基于TRIZ专创融合课程的人才培养策略研究_胡辰.pdf

收稿日期:2022613基金项目:本文系 2020 年度江苏省教育厅办公室“江苏高校哲学社会科学研究”阶段性研究成果(项目编号:2020SJA2019);2021 年度扬州工业职业技术学院校级教育教学改革项目阶段性研究成果(项目编号:2021XJJG44)。作者简介:胡辰(1988)，男，江苏扬州人，讲师，研究方向:教育教学。基于 TIZ 专创融合课程的人才培养策略研究胡辰(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225000)摘要 近年来“大众创业、万众创新”的口号掀起了“双创”创新创业教育的浪潮，创新教育已经在高职教育中占有了一席之地。但是创新教育和专业教育融合割裂现象严重，这对学生创新思维的培养极为不利。全方位的“专创融合”为创新创业课程面向全体学生、融入人才培养全过程提供了一种可行的解决方案。本文从当前专创融合中存在的问题进行了研究，总结了当前的专创融合中的显著问题，提出了基于课程内容重塑、教学方法重构以及考核标准重建为要点，融入 TIZ 的创新理论融入专业课程的人才培养策略。在理论研究的基础上，本文以学校专业核心课程 汽车底盘构造与维修 为例，对该策略下该课程的专创融合实践举措进行了具体阐述。本研究可以为同类的专创融合课程的实践提供参考。关键词 TIZ;创新理论;专创融合;人才培养;汽车底盘;课程设计 中图分类号G71 文献标识码A 文章编号 2096711X(2023)08008003doi:103969/jissn2096711X202308030 本刊网址http:/wwwhbxbnet引言随着汽车行业特别是新能源汽车和智能网联汽车的高速发展，汽车专业特别是新能源汽车和智能网联汽车专业近年来也成了热门专业。然后高职汽车专业随着近年来汽车产业的迅速发展更新变化很快，结构和维修方法日新月异，对高职院校的汽车专业人才创新能力的要求越来越高。因此，如何培育具备过硬的专业技能和创新能力已成为高职汽车专业人才培养必须面对的课题。面对科技的不断变革和升级，企业技术技能和创新的要素结合越发紧密。包括高职院校在内的大学生群体的职业能力培养，特别是紧密结合专业的创新能力培养成为研究和讨论的热点问题。2015 年，国务院明确将全面深化高校双创教育改革，关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见 明确提出要促进专业教育与双创教育有机融合，重构和开发专业课程的双创教育资源，全面增强学生的创新精神、创业意识和双创能力。该文件的出台为大学生专业创新能力的培养指明了方向，即通过专业和创新的全方位融合课程为学生创新能力培养播下种子。要培养具有创新精神、创业意识和创新创业能力的专业人才，要求将创新创业教育融入专业课程的全过程，使专业教育与创新创业教育深度融合。因此研究探讨适合专业课程建设实际的创新创业教育融入路径非常必要。一、当前专创融合存在的问题(一)内容衔接不充分当前高职院校普遍存在创新创业教育和专业教育融合程度不高的问题，创新教育和专业教育内容成为两个独立的培养路线，专业教育通常为延续的传统结合原理认知等教育，而创新教育则多为一些创新理念等，两者往往互相不关联，各自成为一个独立体系。综合分析各个学校的情况，形成这样的专业和创新分离的现象主要有以下两个方面原因:一是创新创业教育开设的创业类课程培养内容多限于与创新相关的理论。这些课程往往是通识类的创新教育课程，不同专业讲授相同的创新知识和创新案例。这些课程的编制往往由专门负责创新能力培养的部门或者老师编著，一般不依据固定的专业。但是从学生学习的角度看，学生往往会感到和自己的专业无关，从而导致学习动机不强、学习效果差等显著问题，实际上也降低了创新能力培养的效果。另一方面，虽然专业课程改革创新的呼声很高，但是原有专业课程的教学内容和方法变革难度较大，有些课程虽然定位于专创融合课程，实际依旧是专业课程的内容。形成这样的问题，一方面是专业教师缺乏融入创新理论的课程改革的动力，同时也因为缺乏可参照的专创融合的实施路径和具体案例，部分教师不清楚如何去改革相关课程。(二)教学效果不佳由于专创融合的缺失，导致当前专创融合课程教学方式较为陈旧，大部分课程只是更换了承载知识的载体，而创新创业教育中很多鲜活的教学方式方法没有被合理地运用。传统课程的教学方法在新的专创融合课程中延续，造成了当前专创教学的和专业课程的同质化，新时代的学生往往无法激起他们的学习热情，其教学效果往往是无效或者是低效的。二、国内外专创融合研究情况为推动专创融合的发展，教育部在 2019 年的创新创业教育改革示范高校建设工作中，强调要把创新创业教育贯穿人才培养全过程。在该方针的指引下，国内也展开了很多探索。具体包括以下方面:一部分研究着眼于专业课程的全方位重塑，如深圳职业技术学院曾秀臻，以“经验为基础”的建构主义理论出发，运用“泰勒原理”从课程目标、课程内容、课程实施与课程评价四个方面，阐述了“专创融合”课程的实施路径。另一部分研究从双创在学生能力培养方面的优势着手，以培养全面能力为要点。如江苏经贸职业技术学院王志凤提出要立足学生专业、就业、长远发展的需要，基于“专创融合”，重构“三线两创新”(专业技能线、双创能力线、理念方法线、教法和学法创新)的专业课程内容体系，突破人才培养薄弱环节，全面提升人才培养质量。此外，还有一部分研究学者从理念认知、课程改革、实践平台、师资队伍、体制机制等方面分析了当前专创融合的主要困境，在人才培养目标、课程、专业、实践、教师、组织目标08湖北开放职业学院学报(2023)第 36 卷第 8 期总第 342 期等方面多角度进行了研究。在美、英等强国，创新与创业教育作为一种国家层面的战略，通过深入创业教育增强创业意识并使之能更好地适应不确定和无法预测的世界。其理论研究也不断深化，如Fayolle 提出了把创业教学与其他学科特别是教育科学学科以及创业者自身创业经历(他们如何解决问题)结合起来，强调创业教学与其他学科专业教学相结合，对创业教育中的学术知识和科学知识以及不同的政策(来自不同学科)采取一种批判和反思的方法。英国大学注重通过研讨教学和实践训练将创新思维融入专业课程。所有专业课程基本上没有统一教材，但各主讲教师会提供具有特色、详细的教学大纲，老师对前沿的科技发展、最新的科学技术等非常重视，经常通过研讨启发和引导学生学习和思考。每堂课后教师都要安排 23 次讨论课。三、TIZ 理论融入专业课程路径TIZ 理论是一套比较成熟的创新理论，其核心是解决矛盾，并以此为基本思想，建立起由 40 个发明原理、39 个工程参数等构成的理论体系。TIZ 理论总结出了创新发明的一般性规律，并且按照这样的规律，我们也可以在需要的领域进行创新。因此，在专创融合课程的改革中，我们的创新理论选择了 TIZ 这一创新理论。我们仔细分析了汽车专业的相关课程，选定汽车底盘构造与维修 作为导入 TIZ 理论的课程。之所以选择该课程，一是因为汽车底盘构造与维修课程是汽车维修、新能源汽车、汽车制造等大部分汽车类专业的专业基础课程，结合TIZ 理论的创新教育培养的受众面广;二是因为该课程中包括很多的创新元素，以汽车底盘构造与维修章节中车轮为例，车轮结构从木质轮胎到实心橡胶轮胎，到有内胎充气轮胎，到无内胎轮胎，到低压防爆胎等结构变化。这些结构的创新发明过程和 TIZ 理论中提出的发明创造原理、39 个工程变量等思想相当符合，因此对于融 TIZ 理论进入专业课程非常有利。(一)课程内容重塑应用 TIZ 八大进化法则审视现有技术方案，以往的单纯的结构介绍可以转化为结构进化研讨。以汽车底盘构造与维修章节中车轮为例，车轮结构从木质轮胎到实心橡胶轮胎，到有内胎充气轮胎，到无内胎轮胎，到低压防爆胎等结构变化。单纯的讲解学生觉得枯燥，如果结合 TIZ 的理论，从探讨研究的角度重修省视技术方案，在加深专业的学习兴趣和学习效果的同时，也传授了学生 TIZ 创新理论和方法。结合 TIZ 工具结合汽车底盘的专业知识进行发明创新。TIZ 本身提供了如 39 个工程变量、40 个发明原理等都可以为学生的创新发明提供思路，由于汽车底盘不论是构造还是维修，其发展均较为迅猛，不论是结构的创新还是维修方式方法的创新层出不穷，因此学生可以在结构和维修方法上不断产生创新发明。(二)教学方法重构由于 TIZ 的创新教育的引入，教学内容发生变化的同时教学内容也需要重构。需要探索合理运用任务引导、项目驱动、头脑风暴等互动式教学策略，使得教学方法和对应创新项目和任务的内容相互匹配。同时由于创新教育的引入，课堂时间的安排也需相应调整。因此需要对课前、课中以及课后的具体教学环节和方法进行重新设计。(三)考核标准重建虽然现在为数不少的院校已经不再将考试作为学生成绩的唯一指标。但是对学生的考核重点仍然局限在平时出勤、作业、问题回答等传统内容上。而由于创新创业教育的引入实际上增加了学生学习的范畴，其学习效果也和传统专业课程不同。因此需要结合创新课程的特点，重新建立考核标准，比如引入专利、论文等创新成果，也可考虑结合学校或省市各类创新类比赛的参与和获奖等作为平时成绩的一部分。四、实施案例为了更好地阐述 TIZ 理论融入专业课程的方法，下面对 汽车底盘构造与维修 中的“悬架”任务中创新教育融入的情况做简要描述。(一)课前环节打好专业基础在课前环节，可通过云班课等学习平台发布课前任务，做好任务引导环节。学生接到学习任务后，提前查看书本或可通过中国 MOOC 等视频资源进行学习。通过提前布置任务，学生提前预习，使他们在上课前就初步掌握悬架的构造与原理，并初步掌握汽车悬架的构造、原理和故障检修方法。(二)课中环节做好创新引导在课中环节，我们通过引入前沿知识，如空气弹簧、主动控制悬架等，为学生们创新拓展思路激发灵感。通过项目驱动、头脑风暴等互动式教学策略中，课程双向结合 TIZ 等创新工具和底盘悬架等专业知识进行发明创新。我们将双创理念引入课堂，学生运用思维导图、TIZ 理论等进行发明畅想:在该任务讲授过程中，首先运用 TIZ 理论，列出 39 个常见的工程变量，让学生在变量中选出自己的创新变量，其中每一个变量都是潜在的发明创新点。可以运用头脑风暴法，让他们将自己的选择贴在头脑风暴树上，并说出选择的理由。以选择“22 能量的损失”的同学为例，需要让其阐述具体选择的原因。如认为传统的悬架的振动能量通过热能耗散是一种能源浪费，选择 22 是希望发明一种可以实现振动能量回收的悬架等。接着可再次头脑风暴，让大家列举了可以实现能量回收的路径，如液压能回收、压电能量回收等等。(三)课后环节做好专创延伸在课后环节，可引导创新能力较强的学生通过三维仿真软件设计自己的构想产品，论证充分的可以通过现有的材料进行实践检验。此外还应进行课堂延伸环节。要鼓励在专业和创新中能力富裕的学生以课堂的项目参与到学校的创新类比赛，以赛促学。鼓励他们将成果形成专利、论文等创新成果等，并纳入成绩考核。通过 TIZ 的创新教育的引入，重构课前、课中和课后教学环节，通过翻转课堂的形式，根据学生不同的能力素养，不断进阶实施课程双创。通过课前、课中、课后以及课堂延伸四个环节的实施，实现不同专业基础、不同科创能力的学生的进阶式专业和双创能力的培养和锻炼。结语通过双创引入，学生的学习兴趣得到了提升，学生从原本的课堂听课的被动式学习转变为了课堂主动参与的积极探索式学习。通过基于 TIZ 的专创融合课程，学生的专业和创新能力协同增长，有效促进了专创能力双高的人才培养。在专创融合具体实施过程中，应当注意以下几个方面:一是要结合 TIZ 等创新创业理念，进行适合双创理念和内容的教学方法设计，适当降低教学的准入门槛，增加创造性内容激发学生兴趣。二是要在专创融合中坚持进阶式能力培养，课前和课中环节要确保专创基础相对薄弱的同学能共同参与，同时通过课后和课堂延伸环节对专创能力突出的同学起到拔尖提高。三是要注重课堂延伸环节，让学生通过专创课程所学能够形成可见的成果，如专利、论文、维修大赛和大创项目，提高学生的获得感。(下转第 84 页)18第 36 卷第 8 期总第 342 期2023