TRIZ理論在理工類工業(yè)設計專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的應用

【摘要】創(chuàng)建創(chuàng)新型國家，必須提高自主創(chuàng)新能力，其關(guān)鍵就在于對人才的培養(yǎng)。針對我國高校中理工類工業(yè)設計專業(yè)實際情況，結(jié)合其特點，探索將在教學、實踐平臺、課程設計、畢業(yè)設計、實習中引進TRIZ理論。積極組織并引導理工類工業(yè)設計專業(yè)大學生運用TRIZ理論參加各類創(chuàng)新設計大賽進行產(chǎn)品概念設計的創(chuàng)新與優(yōu)化。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合創(chuàng)新思維產(chǎn)生過程的特點，總結(jié)出TRIZ理論與創(chuàng)新思維的關(guān)系，使學生畢業(yè)后在工作崗位上更得心應手，為企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

【關(guān)鍵詞】TRIZ理論；創(chuàng)新能力；理工類工業(yè)設計；素質(zhì)教育；創(chuàng)新設計教學實踐

1911年，在《經(jīng)濟發(fā)展理論》一書中，作者—著名的經(jīng)濟學家約瑟夫·阿羅斯·熊彼特首次運用了“創(chuàng)新”這一詞。隨著時間的發(fā)展、科技的進步，社會中的各個領(lǐng)域都涉及到創(chuàng)新。而人們通常將創(chuàng)新分為廣義和狹義上的創(chuàng)新。廣義的創(chuàng)新包括理論、體制、機制、科技的創(chuàng)新和其它創(chuàng)新等。狹義的創(chuàng)新就是指技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新又指的是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對其工藝進行顯著的技術(shù)變動。如果在設計上實現(xiàn)了創(chuàng)新，或者在生產(chǎn)工藝中應用了創(chuàng)新，那么就可以說創(chuàng)新完成了。

在實現(xiàn)了經(jīng)濟社會持續(xù)高速發(fā)展多年后，我國逐步進入了大力發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，更加重視發(fā)展質(zhì)量的重要時期。胡錦濤總書記在黨的十八大所作的報告中，明確把“促進國民經(jīng)濟又好又快發(fā)展”的部分擺在首要位置。只有提高自主創(chuàng)新能力，科技進步對經(jīng)濟增長的貢獻率才能大幅上升。而實現(xiàn)自主創(chuàng)新，教育勢必先行，高等教育的重要內(nèi)容和核心問題便是要培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力。國家領(lǐng)導人也根據(jù)相關(guān)科學家的研究匯報，先后兩次做出重要批示，贊成“自主創(chuàng)新，方法先行?！边@一重要觀點。自主創(chuàng)新的根本之源便是創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新方法的實踐，對于如何培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識，養(yǎng)成良好的思維習慣，在源頭上進行創(chuàng)新教育和實踐，創(chuàng)新理論支持、國際成功經(jīng)驗吸收運用以及先進工具的實施都是行之有效的方法，而TRIZ理論就是解決這一課題的有效工具。

1.TRIZ理論簡介

1946年，TRIZ理論（Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch）在中國稱之為“萃智”理論，是由前蘇聯(lián)著名發(fā)明家根里奇·亞奇舒勒先生首次提出并創(chuàng)立的發(fā)明問題解決理論。這位發(fā)明家認為，設計師所創(chuàng)造出來的產(chǎn)品好比自然界中的生物，都有其規(guī)律可循，這種規(guī)律便是“適者生存”。產(chǎn)品，從設計到生產(chǎn)再到被人們使用要經(jīng)歷一段周期，而一件好的產(chǎn)品，被人們使用后會得到改進而繼續(xù)生產(chǎn)；而一件不好的產(chǎn)品在經(jīng)歷過一段周期后會走向消亡。這些規(guī)律若被設計者掌握，就可以積極地開展產(chǎn)品設計并預測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。

根里奇·亞奇舒勒，1926年出生在烏茲別克共和國首府城市塔什干，在年輕時他就展露出了不同常人的創(chuàng)造才華，并得到了前蘇聯(lián)軍方的關(guān)注，在被征入前蘇聯(lián)軍方的專利審查單位進行相關(guān)工作的過程之中，他和他領(lǐng)導下的研究團隊，通過接觸、分析、研究數(shù)以萬計的科學技術(shù)發(fā)明成果，并通過創(chuàng)新和總結(jié)，在40年代就提出了一個驚人的研究結(jié)論，即指出發(fā)明創(chuàng)造是有方法可循的，而科學技術(shù)的發(fā)展和進步亦有一定的路徑可遵循，這些工作和成果為日后建立系統(tǒng)的創(chuàng)新理論打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.TRIZ的理論體系簡介

TRIZ理論的誕生土壤是海量專利技術(shù)的剖析和聯(lián)系，他的發(fā)展和應用有幾個前置條件：首先TRIZ理論認為技術(shù)系統(tǒng)與生物系統(tǒng)一樣，存在不斷的進化，而且應用于不同領(lǐng)域的相同技術(shù)系統(tǒng)的進化存在某種規(guī)律可循。如果掌握了其規(guī)律，就可以預測相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展方向和創(chuàng)新目標。

其次TRIZ認為人類在工程實踐中遇到的技術(shù)性問題往往是由各類工程矛盾引起，并在不同領(lǐng)域中重復出現(xiàn)，TRIZ理論中為此提出了40個創(chuàng)新原理以供解決這些工程矛盾，并延伸到可以通過其他領(lǐng)域的科學原理來解決本領(lǐng)域所遇到技術(shù)問題。

除了創(chuàng)新原理和技術(shù)系統(tǒng)進化法則，TRIZ理論還建立了一套標準化和系統(tǒng)化的解題流程以大大提高解決技術(shù)矛盾及特殊問題的效率和效果。TRIZ理論的解題流程簡要來說大致分為三步：通過專業(yè)化的建模方法，將欲解決的具體工程技術(shù)問題轉(zhuǎn)化為以TRIZ特有術(shù)語及專用參數(shù)所代表的問題模型，然后利用相應的TRIZ理論工具，得到用特別參數(shù)和原理解決問題的的方法，再通過結(jié)合具體工程環(huán)境和技術(shù)實現(xiàn)特點，將抽象的解題方法轉(zhuǎn)化為具體的創(chuàng)新結(jié)果，得到最終方案。TRIZ理論是一個擁有技術(shù)原理、法則以及解題流程體系的完整體系，易于學習掌握，便于靈活應用。

3.理工類工業(yè)設計專業(yè)大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

3.1工業(yè)設計專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

我國高校理工類專業(yè)歷來以知識密集、人才集中、學科綜合交叉等優(yōu)勢在國家創(chuàng)新體系中占據(jù)重要地位，正在迅速成為我國基礎(chǔ)研究的主力軍和高新技術(shù)增長點與輻射源。其中，教學和科研作為兩大核心職能，相互依存，共同繁榮。大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)水平的高低對人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新，乃至綜合國力的增長都將起到重要作用。在理工科類專業(yè)中，工業(yè)設計專業(yè)尤其具有較強的概念性、超前性、實踐性。能否開發(fā)學生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)造能力，直接決定了學生在概念設計方面的能力，也是衡量專業(yè)教育質(zhì)量的重要標志。由于中國傳統(tǒng)的填鴨式教學模式缺少對學生創(chuàng)新能力的充分培養(yǎng)，同時，建立在以往經(jīng)驗基礎(chǔ)上的慣性思維也限制了學生創(chuàng)新能力的發(fā)揮，使得學生的創(chuàng)新水平難以達到新的高度。

3.2創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實施路徑

由于TRIZ理論源自工程類專利研究分析，為解決標準問題提供了多種工具與途徑，通過TRIZ理論的學習和實踐，高校學生可以克服創(chuàng)新知識缺乏以及創(chuàng)新思路狹窄等不足，對課題方案的可行性可以較快做出判斷，高起點、高效率、高質(zhì)量的向著問題的解決步步邁進，在提高創(chuàng)新效率的同時也提高了學生的創(chuàng)新能力。所以理工類工業(yè)設計專業(yè)本科教學與創(chuàng)新教育即TRIZ理論教學的良好結(jié)合具有很好的土壤。高等院校可通過實施專業(yè)選修課程教學、課程設計、畢業(yè)設計等方法與所學專業(yè)培養(yǎng)目標緊密結(jié)合。

在教學組織和教法上以創(chuàng)新原理和技術(shù)進化法則的講授為基礎(chǔ)，采用多媒體教學以具體工程案例中的問題解決流程來引導學生理解如何利用TRIZ理論解題工具來解決具體工程技術(shù)問題，逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。通過降低學生進行創(chuàng)新活動的思維門檻和畏難情緒，激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣，引導學生由易到難，由淺入深的從模仿解題到獨立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

3.3創(chuàng)新設計教學實踐的開展

工業(yè)設計專業(yè)對于實踐的要求較高，該專業(yè)學生在大學期間所培養(yǎng)的設計能力和實踐經(jīng)驗將對畢業(yè)后的就業(yè)及職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。依據(jù)工業(yè)設計類專業(yè)培養(yǎng)方案中課程設計特點，在進行TRIZ理論教學同時，也要積極鼓勵學生參加全國大學生創(chuàng)新設計大賽、工業(yè)設計大賽等各類設計比賽。參賽的過程，一方面強化了TRIZ理論學習成果，引導學生提出更多新穎的設計方案。另一方面通過校內(nèi)外專家的指導，在概念創(chuàng)新的基礎(chǔ)上提高方案的可行性，對較好的設計方案，還可鼓勵學生申請發(fā)明專利。

實踐證明，通過TRIZ理論的教學推廣，強化了大學生的創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)，提高了學生綜合運用知識和實踐動手的能力，激發(fā)了學生參與學術(shù)活動的主動性和積極性。在2012年的某高校校級科研課題申報中，工業(yè)設計專業(yè)創(chuàng)新類課題申報率較往年增加20%，創(chuàng)新水平顯著提高。在2012年度全國大學生廣告藝術(shù)大賽南京青奧會專題設計競賽中，該高校學生利用TRIZ理論設計的“歡聚”火炬獲得等級獎。

4.結(jié)論

自主創(chuàng)新能力的提升將伴隨著我國工業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變而日益重要，而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也一直是我國高等教育工作所目前面臨的重要課題。技術(shù)創(chuàng)新，方法先行。通過在理工類工業(yè)設計專業(yè)人才培養(yǎng)工作中運用TRIZ理論教學與實踐，并通過案例式教學，提高學生的積極性，使其帶著創(chuàng)新的熱情參與到設計中來。在條件成熟時，積極鼓勵學生在掌握理論及技能的基礎(chǔ)上進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計，參加各項賽事，提高自身創(chuàng)新設計水平的同時增加就業(yè)競爭力，系統(tǒng)的將高等教育工作中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)落到實處。

【參考文獻】

[1]龔益名，丁明芳.TRIZ—解決創(chuàng)造性問題的理論[J].研究與發(fā)展管理，2004，16（1）：58-60.

[2]徐鵬.基于創(chuàng)新設計方法培養(yǎng)機械專業(yè)學生創(chuàng)新能力[J].吉林教育，2009（2）：20-30.