TRIZ理論對工業設計專業學生的作用分析＊

郜紅合，李 靖，葛文彬，湯 薇

（遼寧石油化工大學，遼寧 撫順113001）

TRIZ理論是近些年來在我國非常流行的一種創新設計的理論和方法，其在產品創新設計領域的應用相當廣泛并且取得了一定的效果。系統學習以TRIZ為代表的創新設計知識并作為指導改進課程教育的方式，成為培養大學生創新能力的重要途徑［1］。隨著我國企業創新能力的不斷提高，生產企業尤其是加工制造企業對工業設計專業越來越重視，同時，隨著社會需求的不斷增強，工業設計的教育水平也取得了長足的進步。本文對TRIZ理論的內容和特點以及對工業設計專業的學生學習影響因素進行了分析研究，并結合目前國內高校對工業設計人才培養的具體情況，探索了如何將TRIZ理論的精髓應用于工業設計人才的培養過程當中。

1 TRIZ理論

1.1 TRIZ理論簡介

TRIZ是“發明問題解決理論”的俄語縮寫ТРИЗ，按照ISO國際標準規定，對應的轉換成拉丁字母TRIZ，在我國被翻譯成“翠智”，意為翡翠般的智慧。TRIZ是解決發明問題的理論、方法、工具和程序，主要用于解決技術系統的矛盾，實現創新，推動技術系統的發展［2］。它是由蘇聯的阿奇舒勒及其科研隊伍，在分析研究了上萬件高水平專利后總結出的一套發明問題解決理論，其包括各種問題的解決創新方法和工具，可為人們的科學創新活動提供理論依據和支撐，使人們的創新活動更加科學有效。TRIZ理論是一個大系統，是建立在大量專利實踐基礎之上的，再以理論指導人們進行創新實踐，遵循了“實踐→理論→實踐”的認識路線，并且還在不斷地進行自我充實。

1.2 TRIZ系統介紹

TRIZ理論幾乎可以被用在產品全生命周期的各個階段，主要下述內容：1）產品進化理論；2）分析；3）沖突解決原理；4）物質－場分析；5）效應；6）TRIZ解決發明問題的程序。大量實踐證明，TRIZ理論是20世紀最偉大的發明之一，其中的理論精髓已經成為系統開發中解決技術難題最有效的工具之一。

經過多年的發展，TRIZ系統理論和方法已經形成了一整套解決實際問題的非常成熟且行之有效的理論和方法體系，成為發明問題解決辦法的的核心理論，在全世界得到了廣泛的應用，世界各國通過引入TRIZ理論獲得商業成功并積累了大量研究成果和應用經驗，其中包括眾多世界級知名企業和科研機構，如波音、福特、摩托羅拉、通用、克萊斯勒、三星等。

2 工業設計領域應用TRIZ理論的重要性

2.1 工業設計的定義

工業設計是一門實踐性極強的交叉學科，其既不是工程技術設計，也不同于工藝美術設計，而是一門形成于工業革命時期、涉及藝術和科學等領域的邊緣學科［3］。1980年，國際工業設計協會聯合會為工業設計所做的定義表述如下：對批量生產的工業產品，憑借訓練、技術、經驗及視覺感受，賦予產品以材料、結構、形態、色彩、表面加工和裝飾以新的質量和性能。需要工業設計師在包裝、宣傳、市場開發等方面開展工作，并付出自己的技術知識和經驗時，也屬于工業設計的范疇。工業設計的核心是產品設計［4］。可見，工業設計的研究對象是以工業化方法批量生產的產品，而TRIZ理論主要研究對象產品創新設計，兩者的目的基本相同，存在著必然的聯系。工業設計專業涉及的學科領域眾多，任何一件批量生產的工業產品都具有3個基本要素，即功能要素、物質技術基礎和美學。產品功能指產品最終的用途與實現目的，功能是產品存在必要條件，起到決定性作用；物質技術基礎包括加工制造手段和所采用的材料，是產品能夠實現的物質基礎。TRIZ理論是為解決技術矛盾而產生的，所以基于技術創新的TRIZ理論在產品設計中起著重要的作用。

雖然TRIZ理論與工業設計的研究對象都是工業產品，但區別還是很大的，在對同一產品的功能定義、概念理解、設計過程的描述等方面都有很大的差異；但是，TRIZ理論在產品設計中的應用使工業設計的程序和效率有了明顯的改善。

2.2 工業設計研究方法

工業設計方法學是從工業設計視角考慮，總結工業設計領域中一般設計方法的應用性形式，為工業設計過程提供較為合理科學的設計理念、程序和方法，以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力［5］。目前，國內還未形成專門針對工業設計領域的系統創新理論、設計理論和方法，無法滿足快速發展的工業設計應用的要求，無法指導產品設計開發。TRIZ理論正好是一套解決實際問題的成熟創新設計理論和方法體系，成為最有效的創新問題求解方法的核心理論，可以彌補工業設計方法學的不足。

2.3 工業設計專業人才培養存在的問題

隨著年齡的增長和接受知識的途徑不斷擴展，大學生接受外界事物的能力不斷增強，大學生的感性思維能力也得到進一步的加強，但是他們不能將所學的知識有機的融為一體，只是分散地、獨立地對待各學科的知識，以至于出現“一葉障目”的現象，導致他們以直線式的思維方式去思考問題和解決問題［6］。

對大學生創新思維和實踐能力培養的方式及質量的高低，直接決定了學生在設計實踐中的具體能力，同時也直接決定了設計專業教育質量的好壞。受傳統教學方式的影響，學生經常以慣性思維的方式去思考解決問題，從而削弱了學生創新潛能的發揮，導致學生的創新能力停留在一個較低的水平。目前，除了專科院校之外，我國絕大部分綜合高校都開設了工業設計專業，但是大部分高校的教學方式還停留在傳統的思維培養模式上，造成了大部分工業設計專業學生系統性創新性思維的缺失。針對提高工業設計專業學生創新能力的培養方法很多，但大多數方法都僅限于創新思維的培養上，對創新思維與創新能力關系的研究沒有引起足夠的重視，普遍認為有了創新思維則創新能力也就隨之形成；但實際上，懂得創新思維卻不能解決具體創新項目的例子比比皆是。出現這樣的問題還是因為創新能力培養方式缺乏將創新思維與創新能力有機結合的創新體系框架，使得通過該框架能有目的地指導創新思維的生成，規范創新思維到創新能力的轉化［7］。

3 工業設計學生如何通過TRIZ理論培養創新能力

3.1 開設TRIZ相關課程

在工業設計專業的培養計劃中增加TRIZ理論知識的相關課程或者在設計方法學課程中增加TRIZ理論的章節內容。通過對TRIZ理論的深入研究和認真實踐，工業設計專業學生可以解決創新思路狹窄等諸多創新思維問題，對設計方案的可行性進行快速的評判，從而高起點、高效率、高質量地去解決具體的設計問題。為學生在百思不得其解的狀況下提供了一種切實可行的思維模式，增強了學生解決設計難題的信心，從而提高了學生的創新實踐能力。

3.2 注重教學組織和教學方法

工業設計專業的學生，尤其是藝術類專業學生對純理論教學往往感覺枯燥無味，經常存在抵觸情緒，而TRIZ理論又是抽象性很強的知識系統；因此，在TRIZ課程的教學過程中盡可能采用多媒體教學，以生動的、具體的案例來引導學生理解掌握TRIZ理論解決具體問題的方法和過程，由淺入深地培養學生的系統性創新思維能力，這樣可以提高學生創新活動的積極性，引導學生從“依葫蘆畫瓢”到獨立發現問題并解決問題，激發學生的創新潛能和興趣。

3.3 營造創新實踐機會

在進行TRIZ理論教學的同時，也要積極為學生創造實踐平臺來強化理論知識的學習。在平時的實驗教學、課程設計和各種實習中有意識地應用TRIZ理論的創新方法來解決實際問題，同時鼓勵學生參加各種設計大賽。2010年以來，遼寧石油化工大學先后組織學生參加機械創新設計大賽、挑戰杯設計大賽、全國工業設計大賽等多項賽事，共獲獎100余項。通過參加比賽，一方面提高了方案的可行性，彌補了創新方法的不足，促進了創新思維方法的學習和應用；另一方面加強了TRIZ理論的學習，使學生能夠切實感受到TRIZ理論帶來的創新成果，提升了學習的興趣。

3.4 提供知識產權平臺

TRIZ理論產生于專利、服務于專利，建立知識產權平臺的目的是讓教師和學生對創新設計項目通過專利申請的方式實現保護［8］。自2013年開展TRIZ課程訓練以來，工業設計專業學生對專利申請的認知程度逐步提高，在教師的指導下先后共申請了十幾項實用新型專利和多項發明專利，為工業設計專業學生知識產權意識的增強和創新能力的提高提供了良好的機會和平臺。

4 結語

通過對TRIZ理論的介紹和對工業設計專業的研究對象和手段進行對比分析，結合目前工業設計專業人才創新能力培養中存在的問題，說明了TRIZ理論對工業設計專業的重要性以及工業設計專業學生學習掌握TRIZ理論知識的必要性和可行性。對如何通過TRIZ理論對工業設計專業人才進行培養進行了探索，總結了工業設計專業學生學好TRIZ理論的途徑和方法。

［1］方迪，李博，楊洪澤，等.TRIZ理論在工業設計專業人才培養中作用的研究［J］.機電產品開發與創新，2013，26（4）：150－152.

［2］王傳友.TRIZ新編創新40法及技術矛盾和物理矛盾［M］.西安：西北工業大學出版社，2010.

［3］孫紅，宋奔.工業設計與工業產品造型設計［J］.藝術教育，2004（3）：63－64.

［4］劉濤.工業產品造型設計［M］.北京：冶金工業出版社，2008.

［5］段海燕，烏力吉.工業設計方法學教學改革的嘗試與探索［J］.科技文匯，2010（3）：46－48.

［6］王鑫鋁.淺談大學生課程教學中TRIZ創新理論的應用［J］.科技信息，2010，35：376.

［7］王偉.TRIZ理論與機械類大學生創新能力的培養［J］.新疆農機化，2010（2）：60－61.

［8］周祺，李曉英，余飛.工科工業設計創新人才培養模式結合 TRIZ理論的應用研究［J］.考試周刊，2013，44：160－161.