创新思维报告 第1篇

【关键词】TRIZ理论；创新；程序设计；教学方法

0 引言

我国高等教育已经把培养具有创新能力的人才作为一项迫切的任务。创新问题解决理论是前苏联发明和创造学家 在1946年创立的，“TRIZ”是其俄文单词（Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch）的首字母。目前TRIZ在创新设计、创新教学、创新科研等方面得到应用，取得了可喜的成果，其中阮汝祥 [1]和高常青 [2]在TRIZ的理论和发展、应用等方面做了详细的研究；江敏[3]和卢惠林 [4]在计算机课程中具体如何应用做了深入的研究。但是，这些研究一般都是针对TRIZ理论本身的研究，或是对程序设计类专业课研究，很少对计算机程序设计公共课程的研究，对于非计算机专业学生，程序设计类课程作为一个学生必修课，它不像计算机专业学生要求那么高，设计的程序也不是特别深，只是与自己所学专业有效结合，通过该课程，培养学生的计算机思维、计算机素养，所以更体现出需要创新思维的深入挖掘。本文将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合，将其应用到计算机公共课程素养教育中，为培养具有计算机素养软件的创新性人才培养提供一条辅助途径。

1 TRIZ理论的创新思想

TRIZ的含义是 “发明问题解决理论”。经过50多年总结出解决技术矛盾所遵循的创新原则，建立起了一整套实用的解决发明问题的理论和方法体系――TRIZ理论体系。TRIZ理论体系[1]主要包括以下几个方面：问题分析与建模方法；技术系统进化法则；冲突解决原理。

TRIZ理论的创新方法指的是解决冲突的原理，最终建立了包括发明原理、发明问题解决算法和标准解在内基于知识的逻辑方法。在利用TRIZ理论解决实际问题的过程中，首先可以将问题建模成TRIZ模型，然后利用TRIZ理论提供的方法和工具，找出该问题的普适解，再根据实际的情况和环境，最终将普适解转化为领域解或特解。

2 程序设计教学传统模式

程序设计课程长期沿袭传统教学模式：以一种高级语言（如Visual Basic或Visual C++）的语句体系为脉络展开教学，详细地讲解其语句、语法。教学通常采用整堂灌输书本知识，比较抽象，枯燥无味，使学生产生畏惧心理。学生每学习一个语句只需要做一些与该语句有关的习题，学生很少动手实践。教师在实践教学过程中， 对一些问题的解决，方法模式化、绝对化，有没有其他途径或思路，存在哪些不确定因素和各种选择的可能性等。

3 TRIZ理论在计算机程序设计教学中的应用

教学中采用TRIZ理论中发明式教学，将本课程与专业特色相结合，鼓励学生自己思考，并对他们的思考结果给予鼓励，培养他们思考的成就感，进而激发他们的创新思维，使得课堂教学在动态思维变化中，不断提高学生创新能力。

基于TRIZ 理论进行发明式教学，启迪学生的创新思维和发散思维

针对非计算机专业的学生，在教学中采用TRIZ理论，将本课程分为几个关键点，对关键点鼓励学生自己思考。对学生的创新思维训练的主要方法有：

采用基于专业特色的案例教学法

1/4时间教师传授该知识点，使学生在理论上产生认知。

1/2时间教师与学生互动式解决问题，本专业实际应用在哪些方面，如何应用，有没有更好的方法等等。

3/4时间学生在教师引导下，练习完成问题分析和求解过程，并有效地举一反三。

最后学生自己梳理、总结、提炼知识，并归纳分析问题和解决问题方法，教师进行适当调整。

采用综合作业（项目）引导学生的创新思维

TRIZ理论认为，对问题中存在的矛盾和冲突的解决，作为程序设计类课程，其最终目标在于培养学生的程序开发能力，所以在程序设计课程中，所谓的“冲突”，就是如何培养学生根据实际专业特点，学以致用中的项目开发能力，提高实战能力，即项目教学法[5]。在教学进行到一定阶段时，可以让学生完成一个完整系统的开发，完成整个的开发流程，包括需求分析、设计、开发、测试等等，同时，在实践的过程中，给学生足够的创新空间，在实际项目中培养和鼓励学生发散性的、创造性的设计。

进行创新思维技法和思维方法的训练

每讲完一个知识点，可以让学生相互启发，激发他们的联想思维、想象思维、灵感思维， 进而得到创新的成果，然后再进行拓展，使学生在视觉、感性认识得到充分利用，激发他们的创新激情。

TRIZ理论ARIZ算法的实践教学，强化实训教学

在课程教学中穿插TRIZ理论的ARIZ算法实践教学，主要从下面几个方面改革：

课程设计和实验内容的改革

将实验课程加强综合性和设计性实训的开设，加入自己的创新思维，才能完成实训内容。这个实践环节对培养学生的创新能力有着重要作用。这些实践课程采用兴趣组合、团队合作、相互帮助和启发的方式，对现有的问题提出创新性解决方案。

实验考核方案改革

采用上机自主学习系统，对每个实验项目按知识要点分配分值，为每个实验项目配置评分程序和测试数据，在实验课结束前10分钟对所有学生的提交的程序进行快速评测，生成评测结果报告，报告中详细记录每位学生的得分情况以及每题完成情况。这种实验考核方案不仅将教师从低层次的批改实验报告等繁杂的工作中解脱出来同时增强了批改的准确性，降低教师重复性、简单性工作量；而且在分数驱动下，大大提高了学生的实验积极性和主动性，实验出勤率达到 95%以上，提高学生了动手编程能力。

积极开设第二课堂， 鼓励学生参与创新活动

基于TRIZ理论的问题解决过程， 是发散思维和收敛思维相互作用的过程， 是运用逻辑思维和非逻辑思维的过程，具体环节的思考又充分利用各种创新思维方法。结合各个学院专业特点和教学优势， 程序设计创新实训联盟，具有实践经验的双师型教师构建第二课堂， 供学生在课余进行创新活动。

4 总结

经过对非计算机专业计算机程序设计类课程的教学研究和实践，我们认为要破除旧的教学体系，需要用新的理念、新的内容、新的方法组织教学，针对非计算机专业学生对程序设计类课程的认知特点、认知心理、学习模式。提出基于TRIZ理论培养创新能力，TRIZ理论不能直接提供问题的创新解决方案， 将通用解转化为特殊解是有效运用TRIZ理论的关键。用先进的程序设计理论指导程序设计教学，在教学中加强编程算法、逻辑思维和编程方法的学习。

【参考文献】

[1]阮汝祥.TRIZ理论与创新方法[K].北京：_工业和信息化部，2009.

[2]高常青，黄克正.由TRIZ理论的通用解求问题的特殊解[J].中国机械工程，2006（1）：84-88.

[3]江敏，花丽.TRIZ理论在Web程序设计教学中的应用[J].电脑知识与技术，2012，8（23）：5641-5644.

创新思维报告 第2篇

【关键词】设计方法学 功能 创新意识 创新思维能力

设计方法学是研究产品设计规律、设计程序及设计中思维和工作方法的一门综合性学科。它强调产品设计中设计人员创新能力的重要性，分析创新思维规律，研究并促进各种创新技法在设计中的应用。由此可见，设计方法学课程具有较强的创新教育的特点。

对大学生的创新教育是贯穿于学校教育乃至整个社会的一项系统工程。就学校教育而言，作为人才培养过程中最重要的各种课程教学环节，应该在培养学生创新意识和创新能力方面起到最积极的主导作用。基于这种认识，教师在日常的教学工作中就应该注重把培养学生的创新意识和创新能力与课程教学有机地结合起来。在这方面，我们在设计方法学课程教学中进行了探索。

一、树立功能观点

产品是功能的载体，是功能的实现方式，功能是产品的本质，满足产品的功能要求是设计的核心，“功能”思想是设计方法学最重要的概念。

在设计方法学课程教学中，强调产品功能，要求学生逐步树立功能的观点。告诉学生，设计产品不是着眼于产品的本身，而是通过某种物理形态体现用户所需要的功能，不要首先从产品结构着手，而应从系统功能出发设计产品，这是一种设计方法的转变。

产品设计采用功能分析的方法，可以把常规设计时首先从产品具体结构的思考转化为对产品功能的思考，从而可以摆脱产品现有结构形式对思维的束缚，寻求一切能满足产品功能要求的工作原理，探索满足这些工作原理的技术装置――功能载体，并且通过对各种功能载体的组合和选优，找到能实现产品功能要求并具有创新的设计方案。这种紧紧围绕产品功能进行分析、分解、求解、组合和选优的方案设计方法称为功能分析法。

功能分析法的重点在于提出创新构思，使思维尽量“发散”，力求提出较多的解法供比较选优。对构件的具体结构、材料和制造工艺等则不一定要有成熟的考虑。

引导学生在设计产品时，从产品的功能入手，运用功能分析法进行功能原理设计，以期获得好的原理方案。例如在讨论减速装置时，学生首先想到的是定轴式圆柱齿轮减速器，这是他们在机械设计课程设计的设计对象，大家都很熟悉。通过采用“黑箱法”分析减速装置的总功能，即降速增矩，打破了学生的思维定式，使学生豁然开朗，明确了凡是能够实现降速增矩功能的装置都可以视为减速装置，于是他们根据自身掌握的知识，还列举出行星齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、链传动和带传动等减速装置。

强调产品功能，树立功能的观点，有利于抓住问题本质，拓宽思路，摆脱传统的旧框框，获得新颖的较高水平的设计方案；有助于启迪学生的创新意识，培养学生的创新思维能力。

二、启迪学生的创新意识

创新活动首先来自强烈的创新意识。创新人才应善于发现矛盾，勇于探索，敢于创新。教师在教学活动中要潜移默化地影响和有意识地培养学生的创新意识。

设计方法学是关于设计的科学，它认为创新是开发技术产品的灵魂。在解释设计的含义时，强调设计的本质是创新。在设计过程中，总有新事物被创造出来，这个“新”字，可以指过去从未出现过的东西，也可以指已知事物的不同组合，但这种组合结果不是简单的已知事物的重复，而是总有某种新的成分出现。设计中必须突出创新的原则，通过创新思维，探求创新的原理方案和结构，做到有所发明、有所创新、有所前进。同时也指出，没有任何创新的模仿和测绘不能够算是设计。这样，在课程一开始就使学生认识到无创新就无设计。

课堂上结合创新设计实例，打破学生对创新设计的神秘感，使学生明白，创新设计并非少数杰出人才的专利，相信每个正常的人都有创新能力，人人都可以进行创新，创新能力无时不在，创新能力无人不有。如果具有挑战精神，冲破思想上的束缚，并掌握科学的方法，便能调动创造性而获得出乎意料的创新成果。同时教育学生，创新需要付出艰苦的劳动，不能幻想囊中取物、轻而易举，不要有消极的思想，害怕失败；要有坚定的毅力和积极进取的精神，克服重重困难才能取得成功。

教学过程中，通过介绍创新设计的案例，组织学生参加课堂讨论，各抒己见，给学生创造一个开动脑筋、培养创新意识、挖掘创新潜能的宽松环境，并注重培养学生乐观自信、兴趣广泛、充满好奇、勇于探索、意志坚强、敢于质疑、有信心和责任心的优良创造人格。

三、培养学生的创新思维能力

创新思维在整个创新过程中占有重要的地位。这是因为在创新活动前半期，是进行创新思维活动，创新活动后半期，是把创新思维付诸实现。许多创新技法都是由创新思维发展演化而来。

创新思维能力是创新能力的核心，创新能力的培养首先是创新思维的培养。创新思维是人们从事创新活动的源泉，创新的关键是思维。创新思维是发散思维和收敛思维二者的统一。发散思维是一种从不同角度、不同途径去设想，探求多种答案，最终力图使问题获得圆满解决的思维方法。其特点是从给定的信息中产生众多的信息输出，看到一样，想到多样；看到一样，想到异样，并由此导致思路的转移和跃进。收敛思维是将问题所提供的各种信息汇集起来得出一个正确答案。其特点是将众多的思路和信息汇集起来，通过比较、筛选、组合、论证，得出现有条件下解决问题的最佳方案。在创新活动中，光有发散思维的活动并不能使问题得到有效的解决，因为创新活动的最终结果只需少数或唯一的结果，所以发散思维之后尚需进行收敛思维，这两种思维的有效结合组成了创新活动的一个循环过程。基于此，在教学活动中，注意引导学生走出传统的思维定式，注重分析、综合、比较、抽象、概括与具体化、归纳与演绎法的思维素质培养。从问题的多样性，可以产生大量新的假设；从问题的伸缩性，可以改变思维，从不同的角度去看同一事物；从问题的新颖性，可以去探索不同于传统方式的解决方法。

功能原理设计是设计方法学课程教学中的一个重点内容。功能原理设计是针对产品主要功能提出原理性构思，对产品的成败起决定性作用的工作，因此特别需要创新思维。课堂教学中，可鼓励学生表达思想和思维过程，精心设计问题，反复引导学生应用“抽象――发散――收敛”的思维方式去分析和解决问题，并按照这一思维模式寻求各种物理原理，通过原理组合并进行评价找出最优的原理方案。

例如在课堂上探讨纸张分离的原理方案中，运用发散思维，学生提出了多种物理原理：切向力、摩擦力、离心力、重力、粘着力、气吹力、负压吸力和静电力。经过方案组合，得到若干种原理方案。在此基础上，运用收敛思维，经过评价选择确定最佳方案。在启发式教学活动中，学生积极开动脑筋，思维活跃，讨论热烈，收到了良好的效果。

【参考文献】

[1]廖林清.机械设计方法学[M].重庆：重庆大学出版社，2000.

创新思维报告 第3篇

一、课前准备

教师课前备课是一堂课成功教学的一个重要因素，因为数学知识面广，与日常生活联系紧密、逻辑性强，思维能力、空间观念强。教师在教学中必须认真备好每一节课的课堂内容，同时还要使学生进一步学习必要的数学基础知识与基本技能，进一步培养学生的数学运算能力、思维能力和空间观念，能够运用所学知识解决简单的实际问题。备课不但要备学生，而且要备教材、备教法，根据教材内容及学生的实际，设计上课内容、教学方法，认真写好教案。每堂课都在课前做好充分的准备，并制作各种利于吸引学生注意力的教具：课后要及时对本节课作出总结，作出教学反思。

二、组织好课堂教学，向课堂45分钟要质量

1.课堂教学是整个教学工作的中心环节，课堂教学的成功是教学的生命线。在课堂教学中，教师应当充分地鼓励学生发现问题、提出问题、讨论问题并解决问题，让学生具备创新思维、创新个性、创新能力。同时，教师要创设情境去激励学生打破自己的思维定势，从个人的角度提出疑问，鼓励学生对问题进行质疑。让学生敢于对教材上的内容质疑，敢于对教师的讲解质疑。希望学生能够打破常规，并且勇于实践、验证，寻求解决的途径，这些也是具有创新意识的学生必备的素质。培养学生对复杂问题的判断能力，在课堂教学中要随时体现。设计一些复杂多变的问题，让学生自己判断来加以解决，或用辩论的形式训练学生的判断能力，使学生思维更具流畅性和敏捷性，并发表出自己独特的见解。

2.在课堂教学过程中，教师在每堂课里都要进行小结，也必须有意识地让学生总结，总结能力是一种综合素质的体现。培养学生总结能力，即锻炼学生集中思维的能力，这与培养学生的求异思维是相辅相成的。集中思维使学生准确、灵活地掌握各种知识，将它们概括、提取为自己的观点，我作为求异思维的基础，保障了求异思维的广度、新颖程度和科学性。培养总结能力，课堂教学中要将总结的机会尽可能地放给学生，如总结一个问题、总结一堂课的内容；总结一次讨论的结果、总结一次辩论的正、反意见等。每次总结，都应挑选多位学生发言，要求他们说出自己的独特理解，不要众口一词、随声附和。总结完后，让学生提出自己发现的更深层次的问题，进一步延伸、拓展思维。

3.课堂教学中主次分明，师生合作交流。在课堂教学中要以学生为主体、以训练为主、以教师教学为辅。教学过程要重视学生的知识与技能、学习过程和方法、情感态度与价值观的体现，培养学生自主学习、合作学习、探究性学习的精神，坚持向45分钟要质量。学生在课堂上常以教师的评价衡量自己在群体中的地位，所以教师要多给学生一些鼓励，一些支持，增强他们的自信心，使学生看到自己成功的希望。

三、课后作业、试卷及批改

1.学生的课外作业也应根据学生的实际而定。比如，哪些学生素质要好一些，课外作业就要有难度些；哪些学生基础差一些，课外作业就要简单些。这样，学生才能更好地完成课外作业，才会对数学学习有兴趣。如果教师给予素质好学生的作业太简单，达不到理想的效果；给予基础不好学生的作业太难，学生不但不能很好地完成，还会使学生对学习失去兴趣和信心

2.加强学生对堂课学习知识的巩固和提高，课后作业、单元测试就是数学教学中不可缺少的内容，因为它是反馈学生对所学内容的掌握情况的最好方法，因此作业必须勤批改并做到有错必改得好习惯。要对学生的作业批改及时、认真，并及时给予纠正。单元测试卷要测试及时、批改及时、讲解及时。这样才有利于学生去纠正错误、弥补不足；才能更好地搞好教育教学工作。四、对学生的辅导工作