程教育、實(shí)踐教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系和區(qū)別存在模糊認(rèn)識(shí)，工程教育與行業(yè)企業(yè)實(shí)際脫節(jié)太大，工科學(xué)生存在綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的缺陷
3.學(xué)術(shù)發(fā)展：構(gòu)建了“TRIZ理論創(chuàng)新方法+專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)+實(shí)際技術(shù)難題=創(chuàng)新的成果”的學(xué)生成才培養(yǎng)體系，形成了具有遼寧科技大學(xué)特色的卓越工程師培養(yǎng)體系。
4.獨(dú)特資源：這門(mén)課給大家講授新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的實(shí)踐與應(yīng)用，從現(xiàn)代工程教育理念出發(fā)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)高等教育理念及教學(xué)方式在培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才過(guò)程中諸多弊端的深入剖析，以TRIZ創(chuàng)新理論為依托，結(jié)合我國(guó)“新工科”背景下高等工程教育特點(diǎn)，以自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的“5G移動(dòng)式奪金實(shí)踐教學(xué)模式”的推廣與實(shí)踐，修正工程教育的過(guò)度學(xué)科化傾向，力求著力培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型工程人才。
課程目標(biāo)
課程作為直接作用于人的教學(xué)媒介，是人才培養(yǎng)的核心要素之一。目前我國(guó)高等工程教育課程體系無(wú)論在知識(shí)結(jié)構(gòu)、課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，還是在課堂教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段上，都存在著一些急需改革和完善的方面。而目前，多媒體及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)過(guò)程提供了極大的幫助，特別是針對(duì)培養(yǎng)人才的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新方法孕育而生的理論和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，極大縮短了人們的創(chuàng)新過(guò)程并提高人們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中的創(chuàng)新效率。以專(zhuān)業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新理論為基礎(chǔ)，與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為工具，理論與實(shí)踐結(jié)合，課程內(nèi)訓(xùn)練與綜合實(shí)踐結(jié)合，構(gòu)建符合現(xiàn)代工程人才培養(yǎng)的課程體系對(duì)于工程技術(shù)人才培養(yǎng)、增強(qiáng)國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。“新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的應(yīng)用與實(shí)踐”這一課程的設(shè)立及運(yùn)行，就是為了高等工程教育中培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的綜合型人才的改革提供一定的理論及實(shí)踐依據(jù)。
課程設(shè)計(jì)原則
課程設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)“基于TRIZ理論的輔助設(shè)計(jì)與人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索”進(jìn)行學(xué)生的授課與培養(yǎng)：
1.設(shè)計(jì)原則一：TRIZ理論與輔助設(shè)計(jì)。
計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（computer aided innovation，CAI）是工程與管理領(lǐng)域的有一個(gè)重要的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，它得益于創(chuàng)新理論，方法的發(fā)展及其和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷融合。本研究所指的計(jì)算機(jī)輔助主要指TRIZ專(zhuān)用計(jì)算機(jī)輔助。TRIZ的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，促使了計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)的誕生。CAI包括科學(xué)的問(wèn)題分析與創(chuàng)新思維方法、問(wèn)題轉(zhuǎn)換與矛盾解決發(fā)明原理，標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題解法與發(fā)明問(wèn)題解決算法等，相對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，具有很強(qiáng)的科學(xué)性和可操作性。另外，不斷成熟的本體論技術(shù)為創(chuàng)新思維擴(kuò)展和基于專(zhuān)利的問(wèn)題分析方法。專(zhuān)利分析。價(jià)值工程和項(xiàng)目管理等理論方法的融入，逐漸形成完善的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)，這些理論構(gòu)成計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
因此，可以說(shuō)計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)CAI是以TRIZ創(chuàng)新理論與方法為核心，包括基于創(chuàng)新思維的問(wèn)題分析與矛盾發(fā)現(xiàn)，基于本體論的創(chuàng)新概念擴(kuò)展、基于TRIZ發(fā)明原理的工程矛盾解決、基于專(zhuān)利的解決方案知識(shí)庫(kù)構(gòu)建、基于價(jià)值工程的方案評(píng)價(jià)，以及專(zhuān)利分析與生成等幾個(gè)方面，它們?yōu)閯?chuàng)新過(guò)程中創(chuàng)新主體能力的提升和創(chuàng)新問(wèn)題的系統(tǒng)解決提供了強(qiáng)大的理論與方法基礎(chǔ)，構(gòu)成了計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新整體解決方案的理論框架。
2.設(shè)計(jì)原則2：創(chuàng)新能力。本課程所指的創(chuàng)新是在學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)科知識(shí)的拓展、發(fā)揮和應(yīng)用。
其含義并不是說(shuō)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都必須由學(xué)校教育完成，并對(duì)各類(lèi)創(chuàng)新思想及創(chuàng)新方法讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械的糅合，要求學(xué)生一并學(xué)習(xí)和不斷創(chuàng)新，而是要求我們教育者，充分認(rèn)識(shí)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新觀(guān)念價(jià)值取向和特點(diǎn)，并同教育對(duì)象的特質(zhì)進(jìn)行有機(jī)整合，在我們的教育教學(xué)中，樹(shù)立“創(chuàng)新觀(guān)”。“創(chuàng)新觀(guān)”是區(qū)別于以知識(shí)為中心進(jìn)行的創(chuàng)新，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。這是當(dāng)前科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展對(duì)教育提出的現(xiàn)實(shí)需要，也是當(dāng)前的高等教育階段課程改革的重要目標(biāo)。
“新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的應(yīng)用與實(shí)踐”課程的指導(dǎo)思想就是要求本科專(zhuān)業(yè)課教師樹(shù)立“創(chuàng)新觀(guān)”，這是當(dāng)今時(shí)代和課程改革對(duì)高校專(zhuān)業(yè)課教師提出的迫切要求，是教育能否真正為社會(huì)建設(shè)和發(fā)展服務(wù)的關(guān)鍵問(wèn)題，也是我們高校專(zhuān)業(yè)課教師必須正視的首要問(wèn)題。課程的主要任務(wù)是構(gòu)建符合現(xiàn)代工程人才培養(yǎng)的創(chuàng)新觀(guān)念和創(chuàng)新思想，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為高校人才培養(yǎng)模式中的重要一環(huán)，直接關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低。不同類(lèi)型的人才培養(yǎng)模式需要建構(gòu)與之相適應(yīng)的創(chuàng)新培養(yǎng)計(jì)劃，方能更好地為社會(huì)培養(yǎng)出所需要的不同層次、不同類(lèi)型的創(chuàng)新人才。課程的最終目標(biāo)是培養(yǎng)一大批具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新觀(guān)念，并能綜合應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論工具和技術(shù)手段，懂經(jīng)濟(jì)、會(huì)管理，兼?zhèn)淙宋纳鐣?huì)科學(xué)知識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)創(chuàng)新人才，解決大學(xué)畢業(yè)生在實(shí)際工作的過(guò)程中，普遍存在的工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力缺乏、創(chuàng)新能力欠缺，知識(shí)面狹窄的問(wèn)題。