TRIZ理論在軟件技術專業實訓教學改革中的應用探索
——以《Android綜合實訓》為例

◎管芳景 傅毅

TRIZ理論在軟件技術專業實訓教學改革中的應用探索
——以《Android綜合實訓》為例

◎管芳景 傅毅

本文首先對高職軟件技術專業學生實訓情況進行了分析，然后對TRIZ理論進行簡單介紹，運用TRIZ理論對Android實訓教學中所出現的問題進行分析，提出相應解決方案，對實訓課程進行教學改革，力求改變教學手段和考核方法，提高學生在實訓中的積極性和專業技能，最后給出軟件技術專業教學改革成效。

隨著軟件行業的快速發展，對軟件創新型人才的需求不斷增加，因此高職軟件創新型人才培養成為一個高職院校教育研究的熱點。我院軟件技術專業的人才培養目標主要培養具備良好創新意識和實踐能力的高素質技術技能型人才。在實訓教學環節在軟件技術專業課程體系占有很重要的地位，主要驗證學生對所學課程知識的綜合運用和創新，滿足企業對軟件專業人才技能的基本要求，提高學生的職業技能。然而，實訓教學效果并不理想。TRIZ是專門研究創新設計的理論，已廣泛應用于設計、管理、教育等領域，本文運用TRIZ理論解決在Android實訓教學中所出現的問題，提出相應的解決方案，實施教學改革。

軟件技術專業Android實訓教學現狀

Android實訓概況。Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統 ，主要使用于移動設備。Android技術更新快，在支持不同 Android 版本方面，大多數 Java 開發人員必須徹底改變他們以前的思維。因此，在Android實訓教學過程中對學生的創新能力要求相對比較高。

Android綜合實訓是一門實踐性非常強的課程，其前導課程有JAVA語言程序、數據庫原理及應用（Mysql）、Android基礎應用開發等課程。在Android實訓教學，整體教學設計遵循了軟件項目開發流程，結合軟件實際開發過程要求，實訓以項目組形式進行開發，所以Android實訓分小組進行實訓，每組2～3人。

實訓教學過程中的問題。在具體教學實施過程中，教學效果并不是太理想，主要存在以下問題：

學生積極性不高，參與度不夠。學生學習主動性、自學能力和接收能力不同，在專業課學習過程中產生的個體差異較大。在實訓過程中，實訓小組的項目任務往往由一到兩個人承擔，實訓不能按照原定進度開展或是所提交的實訓材料質量不高，因此不能很好發揮實訓小組成員的專業能力。

考核形式單一。對于專業課程綜合實訓，實訓教師往往是前導課程任課教師，實訓考核主要采用了以項目演示為主，現場答疑為輔的方式。Android實訓為一周（24課時），根據分組要求，以30人的班級計算，大概可以分10～15組，實訓過程中每組所出現的問題也不相同，指導教師不能做到每組都能夠詳細指導，對于實訓過程中的情況關注度不是很高，不能很好地體現實訓教學效果。

實訓內容單一。對于動手能力較強的實訓課程，一般高職學院要求有實訓指導書，實訓指導書中給出實訓原理、實訓環境、實訓內容及實訓步驟等。然而，IT技術更新較快，實訓內容所涉及的技術很快成為了老技術，不能實現新技術在實訓教學中的及時更新及應用。

TRIZ理論

TRIZ理 論 是 阿 奇 舒 勒(G. S. Altshuller)在1946年創立的，作為技術問題或發明問題解決的一種強有力方法。TRIZ研究機構提出了TRIZ系列的解決工具，如沖突矩陣、物質-場分析、39個工程技術參數、40條創新原理等。TRIZ理論已經由工程技術領域，逐步向其他領域滲透和擴展。已總結出的40條發明創造原理在工業、建筑、微電子、化學、生物學、社會學、醫療、食品、商業、教育的應用案例，用于指導各領域遇到問題的解決。

核心思想

現代TRIZ理論的核心思想主要體現在三個方面：無論是一個簡單產品還是復雜的技術系統，其核心技術的發展都是遵循著客觀的規律發展演變的，即具有客觀的進化規律和模式；各種技術難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力；技術系統發展的理想狀態是用盡量少的資源實現盡量多的功能。

解決問題過程

從圖1中不難看出，對于需要解決的創新問題通過一定的方法轉化為常規問題，選擇適當的TRIZ工具，得到常規問題的通解，然后將通解進行具體化，得到創新問題的特定解。

TRIZ理論在Android實訓教學中的應用

TRIZ矛盾論在實訓教學中應用。通過軟件專業學生在實訓過程中所出現的問題，不難看出，主要影響實訓教學效果的要素分別是學生、教師、實訓條件。在實訓中，學生主要的問題是不知道如何運用所學的相關知識，完成實訓內容；遇到老師沒有講到的問題，不知道如何處理，找不到了適合的方法去解決問題；遇到類似的問題往往采用老的思想和老的辦法去解決，不能將所學知識有效運用于實訓項目中。教師主要的問題是實訓過程中的管理問題；實訓內容設置是否合理；實訓考核方式是否合理；如何改變實訓條件，更好地滿足實訓要求等問題。對于學生方面所出現的問題，最終可以歸納總結為不能“學以致用”的問題。對于教師方面的問題，可以歸納為“教”“學”的問題。因此，要達到實訓教學效果，提高學生的創新能力，急需解決實訓教學中所出現的問題。結合TRIZ理論所提供的解決問題框架，將其應用于Android綜合實訓教學中，來解決所出現的問題。

TRIZ理論其中重要的理論之一是技術系統進化理論，解決矛盾和沖突是推進進化過程的動力。TRIZ理論將矛盾分為物理矛盾和技術矛盾。技術矛盾的表現形式為一個系統中兩個子系統之間的矛盾。我們可以將學生看作是一個系統，“所學”與“所用”為兩個子系統，學生不能“學以致用”的問題，可以理解為“學”與“用”的矛盾。同樣，我們可以將教學過程看成一個系統，教師與學生是兩個子系統，教師如何去教，學生如何去學，可以轉化為“教”與“學”的矛盾。由于在實訓教學中，學生擔任了主要角色，所有矛盾就可簡化為“學”“用”的矛盾。

TRIZ創新原理的應用。將圖1中所示的TRIZ理論解決問題框架應用于實訓教學中，所出現的問題通被轉化為了常規問題，選擇TRIZ工具去尋求常規問題的解決方案，通過對常規解的反復推理，得到我們在實訓中所需要解決問題的創新解。根據上面對問題的分析，我們將運用TRIZ矛盾、創新原理進行求解。

實訓內容和實訓教學手段矛盾求解。合理的設置實訓內容可以大大地激發學生的學習積極性和學習興趣性，然后，又與學生個體能力有直接關系。我們可以提取出來關于實訓內容、實訓教學手段影響實訓教學效果的參數：實訓難易度、實訓管理、學生學習能力、學生參與度、實訓小組穩定性、教師實踐能力、教師專業能力、技術更新等。

優化實訓內容。在優化實訓內容方面，我們選取了創新原理1（分割）、創新原理6（多用性）、創新原理15（動態化），我們將實訓內容根據分割創新原理按照軟件項目開發流程分成了需求分析、詳細設計、編碼、驗收答辯、提交相關文檔。學生的學習能力和小組穩定性不一，若實訓難度大，學生學習能力弱，小組穩定性差，實訓內容完成質量差；若實訓難度小，部分學生學習能力強，小組穩定性強，實訓內容相對過于簡單。我們采用了多用性創新原理，提出基本實訓內容，增加創新內容，提高學生的軟件創新能力。對于學習能力一般的項目小組，完成基本實訓內容，對于能力較強的項目小組，增加創意創新內容。根據江蘇省大學生技能競賽移動互聯應用技術賽項要求和Android技術的發展，我們采用了動態化創新原理，更新實訓內容，避免實訓內容單一，激發學生的學習興趣。

優化實訓教學手段。在優化實訓教學手段方面，我們選取了創新原理5（合并）、創新原理3（局部性質）、創新原理8（重量補償）、創新原理6（多用性）。利用多用性創新原理，將學生分成多個項目開發小組，讓學生根據自身的能力和興趣，進行選題，讓學生推選出一個項目組長，項目組長能夠在項目各個階段起來關鍵作用。運用局部性質創新原理，指導教師對每組選題進行審核，對整體設計進行優化，另外，項目組長對小組成員的任務分工進行審核，對每個學生所負責的任務進行個別優化，提高學生的參與度，同時，學生在項目組中所負責的任務完成質量，對小組整體設計也有一定的影響，體現了補償創新原理的運用。

移動軟件開發過程中用戶體驗是首位，在Android實訓中，結合教師專業特長，利用TRIZ提供的合并創新原理，建立了由多位教師組成的實訓指導小組，對實訓內容涉及的階段分階段指導，要求項目小組提交階段性文檔，進行及時評價，提出整改意見。

實訓考核中創新原理的應用。實訓的目的是讓學生能夠將所學知識應用于解決實際問題上來，提高學生的分析問題、解決問題的能力，增強他們的實踐動手能力。因此，需要有較為完善的考核機制。

在實訓考核中，主要利用了組合創新原理。指導教師在實訓各個階段，根據實訓項目小級所提交的階段性文檔進行及時評價。另外，對學生在實訓過程中的學習態度、紀律性也進行考核，主要體現在出勤率。在驗收答辯之前，讓項目小組提交一個自評成績，然后，通過匯報，答辯，其他項目小組和答辯現場老師給出評分，驗收答辯環節成績由小組自評（20%）、項目組之間互評（30%）、教師評分（50%）。移動應用軟件更注重美感要求和用戶體驗，在實訓考試中增加了創意評定環節。改革后的實訓考試方案更注重對學生的過程性考核。

Android綜合實訓是Android基礎應用開發的后續課程，讓學生進行集中實訓，提高學生在移動應用軟件開發中的實際動手能力和專業技能，是軟件技術（手機開發）專業的核心專業實踐課程。根據學生在以往實訓中所出現的問題，運用TRIZ創新理論對問題進行分析，得到優化解決方案，實施教學改革。

本文中的教學改革方案激發了學生的實訓熱情和學習積極性，實訓項目也根據行業的發展和競賽要求進行不斷更新，同時，學生的軟件創新能力也得到了鍛煉。改革方案目前處于初期探索階段，需要后期不斷總結、改進。

（作者單位：無錫城市職業技術學院物聯網工程學院）

江蘇省自然科學基金（編號：BK20150122）

管芳景,女，無錫城市職業技術學院講師，研究方向為計算機應用技術，智能算法，進化計算；傅毅，女，無錫城市職業技術學院副教授，研究方向為生物信息學、計算生物學；