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[摘要] 教学改革是高等教育教学工作中的创新活动。为把教学改革引向深入并提高其有效性，我们应该以科学的态度和科学的方法开展教学科研活动。TRIZ是解决发明问题最有力的理论工具。本文以TRIZ理论为基础，分析高校教学改革发展模式，提出了教学改革的目标和途径，并以机械设计基础课程为例探讨了高校教学改革实施方式。
[关键词] TRIZ 高校教学 创新
前言
教育是国家发展的基石。当今世界，知识成为提高综合国力和国际竞争力的决定性因素，人力资源成为推动经济社会发展的战略性资源，人才培养与储备成为各国在竞争与合作中占据制高点的重要手段。我国高等教育为社会主义现代化建设培养了大批高级专门人才，在国家经济建设、科技进步和社会发展中发挥了重要作用。
从当前我国人才的创新意识和创新能力来看，现状堪忧。从发明专利数量来看，中国每年的发明专利量少质低。中国科技人员的数量大约是美国的一倍，但总体创造能力、水平无法与其相比。以平均每万人每年计算，美国有1760多件发明专利，日本有1740多件，德国有1500多件，即使是印度也有440多件，而中国只有10件。
在目前的高等教育教学环境中，无论是教师、学生，还是家长、社会，对教学的过程及其成果的满意度甚低。多年来，我国教学改革取得了不小的成绩，工作做了很多，但是普遍反映整个教改并没有大的突破。反思和分析已有的丰富的教学改革研究成果，可以看到教学改革存在着过多的模仿和重复，教学改革的深度不够。教学改革是高等教育教学工作中的创新活动。自主创新，方法先行。为把教学改革引向深入并提高其有效性，我们应该以科学的态度和科学的方法开展教学科研活动。
发明问题解决理论（TRIZ）是诞生于前苏联的创新理论，目前已与精益生产理论、6西格玛并列为制造业世界级降低成本、保证质量与创新的结构化方法。TRIZ提供了发现问题和解决问题的方法和工具，可以帮助设计人员避免解决问题过程中繁琐的试错工作。近年来，TRIZ已在美国、欧洲、以色列、日本、韩国等许多国家的制造企业应用，解决了大量新产品开发中的瓶颈问题，如波音公司的波音767燃油补给系统创新设计、三星公司显示器技术进化路线制定与实施等。通过应用TRIZ，加速了技术与产品创新的步伐，提升了这些企业的创新能力与市场竞争力。也有学者将TRIZ用于经济、政治、科学、教育等非技术领域中问题的解决。近年来，非技术领域的应用案例不断增多，如Mann构建了商业冲突矩阵并用于企业管理实践；王鑫铝将TRIZ用于大学生课程教学，论述了TRIZ在学生创新能力培养中的作用；魏丽敏分析了高职视觉传达专业建设与教学实施间的冲突，并基于TRIZ提出了解决方案等。
因此，将TRIZ用于高校教学改革具有可行性。本文将借助TRIZ对高校教学改革发展模式进行分析，并探讨TRIZ在高校教学改革中的具体实施途径。
1.基于TRIZ的高校教学改革发展模式分析
1.1 高校教学改革的理想解
理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新设计过程中起着重要作用。产品进化的过程是产品由低级向高级进化的过程，进化的极限状态是最终理想解(IFR)，而进化的中间状态是理想解。理想解有如下的4个特点：消除了原系统的不足之处；保持原系统的优点；没有使系统变得更复杂；没有引入新的缺陷。按照TRIZ 理论，我们需要重新认识我们的教学对象，更多地考虑学生的学习需求；重新审视我们的服务范围和培养目标，我们需要更为细致地对现状进行分析，更好的设计和优化我们的高等教育“理想解”，掌握资源，分析和解决矛盾，从而在深化教学改革的过程中，找到属于我们的“创新问题解决方案”。
我们需要学习创新方法，用创新方法理论来指导我们的教学改革实践。现阶段高校教学的理想解是：“在《高等教育法》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》以及国家相关政策法规的指导下，最大限度地满足社会发展对创新人才的长远需求，最大限度地满足学生的学习需求和成才需求，教师愉快教育，学生愉快学习。”这样的教育环境是我们的理想教育系统，也是我们开展教育教学改革的长远目标，我们的教学改革活动应该围绕着这个目标来展开。
1.2 高校教学改革的途径
TRIZ的一个重要成果是认为创新有级别，产品创新由低级向高级的方向发展，高级别解的产生需要更多的知识。产品的级别还与问题的难易程度、知识来源等有密切的关系。5个创新等级分别为：1级是通常的设计问题或对已有系统的简单改进，设计人员自身的经验即可解决；2级通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进，采用行业中已有的方法即可完成；3级对已有系统有根本性的改进，要采用本行业以外已有的方法解决；4级采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解，解的发现主要是从科学的角度而不是从工程的角度；5级是采用罕见的科学原理导致一种新系统的发明。假如设计人员能按照正确路径，从低级开始，依据自身的知识与经验，向高级方向努力，可从本企业、本行业及其它行业已存在的知识与经验中获得大量的解，有意识去发现这些解，将节省大量时间，降低产品开发成本。
现有的大量教学改革成果有较大的重复性、模仿性，事实上并不能算做是创新，充其量也只是学习和改进，类似于第一级发明。在长期的学习和改进之后，我们应该把教学改革引向深入，真正实现高等教育的创新教改成果，在发明的第二级、第三级上做文章，进行教学结构的改革。所谓教学结构，是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程，所以是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题，而教学内容、教学手段、教学方法的改革则不一定会触动这类根本性的问题。可见，教学结构的改革是更深层次的改革，教学结构改革的意义要重要得多。
2.基于TRIZ的高校教学改革实施探索
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族的创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人材方面肩负着特殊的使命。而我们的教育若不认真改革，培养出来的学生将普遍缺乏创新思维、创新能力，难以承担振兴中华民族的重任，不能很好适应未来的需要。
下面以机械设计基础课程为例，介绍基于TRIZ的高校教学改革实施方式。在机械设计基础课程的教学中，引进并渗透TRIZ理论，鼓励学生创新，并且在课程设计和实验教学中进行改革。通过改革建立学生的创新理念，并通过创新设计树立开拓创新的信心和“终身创新”的理念。
1)优化教学内容,构建具有培养创新能力的教学体系
首先，针对我校非机类各专业特色，改革教学内容。其次，把TRIZ理论融入到机械设计基础课程的教学内容中，通过潜移默化的方式，有目的地培养学生的创新意识、科学思维方式和创新习惯。例如，在讲解齿轮机构的设计及其在生活中的应用时，穿插讲解一些TRIZ理论的相关知识，列举一些TRIZ中与其专业有关的创新例子，让学生在课堂及课后应用TRIZ理论进行思考、讨论启发学生在原有基础上从不同角度思考的创新。
2)基于TR IZ理论构建培养创新能力的实验教学体系
《机械设计基础》实验教学体系需要大力培养学生的创新思维与创新能力。首先，加强综合性和设计性实验的开设，这些实验不再是书本知识的简单重复，只有加入自己的创新思维才能完成实验内容。其次，在实验过程中放手让学生去做，并将TRIZ发明原理直接应用到《机械设计基础》实验的教学体系中。例如，在机构创新组合实验中，可以用TRIZ理论中的组合合并、分割、嵌套、替代等发明原理，解决如何使设计的机构达到机构功能要求的问题。
3)基于TR IZ理论构建培养创新能力的课程设计教学模式
在根据教师给定的课程设计题目学生进行设计的基础上，增加自主研究模式，即学生发现问题→确定题目→搜集资料并制定研究计划→分析资料并实施研究计划→撰写研究报告。自主研究就是学生独立从事和完成某项课题的整个研究过程，包括：提出问题，确定研究课题，开展研究（TRIZ理论的应用），最后提交研究成果(论文或原型)。在这一模式中，问题涉及的范围较广，可以是学生在学习理论时发现的新问题，也可以是他们在社会实践中发现的新问题；问题可以来源于自然界、参考资料，也可以来源于工厂实际。总之，由于学生提出问题的自由性很大，所以，他们具有个性特点的才智可以得到最大限度的施展。从始至终，指导教师似乎都像一个“局外人”在欣赏着自己学生的成长，他们不会直接参与其中，更不会把自己的观点强加给学生，只是在必要时给予一定的技术指导而已。因此，这一模式的实施空间最大、运用范围最广。
4)构建第二课堂，培养学生的创新能力
结合专业优势，构建第二课堂，积极鼓励学生参与教师的课题研究和各级挑战杯的竞赛活动。大学生参与到教师的课题研究中，不仅可以为课题组增添新生力量，而且可以让学生在参与协助科研项目的过程中接触学术发展的尖端知识，增加他们的求知欲和探索欲。在实践的大课堂里，在教师成熟的科研思想的熏陶下，在严肃缜密的科研氛围中，指导学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题，使学生获得在传统式的教学中永远获取不到的宝贵经验和成长体验。通过第二课堂活动，可在丰富学生生活的同时，激发他们的实际创新能力。
3.结论
TRIZ是解决发明问题最有力的理论工具。本文以TRIZ理论为基础，从一种创新性思维方式对高校教学改革发展模式进行分析，确定教学改革的目标和途径，并以机械设计基础课程为例提出了高校教学改革实施方式，为高校教学改革进行了有益地尝试，有待于在实践中检验和完善。
参考文献：
[1] 檀润华．TRIZ及应用[M]．北京：高等教育出版社，2010．
[2] 檀润华，曹国忠，陈子顺．面向制造业的创新设计案例[M]，北京：科学技术出版社，2009．
[3] 科学技术部．“关于加强创新方法工作的若干意见”通知[OL]．中国法律信息网.http://www.law-star.com/cacnew/200807/130020236.htm(2008-07-09)．
[4] 迈克尔 A. 奥尔洛夫著，陈劲，朱凌，郑尧丽等译．用TRIZ进行创造性思考实用指南[M]．北京：科学出版社，2010.
[5] 徐国庆．职业教育原理[M]．上海：上海教育出版礼，2007．
[关键词] TRIZ 高校教学 创新
前言
教育是国家发展的基石。当今世界，知识成为提高综合国力和国际竞争力的决定性因素，人力资源成为推动经济社会发展的战略性资源，人才培养与储备成为各国在竞争与合作中占据制高点的重要手段。我国高等教育为社会主义现代化建设培养了大批高级专门人才，在国家经济建设、科技进步和社会发展中发挥了重要作用。
从当前我国人才的创新意识和创新能力来看，现状堪忧。从发明专利数量来看，中国每年的发明专利量少质低。中国科技人员的数量大约是美国的一倍，但总体创造能力、水平无法与其相比。以平均每万人每年计算，美国有1760多件发明专利，日本有1740多件，德国有1500多件，即使是印度也有440多件，而中国只有10件。
在目前的高等教育教学环境中，无论是教师、学生，还是家长、社会，对教学的过程及其成果的满意度甚低。多年来，我国教学改革取得了不小的成绩，工作做了很多，但是普遍反映整个教改并没有大的突破。反思和分析已有的丰富的教学改革研究成果，可以看到教学改革存在着过多的模仿和重复，教学改革的深度不够。教学改革是高等教育教学工作中的创新活动。自主创新，方法先行。为把教学改革引向深入并提高其有效性，我们应该以科学的态度和科学的方法开展教学科研活动。
发明问题解决理论（TRIZ）是诞生于前苏联的创新理论，目前已与精益生产理论、6西格玛并列为制造业世界级降低成本、保证质量与创新的结构化方法。TRIZ提供了发现问题和解决问题的方法和工具，可以帮助设计人员避免解决问题过程中繁琐的试错工作。近年来，TRIZ已在美国、欧洲、以色列、日本、韩国等许多国家的制造企业应用，解决了大量新产品开发中的瓶颈问题，如波音公司的波音767燃油补给系统创新设计、三星公司显示器技术进化路线制定与实施等。通过应用TRIZ，加速了技术与产品创新的步伐，提升了这些企业的创新能力与市场竞争力。也有学者将TRIZ用于经济、政治、科学、教育等非技术领域中问题的解决。近年来，非技术领域的应用案例不断增多，如Mann构建了商业冲突矩阵并用于企业管理实践；王鑫铝将TRIZ用于大学生课程教学，论述了TRIZ在学生创新能力培养中的作用；魏丽敏分析了高职视觉传达专业建设与教学实施间的冲突，并基于TRIZ提出了解决方案等。
因此，将TRIZ用于高校教学改革具有可行性。本文将借助TRIZ对高校教学改革发展模式进行分析，并探讨TRIZ在高校教学改革中的具体实施途径。
1.基于TRIZ的高校教学改革发展模式分析
1.1 高校教学改革的理想解
理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新设计过程中起着重要作用。产品进化的过程是产品由低级向高级进化的过程，进化的极限状态是最终理想解(IFR)，而进化的中间状态是理想解。理想解有如下的4个特点：消除了原系统的不足之处；保持原系统的优点；没有使系统变得更复杂；没有引入新的缺陷。按照TRIZ 理论，我们需要重新认识我们的教学对象，更多地考虑学生的学习需求；重新审视我们的服务范围和培养目标，我们需要更为细致地对现状进行分析，更好的设计和优化我们的高等教育“理想解”，掌握资源，分析和解决矛盾，从而在深化教学改革的过程中，找到属于我们的“创新问题解决方案”。
我们需要学习创新方法，用创新方法理论来指导我们的教学改革实践。现阶段高校教学的理想解是：“在《高等教育法》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》以及国家相关政策法规的指导下，最大限度地满足社会发展对创新人才的长远需求，最大限度地满足学生的学习需求和成才需求，教师愉快教育，学生愉快学习。”这样的教育环境是我们的理想教育系统，也是我们开展教育教学改革的长远目标，我们的教学改革活动应该围绕着这个目标来展开。
1.2 高校教学改革的途径
TRIZ的一个重要成果是认为创新有级别，产品创新由低级向高级的方向发展，高级别解的产生需要更多的知识。产品的级别还与问题的难易程度、知识来源等有密切的关系。5个创新等级分别为：1级是通常的设计问题或对已有系统的简单改进，设计人员自身的经验即可解决；2级通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进，采用行业中已有的方法即可完成；3级对已有系统有根本性的改进，要采用本行业以外已有的方法解决；4级采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解，解的发现主要是从科学的角度而不是从工程的角度；5级是采用罕见的科学原理导致一种新系统的发明。假如设计人员能按照正确路径，从低级开始，依据自身的知识与经验，向高级方向努力，可从本企业、本行业及其它行业已存在的知识与经验中获得大量的解，有意识去发现这些解，将节省大量时间，降低产品开发成本。
现有的大量教学改革成果有较大的重复性、模仿性，事实上并不能算做是创新，充其量也只是学习和改进，类似于第一级发明。在长期的学习和改进之后，我们应该把教学改革引向深入，真正实现高等教育的创新教改成果，在发明的第二级、第三级上做文章，进行教学结构的改革。所谓教学结构，是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程，所以是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题，而教学内容、教学手段、教学方法的改革则不一定会触动这类根本性的问题。可见，教学结构的改革是更深层次的改革，教学结构改革的意义要重要得多。
2.基于TRIZ的高校教学改革实施探索
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族的创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人材方面肩负着特殊的使命。而我们的教育若不认真改革，培养出来的学生将普遍缺乏创新思维、创新能力，难以承担振兴中华民族的重任，不能很好适应未来的需要。
下面以机械设计基础课程为例，介绍基于TRIZ的高校教学改革实施方式。在机械设计基础课程的教学中，引进并渗透TRIZ理论，鼓励学生创新，并且在课程设计和实验教学中进行改革。通过改革建立学生的创新理念，并通过创新设计树立开拓创新的信心和“终身创新”的理念。
1)优化教学内容,构建具有培养创新能力的教学体系
首先，针对我校非机类各专业特色，改革教学内容。其次，把TRIZ理论融入到机械设计基础课程的教学内容中，通过潜移默化的方式，有目的地培养学生的创新意识、科学思维方式和创新习惯。例如，在讲解齿轮机构的设计及其在生活中的应用时，穿插讲解一些TRIZ理论的相关知识，列举一些TRIZ中与其专业有关的创新例子，让学生在课堂及课后应用TRIZ理论进行思考、讨论启发学生在原有基础上从不同角度思考的创新。
2)基于TR IZ理论构建培养创新能力的实验教学体系
《机械设计基础》实验教学体系需要大力培养学生的创新思维与创新能力。首先，加强综合性和设计性实验的开设，这些实验不再是书本知识的简单重复，只有加入自己的创新思维才能完成实验内容。其次，在实验过程中放手让学生去做，并将TRIZ发明原理直接应用到《机械设计基础》实验的教学体系中。例如，在机构创新组合实验中，可以用TRIZ理论中的组合合并、分割、嵌套、替代等发明原理，解决如何使设计的机构达到机构功能要求的问题。
3)基于TR IZ理论构建培养创新能力的课程设计教学模式
在根据教师给定的课程设计题目学生进行设计的基础上，增加自主研究模式，即学生发现问题→确定题目→搜集资料并制定研究计划→分析资料并实施研究计划→撰写研究报告。自主研究就是学生独立从事和完成某项课题的整个研究过程，包括：提出问题，确定研究课题，开展研究（TRIZ理论的应用），最后提交研究成果(论文或原型)。在这一模式中，问题涉及的范围较广，可以是学生在学习理论时发现的新问题，也可以是他们在社会实践中发现的新问题；问题可以来源于自然界、参考资料，也可以来源于工厂实际。总之，由于学生提出问题的自由性很大，所以，他们具有个性特点的才智可以得到最大限度的施展。从始至终，指导教师似乎都像一个“局外人”在欣赏着自己学生的成长，他们不会直接参与其中，更不会把自己的观点强加给学生，只是在必要时给予一定的技术指导而已。因此，这一模式的实施空间最大、运用范围最广。
4)构建第二课堂，培养学生的创新能力
结合专业优势，构建第二课堂，积极鼓励学生参与教师的课题研究和各级挑战杯的竞赛活动。大学生参与到教师的课题研究中，不仅可以为课题组增添新生力量，而且可以让学生在参与协助科研项目的过程中接触学术发展的尖端知识，增加他们的求知欲和探索欲。在实践的大课堂里，在教师成熟的科研思想的熏陶下，在严肃缜密的科研氛围中，指导学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题，使学生获得在传统式的教学中永远获取不到的宝贵经验和成长体验。通过第二课堂活动，可在丰富学生生活的同时，激发他们的实际创新能力。
3.结论
TRIZ是解决发明问题最有力的理论工具。本文以TRIZ理论为基础，从一种创新性思维方式对高校教学改革发展模式进行分析，确定教学改革的目标和途径，并以机械设计基础课程为例提出了高校教学改革实施方式，为高校教学改革进行了有益地尝试，有待于在实践中检验和完善。
参考文献：
[1] 檀润华．TRIZ及应用[M]．北京：高等教育出版社，2010．
[2] 檀润华，曹国忠，陈子顺．面向制造业的创新设计案例[M]，北京：科学技术出版社，2009．
[3] 科学技术部．“关于加强创新方法工作的若干意见”通知[OL]．中国法律信息网.http://www.law-star.com/cacnew/200807/130020236.htm(2008-07-09)．
[4] 迈克尔 A. 奥尔洛夫著，陈劲，朱凌，郑尧丽等译．用TRIZ进行创造性思考实用指南[M]．北京：科学出版社，2010.
[5] 徐国庆．职业教育原理[M]．上海：上海教育出版礼，2007．