双创学者【成果展】基于TRIZ的大学生创新创业生态链研究与实践——记原大连东软信息学院邓珊教授

2022.12.22

栏目先导

在传统专业教育范式下,很难通过快速调整教育结构来实现创新驱动发展战略,所以需要阶段性放大创新创业教育的牵引作用。当专业教育的范式彻底转变,能够全方位实现新时代人才培养目标的要求时,创新创业教育便自然地融入人才培养全过程。——邓珊

 

负责人与团队简介

 

邓珊,教授,原大连东软信息学院创新创业学院院长,现任大连科技学院副校长、产教融合研究院院长。兼任教育部高校毕业生就业协会创新创业工作委员会专家委员会副主任,辽宁省普通高等学校创新创业教育教学指导委员会委员,大连市人才工作领导小组成员,ISDT 高校设计思考创新联盟委员会委员。入选教育部首批“全国万名优秀创新创业导师人才库”,中国高校创新创业教育联盟专家库,中国科协科学技术传播中心咨询专家库,辽宁省高等学校科技工作专家库,辽宁省教育厅、商务厅、退役军人事务厅首批就业创业导师。国家级教学成果奖、互联网+大赛全国总决赛评审专家。国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心C-TRIZ A4级/创新者认证。主要研究领域为创新创业教育体系、校企合作协同创新机制、科技成果转化机制、科学技术普及传播机制、企业数字化管理机制等。承担多项国家级、省级创新创业教育改革项目并首批通过验收,主持或参与多项社会科技服务项目。辽宁省教学成果一等奖《构建区域高校创新创业教育合作共同体的探索与实践》《一体化IT类应用型创新创业人才培养体系的改革与实践》主要完成者和参与人。

课题组成员:

张益民教授,主要负责大学生创新关键冲突识别研究与建模;董文良教授和于丹教授,主要负责思维创新与开发一流课程建设和TRIZ专题设计、实施与评估;鲁艳霞教授,主要负责大学生创新关键冲突物-场模型分析与验证;宁明皓讲师,主要负责《TRIZ产品创新设计》项目制课程建设、结果验证和创新创业能力指标与大创项目管理建模研究;兆宏波副研究员,主要负责基于TRIZ理论指导的大创项目实施与成果孵化机制建设研究;栾晓燕助理研究员,主要负责基于TRIZ理论师资队伍培育与科技成果转化机制研究;李楠副教授,主要负责TRIZ创新方法科技社团建设与活动机制研究;冯士轩副教授,主要负责基于TRIZ的对外合作与学术交流。

 

正文

邓珊教授从2000年开始即着眼于风险投资、孵化器、创业管理、企业信息化等方面的研究,致力于大学生创新思维和创业实践能力培养。创新创业教育在大连东软信息学院被定位为一种面向全体学生、与专业教育融合并为学生终身可持续发展奠定坚实基础的素质教育。邓珊教授在担任大连东软信息学院创新创业学院院长期间,积极贯彻 “大众创业,万众创新”的指导思想,秉持“教育创造学生价值”的办学理念,深入研究大学在社会创新主体中的作用,和团队一起搭建了具有东软特色的创新创业课程体系、孵化平台和促进系统(EDS),提升了东软 SOVO 创新创业教育模式的内涵,围绕大学生创新创业教育改革的探索为推动全省乃至全国高校创新创业教育改革起到了示范、辐射和带动作用。2017 年总理实地考察,充分肯定了学校创新创业教育改革成效。获得了全国首批“创新创业典型经验高校”50 强、全国首批深化创新创业教育改革示范校 99所、国家级“众创空间”、全国高校实践育人创新创业基地、全国高等学校创业教育研究与实践先进单位、全国青年就业创业教育先进集体等多项荣誉。累计接待来自政府、企业、高校、媒体的参观、交流600余场次,5000余人次,受到了政府领导、国内外专家学者、企业嘉宾的一致好评。新华社内参、国家科技部《火炬》杂志、《光明日报》、《中国青年报》等各类媒体也相继报道改革模式和工作经验。

TRIZ理论是全球知名的、基于知识的、面向解决发明问题的系统化创新方法学 。实践证明,运用TRIZ理论可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。国内产业界近年来高度重视并及时导入TRIZ,教育界对TRIZ的应用多集中在某一特定专业领域的理论分析和课程教学,将TRIZ 理论系统化运用到创新创业教育全过程的研究与实践相对较少。2019年,邓珊教授团队获得中国高校创新创业教育研究中心基金项目“基于TRIZ的大学生创新创业生态链研究与实践”(项目编号2017CCJG003)。围绕课题研究方向,团队探讨将TRIZ 理论运用于创新创业人才培养的生态链(见图1),灌注于素质教育、专业教育与实践训练之中,落实于具体目标、课程、项目、专题、实践过程控制的全环节。课题从应用层面展开实证研究,明确创新创业能力指标体系,构建学生迭代创新的底层知识库,提出创新能力训练模型,验证迭代式项目质量管理机制,探索现创新创业教育的数字化、个性化、精细化和智能化改革。

图1 基于 TRIZ 理论的创新创业教育生态链

 

一、《SOVO 创新创业教育模式》

——对二十年来东软创新创业教育模式的探索和实践总结,为TRIZ理论的融合研究提供了系统完备的生态社区

与生俱来的产业基因和创新意识,使学校于2002年就率先建立了大学生创业中心(Student Office & Venture Office,简称SOVO)。SOVO创新创业教育模式的探索历程主要包括五个时期:不拘一格的育人理念(2002-2006),持续耕耘的创新模式(2007-2011),全面服务的孵化平台(2012-2015),三位一体的生态系统(2016-2019),科学化数字化创新管理(2020-2021)。

课题组以教育部深化创新创业教育改革的文件为指导思想,以国际创新创业教育标准为借鉴,以TRIZ理论的方法论知识库为依托,在学校现有的TOPCARES-CDIO能力指标体系的基础上,进一步提炼了创新创业能力指标体系(见图2),并将其层层分解落实到具体的课程、项目、专题、活动等环节,贯穿到创新创业人才培养全过程。

图2 创新创业能力指标与关键概念

课题组搭建了普适+专业+运营“三位一体”的课程体系模型(如图3)。大一,融入 TRIZ 理论的术语和创新思维,开展普适性创新教育,着重培养创新意识、精神和方法等必修课程;大二,融入 TRIZ 创新方法和创新规律,将创新创业教育融入相关专业课程,重点培养其创新知识和技术,创业意识、精神与知识;大三、大四,引入 ARIZ 算法,运用创新方法开展运营性创新实践和创业实践教育,培养学生的创新创业实践能力。

图3 普适+专业+运营“三位一体”课程体系 

截止目前,四门特色校本必修课程《创新、创造与改变》《思维创新与开发方法》《创业者的成长之路》《从非商业计划到商业计划》已经全部建成省级一流课程。

与此同时,课题组依托 TRIZ 创新思想开展教法改革。第一,结合学科专业特点,依据问题矛盾思想优化教学方法,采用案例教学、演示教学、探究教学等启发式教学课程占 90.7%;采用讨论式、问题式、研究性学习等教学课程占 56.1%;采用实验教学法、练习教学法、角色扮演法等参与式教学课程占 84.5%。第二,吸收 TRIZ 理论矛盾矩阵的思想,注重过程考核与终结考核相结合,初步形成了考核形式多样化、过程全程化、主体多元化的开放式考核评价模式。

此外,团队建构了多层次、全方位的、近万平方米的 SOVO 创新创业教育实践平台(如图4)。平台按照工程项目管理模式导入国创计划全面质量管理体系,通过TRIZ系统化创新迭代思想,培育TRIZ专业认证师资队伍,加强项目过程管理和质量提升;平台按照孵化器模式导入创新创业服务,设立创业诊所,从技术、管理、知识产权、市场开拓、投融资等方向提供“一对一”的管理咨询服务。同时,依托大连高新区 18 家专业众创空间,共建产教融合协同创新社会公共服务平台。

正如邓珊教授曾说,“SOVO完善的孵化机制使学生在校有机会让创新的种子落地生根。在SOVO的虚拟公司,学生“真刀实枪”地进行创新创业实践,全方位感受创新创业过程中的技术矛盾和酸甜苦辣。这种以发明问题为导向的项目管理模式,很好地培养了学生的科技创新能力、工程实践能力、科学家精神和创业者精神、团队协作意识和职业道德规范。”

图4 大学生创业中心(SOVO)

图5 企业高管与学生创业者在SOVO进行深入交流

SOVO成立以来,累计孵化各类创新创业项目超6300项;设立学生虚拟公司520余家,其中174家已注册为实体公司;超10万人次学生参与各类创新创业活动。SOVO学生就业率达到100%;创业成功率达到30%。

 

二、《创新、创造与改变》

——从单一关注企业创新,扩展到国家、企业、个人三大维度,围绕“国家创新战略、企业创新层次、万众创新能力”,从“科技革命与国家发展、全球创新挑战”,“企业塔式创新层次”,“个人想象力、创造力、创新力的发掘”,让创新认知由宏观到微观,深入浅出

由邓珊教授进行总体设计及规划的《创新、创造与改变》课程和教材,强调了“国家、企业、个人”三大创新维度的一体化设计,围绕“国家创新战略、企业创新层次、万众创新能力”三大篇章结构,具体从“科技革命与国家发展、全球创新挑战”,“企业模仿创新、微创新、错位创新、越位创新、包容创新、颠覆创新和原始创新的七个层次”,“个人想象力、创造力、创新力的发掘”等内容逐次展开。

本课程和教材凸显了“思创融合、创新实践、关注成长”三个特色。具体体现在:一是融入家国情怀,将国家创新战略和科技发展等最新成果纳入教学内容体系,使大学生增强国家创新发展自信,提升融入国家创新发展的责任感和使命感;二是创新实践,将创新实践贯穿教材始终,强调教学过程的进阶性、实践性和创新性,通过基本知识测试、随堂实践、课后思考、教学单元实践项目、课程综合实践项目、发现之旅创新创意大赛等实践体系,进阶提升学生创新能力和素质;三是关注学生成长,课程教学和考核注重过程性、开放性、创新性和知识能力素质综合性,既关注学生学到了什么,更关注学生收获了多少,成长有多大。此外,教材还配套提供了课程导学地图、创新工具包等特色材料,旨在激发学生学习兴趣,为学生创新学习和实践提供指引和帮助。

 

三、《思维创新与开发》

——从六顶思考帽、水平思考的思维训练,扩展到设计思考(DT)、发明问题解决方法(TRIZ),让创新思维由浅入深,逐层递进

由邓珊教授进行总体设计及规划的《思维创新与开发》课程和教材,以了解思维、梳理思维和产生创新思维为行文脉络,重点介绍了创新思维产生的原理,帮助学生产生创新思维的工具和方法,以及整理思维的方法和工具。每个理论章节都是以案例启动学习,激发读者的学习兴趣和思考,通过系统介绍创新思维相关知识和方法,结合对应案例,引发学生对思维创新的兴趣。每章节中的项目要求学生完成实践环节项目,并在“做中学”中巩固和运用所学知识。通过六顶思考帽、水平思考、设计思维、帮助学习者感知和理解思维的类型、思维产生的过程,学会利用TRIZ知识工具实践系统化创新,探索成功发明和设计的秘密。本质上认知技术系统的进化不是一个随机的过程,它遵循了特定的原理和操作方法,从而激发学生的创新热情,学会系统化创新并进行有效实践。

 

四、《大学生创新创业训练计划的数字化管理》

——建立基于TRIZ的大学生创新实践关键冲突识别机制,构建个体项目关键冲突识别模型和群体项目数字化管理模型,以提高创新迭代的速度和大创项目训练质量

关键冲突是由于创新过程中不相配(Incompatible)的行为或目标所产生的矛盾积累到一定程度所表现出的一种不和谐状态。因此,为了让大学生创新实践过程运行顺畅,得到更合适的创新方案,我们需要解决发生在大学生创新实践过程的冲突。建立关键冲突识别机制,识别创新问题冲突中存在的最为关键的冲突显得尤为重要。

课题组依据复杂的冲突分类和大学生的群体特征,确定需求(EF1)、文化(EF2)、知识(EF3)、环境(EF4)4个冲突要素。采用TRIZ工具九屏幕法找到过去、现在、将来大学生知识链上分别与需求、文化、知识、环境相关的16个参数,即学习能力(P1)、吸收能力(P2)、整合能力(P3)、成本(P4)、时间(P5)、适应能力(P6)、稳定性(P7)、复杂性(P8)、方便性(P9)、风险(P10)、质量(P11)、信任(P12)、控制性(P13)、渗透力(P14)、影响系统的有害因素(P15),系统产生的有害因素(P16)。通过AHP和熵值法确定要素权重和参数权重,运用TRIZ的物-场模型分析从而发现大学生创新过程的冲突,运用三维模型从中挑选出提出问题中最为关键的冲突,建立比重、频率、大小三维关键冲突识别机制来识别关键的技术冲突。比重是用来描述一个技术冲突中参数所具有的相对重要性,频率是用来描述在所有技术冲突中一对技术冲突中的参数出现的次数,大小是指本文提出的4个要素具有技术冲突的数量与该要素重要程度的乘积,在比重、频率、大小三个维度中,大小直接体现出了冲突数量的多少。首先,把需求、文化、知识、环境四要素依据其Z值的大小从高到低排列;其次,计算每个要素下的各个冲突的W值与FR值,然后按W*FR的值大小进行排列,形成关键冲突计算量表;最后,按照计算获取的数值从高到低选择关键性冲突,进行个性化指导与服务。

同时从群体化项目管理角度,将已成功结项项目构建效应库,对项目属性、项目目标、所属领域、开发周期、成果物类型、开发关键节点等要素进行聚类分析,用点a(x, y, z)的坐标来精确描述项目所属阶段特征,精准建立项目属性、生命周期和所属专业领域的映射关系。通过计算机模拟,能够直观地看到每个项目所处的阶段,改变传统“凭经验”指导的定式思维,为大规模创新创业实训提供科学的管理手段和思路。

在“智慧教育”逐渐成为高校教育教学改革重要抓手的新阶段,关键冲突识别三维模型、项目管理三维模型可以为数字化创新创业教育平台提供借鉴,让大学生创新创业训练和指导服务 “因人而异”、“因材施教”,实现创新创业教育的个性化、精细化和智慧化改革。

 

参考文献 

  1. 邓珊.中国高校创新创业教育研究中心基金项目“基于TRIZ的大学生创新创业生态链研究与实践”结项报告(项目编号2017CCJG003)
  2. 邓珊、张益民,基于TRIZ的大学生创新创业教育模式探索与实践,创新教育研究
  3. 邓珊,高校创新创业实践平台的运行机制与管理方法研究,中国大学生就业,2018(15):61-64.
  4. Zhang Yimin ,Sheng Guojun ,Deng Shan ,Research on Recognition of Key Innovation Conflicts of Colege Students Based on Matter - field Model,2020 THE 2ND wORLD SYMPoSIUM ON sOFTWARE ENGINEERING
  5. 温涛,邓珊,创新、创造与改变,东软电子出版社
  6. 温涛,邓珊,思维创新与开发,东软电子出版社

 

编辑:郭凯凯

排版:唐佳璇

指导:孙慧佳

审校:徐杨巧

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