TRIZ理論在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目中的應用與實踐

梁秋艷，姜永成，曲愛玲

(1. 佳木斯大學 機械工程學院，黑龍江　佳木斯　154007；2. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院 信息技術系，北京　102442)

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TRIZ理論在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目中的應用與實踐

梁秋艷1，姜永成1，曲愛玲2

(1. 佳木斯大學 機械工程學院，黑龍江佳木斯154007；2. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院 信息技術系，北京102442)

為強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練，增強高校學生的創(chuàng)新能力，將 TRIZ理論應用到大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目中。闡述TRIZ理論體系架構與解決實際問題的路線，該理論成功地揭示了創(chuàng)新的內(nèi)在規(guī)律和原理，以邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維指導學生系統(tǒng)地分析問題情境,使學生打破常規(guī)思維模式，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及解決問題的能力，在實踐中取得了良好的成績。

TRIZ理論；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；實踐

引言

近年來，教育部大力實施國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，目的在于促進高等學校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練，增強高校學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新人才[1]。但是，在傳統(tǒng)思維和教學方式的影響下，大學生在解決問題時通常會選擇常規(guī)方法，在沒有科學的思維方法指導下，很難達到思維及解決問題方法的創(chuàng)新[2]。

歷史經(jīng)驗告訴我們，創(chuàng)新是有規(guī)律可循的，創(chuàng)新能力是可以培養(yǎng)的。TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)理論是一種科學的創(chuàng)新理論體系,它的含義是“發(fā)明問題解決理論”，該理論成功地揭示了創(chuàng)新的內(nèi)在規(guī)律和原理，以邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維指導人們系統(tǒng)地分析問題情境,快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾, 準確確定問題探索方向, 快速找到解決問題的方案。將 TRIZ理論應用到大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目中，可以指導學生打破常規(guī)思維模式，提高學生的創(chuàng)新能力及解決問題的能力[3，4]。

一、TRIZ理論體系架構

TRIZ理論體系主要包括五個方面的內(nèi)容：

(1)創(chuàng)新思維與分析問題方法

TRIZ理論要求系統(tǒng)地思考問題的產(chǎn)生與發(fā)展，不僅考慮當前，也要考慮過去和未來；不僅考慮本系統(tǒng)，還要考慮相關的其他系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)部，系統(tǒng)地分析資源，克服思維慣性，選取最佳方案解決問題。而對于復雜問題的分析，指導研究者快速確認核心問題，發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在[5]。

(2)技術系統(tǒng)進化法則

一個產(chǎn)品或物體都可以看做是一個技術系統(tǒng)，技術系統(tǒng)的進化是指實現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術從低級向高級變化的過程，進化是客觀進行的。TRIZ理論針對技術系統(tǒng)進化演變規(guī)律，在分析大量專利的基礎上，總結(jié)提煉出8個基本進化法則。利用這些進化法則解決難題，預測技術系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強創(chuàng)造性問題的解決工具。

(3)工程矛盾解決原理

不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個創(chuàng)新原理與4個分離原理，針對具體的矛盾，可以基于這些創(chuàng)新原理尋求具體解決方案。例如原理1為分割法，即把一個物體分成相互獨立的部分，發(fā)明實例有為不同材料的再回收設置不同的回收箱等；或把物體分成容易組裝和拆卸的部分，發(fā)明實例有組合家具等。

(4)發(fā)明問題標準解法

標準解法是TRIZ理論的精華，共有76個解法，分成5級，各級中解法的先后順序反映了技術系統(tǒng)必然的進化過程和進化方向，標準解法可以將標準問題在一兩步中快速解決，對于困難問題也會有較高水平解決方案。此外，標準解法可以對各種各樣的系統(tǒng)進化進行有限預測，以發(fā)現(xiàn)某些非標準問題的部分解，并進行改進以獲得新的解法方案，是解決非標準問題的基礎。

(5)發(fā)明問題解決算法

發(fā)明問題解決算法(ARIZ，Algorithm of Inventive Problem Solving)，是一個對初始問題進行一系列變形及再定義等非計算性的邏輯過程，對復雜問題不斷地描述和標準化，使矛盾逐漸呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)對問題的逐步深入分析，問題轉(zhuǎn)化，直到問題解決，其重要思路是將非標準問題通過各種方法轉(zhuǎn)化為標準問題，然后應用標準解法來獲得解決方案。

二、TRIZ理論解決問題的路線

運用TRIZ理論提高大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，需要使學生掌握TRIZ理論的法則和原理，掌握將實際問題轉(zhuǎn)換為TRIZ問題的方法與技巧，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新工作習慣，增強學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力。

一個實際問題通過TRIZ理論找到解決方案的技術路線如圖1所示，首先分析該問題存在的技術矛盾，確定該問題需改進的工程參數(shù)與惡化的工程參數(shù)，使用通用工程參數(shù)對問題進行表達，將實際問題轉(zhuǎn)換成TRIZ。TRIZ理論用39個通用工程參數(shù)描述矛盾，任何一個技術矛盾都可用其中的一對參數(shù)來描述，同時提供 40 個解決矛盾的創(chuàng)新原理，兩者建立對應關系構建矛盾解決矩陣，即阿奇舒勒矛盾矩陣，一般形式如圖2所示，橫行為不希望的結(jié)果或會惡化的參數(shù)，豎列為要改變的特性或欲改善的參數(shù)，兩者的交叉點即是40個創(chuàng)新原理里的解決方案，阿奇舒勒矛盾矩陣從行、列2個維度構成39×39的工程參數(shù)矩陣[6]。在阿奇舒勒矛盾矩陣中可以找到TRIZ問題的標準解，并將這個解與創(chuàng)新原理結(jié)合起來形成問題的解決方案。此過程的關鍵是實際問題轉(zhuǎn)換成TRIZ問題的標準化程度，程度越高問題就越容易解決。

圖1　TRIZ理論解決問題的技術路線

圖2　阿奇舒勒矛盾矩陣一般形式

三、TRIZ理論在電氣類項目中的實踐

電氣類專業(yè)的大學生要求具有較高的實踐創(chuàng)新能力。在TRIZ理論的指導下，筆者指導的佳木斯大學農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)學生在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目中取得了較好的成績。TRIZ是一種問題驅(qū)動型的創(chuàng)新思維方式，對一個實際問題首先要進行系統(tǒng)的分析，找出問題存在的主要矛盾，最后在已有的知識中找到解決問題的方案[7]。因此，在用TRIZ理論解決電氣類專業(yè)大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目時，首先系統(tǒng)的分析問題，找到要解決的問題，然后找到問題中存在的主要矛盾，用39個通用工程參數(shù)準確地定義矛盾，從標準解決方法中挑選出適合本項目的解決方法，消除矛盾產(chǎn)生新的產(chǎn)品。項目實施過程中，學生在確定整體方案后具體分工到個人，每個學生從自身方面提出新的想法，然后整體討論，確定問題的技術矛盾并將矛盾用通用工程參數(shù)精確地表達出來，最終應用TRIZ創(chuàng)新原理形成較完美的解決方案。在整個過程中，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，合作精神，培養(yǎng)溝通能力，提高學生創(chuàng)造性地分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

從實踐中得到，在今后的教學中可以開些TRIZ理論的選修課或講座，使學生打破常規(guī)思維方式，了解創(chuàng)新活動的基本原理和思想，講解一些應用該理論在工程實踐中解決問題的實例，引發(fā)學生學習的興趣，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，為提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力打下堅實的理論基礎。同時，在此過程中使得教師的知識結(jié)構多元化，提高教師自身創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，組建優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育師資隊伍，促進形成本專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。此外，鼓勵學生運用TRIZ理論參加大學生創(chuàng)新設計大賽，通過大賽鍛煉學生系統(tǒng)分析問題、將工程問題轉(zhuǎn)換成TRIZ問題、最終應用TRIZ創(chuàng)新原理解決問題。

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是改革高校人才培養(yǎng)模式的關鍵，是影響中國科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要因素。TRIZ創(chuàng)新理論通過對創(chuàng)新實例的研究，完成對創(chuàng)新過程的高度概括，所有創(chuàng)新方法來自于對問題所包含的物理和技術矛盾的解決，在解決實際問題的過程中發(fā)揮著巨大的作用。創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)是密不可分的，創(chuàng)新是創(chuàng)業(yè)的基礎，創(chuàng)新的成果也需要通過創(chuàng)業(yè)實踐來檢驗。TRIZ理論能夠科學地培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析問題的能力，使學生打破思維慣性，形成創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力，同時，開發(fā)創(chuàng)業(yè)能力，在產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、經(jīng)營管理的整個過程中發(fā)揮創(chuàng)新效應。

(責任編輯：鄧遠美)

[1]吳雅蓉. 淺談大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練的研究與實踐[J]. 長沙鐵道學院學報(社會科學版)，2014，15(1)：204-205.

[2]鄧淇中，周志強. 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的問題與對策[J]. 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2014，5(1)：33-35.

[3]劉訓濤，趙存友，徐鵬. TRIZ理論與大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 高教論壇，2011(3)：29-31.

[4]王偉.TRIZ理論與機械類大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].新疆農(nóng)機化, 2010(2)60- 62.

[5]彭慧娟，成思源，李蘇洋，等．TRIZ的理論體系研究綜述[J]，機械設計與制造，2013(10)：270-272.

[6]高常青．TRIZ——發(fā)明問題解決理論[M]．北京：科學出版社，2011，56-79.

[7]郭宇，廖文和, 程筱勝.TRIZ理論與理工科大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J]. 南京航空航天大學學報(社會科學版), 2005，7(3)79- 82.

Application and Practices of TRIZ Theory in College Students' Innovative and Entrepreneurial Training Program

LIANG Qiu-yan1, JIANG Yong-cheng1, QU Ai-ling2

(1. Department of Mechanical Engineering, Jia Musi University, Jia Musi 154007；2.Department of Information Technology, Beijing Vocational College of Agriculture, Beijing 102442,China)

In order to strengthen the training of innovation and entrepreneurial ability, enhance the innovative ability of college students, TRIZ theory is applied to the project of college students' innovative entrepreneurial training plan. The theory architecture and the route to solve practical problems of TRIZ are described, the theory is reveal the inherent law and the principle of innovation successfully, guiding the students analysis problem situation by logic and illogic systems thinking, causing the student to break conventional thinking mode, improving the innovation ability and the ability to solve problem, achieved good results in practice.

TRIZ theory；innovative and entrepreneurial；practice

C963

A

1671-9719(2016)8-0122-03

梁秋艷(1981-)，女，黑龍江佳木斯人，講師，在讀博士生，研究方向為電氣自動化、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

2016-03-24

2016-04-18

地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“智能半導體溫差發(fā)電裝置設計”(201510222017)。