专创融合教学改革模式研究

本书以山东理工大学近7年的创新创业教育教学改革立项活动为基础，阐述创新思维、创新方法、创业思维融入具体课程的教学改革思路。本书共4章，第1章双创融入课程研究，阐述创新思维、创新方法与创业思维的具体内容如何融入课程及知识点；第2章双创融入专业课程模式，阐述已经申请作品登记的10个教学改革模式；第3章基于二维、三维坐标模式对传感器教学改革的探索及应用，阐述了基于双创的二维坐标教学改革模式、基于三维坐标的创新方法融入专业课程模式在传感器课程教学改革中的应用；第4章双创融合教学改革经典案例，阐述了9门课程进行专创融合教学改革的具体方案。
本书可以作为普通高校各专业教师进行专创融合教学改革的指导性读物，也可以作为致力于提高课程教学创新教师的普及性读物。

马立修，山东理工大学协同创新教育研究中心主任、创新创业学院副院长；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、中国TRIZ研究会理事、山东省科技发明协会理事、山东发明协会理事、山东省红炉创新方法科普团队负责人、山东省"马立修创新方法科普工作室"领衔专家、《创新创业理论研究与实践》杂志编委。研习创新方法（TRIZ）15年，获得国际MATRIZ协会3级认证、获得可拓学创新方法2级认证；出版创新方法相关著作教材2部、获得专创融合研究相关著作权12项，创新创业工作获山东省教学成果奖一等奖1项，山东省创新创业微课大赛一等奖2项，主持省部级创新创业教学研究课题5项；发表论文52篇，完成纵横向科研课题16项、授权各类发明专利276项。
主要擅长：创新方法教育、创新方法课程建设，辅导纵向、横向课题及企业开展技术创新、专利挖掘、专利布局；专创融合教学改革研究；辅导互联网+大赛项目、挑战杯大赛项目、大学生创新创业训练计划项目申报书撰写，提供大赛主旨报告及咨询。

本选题针对当前为教育行业“专创融合”理念都是基于专业与创业融合，在双创教育实施过程中难以落地的现状开发的，旨在能为专创融合教育理念、专创融合政策实施提供能落地、能实践、能复制、能推广的教学研究成果。 本书具有以下特点： ①是本校7年专创融合教学改革经验的总结； ②全面阐述基于双创思维的专创融合教学改革核心理念； ③提出以双创融入课程为核心的专创融合教学改革实施方案。

山东理工大学自2017 年开始进行创新创业教育教学改革立项活动。最初，我们采取先行先试的策略，鼓励教师们大胆思考、大胆创新，并按照自己的方式进行专创融合教学改革研究。经过7 年的教学改革立项活动，已经有72 个专业作为试点进行了双创融入专业的探索研究，有127 门课程进行了双创融入课程的探索研究。笔者是本项工作的主持人、负责人，是专创融合教学改革探索的主要研究者，对专创融合教学改革有一些见解，故而将研究内容整理出来，希望给专创融合教学改革的教师以启发。
第一，专创融合教学改革需要落地，需要具备可实施性。
专创融合教学改革，不能只是专业与创业融合。目前，有很多学者、教育培训机构积极推动专业教育与创业教育融合，专业与创业融合存在多方面的问题，一是专业与创业融合只能在制度、体系方面进行推行，到了某一门具体的课程却难以落地；二是某些专业不能实现创业，只能间接性地促进创业；三是专业与创业融合在一线教师层面不具有可操作、可实施性；四是本科生专业功底不足，专业与创业融合有些勉强；五是专业的低年级大学生，没有学习专业知识，难以实现专业与创业融合。创业融入专业的专创融合教学改革理念，往往流于形式、流于表面，难以落地。高校的教学改革必须从课程入手，只有课程实现专创融合，才能实现专创融合落地、生根发芽。
山东理工大学的专创融合教学改革，逐渐形成了将创新思维、创新方法、创业思维融入课程及知识点、融入教学组织过程的教学改革理念。尤其是将创新思维、创新方法融入课程及知识点，改变了以传授知识为主的授课模式，使学生掌握知识的同时，提高了创新能力。知识是正确的，但质疑知识不代表否定知识，通过大胆质疑，能更好地掌握知识；创新思维、创新方法融入课程及知识点，为质疑知识提供了一条可实施的途径，大学生在学习知识的过程中，通过各种思维、各种方法的融入，实现对知识的质疑，从而促进知识的掌握、促进基于知识的创新能力提升。围绕课程及知识点的专创融合教学改革具备了人人可做、可思考、可创新的落地实施性。
第二，课程教学改革需要针对优秀学生，不能只聚焦“后进生”。
以传授知识为主的课程教学改革，主要是促进学生学习知识，尤其是“后进生”学习知识。目前的主流教学改革理念，都是基于学生不愿意学习、学生思考能力不足、学生懒于思考、学生想象力不足、学生学习精力不集中、学生难以掌握知识等“后进生”而进行的改革活动。这种类型的教学改革，只是促进一般学生、弱者学生的学习，对于班级内部主动学习、积极思考、聪明睿智的优秀学生，促进作用非常微弱，没有更好地激发优秀学生的思维能力，没有使优秀的学生更优秀，制约了优秀学生的发展和进步。
随着国家教育的发展及我国人口结构的改变，未来，应试为目的的学习要转向因需要而学习，以“后进生”为目标的教学改革就会显得非常多余。信息技术手段在教学中的应用，网上课程及知识数据库的产生，使人们获取知识不再是那么困难的事情，想获得某一个课程及知识点，想听某一门课程或某一个知识点的讲解，已经是非常容易的事情。教学改革要围绕优秀学生开展，使优秀学生更加优秀，具备更强的创新能力。专创融合教学改革的主要方向之一是将创新融入课程及知识点。将创新思维、创新方法融入课程及知识点，使课程及知识点焕发出新的生命力，激发课程及知识点产生新观点、新思路、新问题、新方向、新发现，使课程及知识点充满不确定性、刺激性、挑战性。这样的教学改革能够使主动学习、渴望学习、具备学习潜质的学生更加优秀，极大促进优秀学生的创新能力，能够为我国培养更多具备创新潜质的优秀毕业生。将创新思维、创新方法融入课程及知识点，会产生授课教师也没有遇到过的新情况，对教师也是一种挑战，提高教师创新能力的同时，也会给教师带来新的科研机遇。 
第三，应对AI 技术对人类的挑战，教育需要培养更多创新能力强的大学生。
AI 技术飞速发展，在未来的某一天是否会替代人类？如何应对人工智能对人类的冲击？人们通过几年刻苦学习掌握的知识，AI 只需要几天甚至是几分钟、几秒钟的时间就能掌握。过去的学生，掌握了知识就拥有了未来，在AI 环境下，学生单纯地掌握知识能拥有未来吗？以传授知识、掌握知识为主的教学模式，只能培养出更多AI 的奴隶。要应对AI 挑战，需要我们掌握知识，更要拥有基于知识的创新能力。
将创新思维、创新方法融入课程及知识点，会使课程及知识点产生很多未知的、新奇的、意想不到的问题，学生及教师在思考、解决这些奇特问题时，会提高基于专业知识背景的奇特创新能力。
本书由马立修主笔，王依山参与了第2、4章的编写，黄耀国参与了第3章的编写，张少华参与了附录的整理。本书第2章参考了马立修、王依山、隋琦、姜颖、朱晓霞、黄耀国等教师的改革成果，第4章参考了郭栋、韩克帧、刘莎、罗霄婷、王菁、王文申、黄耀国、姚艳春、赵彦峻、庄洪业等教师的改革成果，供读者参阅思考，付宏勋、唐佳静、隋琦、张少华等参与了附录中《创新方法融入课程教学实施能力等级划分要求》（团体标准）、《创新方法融入课程教学实施指南》（团体标准） 的制定，在此向他们表示感谢。另外，本书在编写过程中参考了一些作者的著作、文章和教材，在此一并向他们表示感谢！
由于时间仓促，加之笔者经验有限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

著者

第1章 双创融入课程研究 001
1.1 概述002
1.2 教学的思维惯性002
1.3 创新思维融入课程003
1.3.1 逻辑思维融入课程003
1.3.2 批判性思维005
1.3.3 创造性思维005
1.3.4 形象思维008
1.3.5 其他思维 010
1.4 TRIZ 方法融入课程教学改革 015
1.4.1 发明原理融入课程 016
1.4.2 进化法则融入课程033
1.4.3 功能导向搜索融入课程040
1.4.4 创新标杆融入课程 041
1.4.5 特性传递融入课程 041
1.4.6 功能分析融入课程042
1.4.7 因果链分析融入课程044
1.4.8 剪裁融入课程046
1.4.9 物理矛盾融入课程048
1.4.10 技术矛盾融入课程049
1.4.11 物场分析与标准解融入课程 051
1.4.12 TRIZ 理论的其他工具053
1.4.13 概念验证的主要工具054
1.5 创业思维融入课程054
1.5.1 创业思维类型054
1.5.2 创业思维融入专业实践课程方案058

第2章 双创融入专业课程模式 061
2.1 双创融入课程教学改革实施方案062
2.2 基于双创教育的能力递进式教育模式066
2.3 基于创新方法、创业思维的OBE 课程教学改革模型 071
2.4 创业思维融入专业实践课程模式079
2.5 基于专创融合矩阵的创新方法融入专业课程模式086
2.6 鱼骨图创新方法融入中国传统文化教学模式088
2.7 创新方法、创业思维融入大学英语课程模式096
2.8 基于技术创新需求的三种创新流程 103
2.9 基于创新方法、创业思维的二维坐标教学改革模式 108
2.10 基于三维坐标的创新方法融入专业课程模式 114

第3章 基于二维、三维坐标模式对传感器教学改革的探索及应用122
3.1 电阻式传感器 123
3.1.1 电阻式传感器的基本概念及主要特点 123
3.1.2 应变电阻式传感器的基本原理 123
3.1.3 气敏电阻 126
3.1.4 湿敏电阻 127
3.1.5 传感器的检测内容创新 128
3.2 电容式传感器 133
3.2.1 电容式传感器的基本概念及主要特点 133
3.2.2 电容式传感器的工作原理及结构 133
3.2.3 传感器的检测内容创新 135
3.3 磁敏式传感器 139
3.3.1 磁敏式传感器的基本概念及主要特点 139
3.3.2 磁电感应式传感器工作原理 140
3.3.3 霍尔式传感器工作原理 140
3.3.4 传感器的检测内容创新 142
3.4 热电式传感器 146
3.4.1 热电式传感器的基本概念及主要特点 146
3.4.2 热电偶传感器 147
3.4.3 热电阻传感器 149
3.4.4 热敏电阻 149
3.4.5 传感器的检测内容创新 150
3.5 光电式传感器 154
3.5.1 光电式传感器的概念及其基本形式 154
3.5.2 光电效应 155
3.5.3 光纤传感器 155
3.5.4 传感器的检测内容创新 157

第4章 双创融合教学改革经典案例162
4.1 融入TRIZ 方法的《物理光学》课程教学改革 163
4.1.1 专业课程简介 163
4.1.2 融入方法选择 163
4.1.3 建设目标 163
4.1.4 建设内容 164
4.2 创新思维及创新方法融入《机械设计》课程教学的研究与建设167
4.2.1 专业课程简介 167
4.2.2 融入方法选择 167
4.2.3 建设目标 167
4.2.4 建设内容 168
4.2.5 项目进度安排 170
4.3 《电力系统分析》课程创新方法融入模式探索与实践 170
4.3.1 专业课程简介 170
4.3.2 融入方法选择 170
4.3.3 建设目标 171
4.3.4 建设内容 171
4.3.5 项目进度安排 172
4.4 《汽车运用工程》课程创新创业教育理论探索与课堂实践 173
4.4.1 专业课程简介 173
4.4.2 融入方法选择 173
4.4.3 建设目标 174
4.4.4 建设内容 174
4.4.5 项目进度安排 177
4.5 基于TRIZ 方法的双创教育融入《液压与气压传动》课程的路径和评价方法 178
4.5.1 课程简介 178
4.5.2 融入方法选择 178
4.5.3 建设目标 179
4.5.4 建设内容 180
4.5.5 项目进度安排 183
4.6 《设计基础Ⅱ》课程融入创新方法课程改革 184
4.6.1 课程简介 184
4.6.2 融入方法选择 184
4.6.3 建设目标 185
4.6.4 建设内容 186
4.6.5 项目进度安排 191
4.7 《二外（德） Ⅲ》课程与创新方法和创业思维深度融合路径研究与实践 192
4.7.1 课程简介 192
4.7.2 融入方法选择 193
4.7.3 建设目标 194
4.7.4 建设内容 194
4.7.5 项目进度安排 198
4.8 “双创”思维下《体操》课程教学改革探索 198
4.8.1 课程简介 198
4.8.2 融入方法选择 199
4.8.3 建设目标200
4.8.4 建设内容200
4.8.5 项目进度安排205
4.9 双创理念融入《化工过程控制》专业课程的教学改革与探索 205
4.9.1 课程简介205
4.9.2 融入方法选择206
4.9.3 建设目标206
4.9.4 建设内容207
4.9.5 项目进度安排 212

附录 213
附录1 创新方法融入课程教学实施能力等级划分要求（T/SDAS 905—2024团体标准） 214
附录2 创新方法融入课程教学实施指南（T/SDAS 904—2024 团体标准）220
附录3 2023 年双创融入课程试点项目建设标准229
附录4 2023 年青年博士创新方法（TRIZ）专项建设标准 230

参考文献232