基于“新工科”視域探討TRIZ理論基礎的新工科人才創新能力培養路徑

摘" 要：隨著我國“新工科”的不斷推進發展，國家和社會對新工科人才創新能力的要求越來越高。在此背景下，為了完善人才培養模式，相關學校要加強對TRIZ理論基礎的科學利用，重構人才培養體系，整合豐富的教育資源，為學生創新能力的提高創建良好的環境，培養學生的創新意識，促進學生職業能力的有效發展。

關鍵詞：新工科；TRIZ理論基礎；創新能力培養

中圖分類號：TN91-4；G42" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）07-0090-04

在“新工科”背景下，在以TRIZ理論基礎進行新工科人才創新能力培養的過程中需要結合學生的實際情況明確人才培養的方向，提高TRIZ理論基礎的可操作性，從而快速地解決在創新能力培養中存在的各項問題，融合現代化的教育理念，尊重學生個性化發展，提高學生的創新能力，實現新工科和理論基礎之間的深度性融合。

一、“新工科” 和TRIZ理論基礎的關系

“新工科”是近年來興起的一個全新概念，它強調“工程實踐+創新精神”的結合，旨在培養具備面向復雜系統的跨學科知識、技能和素養的工程人才。而TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）理論基礎則是一種由前蘇聯工程師根里奇·阿奇舒勒（Genrikh Altshuller）于20世紀50年代提出的創新方法論，它的核心思想是通過對發明和創新歷史的系統分析和總結，找到問題解決的規律和方法。［1］新工科與TRIZ理論基礎之間的關系可以從兩個方面進行探究問題。首先，“新工科”吸納了TRIZ理論基礎的創新思維和解決問題的方法。TRIZ理論基礎通過對大量的發明和創新案例的研究，總結了一系列解決問題的原則和方法，例如矛盾矩陣、系統演化等。這些方法有助于人們在面對復雜的問題時，快速準確地捕捉到問題的核心，找到最佳的解決方案。“新工科”的培養目標是培養具備跨學科知識和解決問題能力的工程人才，TRIZ理論基礎則為其提供了一種科學且系統的解決問題的方法。“新工科”教育中融入TRIZ理論基礎的教學內容和方法，有助于學生形成創新思維和解決問題的能力，能夠進一步提升其綜合素質與競爭力。

其次，TRIZ理論基礎也在“新工科”學科體系構建中扮演著重要的角色。“新工科”的核心是工程實踐與創新精神的結合，它強調培養學生的實踐能力和創新意識。TRIZ理論基礎則為“新工科”提供了一種科學且系統的創新方法論，幫助學生更加深入地理解創新的本質和規律。在“新工科”學科體系中，TRIZ理論基礎為學生提供了一個思維框架和方法工具，使學生能夠更好地分析和解決實際問題，從而在創新實踐中發揮學生的專業知識和技能。這種融合的“新工科”學科體系，不僅使學生具備了解決實際問題的能力，更培養了學生的創新思維和團隊協作能力，使學生在面對復雜的工程問題時能夠靈活應對、迅速解決。“新工科”與TRIZ理論基礎之間的關系，既是相互融合的關系，也是互為依托的關系。“新工科”教育中融入TRIZ理論基礎的教學內容和方法，有助于培養學生的創新思維和解決問題的能力；TRIZ理論基礎則為“新工科”學科體系提供了一種科學且系統的創新方法論，使學生能夠在實踐中運用所學知識和技能。這種相輔相成的關系，進一步促進了“新工科”與TRIZ理論基礎的共同發展，推動了科技創新與工程實踐的融合。

總之，“新工科”與TRIZ理論基礎之間的關系是一種相互促進的關系，它們共同構建著學生理解和實踐科技的紐帶。“新工科”吸納了TRIZ理論基礎的創新思維和解決問題的方法，TRIZ理論基礎也在“新工科”學科體系構建中發揮著重要的作用。這種關系不僅促進了學生的創新能力和綜合素質的提升，也推動了科技創新與工程實踐的深入發展。

二、基于“新工科”視域TRIZ理論基礎的“新工科”人才創新能力培養的價值

TRIZ理論，即“理論發展、發明創新的理論”（Theory of Inventive Problem Solving），是由蘇聯工程師根里奇·阿奇舒勒（Genrich Altshuller）在20世紀50年代提出的。他通過對全球數百萬個專利和創新的分析總結，發現了一些普適的創新模式和原理。TRIZ理論基于創新問題的通用規律，能夠幫助人們更加高效地解決問題和創造價值。在“新工科”人才培養中，TRIZ理論提供了一種全新的思維模式和創新方法。它不僅能夠培養學生的創新意識，還能夠提升學生的問題解決能力和創造力。通常情況下，傳統的教育模式更注重知識的灌輸和模板的套用，TRIZ理論則能夠啟發學生主動思考和跳出常規思維模式，培養學生獨立思考和解決問題的能力。“新工科”人才的培養通過引入TRIZ理論，不僅能夠提高個體的專業素養和創新能力，也能夠培養出更多能夠為社會創造價值的人才。［2］在當今社會中，創新已經成為推動社會進步和經濟發展的核心動力，“新工科”人才正是創新的主力軍。學生具備了解決實際問題的能力和創造新產品、新技術的能力，能夠為社會帶來更多的發展機遇和經濟效益。TRIZ理論的引入還能夠培養“新工科”人才的團隊合作能力和溝通能力，在TRIZ理論的應用過程中，常常需要多個人共同協作，通過頭腦風暴和創新方法的運用來解決問題。這種團隊合作的方式能夠培養學生的合作意識和團隊協作能力，幫助學生更好地適應未來職場的需要。

三、基于“新工科”視域TRIZ理論基礎的“新工科”人才創新能力培養的方法

（一）推行小班化教學

隨著科技的快速發展和信息的爆炸式增長，培養學生的創新能力成為了教育的重要目標之一。而推行小班化教學，作為一種現代教育手段，被越來越多的教育者所倡導和實踐。小班化教學能夠使教師更好地關注每個學生的學習情況，提供更多個性化的教學和輔導。在“新工科”人才創新能力培養中，學生的個體差異較大，因此，小班化教學可以更好地滿足學生的不同需求，激發學生的創新潛能，培養學生的創新思維。在教學中，教師可以采用項目驅動的方法，通過團隊合作和實踐項目來培養學生的創新能力。在小班環境下，學生可以互相交流和合作，共同完成一項創新項目。［3］這種教學方法不僅能夠培養學生的創新思維和解決問題的能力，還能夠提高學生的團隊合作和溝通能力。除了項目驅動的教學方法，教師還可以結合TRIZ理論來進行教學。TRIZ是一種系統的創新方法論，通過分析和研究各行業的創新案例和問題，總結出了一系列的創新原則和解決問題的方法。在小班化教學中，教師可以引入TRIZ理論，讓學生通過學習和實踐，掌握創新的方法和技巧。通過TRIZ的引導和指導，學生能夠更加系統化地思考和解決問題，提高學生的創新能力。小班化教學還需要教師的全力支持和有效管理。教師應該充分了解每個學生的學習情況和需求，制訂個性化的教學計劃，并及時跟蹤和評估學生的學習進展。并且鼓勵學生自主學習和主動探究，培養學生的創新意識和學習能力。教師應該提供良好的學習環境和資源，鼓勵學生積極參與創新實踐，不斷提升創新能力。

（二）融合翻轉課堂教學模式

在傳統的課堂教學中，學生往往被動地接受知識，缺乏創造力和主動性。然而，隨著科技的發展和教育理念的更新，融合翻轉課堂教學模式應運而生，為培養具備創新能力的“新工科”人才提供了新的途徑。融合翻轉課堂教學模式是一種顛覆傳統教學方式的創新方法，其核心思想是將學習的重心由教師轉移到學生身上，倡導學生在課堂上主動思考、合作探索、解決問題，從而達到對知識的深入理解和個人能力的全面提升。［4］但如何在“新工科”人才創新能力培養中運用融合翻轉課堂教學模式，成為擺在教師和學生面前的重要課題。基于“新工科”視域下的TRIZ理論基礎，可以探索出一條新的道路。TRIZ理論，全稱為“理論解決發明問題”，是一種創新方法論，旨在幫助人們在解決問題時發掘潛在的創新解決方案。TRIZ認為，創新不是憑空產生的，而是基于科學的規律和原則，是可以通過系統化地學習和實踐獲得。

在融合翻轉課堂教學模式中，教師可以借助TRIZ理論的指導，將翻轉課堂與創新思維相結合。首先，教師可以通過預習指導學生對知識點進行學習，引導學生提出問題和疑惑。其次，在課堂上，教師可以引導學生運用TRIZ的創新方法，例如矛盾分析、問題分析、模型建立等，與同學共同解決問題，開展討論和合作。最后，教師可以通過總結和歸納，幫助學生提煉出知識點和解決問題的方法，達到知識的鞏固和能力的培養。融合翻轉課堂教學模式的優勢在于，它能夠激發學生的主動性和創造力。學生在預習環節可以根據自己的興趣和需求選擇學習的方向，培養主動學習的習慣。在課堂上，學生主動參與，主動提問，互相合作，從而培養合作精神和創新思維。而TRIZ理論的運用則可以幫助學生養成系統化的思維方式，培養解決問題的能力。當然，在應用融合翻轉課堂教學模式的過程中也會面臨一些挑戰。首先，教師需要具備較強的知識儲備和教學能力，引導學生進行自主學習和合作探究。其次，學生之間的差異性也需要得到充分的重視，教師需要制訂差異化的教學策略，滿足不同學生的需求。最后，評價體系也需要相應地進行調整，更加關注學生的思維過程和創新能力的培養。

（三）借助信息化教學工具

信息化教學工具作為一種有效的輔助手段，可以幫助學生更好地理解和應用TRIZ理論，提升其創新能力。首先，信息化教學工具可以提供多樣化的學習資源，包括文獻、案例、視頻等，幫助學生深入了解TRIZ理論的基本概念和方法。通過以圖形化、動態化的方式呈現，信息化教學工具能夠使抽象的概念變得更加具體和直觀，有助于學生形成更清晰的認知。［5］

其次，信息化教學工具還可以提供互動性學習環境，促進學生之間的合作和交流。通過在線討論、協作編輯等功能，學生可以共同解決問題、分享經驗，相互啟發和借鑒。這種互動性學習環境不僅能夠培養學生的團隊合作意識和溝通能力，還可以激發學生的創新思維，幫助學生更好地應用TRIZ理論解決實際問題。此外，信息化教學工具還可以提供個性化學習的機會，通過學習管理系統的分析和評估功能，教師可以了解學生的學習情況和問題，根據個體差異進行針對性的輔導和指導。學生也可以通過在線學習平臺自主選擇學習資源和學習路徑，根據自己的興趣和能力進行學習，提高學習效果和學習動力。

最后，借助信息化教學工具，可以打破傳統教學模式的局限，提供更廣闊的學習空間和更豐富的學習資源，當然，在應用信息化教學工具的過程中，教師也要注意平衡，避免過度依賴技術而忽視教學的本質。教師仍然是教學的主導者和引導者，應該善于利用信息化教學工具，激發學生的學習興趣和能動性。信息化教學工具的應用，不僅僅是為了傳遞知識，更重要的是培養學生的創新能力。教師借助信息化教學工具，結合TRIZ理論的教學實踐，可以激發學生的創造力和創新思維，培養其分析問題和解決問題的能力。這種培養模式不僅符合“新工科”人才培養的要求，也能夠培養學生的終身學習能力和創新創業能力。隨著技術的不斷創新和升級可以預見，信息化教學工具將會變得更加智能化、個性化和多樣化。作為教育者，教師應該緊跟時代的步伐，善于利用信息化教學工具，不斷探索和創新，為學生的創新能力培養提供更好的支持和服務。

（四）校企聯合育人

TRIZ理論作為一種系統性的創新方法論，已經為許多企業解決問題和推動創新提供了有力的支持。而將TRIZ理論融入“新工科”的人才培養中，能夠激發學生的創造潛能，提高其解決復雜問題的能力和創新思維。校企聯合育人通過將理論與實踐相結合，為學生提供真實的問題場景和創新項目，培養其解決問題的能力和創新意識。［6］

首先，校企聯合育人的方法在人才培養上具有明顯的優勢。傳統的課堂教學往往停留在知識傳授層面，學生很難將所學知識應用到實際中。而校企聯合育人則能夠將學生帶到真實的企業環境中，讓學生親身感受企業運作和創新實踐的過程。通過與企業合作，學生可以參與到真實的項目中，面對真實的問題，鍛煉解決問題的能力。

其次，校企聯合育人的方法有助于培養學生的創新意識和創造力，傳統的教育往往以強調學生的記憶和重復為導向，忽視了學生的創新潛能和想象力。校企聯合育人鼓勵學生思考、提問和挑戰，激發學生的創造力。在實踐項目中，學生需要面對各種復雜的問題和挑戰，也給予學生充分的自由去尋找解決方案。在這個過程中，學生不僅要運用所學知識，還需要發揮自己的創造力，嘗試各種不同的思維方式和方法。

最后，校企聯合育人的方法有助于學生的綜合素質提升，傳統的教育往往只注重學生的學科知識，忽視了培養學生的綜合素質和能力。而校企聯合育人能夠全面提升學生的綜合素質。在與企業合作的過程中，學生需要與不同背景的人合作，提高學生的團隊合作能力和溝通能力。學生還需要具備解決問題的能力和判斷能力，培養學生的分析思維和決策能力。

（五）開展實踐模擬活動

“新工科”視域下以TRIZ為理論依據的實踐模擬活動對“新工科”人才創新能力培養至關重要。TRIZ也被稱為發明問題解決理論，為創新型人才提供了一種系統化的研究方法，旨在揭示創新過程中的固有規律，并為人們提供高效解決各種復雜問題的指導，而實踐模擬活動是“新工科”教育理論知識向實際操作能力轉化的橋梁。

通過實踐模擬活動使學生能夠親自參與發現，分析和解決問題的整個過程，并深刻體會TRIZ理論在其中的具體運用。在這次活動中，教師可以為學生設計各種具有挑戰性的工程問題場景，并指導他們運用TRIZ中的創新思維方式，例如矛盾分析、資源分析和理想解等，以尋找問題的最優解決方案。該活動也能模擬團隊合作、項目管理等實際工作情境，訓練學生團隊協作和項目管理能力。實踐模擬活動可與最新工程技術及發展趨勢相結合，讓學生在解決實際問題時理解和掌握前沿技術，提高專業素養與創新能力。學生經過不斷實踐鍛煉能夠逐步形成獨立思考，敢于創新的品質，從而為今后工程實踐與創新發展打下堅實基礎。

四、結語

在“新工科”和TRIZ理論基礎下培養“新工科”人才創新能力，需要根據課程教學的要求構建全新的教育模式，整合不同學科資源，促進學生全面發展，使學生能夠在課程學習中有良好的體驗以及豐富的收獲，從而使其樹立正確的學習目標，通過長期的教育引導提高學生的創新能力，滿足新時期下對“新工科”人才的要求。

參考文獻：

［1］ 范亞麗，劉曉娟. 基于TRIZ理論分析高校創新創業教育模式的改革途徑［J］. 長春大學學報，2020，30（10）：63-66.

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［3］ 李春江，馬曉君，王欣欣. 地方高校新工科建設的路徑與方法探索［J］. 創新創業理論研究與實踐，2021，4（04）：139-141+144.

［4］ 田書建，宋小勇，徐啟. 新工科背景下理工科大學生創新創業能力評價指標體系構建與提升路徑研究［J］. 創新創業理論研究與實踐，2020，3（09）：7-10.

［5］ 董文良，郭權. 應用型高校IT類新工科人才培養體系的構建路徑探析［J］. 中國校外教育，2020（03）：33-34+27.

［6］ 陳輝，黃立洪，葉大鵬. 農林院校新工科人才培養路徑探索［J］. 中國高校科技，2019（10）：67-69.

（薦稿人：李婕，河南工業貿易職業學院副教授）

（責任編輯：楊毅恒）