專創(chuàng)融合教學改革模式研究

本書以山東理工大學近7年的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革立項活動為基礎，闡述創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維融入具體課程的教學改革思路。本書共4章，第1章雙創(chuàng)融入課程研究，闡述創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法與創(chuàng)業(yè)思維的具體內(nèi)容如何融入課程及知識點；第2章雙創(chuàng)融入專業(yè)課程模式，闡述已經(jīng)申請作品登記的10個教學改革模式；第3章基于二維、三維坐標模式對傳感器教學改革的探索及應用，闡述了基于雙創(chuàng)的二維坐標教學改革模式、基于三維坐標的創(chuàng)新方法融入專業(yè)課程模式在傳感器課程教學改革中的應用；第4章雙創(chuàng)融合教學改革經(jīng)典案例，闡述了9門課程進行專創(chuàng)融合教學改革的具體方案。
本書可以作為普通高校各專業(yè)教師進行專創(chuàng)融合教學改革的指導性讀物，也可以作為致力于提高課程教學創(chuàng)新教師的普及性讀物。

馬立修，山東理工大學協(xié)同創(chuàng)新教育研究中心主任、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院副院長；中國高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究中心專家?guī)鞂＜?、山東省創(chuàng)客協(xié)會副理事長、中國TRIZ研究會理事、山東省科技發(fā)明協(xié)會理事、山東發(fā)明協(xié)會理事、山東省紅爐創(chuàng)新方法科普團隊負責人、山東省"馬立修創(chuàng)新方法科普工作室"領銜專家、《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐》雜志編委。研習創(chuàng)新方法（TRIZ）15年，獲得國際MATRIZ協(xié)會3級認證、獲得可拓學創(chuàng)新方法2級認證；出版創(chuàng)新方法相關著作教材2部、獲得專創(chuàng)融合研究相關著作權12項，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作獲山東省教學成果獎一等獎1項，山東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)微課大賽一等獎2項，主持省部級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學研究課題5項；發(fā)表論文52篇，完成縱橫向科研課題16項、授權各類發(fā)明專利276項。
主要擅長：創(chuàng)新方法教育、創(chuàng)新方法課程建設，輔導縱向、橫向課題及企業(yè)開展技術創(chuàng)新、專利挖掘、專利布局；專創(chuàng)融合教學改革研究；輔導互聯(lián)網(wǎng)+大賽項目、挑戰(zhàn)杯大賽項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目申報書撰寫，提供大賽主旨報告及咨詢。

本選題針對當前為教育行業(yè)“專創(chuàng)融合”理念都是基于專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合，在雙創(chuàng)教育實施過程中難以落地的現(xiàn)狀開發(fā)的，旨在能為專創(chuàng)融合教育理念、專創(chuàng)融合政策實施提供能落地、能實踐、能復制、能推廣的教學研究成果。 本書具有以下特點： ①是本校7年專創(chuàng)融合教學改革經(jīng)驗的總結； ②全面闡述基于雙創(chuàng)思維的專創(chuàng)融合教學改革核心理念； ③提出以雙創(chuàng)融入課程為核心的專創(chuàng)融合教學改革實施方案。

山東理工大學自2017 年開始進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革立項活動。最初，我們采取先行先試的策略，鼓勵教師們大膽思考、大膽創(chuàng)新，并按照自己的方式進行專創(chuàng)融合教學改革研究。經(jīng)過7 年的教學改革立項活動，已經(jīng)有72 個專業(yè)作為試點進行了雙創(chuàng)融入專業(yè)的探索研究，有127 門課程進行了雙創(chuàng)融入課程的探索研究。筆者是本項工作的主持人、負責人，是專創(chuàng)融合教學改革探索的主要研究者，對專創(chuàng)融合教學改革有一些見解，故而將研究內(nèi)容整理出來，希望給專創(chuàng)融合教學改革的教師以啟發(fā)。
第一，專創(chuàng)融合教學改革需要落地，需要具備可實施性。
專創(chuàng)融合教學改革，不能只是專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合。目前，有很多學者、教育培訓機構積極推動專業(yè)教育與創(chuàng)業(yè)教育融合，專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合存在多方面的問題，一是專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合只能在制度、體系方面進行推行，到了某一門具體的課程卻難以落地；二是某些專業(yè)不能實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)，只能間接性地促進創(chuàng)業(yè)；三是專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合在一線教師層面不具有可操作、可實施性；四是本科生專業(yè)功底不足，專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合有些勉強；五是專業(yè)的低年級大學生，沒有學習專業(yè)知識，難以實現(xiàn)專業(yè)與創(chuàng)業(yè)融合。創(chuàng)業(yè)融入專業(yè)的專創(chuàng)融合教學改革理念，往往流于形式、流于表面，難以落地。高校的教學改革必須從課程入手，只有課程實現(xiàn)專創(chuàng)融合，才能實現(xiàn)專創(chuàng)融合落地、生根發(fā)芽。
山東理工大學的專創(chuàng)融合教學改革，逐漸形成了將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維融入課程及知識點、融入教學組織過程的教學改革理念。尤其是將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法融入課程及知識點，改變了以傳授知識為主的授課模式，使學生掌握知識的同時，提高了創(chuàng)新能力。知識是正確的，但質(zhì)疑知識不代表否定知識，通過大膽質(zhì)疑，能更好地掌握知識；創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法融入課程及知識點，為質(zhì)疑知識提供了一條可實施的途徑，大學生在學習知識的過程中，通過各種思維、各種方法的融入，實現(xiàn)對知識的質(zhì)疑，從而促進知識的掌握、促進基于知識的創(chuàng)新能力提升。圍繞課程及知識點的專創(chuàng)融合教學改革具備了人人可做、可思考、可創(chuàng)新的落地實施性。
第二，課程教學改革需要針對優(yōu)秀學生，不能只聚焦“后進生”。
以傳授知識為主的課程教學改革，主要是促進學生學習知識，尤其是“后進生”學習知識。目前的主流教學改革理念，都是基于學生不愿意學習、學生思考能力不足、學生懶于思考、學生想象力不足、學生學習精力不集中、學生難以掌握知識等“后進生”而進行的改革活動。這種類型的教學改革，只是促進一般學生、弱者學生的學習，對于班級內(nèi)部主動學習、積極思考、聰明睿智的優(yōu)秀學生，促進作用非常微弱，沒有更好地激發(fā)優(yōu)秀學生的思維能力，沒有使優(yōu)秀的學生更優(yōu)秀，制約了優(yōu)秀學生的發(fā)展和進步。
隨著國家教育的發(fā)展及我國人口結構的改變，未來，應試為目的的學習要轉向因需要而學習，以“后進生”為目標的教學改革就會顯得非常多余。信息技術手段在教學中的應用，網(wǎng)上課程及知識數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生，使人們獲取知識不再是那么困難的事情，想獲得某一個課程及知識點，想聽某一門課程或某一個知識點的講解，已經(jīng)是非常容易的事情。教學改革要圍繞優(yōu)秀學生開展，使優(yōu)秀學生更加優(yōu)秀，具備更強的創(chuàng)新能力。專創(chuàng)融合教學改革的主要方向之一是將創(chuàng)新融入課程及知識點。將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法融入課程及知識點，使課程及知識點煥發(fā)出新的生命力，激發(fā)課程及知識點產(chǎn)生新觀點、新思路、新問題、新方向、新發(fā)現(xiàn)，使課程及知識點充滿不確定性、刺激性、挑戰(zhàn)性。這樣的教學改革能夠使主動學習、渴望學習、具備學習潛質(zhì)的學生更加優(yōu)秀，極大促進優(yōu)秀學生的創(chuàng)新能力，能夠為我國培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新潛質(zhì)的優(yōu)秀畢業(yè)生。將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法融入課程及知識點，會產(chǎn)生授課教師也沒有遇到過的新情況，對教師也是一種挑戰(zhàn)，提高教師創(chuàng)新能力的同時，也會給教師帶來新的科研機遇。 
第三，應對AI 技術對人類的挑戰(zhàn)，教育需要培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力強的大學生。
AI 技術飛速發(fā)展，在未來的某一天是否會替代人類？如何應對人工智能對人類的沖擊？人們通過幾年刻苦學習掌握的知識，AI 只需要幾天甚至是幾分鐘、幾秒鐘的時間就能掌握。過去的學生，掌握了知識就擁有了未來，在AI 環(huán)境下，學生單純地掌握知識能擁有未來嗎？以傳授知識、掌握知識為主的教學模式，只能培養(yǎng)出更多AI 的奴隸。要應對AI 挑戰(zhàn)，需要我們掌握知識，更要擁有基于知識的創(chuàng)新能力。
將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法融入課程及知識點，會使課程及知識點產(chǎn)生很多未知的、新奇的、意想不到的問題，學生及教師在思考、解決這些奇特問題時，會提高基于專業(yè)知識背景的奇特創(chuàng)新能力。
本書由馬立修主筆，王依山參與了第2、4章的編寫，黃耀國參與了第3章的編寫，張少華參與了附錄的整理。本書第2章參考了馬立修、王依山、隋琦、姜穎、朱曉霞、黃耀國等教師的改革成果，第4章參考了郭棟、韓克幀、劉莎、羅霄婷、王菁、王文申、黃耀國、姚艷春、趙彥峻、莊洪業(yè)等教師的改革成果，供讀者參閱思考，付宏勛、唐佳靜、隋琦、張少華等參與了附錄中《創(chuàng)新方法融入課程教學實施能力等級劃分要求》（團體標準）、《創(chuàng)新方法融入課程教學實施指南》（團體標準） 的制定，在此向他們表示感謝。另外，本書在編寫過程中參考了一些作者的著作、文章和教材，在此一并向他們表示感謝！
由于時間倉促，加之筆者經(jīng)驗有限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

著者

第1章 雙創(chuàng)融入課程研究 001
1.1 概述002
1.2 教學的思維慣性002
1.3 創(chuàng)新思維融入課程003
1.3.1 邏輯思維融入課程003
1.3.2 批判性思維005
1.3.3 創(chuàng)造性思維005
1.3.4 形象思維008
1.3.5 其他思維 010
1.4 TRIZ 方法融入課程教學改革 015
1.4.1 發(fā)明原理融入課程 016
1.4.2 進化法則融入課程033
1.4.3 功能導向搜索融入課程040
1.4.4 創(chuàng)新標桿融入課程 041
1.4.5 特性傳遞融入課程 041
1.4.6 功能分析融入課程042
1.4.7 因果鏈分析融入課程044
1.4.8 剪裁融入課程046
1.4.9 物理矛盾融入課程048
1.4.10 技術矛盾融入課程049
1.4.11 物場分析與標準解融入課程 051
1.4.12 TRIZ 理論的其他工具053
1.4.13 概念驗證的主要工具054
1.5 創(chuàng)業(yè)思維融入課程054
1.5.1 創(chuàng)業(yè)思維類型054
1.5.2 創(chuàng)業(yè)思維融入專業(yè)實踐課程方案058

第2章 雙創(chuàng)融入專業(yè)課程模式 061
2.1 雙創(chuàng)融入課程教學改革實施方案062
2.2 基于雙創(chuàng)教育的能力遞進式教育模式066
2.3 基于創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維的OBE 課程教學改革模型 071
2.4 創(chuàng)業(yè)思維融入專業(yè)實踐課程模式079
2.5 基于專創(chuàng)融合矩陣的創(chuàng)新方法融入專業(yè)課程模式086
2.6 魚骨圖創(chuàng)新方法融入中國傳統(tǒng)文化教學模式088
2.7 創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維融入大學英語課程模式096
2.8 基于技術創(chuàng)新需求的三種創(chuàng)新流程 103
2.9 基于創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維的二維坐標教學改革模式 108
2.10 基于三維坐標的創(chuàng)新方法融入專業(yè)課程模式 114

第3章 基于二維、三維坐標模式對傳感器教學改革的探索及應用122
3.1 電阻式傳感器 123
3.1.1 電阻式傳感器的基本概念及主要特點 123
3.1.2 應變電阻式傳感器的基本原理 123
3.1.3 氣敏電阻 126
3.1.4 濕敏電阻 127
3.1.5 傳感器的檢測內(nèi)容創(chuàng)新 128
3.2 電容式傳感器 133
3.2.1 電容式傳感器的基本概念及主要特點 133
3.2.2 電容式傳感器的工作原理及結構 133
3.2.3 傳感器的檢測內(nèi)容創(chuàng)新 135
3.3 磁敏式傳感器 139
3.3.1 磁敏式傳感器的基本概念及主要特點 139
3.3.2 磁電感應式傳感器工作原理 140
3.3.3 霍爾式傳感器工作原理 140
3.3.4 傳感器的檢測內(nèi)容創(chuàng)新 142
3.4 熱電式傳感器 146
3.4.1 熱電式傳感器的基本概念及主要特點 146
3.4.2 熱電偶傳感器 147
3.4.3 熱電阻傳感器 149
3.4.4 熱敏電阻 149
3.4.5 傳感器的檢測內(nèi)容創(chuàng)新 150
3.5 光電式傳感器 154
3.5.1 光電式傳感器的概念及其基本形式 154
3.5.2 光電效應 155
3.5.3 光纖傳感器 155
3.5.4 傳感器的檢測內(nèi)容創(chuàng)新 157

第4章 雙創(chuàng)融合教學改革經(jīng)典案例162
4.1 融入TRIZ 方法的《物理光學》課程教學改革 163
4.1.1 專業(yè)課程簡介 163
4.1.2 融入方法選擇 163
4.1.3 建設目標 163
4.1.4 建設內(nèi)容 164
4.2 創(chuàng)新思維及創(chuàng)新方法融入《機械設計》課程教學的研究與建設167
4.2.1 專業(yè)課程簡介 167
4.2.2 融入方法選擇 167
4.2.3 建設目標 167
4.2.4 建設內(nèi)容 168
4.2.5 項目進度安排 170
4.3 《電力系統(tǒng)分析》課程創(chuàng)新方法融入模式探索與實踐 170
4.3.1 專業(yè)課程簡介 170
4.3.2 融入方法選擇 170
4.3.3 建設目標 171
4.3.4 建設內(nèi)容 171
4.3.5 項目進度安排 172
4.4 《汽車運用工程》課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理論探索與課堂實踐 173
4.4.1 專業(yè)課程簡介 173
4.4.2 融入方法選擇 173
4.4.3 建設目標 174
4.4.4 建設內(nèi)容 174
4.4.5 項目進度安排 177
4.5 基于TRIZ 方法的雙創(chuàng)教育融入《液壓與氣壓傳動》課程的路徑和評價方法 178
4.5.1 課程簡介 178
4.5.2 融入方法選擇 178
4.5.3 建設目標 179
4.5.4 建設內(nèi)容 180
4.5.5 項目進度安排 183
4.6 《設計基礎Ⅱ》課程融入創(chuàng)新方法課程改革 184
4.6.1 課程簡介 184
4.6.2 融入方法選擇 184
4.6.3 建設目標 185
4.6.4 建設內(nèi)容 186
4.6.5 項目進度安排 191
4.7 《二外（德） Ⅲ》課程與創(chuàng)新方法和創(chuàng)業(yè)思維深度融合路徑研究與實踐 192
4.7.1 課程簡介 192
4.7.2 融入方法選擇 193
4.7.3 建設目標 194
4.7.4 建設內(nèi)容 194
4.7.5 項目進度安排 198
4.8 “雙創(chuàng)”思維下《體操》課程教學改革探索 198
4.8.1 課程簡介 198
4.8.2 融入方法選擇 199
4.8.3 建設目標200
4.8.4 建設內(nèi)容200
4.8.5 項目進度安排205
4.9 雙創(chuàng)理念融入《化工過程控制》專業(yè)課程的教學改革與探索 205
4.9.1 課程簡介205
4.9.2 融入方法選擇206
4.9.3 建設目標206
4.9.4 建設內(nèi)容207
4.9.5 項目進度安排 212

附錄 213
附錄1 創(chuàng)新方法融入課程教學實施能力等級劃分要求（T/SDAS 905—2024團體標準） 214
附錄2 創(chuàng)新方法融入課程教學實施指南（T/SDAS 904—2024 團體標準）220
附錄3 2023 年雙創(chuàng)融入課程試點項目建設標準229
附錄4 2023 年青年博士創(chuàng)新方法（TRIZ）專項建設標準 230

參考文獻232