双创学者【成果展】独特案例助力创新方法的推广与普及——记山东理工大学马立修主任系列新作

2022.06.09

栏目先导 

采用精彩、浅显的案例解读创新方法知识,培养学生创新思维,提高学生创新素养。——马立修

 

作者简介

 

 

马立修,中国高校创新创业教育研究中心专家库专家、山东省创客协会副理事长、山东省科技发明协会理事、山东发明协会理事、山东理工大学协同创新教育研究中心主任、红炉创新方法科普团队(山东省科普示范工程)负责人、淄博鸿创机器人科技有限公司科技副总经理、创新创业学院副教授、《创新创业理论研究与实践》期刊编委。发表论文52篇,SCI、EI、ISTP检索论文16篇,完成纵横向课题研究16项,申报并获得授权各类发明专利237项。

创新方法课程,是创新创业教育的基础。自2009年开始,马立修老师研习创新方法,相继获得国际MATRIZ协会3级认证、可拓学创新方法2级认证。在山东理工大学,马立修老师从事工程技术创新方法、检测技术及自动化装置、电气技术、创新创业融入专业课程等方面的教学与研究。在马老师推动下,山东理工大学面向全体大学生开设创新方法课程,增强学生创新思维、提高学生创新素养,实现以创新方法驱动的创新创业教育体系重构与实践。

同时,马老师利用熟悉创新方法应用过程的优势,不断拓展创新方法的应用领域。如,利用创新方法解决大量企业技术问题,面向中国重汽、新华医疗等企业开展创新方法培训、辅导企业工程师获得创新方案、指导企业进行专利挖掘及专利布局,辅导多个领域的多家企业实现专利布局近百项。

近年来,马立修老师团队将多年的教育教学与实践经验总结,汇聚成专著《创新思维与创新方法》、《创新方法基础》,分别由科学出版社、高等教育出版社出版,以飨读者。

 

创作《创新思维与创新方法》著作,实现创新方法科普

 

马立修老师在十几年的创新方法实践应用、教育推广过程中,意识到创新方法教育存在如下问题:

第一,在创新素养教育过程中,缺少创新方法教育。我国教育部门非常重视学生创新能力的培养及教育,承担创新能力教育的机构主要是学校及社会培训机构。这些教育机构通过开设相关知识培训课程、组织相关游戏活动、开设相关实践操作课程等方式提升学生的创新能力。但,这类创新素养课程的目的,重点在面向某个专业方向创新人才的培养,缺乏专门提升创新思维的培育、培养。

第二,书籍案例专业性强,不利于普通读者学习创新方法。马立修老师囊括了大量创新方法(TRIZ)相关的书籍,发现绝大多数著作、教材的案例过于专业化,读者需要有很强的专业背景才能看懂。很多时候,读者不得不将大量精力消耗在理解案例本身,复杂的专业案例,制约着读者对创新方法学习与运用的实效。

图1  TRIZ知识体系示意图

 

图2 TRIZ 40个发明创新方法

 

基于以上两点,触发了马老师的创作灵感。自2017 年,马立修老师带领部分爱好创新方法的大学生开始创作。经过5年研究,他们从青少年读者角度出发,深刻理解、思考发明原理,完成了《创新思维与创新方法》的创作。

 

图3 《创新思维与创新方法》封面

 

该著作以40个发明原理为重点,采用320组精彩案例、980幅手绘彩图、360个动画视频(需扫描著作中的二维码获得),用浅显的案例解读复杂抽象的概念,让读者透过生活中的案例,快速、准确地理解创新的基本原则,激发创新思维、提高创新素养,从而为专业领域快速创新与迭代打下坚实的基础。

 

 

目录

 

 

 

 

 

该书大大地降低了创新方法的阅读与学习门槛。由于很多案例来源于日常生活,这本书可以作为幼儿园、小学生的科普读物,也可以是中学生、大学生创新方法的学习资料,更可以是TRIZ初学者或创新工程师培训学习的参考资料,著作大大加快了不同年龄段的读者学习创新、了解创新、运用创新方法的速度。

 

编著《创新方法基础》教材,助力各类学校创新方法课程的开设

 

在十几年的创新方法教学及培训过程中,马立修老师发现如下几个问题制约着各级各类大学、高职高专等学校开设创新方法的课程。

第一,创新方法教材中应用案例过于复杂、过于专业化。在创新方法教学过程中,一些专业化、复杂的案例,让学生无所适从。在学习创新方法的过程中,学生往往把精力放在对案例本身的理解上,影响对创新方法的学习和掌握;更有甚者,太过于专业化的案例,让学生对创新方法的学习望而却步,极大损伤学生学习创新方法的热情。

第二,创新方法的受众不应该只局限在大学生、企业工程师。大众创业、万众创新的时代浪潮中,创新方法教材的专业性,制约了创新方法的推广和普及。创新方法不应该只是大学教授、博士、工程师、大学生的专属课程,更应该是高职学生、中职学生,乃至中学生、小学生、幼儿园孩子提高创新素养的工具。

基于以上两点,马老师带领团队及红炉创新学会的学生们,进行了创新方法的普适性教育探索。2017年开始,马立修老师依托红炉创新学会这一学生社团,连续开展“物品创新方法大赛”。在这个大赛的组织与实施过程中,马老师分析了几千份大学生应用创新方法对物品的创新案例。他充分认识到:基于日常物品的创新案例,更容易让大学生理解与运用创新方法。此后,马立修老师带领山东理工大学覆盖8个不同学科学院的13位博士教师,历经3年精典案例创作,于2021年编创完成《创新方法基础》教材。

 

图4 《创新方法基础》教材封面

 

《创新方法基础》教材目录

第一篇 概述与入门

第1章绪论

第2章发明原理及应用

第二篇 进阶与提高

第3章功能分析

第4章因果链分析

第5章剪裁

第6章技术矛盾及解决方法

第7章物理矛盾及解决方法

第三篇 扩展与实践

第8章技术系统进化

第9章物场模型及标准解

第10章创新设计流程

 

《创新方法基础》教材分为3篇,共10章,既可以供普通高校各专业开设创新方法相关课程使用,也可作为企业培训用教材,还可作为面向社会大众的科普读物。该教材的亮点如下:

第一,教材通俗易懂、摆脱学科知识和工程背景束缚,适合于创新方法普及教育。基于生活物品的创新案例使TRIZ创新方法更容易理解和掌握,尤其对于尚未掌握丰富专业知识、欠缺工程经验的各级各类学生,会帮助他们摆脱专业束缚,专注于创新方法学习,使创新方法知识更容易掌握。

第二,教材案例丰富,呈现方式新颖。教材突破已有创新方法教材苦涩难懂、复杂冗长、专业性案例为主的缺点,以矿泉水瓶、行李箱、水杯三件物品的创新为主线,采用237幅彩色手绘图片、120个数字动画小视频,系统性讲述了创新方法的知识体系。基于三个物品的创新案例,通俗易懂,使创新方法教学摆脱了学科知识和工程背景的束缚,有力助推各级各类学校创新方法课程的开设。

 

图5 教材案例---变色原理在行李箱创新的应用

 

 

图6 教材案例---抽取原理在牙刷创新的应用

 


图7 教材案例---多维化原理在矿泉水瓶创新的应用

 

《创新方法基础》教材的出版,不仅使山东理工大学9个学科大类的73个本科专业均开设“创新方法基础”课程,实现创新方法课程全覆盖,也为各级各类学校开设创新方法课程提供了有力支撑。

马立修老师也因此获批省级创新创业类教学改革立项项目5项、厅局级双创融入课程教学改革立项项目5项,《以创新方法驱动的“专创+校城+校际”三融合创新创业教育体系重构与实践》荣获省级教学成果奖一等奖1项,作为双创融入专业课程研究负责人,在山东理工大学连续5年推动300多门课程进行了“专创融合”教学改革。

此外,马立修老师是冯林教授主持的“教育部创新创业教育课程虚拟教研室”的主要成员,正全力推进创新方法课程的推广,助力各级各类高校开设创新方法课程,共同推动创新创业教育的高质量发展。

 

备注:《创新思维与创新方法》著作,《创新方法基础》教材获得科技部创新方法工作专项“创新方法高等教育人才培养研究与示范”(2020IM030100),山东省本科教学改革研究项目“创新方法及创业思维融入专业课程教学模式研究”(M2020046),教育部创新方法分教指委创新方法学科建设与研究专项规划项目“创新方法普及教材或数字资源建设”(20-l-4)联合资助

 

 

参考文献

1. 马立修编著. 创新方法基础[M]. 高等教育出版社, 2021.08.

2. 马立修著. 创新思维与创新方法[M]. 科学出版社, 2021.12.

 

编辑:张渊

排版:梁欣月

审校:徐杨巧

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