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天津教育报:引入TRIZ创新方法理念 引领高职院校人才培养模式新跨越

来源:党群工作部 时间:2024-12-26 点击:0次

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习近平总书记近年来多次围绕科技创新和人才培养发表重要论述,提出“我国要建设世界科技强国,关键是要建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍”的重要论断,提出“教育、科技、人才”三位一体,统筹三教协同创新,提出发展新质生产力的新要求。创新人才的培养需要全新的理念与模式,还需要克服经费、体制、机制乃至各种资源的约束。针对高职院校人才培养过程中普遍存在科研与教学分离、产业与教育融入不深,师生应用研究和应用实践创新能力亟待加强等问题,天津石油职业技术学院在石油类相关专业引入TRIZ(发明问题解决理论)创新方法理念,加快师生创新能力建设,引领高职院校人才培养模式新跨越。

一、高职学院学生创新能力培养的阶段划分

以高职学生创新能力培养为核心,创新能力是技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。而对于高职的类型教育,高职学生的创新能力培养更侧重于创新与产业的紧密对接,适合新质生产力发展和企业转型升级的需要。针对高职学生创新能力培养设置“四阶递升”创新能力层级,第一阶:基本创新思维实践能力,是创新意识、创新精神、创新素养的形成阶段,在此阶段需要设置一定的基础知识、专业知识、创新技法知识类课程,为学生提供可思考的真实问题情境,着重培养学生能够发现问题并创新思考的基本创造性思维实践能力;第二阶:专项创新技术运用转化实践能力,是创新意识、创新精神、创新素养的运用转化阶段,在此阶段需要增设多专业知识课程、创建利于创新转化的环境、条件,着重培养学生能够运用专项创新技术、方法实践转化为成果作品的能力;第三阶:综合技术应用创新优化能力,是创新思想、创新技术、创新工艺、创新产品、创新发明等创新成果作品的优化设计阶段,在此阶段需要增加校企双导师指导,着重培养学生优化创新设计的能力;第四阶:创新成果专利申报或工业应用服务保障实践能力,是创新思想、创新技术、创新工艺、创新产品、创新发明等创新成果作品的国家专利申报或企业工业化采纳应用实践的服务保障能力,在此阶段需要增加创新实务及专利申报类课程、增加企业实践,着重培养学生能够申报创新成果专利或能够服务保障创新成果工业化实践应用等创新实践综合能力。

二、TRIZ由高精到高职教学的变化

TRIZ教学从高精到高职的变化,主要体现在教学目标、教学方法、内容以及应用领域的调整上。

教学目标的变化:高精阶段,主要侧重于培养学生的创新思维、问题解决能力以及高级工程技术的应用能力。学生需要深入理解TRIZ的核心原理和高级技巧,能够独立运用TRIZ理论解决复杂的工程和技术问题;高职阶段,更注重实践应用和职业技能的培养。教学目标是让学生掌握基本的TRIZ理论和方法,能够将其应用于实际的工作场景中,提高工作效率和解决问题的能力。

教学方法的革新:在高精阶段,TRIZ教学可能更侧重于理论推导和深入分析。而在高职阶段,教学方法更加注重实践性和互动性,TRIZ教学更加注重实践操作和案例分析,以帮助学生更好地理解和应用TRIZ理论。通过模拟实际工作环境和项目,学生可以亲身体验TRIZ理论在解决实际问题中的应用。在两个阶段中,都应注重理论与实践的结合,采用案例分析、小组讨论、项目实践等多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性,培养他们的创新思维和解决问题的能力。同时,可以利用现代教育技术手段,数字化工具,如在线平台和模拟软件,进行远程或混合式教学,提高教学效果和学习体验,以适应现代教育的需求。

教学内容的适配变革:高精阶段,教学内容更加深入和全面,包括TRIZ理论的深入解析、高级技巧的学习以及复杂案例的分析等。同时,还需要关注行业前沿动态,将最新的技术创新和理论研究成果融入教学中。高职阶段,教学内容更加实用和具体,注重基础知识和技能的掌握。可以包括TRIZ的基本原理、常用工具和技法的学习,以及针对具体职业领域的案例分析等。针对高职院校学生的特点和需求,TRIZ教学内容需要进行适当的调整。针对高职学生的知识背景和实际需求,对TRIZ教学内容进行精简和优化,突出实用性和可操作性。例如,可以更加注重实际应用案例的讲解,减少过于理论化的内容。同时,结合高职院校的专业特色,将TRIZ理论与专业课程相结合,形成具有专业特色的课程体系、TRIZ教学模式。

强化创新思维培养:TRIZ教学在高职院校中更加注重创新思维的培养。通过引导学生发现问题、分析问题、解决问题,培养他们的创新思维和解决问题的能力。同时,鼓励学生参与创新实践项目,将理论知识转化为实践成果,进一步提升他们的创新能力。这些新做法使得TRIZ教学更加符合高职院校的实际需求,有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力,为他们的职业发展打下坚实基础。

TRIZ教学从高精到高职的变化,不仅体现在教学方法和内容的调整上,更在于构建适应高职院校特点和需求的新标准和体系。

新标准:实用性标准,强调TRIZ理论在解决实际问题中的实用性,注重培养学生的实际应用能力;创新性标准,鼓励学生运用TRIZ理论进行创新实践,提出新的解决方案和创意,培养学生的创新思维。综合性标准,要求学生能够综合运用TRIZ理论和其他学科知识,形成跨学科的知识体系。

新体系:课程体系,构建包括基础理论、实践应用和创新实践在内的多层次课程体系,确保学生全面掌握TRIZ理论并能够灵活运用。实践教学体系,通过建立实验室、实践基地等实践教学平台,为学生提供实践机会,让他们在实际操作中深化对TRIZ理论的理解和应用。评价体系,建立多元化的评价体系,包括理论考核、实践考核和创新成果评价等,全面评估学生的学习成果和创新能力。

TRIZ教学在高职院校中也可以与其他教学方法和理念相融合,以形成更为丰富和全面的教学体系。例如,可以与项目式学习相结合,让学生在完成实际项目的过程中应用TRIZ理论解决问题;也可以与线上线下混合式等现代教学方法相结合,提高学生的学习主动性、科学性、参与度和深入度。

三、将TRIZ创新方法理论引入高职学院教学的可行性分析

一是解决了高职学院学生创新能力培养路径单一的问题。TRIZ创新方法是解决创新型问题的有效途径,它在培养学生创新精神和创业能力方面具有重要作用,天津石油职业技术学院常年聘请中国石油大学(北京)石油领域著名科学家、中石油集团公司技能专家,学院教师也积极参加TRIZ创新方法培训及科普教育,加强对学生TRIZ创新方法的学习和引导,并将其融入人才培养全过程。将高职创新教育目标定位于培养学生创新精神和解决企业一线问题实践能力,将企业一线难题划分为技术升级、设备革新、工艺优化、服务改进和管理优化等五个模块,将创新教育融入专业人才培养体系,将企业真实项目“进课堂、进竞赛、进实训、进项目”一体化推进教学改革,显著提高了高职学院学生创新能力。

二是解决了教学没有与科技创新进行深度融合和协同发展、育人实践与科技创新处于松散耦合状态的问题。在高职院校现有师资、实训条件、管理体制等约束条件下,对学生实施以TRIZ理论为指导,获得方法论的工具,掌握解决创新性问题的方法,使其能够解决专业教育中遇到的实际问题,在职业教育教学中,给创新型人才的培养提供方法。以解决“小问题”培养学生创新能力,反哺企业生产,助力学生实现了技术技能报国“大志向”。以天津石油职业技术学院石油工程高水平专业群为依托,把科技创新活动与教育教学深度融合,在教学中融入学生科学精神与创新能力的培养,建立学生“基本实践能力→专项技术实践能力→综合技术应用能力→工程技术创新和产品服务创新能力”的发展路径,推动了科研、教学、社会服务一体化提升。

三是基于高职学生创新行为的个性化分析与刻画,探索了学生创新能力培养的个性化课程教学新模式。通过收集石油石化类高职院校专业人才培养方案的相关数据资料,作为对石油类及相关专业毕业生创新知识、创新能力、创新素质提供量化分析依据。系统设计《TRIZ创新方法》课程教学模式:理论讲授基础知识环节,由兼职教师采用大班授课方式,前期的课程为导入和铺垫环节,包括创新基础知识、基本概念、TRIZ理论发展史、TRIZ体系结构、技术系统进化法则、40个发明原理、矛盾分析、因果分析、资源分析、76个标准解和效应知识库等,教师教学重点在于激发学生对创新方法的学习兴趣和结合案例丰富理论知识。在创新小组布置任务环节,中期的教学组织形式采用分组教学,根据专业互补的原则将班级学生分成若干创新小组,小组成员利用课余时间发现生活中遇到的技术问题,按照TRIZ理论的框架提出问题、分析问题、选择工具、解决问题,作为一个创新课题,带着问题来完成创新理论的实践训练。在创新成果展示和点评环节,学生将完成的创新课题撰写成小论文或做成PPT在后续课中集中进行项目汇报,鼓励以实物形式进行展示,成果展示期间先组织进行小组互评,在不断改进中加深对创新知识的理解,最后由老师进行总结和点评。

四是通过强化“产创融通、专创融合、赛创融入、研创融汇 ” 载体建设,创新探索了产教融合、科教融汇的新路径。“产创融通”以石油产业企业认知导入铁人精神、创新精神;“专创融合”以专业课的教学培养学生包括一个石油行业部门中通用的基础知识与基本技能以及主要工作领域的知识与技能,以创新课堂培养创新意识、科技素养;“赛创融入”以TRIZ创新方法大赛、“互联网+”大赛、挑战杯大赛等技能竞赛助推创新方法与技能提升;“研创融汇”以钻井、采油、井下作业、集输等创新协会为载体开展项目创新,提升石油特定职业的专门实践能力。在四个环节培养阶段,学院通过与石油企业、地方政府、科技协会等加强创新载体建设,创新探索了石油职业教育产教融合、科教融汇的新路径。

三、天津石油职业技术学院的具体做法

一是细化专业课程教学策略,建设产教资源。依托校企共建智能课堂,建设数字化、智能化、网联化的“三化、四共”教学资源。共建校内外采油实训基地与开放型“产学研用”于一体的产教融合共享中心。

二是建立“四层递升”分层考核评价体系。研究创新人才培养规律,通过对学生创新能力培养评价与反馈的要素、途径、方法、标准等的研究及质量监控、设置“四层递升”分层考核评价体系,创建的“创新项目实践--创新成果展示--创新设计参赛--专利工业应用实践”四层递升的考核评价体系,完成高职学生“基本创新思维实践能力”-“专项创新技法运用转化实践能力”-“综合技术应用创新优化能力”-“创新成果专利申报或工业应用服务保障实践能力”培养过程,使高职学生创新能力培养考核评价体系更加系统、更加完整。通过实践研究,形成了相应的一级指标,二级指标,多个观测点的考核评价指标体系。

三是建立三期回馈诊改机制。随着科技的进步和产业的发展,TRIZ教学也需要不断更新和改进。短期回馈,以单节课程任务回馈,依据课后学情数据分析,调整教学策略,突破重点难点;中期回馈,以项目模块回馈诊改评价方法、教学方法,探索增值评价以增值幅度改进激励机制;长期回馈,高职院校可以定期评估教学效果,紧跟新标准、新技术、新方法、新工艺、新业态发展,根据学生和市场的反馈更新调整教学内容和方法。同时,关注TRIZ理论的最新研究成果和发展趋势,将其引入到教学中来,保持教学内容的先进性和实用性,可以更好地培养学生的创新思维和解决问题的能力,为学生的职业发展打下坚实基础。(信息来源:天津教育报)