TRIZ40條發(fā)明原理的中華詩詞詮釋及教學模式創(chuàng)新探析

周賢永+++陳光+++唐志紅+++劉鳳

摘 要：為降低TRIZ40條發(fā)明原理由于文化差異等因素帶來的學習和理解困難程度，提升受眾學習發(fā)明原理和TRIZ創(chuàng)新方法的興趣和成效，文章結合中華文化情境，通過對比分析等方式，采用中華詩詞對TRIZ40條發(fā)明原理進行一一詮釋。在此基礎上，綜合應用布魯姆教學目標分類法、參與式學習、情境教學理論，提出一套基于中華詩詞的TRIZ40條發(fā)明原理教學模式。這一詮釋方式及相關教學模式有望達到在科學與藝術的碰撞中激發(fā)學生創(chuàng)新意識的效果。

關鍵詞：TRIZ；發(fā)明原理；中華詩詞；教學模式；情境教學

一、引言

在創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略和“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”背景下，創(chuàng)新的重要性被提升到前所未有的高度。“工欲善其事，必先利其器”。為增強社會大眾的創(chuàng)新能力，近年來，以TRIZ①為代表[1]的創(chuàng)新方法越來越受到重視，學術界和實務界為促進TRIZ的應用與推廣，系統(tǒng)性提升人們的創(chuàng)新能力，展開了大量工作。作為經典TRIZ理論中最早開發(fā)、最為常見、最具普適性的工具之一，40條發(fā)明原理的研究與應用備受青睞。

李克強總理指出，“大學生是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略和推進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的生力軍”。為培育學生創(chuàng)新思維，提升學生創(chuàng)新能力，目前，許多高校開設了創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法方面的通識類課程②。其中，TRIZ40條發(fā)明原理是TRIZ創(chuàng)新方法課程的核心教學內容之一。[2]

然而，由于普適性的40條發(fā)明原理較為抽象，同時，由于TRIZ源自蘇聯(lián)，且大部分TRIZ文獻又經英文轉譯，因此人們在學習過程中可能受文化差異等因素影響，面臨難以準確理解與掌握40條發(fā)明原理的困境。如何在中國文化情境下，結合受眾的興趣與特質，進一步提升高校學生和社會大眾學習應用40條發(fā)明原理的積極性和實效性，促進TRIZ創(chuàng)新方法推廣應用工作的可持續(xù)性成為一個亟待解決的問題。針對這一問題，本文基于科學與藝術融合激發(fā)創(chuàng)新的基本理念[3][4]，試圖采用中華古典詩詞文化對40條發(fā)明原理進行詮釋，并結合相關通識課程教學實踐與探索，初步提出一套基于中華詩詞的40條發(fā)明原理教學模式。

本文的后續(xù)結構安排如下：第二部分對相關文獻進行簡要回顧與評價，第三部分采用中華詩詞對40條發(fā)明原理一一進行表達與詮釋，第三部分則在此基礎上嘗試構建一種新型教學模式。

二、文獻回顧與簡評

（一）40條發(fā)明原理研究文獻回顧

TRIZ創(chuàng)始人阿奇舒勒（Altshuller）在研究大量高水平發(fā)明專利的基礎上發(fā)現(xiàn)，發(fā)明創(chuàng)新的本質就是解決矛盾或者消除沖突；許多發(fā)明專利盡管來自完全不同的技術領域，它們所面臨的具體問題千差萬別，但是問題的解決方法就其本質而言卻幾乎完全相同。阿奇舒勒將反復出現(xiàn)在不同技術領域的解決方法或者“訣竅”進行提煉與概括，總結出普遍適用于各個領域的40條發(fā)明原理，并面向社會大眾出版了40條發(fā)明原理的相關著作[5][6]。然而，由于40條發(fā)明原理較為抽象，而且每條發(fā)明原理具有各種實施方式[7][8][9]，因此，如何讓學習者和使用者更好地掌握40條發(fā)明原理，成為學術界十分關注的研究議題。

目前，學術界關于40條發(fā)明原理的研究主要集中在以下3個方面：

1.40條發(fā)明原理的歸納、整理和拓展研究

一些研究者從理論框架重構視角出發(fā)，對40條發(fā)明原理重新進行歸納和整理，并在此基礎上進行拓展。例如，英國系統(tǒng)性創(chuàng)新專家曼（Mann D.）應用“空間-時間-界面”分析框架將發(fā)明原理總結成為5種策略③；竹原俊雄（Toshio Takehara）[10]和中川徹（Tohru Nakagawa）[11]分別應用結構化創(chuàng)新思維（SIT）將TRIZ的40條發(fā)明原理重新歸納為5種SIT工具的集合和4種USIT算子；周賢永、陳光[12]應用可拓變換對40條發(fā)明原理進行重新表述，以明確揭示和刻畫各條發(fā)明原理所要進行的關鍵變換。

2.40條發(fā)明原理的領域案例詮釋

一些學者從各自領域出發(fā)，從本領域案例分析的角度重新解釋發(fā)明原理。例如，孫建廣、檀潤華等[13][14]，崔憧遙、張簡一等[15]，西普樂（Hipple J.）[16]，特普利特斯基亞（Teplitskiy A.）[17]，趙新軍、孫曉楓[18]等學者分別研究了電氣工程、人機工程學、工程建設等技術領域的40條發(fā)明原理案例，曼（Mann D.）[19][20]，雷特塞普托（Retseptor G.）[21]，馬希（Marsh D.）[22]等TRIZ專家則分別從管理、市場營銷、教育等非技術領域視角探討了發(fā)明原理的應用與解釋問題。

3.40條發(fā)明原理的通俗表達與呈現(xiàn)

一些TRIZ專家和相關機構嘗試用更加通俗的方式來表達和呈現(xiàn)發(fā)明原理。例如，英國TRIZ專家加德（Gadd K.）[23]研究和創(chuàng)作了一系列漫畫描述刻畫40條發(fā)明原理，臺灣TRIZ專家宋明弘博士[24]也進行了類似的嘗試，中國創(chuàng)新方法研究會則通過研究制作TRIZ撲克牌來呈現(xiàn)和推廣40條發(fā)明原理。

（二）40條發(fā)明原理研究文獻簡要評價

現(xiàn)有文獻或者從具體專業(yè)領域案例解析角度，或者從發(fā)明原理一般涵義理解角度深入研究發(fā)明原理，這對于促進TRIZ發(fā)明原理的推廣應用具有重要作用，不過，它們并未對發(fā)明原理的學習、理解與應用的文化背景差異進行更加細致的探討。針對這一需求，臺灣TRIZ專家蕭詠今先生為幫助人們更好地理解發(fā)明原理的基本思想，專門采用中文成語對40條發(fā)明原理進行一一命名和表述[25]。短小精悍的成語表達有利于我們深入理解源自蘇聯(lián)的TRIZ理論，因而許多TRIZ專家在教授40條發(fā)明原理的過程中紛紛采用這種方法。

不過，由于在TRIZ學習和應用過程中，情境類比至關重要[26][27]，因此在當前的“眾創(chuàng)”背景下，除成語以外，考慮采用情境要素更為完整的傳統(tǒng)文化載體表述和詮釋發(fā)明原理，對于推進發(fā)明原理和TRIZ創(chuàng)新方法的本土化及推廣與普及是一個急需研究的重要課題。在中華傳統(tǒng)文化中，古典詩詞同樣可以較為精煉地表達某種深刻思想，而且較之成語，古典詩詞塑造的意境更為豐富，且其本身的創(chuàng)造性體現(xiàn)得更加完整。同時，作為一種創(chuàng)作藝術，如若將中華詩詞與科學的創(chuàng)新方法融合在一起，更有可能進一步激發(fā)人們的創(chuàng)新意識。從受眾角度看，2017年中央電視臺《中國詩詞大會》節(jié)目受到社會各界高度關注，甚至成為一種文化現(xiàn)象，在一定程度上表明大眾內心深處對于中華詩詞具有濃厚的興趣。因而，采用中華詩詞詮釋TRIZ40條發(fā)明原理，并在此基礎上研究與之相應的新型教學模式，不失為一種激發(fā)人們創(chuàng)新意識、進一步提升創(chuàng)新方法時效的有益探索。endprint

三、TRIZ40條發(fā)明原理的中華詩詞詮釋

（一）TRIZ40條發(fā)明原理相關詩詞遴選方法

1.詩詞遴選方法

采用中華詩詞詮釋TRIZ40條發(fā)明原理的核心在于尋找和構建詩詞與40條發(fā)明原理之間的對應關系。為準確遴選相關詩詞，本研究采用如下方法開展相關工作：

首先，TRIZ創(chuàng)新方法研究團隊內部探討。團隊成員就創(chuàng)新與藝術、40條發(fā)明原理與詩詞之間的關系進行反復探討，并初步尋找與40條發(fā)明原理具有對應關系的具體詩詞。

其次，TRIZ創(chuàng)新方法研究團隊與古典詩詞研究團隊跨學科合作。TRIZ創(chuàng)新方法研究團隊在初步構建40條發(fā)明原理與中華詩詞之間對應關系的基礎上，與古典詩詞研究團隊展開合作，請其從詩詞專業(yè)研究角度，確認或質疑具體詩詞與具體發(fā)明原理之間是否存在明顯對應關系。

再次，教學過程中的實踐應用與改進。結合上述兩個工作步驟得到的結果，在TRIZ創(chuàng)新方法課程40條發(fā)明原理的教學實踐中進行試用，采用類似于“飛花令”的形式設置學習任務，讓學生圍繞40條發(fā)明原理探尋相關詩詞，并根據(jù)反饋得到的相關意見進行改進。

最后，TRIZ創(chuàng)新方法團隊再次進行內部探討和改進。

2.詩詞遴選原則

為提高中華詩詞對40條發(fā)明原理進行詮釋的質量和效果，本研究按照如下原則遴選相關詩詞：

第一，盡量選取大眾較為熟悉的相關詩詞。為避免學生和其他受眾對于詮釋詩詞產生“敬畏”之感，根據(jù)教學上“最近發(fā)展區(qū)”（Zone of Proximal Development）理論[28]的相關思想，借鑒中央電視臺《中國詩詞大會》題目設置的“熟悉的陌生題”原則④，盡可能避免使用較為生僻的詩詞⑤。同時，對于“相關性”，主要考慮詩詞所刻畫的意境是否能夠準確表達發(fā)明原理的涵義，但由于詩詞本身具有一定的創(chuàng)作情境，因此在極少數(shù)情況下，也可采用詩人創(chuàng)作該詩的具體設計來刻畫發(fā)明原理。

第二，盡量選取積極向上的相關詩詞。為營造激發(fā)創(chuàng)新的氛圍與情境，在詮釋詩詞的選取過程中，盡可能選取積極正面、催人向上的相關詩詞，激發(fā)和觸動心中的創(chuàng)新意識。

第三，選取詩詞蘊含的最主要發(fā)明原理。由于詩詞本身是一種創(chuàng)新，而實際創(chuàng)新過程中高水平的創(chuàng)新可能涉及到多重發(fā)明原理，因此有些詩詞與數(shù)條發(fā)明原理之間存在對應關系。在此情況下，為避免過于復雜及后續(xù)實際訓練效果，僅取這些詩詞所蘊含的最主要發(fā)明原理。

（二）TRIZ40條發(fā)明原理的中華詩詞具體詮釋

1.分割原理⑥

分割發(fā)明原理的基本思想就是增加物體的可分性，包括將物體分成可相互獨立的部分，或者將一個物體分成容易組裝和拆卸的部分。可用來詮釋其基本思想的詩詞包括：

？誗“轉軸撥弦三兩聲，未成曲調先有情。”（唐·白居易《琵琶行》）

？誗“錦瑟無端五十弦，一弦一柱思華年。”（唐·李商隱《錦瑟》）

？誗“江上調玉琴，一弦清一心。泠泠七弦遍，萬木澄幽陰。”（唐·常建《江上琴興》）

？誗“十二三弦共五音，每聲如截遠人心。”（唐·薛能《京中客舍聞箏》）

2.抽取原理

抽取發(fā)明原理的基本思想是“去粗取精”，隔離物體有害或無用部分，抽出物體有益部分。可用來詮釋這一原理的相關詩詞包括：

？誗“美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來。”（唐·劉禹錫《雜曲歌辭 其六 浪淘沙》）

？誗“后宮佳麗三千人，三千寵愛在一身。”（唐·白居易《長恨歌》）

3.局部質量原理

局部質量發(fā)明原理的基本思想是將同構結構轉化成為異構結構；讓物體的不同部分實現(xiàn)不同功能；或者將物體的每個部分放在最利于其運行的條件下。其相關詩詞包括：

？誗“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語。嘈嘈切切錯雜彈，大珠小珠落玉盤。”（唐·白居易《琵琶行》）

？誗“東邊日出西邊雨，道是無情卻有情。” （唐·劉禹錫《竹枝詞二首 其一》）

4.非對稱原理

非對稱發(fā)明原理的基本思想是將物體變成不對稱形式或加劇物體的不對稱程度。其相關詩詞包括：

？誗“朱門酒肉臭，路有凍死骨。”（唐·杜甫《自京赴奉先縣詠懷五百字》）

？誗“桑條無葉土生煙，蕭管迎龍水廟前。朱門幾處看歌舞，猶恐春陰咽管弦。”（唐·李約《觀祈雨》）

？誗“知否？知否？應是綠肥紅瘦。”（宋·李清照《如夢令 其二》）

5.合并原理

合并發(fā)明原理的基本思想是將空間或時間上同類或相鄰的物體或操作組合在一起。其相關詩詞包括：

？誗“曲終收撥當心畫，四弦一聲如裂帛。”（唐·白居易《琵琶行》）

？誗“枯藤老樹昏鴉，小橋流水人家，古道西風瘦馬。夕陽西下，斷腸人在天涯。”（元·馬致遠《天凈沙 秋思》）

6.普遍性原理

普遍性發(fā)明原理的基本思想是讓一個物體能實現(xiàn)多種功能。其相關詩詞包括：

？誗“用不著處用有馀，一箭雙雕隨手落。”（宋·釋道沖《偈頌五十一首 其二十五》）

？誗“今人長愛李將軍，一箭離弦雙雕落。”（宋·釋慧空《示僧 其五》）

？誗“翻身控弦響若掣，一箭射落雙飛雕。”（元末明初·錢宰《題蕃王出獵圖》）

關于普遍性發(fā)明原理，蘇軾的“反覆體詩”從詩詞創(chuàng)作的角度看，更是將普遍性原理體現(xiàn)得淋漓盡致。

該詩文字組成一個菱形，外圈任取一字開始，左旋右轉，能構成五言絕句三十首；圈內十字交叉的十三個文字，順讀、橫讀、逆讀，可構成七言絕句四首；以中間的“老”字為樞紐，左右上下旋讀，又可構成詩若干首；若將所有二十九字任取一字隨意回旋，取其壓韻，還能得詩若干首；最多總共可構成七十多首詩，如圖1所示⑦。endprint

7.嵌套原理

嵌套發(fā)明原理的基本思想是將一個物體放入另一個物體中或者將一個物體穿過另一個物體的空腔。其相關詩詞包括：

？誗“山外青山樓外樓，西湖歌舞幾時休。”（宋·林升《題臨安邸》）

？誗“一層云結一層巔，貫腹成溪異物潛。”（宋·劉子澄《游層巖》）

？誗“窗含西嶺千秋雪，門泊東吳萬里船。”（唐·杜甫《絕句四首 其三》）

8.配重原理

配重發(fā)明原理的基本思想是與其他物體結合，或依靠外部環(huán)境產生的上升或上浮動力補償物體重量。其相關詩詞包括：

？誗“我欲乘風歸去，又恐瓊樓玉宇，高處不勝寒。”（ 宋·蘇軾《水調歌頭 明月幾時有》）

？誗“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。”（唐·李白《早發(fā)白帝城》）

9.預先反作用原理

預先反作用發(fā)明原理的基本思想是預先給物體施加反作用，以補償過量的或者不想要的壓力。其相關詩詞包括：

？誗“但使龍城飛將在，不教胡馬度陰山。”（唐·王昌齡《出塞二首 其一》）

？誗“有志者，事竟成，破釜沉舟，百二秦關終屬楚；苦心人，天不負，臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。” （清·蒲松齡《自勉聯(lián)》）

10.預處理原理

預處理發(fā)明原理的基本思想是“磨刀不誤砍柴工”，其相關詩詞包括：

？誗“黑發(fā)不知勤學早，白首方悔讀書遲。”（唐·顏真卿《勸學》）

？誗“少壯不努力，老大徒悲傷。”（明·劉宗周《和楊龜山先生此日不再得吟示學者》）

11.預先應急措施原理

預先應急措施發(fā)明原理的基本思想就是“未雨綢繆”，其相關詩詞包括：

？誗“迨天之未陰雨，徹彼桑土，綢繆牖戶。”（先秦·詩經《鴟鸮》）

？誗“常將有日思無日，莫待無時思有時。”（明·馮夢龍《警世通言·桂員外途窮懺悔》）

？誗“未雨綢繆桑土計，長林歸鳥穩(wěn)棲巢。”（明·黃公輔《龍榜看土鎮(zhèn) 其一》）

12.等勢原理

等勢發(fā)明原理的基本思想就是“平起平坐”，其相關詩詞包括：

？誗“同是天涯淪落人，相逢何必曾相識。” （唐·白居易《琵琶行》）

？誗“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長天一色。”（宋·釋普度《偈頌一百二十三首 其三十五》）

？誗“初挾儒書戰(zhàn)舉場，弟兄旗鼓亦相當。”（宋·王庭圭《挽羅荊老》）

13.反過來做原理

反過來做發(fā)明原理建議進行與原動作相反的動作，反其道而行之。其相關詩詞包括：

？誗“蟬噪林逾靜，鳥鳴山更幽。”（南北朝·王籍《入若邪溪詩》）

？誗“別有幽愁暗恨生，此時無聲勝有聲。” （唐·白居易《琵琶行》）

？誗“平生有意師老氏，以退為進卑為尊。”（宋·李綱《彥章同游惠山之作》）

從詩詞本身的創(chuàng)作來看，“回文詩”集中體現(xiàn)了“反過來做發(fā)明原理”的核心思想，例如：

？誗“落花閑院春衫薄。薄衫春院閑花落。遲日恨依依。依依恨日遲。夢回鶯舌弄。弄舌鶯回夢。郵便問人羞。羞人問便郵。” （宋·蘇軾《菩薩蠻·落花閑院春衫薄》）

？誗“鶯啼岸柳弄春晴，柳弄春晴夜月明。明月夜晴春弄柳，晴春弄柳岸啼鶯。”（明·吳絳雪《四時山水詩》）

14.曲面化原理

曲面化發(fā)明原理的基本思想是采用圓形代替直線形，采用球形代替方形。其相關詩詞包括：

？誗“輪曲揉而就，木直在中繩。”（宋·歐陽修《贈學者》）

？誗“輪轅呈曲直，鑿枘取方圓。”（唐·元稹《獻滎陽公詩五十韻》）

15.動態(tài)性原理

動態(tài)性發(fā)明原理的基本思想是讓物體在操作的每個階段都發(fā)揮最佳性能；讓物體及其各個部分可以相互移動，或者將物體分成可以相互移動的幾個部分，其相關詩詞包括：

？誗“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺。”（ 宋·蘇軾《水調歌頭 明月幾時有》）

？誗“逢河散復卷，經風合且開。”（南北朝·吳均《詠云詩二首 其二》）

？誗“從云合且散，因風卷復斜。”（南北朝·裴子野《詠雪詩》）

16.未達到或超過作用原理

未達到或超過作用發(fā)明原理的基本思想是如果一次性100%達到規(guī)定效果很難，就先完成多一些或少一些，然后再去除多余部分或填補缺少部分。其相關詩詞包括：

？誗“三顧頻煩天下計，兩朝開濟老臣心。”（唐·杜甫《蜀相》）

17.轉變到新維度原理

轉變到新維度發(fā)明原理的基本思想是從多個維度來觀察或處理事物，以突破某些困境。其相關詩詞包括：

？誗“山重水復疑無路，柳暗花明又一村。”（宋·陸游《游山西村》）

？誗“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同。” （宋·蘇軾《題西林壁》）

？誗“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。”（唐·白居易《大林寺桃花》）

18.機械振動原理

機械振動發(fā)明原理的基本思想是采用振動的方式來完成工作。其相關詩詞包括：

？誗“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。”（唐·張繼《楓橋夜泊》）

？誗“亂石穿空，驚濤拍岸，卷起千堆雪。”（宋·蘇軾《念奴嬌 赤壁懷古》）

？誗“銀瓶乍破水漿迸，鐵騎突出刀槍鳴。”（唐·白居易《琵琶行》）

？誗“喇叭，嗩吶，曲兒小腔兒大。”（明·王磐《朝天子 詠喇叭》）

？誗“秋風蕭瑟，洪波涌起。”（三國·曹操《觀滄海》

19.周期性動作原理

周期性動作發(fā)明原理的基本思想主要是采用周期性的動作代替連續(xù)動作。其相關詩詞包括：endprint

？誗“文武之道兮，一弛一張。”（元·黃玠《寄吳季良》）

？誗“年年歲歲花相似，歲歲年年人不同。”（唐·劉希夷《相和歌辭 白頭吟》）

20.有效動作的連續(xù)性原理

有效動作的連續(xù)性發(fā)明原理的基本思想是連續(xù)實施動作不間斷。其相關詩詞是：

？誗“天長地久有時盡，此恨綿綿無絕期。”（唐·白居易《長恨歌》）

？誗“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干。”（唐·李商隱《無題》）

？誗“生當作人杰，死亦為鬼雄。” （宋·李清照《夏日絕句》）

21.快速通過原理

快速通過發(fā)明原理的基本思想是非常快速地實施有害的或者危險的操作。其相關詩詞包括：

？誗“你若頻撚必酸牙，焰頭過了形多變。”（宋·賈似道《斗法八條 其六 審勢》）

？誗“當斷不斷，千駟莫追。”（宋·釋居簡《偈頌一百三十三首 其一○五》）

？誗“忽作風馳如電掣，更點飛花兼散雪。”（唐·王■《懷素上人草書歌》）

22.變害為利原理

變害為利發(fā)明原理的基本思想是“變廢為寶”或者“以毒攻毒”。其相關詩詞包括：

？誗“落紅不是無情物，化作春泥更護花。”（清·龔自珍《己亥雜詩 其五》）

23.反饋原理

反饋發(fā)明原理的基本思想是引入反饋或者改變已有反饋，其特征是巧妙運用過程中的有關伴隨信息。其相關詩詞包括：

？誗“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知。”（宋·蘇軾《惠崇春江晚景二首 其一》）

？誗“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭。”（宋·楊萬里《小池》）

24.中介原理

中介發(fā)明原理建議依靠中介物來完成某種功能。其相關詩詞包括：

？誗“書山有路勤為徑，學海無涯苦做舟。”（唐· 韓愈《古今賢文·勸學篇》）

？誗“愿君多采擷，此物最相思。”（唐·王維《相思》）

？誗“借刀殺人向荊浦，江夏豺狼曰黃祖。”（清·張篤慶《鸚鵡洲哀辭》）

25.自服務原理

自服務發(fā)明原理的基本思想是自給自足，無需外界其他因素幫助。其相關詩詞包括：

？誗“莫笑農家臘酒渾，豐年留客足雞豚。”（宋·陸游《游山西村》）

？誗“春潮帶雨晚來急，野渡無人舟自橫。”（唐·韋應物《滁州西澗》）

？誗“花自飄零水自流，一種相思，兩處閑愁。”（宋·李清照《一剪梅》）

26.復制原理

復制發(fā)明原理的基本思想是使用簡化的、便宜的復制品代替實際物品。其相關詩詞是：

？誗“雙兔傍地走，安能辨我是雄雌？”（南北朝·無名氏《木蘭辭》）

？誗“假作真時真亦假，無為有處有還無。”（清·曹雪芹《太虛幻境對聯(lián)》）

27.廉價替代品原理

廉價替代品發(fā)明原理的基本思想是使用廉價物品替代昂貴物品，在某些特性上（如壽命等）做出妥協(xié)。其相關詩詞包括：

？誗“少年不識愁滋味，愛上層樓，愛上層樓，為賦新詞強說愁。”（宋·辛棄疾《丑奴兒 書博山道中壁》）

？誗“丑女來效顰，還家驚四鄰。”（唐·李白《古風 其三十五》）

28.替代機械系統(tǒng)原理

替代機械系統(tǒng)發(fā)明原理的基本思想是采用光、聲、嗅覺系統(tǒng)或者非機械的電、磁等系統(tǒng)替代機械系統(tǒng)。其相關詩詞包括：

？誗“不知細葉誰裁出，二月春風似剪刀。”（唐·賀知章《詠柳》）

？誗“臣心一片磁針石，不指南方不肯休。”（宋·文天祥《揚子江》）

29.氣動與液壓結構原理

氣動或液壓結構發(fā)明原理的基本思想是采用氣態(tài)或液態(tài)部件來代替固體部件，使用空氣、水等，使這些部件膨脹。其相關詩詞包括：

？誗“林疏邑屋高低見，水漲舫船來往輕。”（宋·劉過《次張昌化合溪新亭韻 其二》）

？誗“野水無人渡，孤舟盡日橫。”（宋·寇準《春日登樓懷歸》）

30.柔性殼體或薄膜原理

柔性膜或薄膜發(fā)明原理的基本思想是采用柔性膜或薄膜取代常用結構。其相關詩詞包括：

？誗“輕薄如蟬翼，擇兮風未休。”（宋·劉克莊《戲效屏山書齋十詠 其六》）

31.多孔材料原理

多孔材料發(fā)明原理的基本思想是讓物體變成多孔的，或者加入多孔物體；如果物體已經是多孔的，那么事先往孔里填充某種物質。其相關詩詞包括：

？誗“泉眼無聲惜細流，樹陰照水愛晴柔。”（宋·楊萬里《小池》）

？誗“明月松間照，清泉石上流。”（唐·王維《山居秋暝》）

？誗“微風搖庭樹，細雪下簾隙。”（南北朝·吳均《詠雪詩》）

32.改變顏色原理

改變顏色發(fā)明原理的基本思想是改變物體或環(huán)境的顏色和透明度，或者增添某種容易發(fā)現(xiàn)的顏色。其相關詩詞包括：

？誗“日出江花紅勝火，春來江水綠如藍。”（唐·白居易《憶江南 其一》）

？誗“等閑識得東風面，萬紫千紅總是春。”（宋·朱熹《春日》）

？誗“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花。”（唐·杜牧《山行》）

？誗“天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無。”（唐·韓愈《早春呈水部張十八員外二首 其一》）

33.同質性原理

同質性發(fā)明原理的基本思想是與主物體相互作用的物體，應該由主物體的同種材料制成。其相關詩詞包括：

？誗“煮豆燃豆箕，豆在釜中泣。本是同根生，相煎何太急？”（三國·曹植《七步詩》）

34.拋棄或再生原理

拋棄或再生發(fā)明原理的基本思想是當部件的作用完成后予以拋棄，或者重新恢復消耗掉的有用部件。其相關詩詞包括：endprint

？誗“沉舟側畔千帆過，病樹前頭萬木春。”（唐·劉禹錫《酬樂天揚州初逢席上見贈》）

？誗“野火燒不盡，春風吹又生。”（唐·白居易《賦得古原草送別》）

35.物理或化學參數(shù)改變原理

物理或化學參數(shù)改變發(fā)明原理建議改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)），濃度，密度，柔韌程度，體積面積等。其相關詩詞包括：

？誗“欲渡黃河冰塞川，將登太行雪滿山。” （唐·李白《行路難》）

？誗“月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠。” （唐·張繼《楓橋夜泊》）

？誗“可憐九月初三夜，露似真珠月似弓。”（唐·白居易《暮江吟》）

？誗“夜闌臥聽風吹雨，鐵馬冰河入夢來。” （宋·陸游《十一月四日風雨大作》）

？誗“水聲冰下咽，砂路雪中平。”（唐·劉長卿《酬張夏雪夜赴州訪別途中苦寒作》）

？誗“零落成泥輾作塵，只有香如故。”（宋·陸游《卜算子 詠梅》）

36.相變原理

相變發(fā)明原理的基本思想是利用狀態(tài)轉變時的現(xiàn)象，如體積變化、熱量的吸收和釋放等。其相關詩詞包括：

？誗“天山雪后海風寒，橫笛偏吹行路難。”（唐·李益《從軍北征》）

？誗“雪化霜融好潑醅，滿壺冰凍向春開。”（唐·徐夤《白酒兩瓶送崔侍御》）

？誗“冰縮寒流，川凝凍靄，前回鷺渚冬晚。”（宋·劉天游《氐州第一》）

？誗“風解池冰蟬翅薄。庭樹枝枯籠翠萼。”（宋·杜安世《玉樓春 其二》）

？誗“霜嚴衣帶斷，指直不得結。”（唐·杜甫《自京赴奉先縣詠懷五百字》）

37.熱膨脹原理

熱膨脹發(fā)明原理的基本思想就是“熱脹冷縮”。其相關詩詞包括：

？誗“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴。”（宋·陸游《村居書喜》）

38.加速氧化原理

加速氧化發(fā)明原理的基本思想是從氧化的一個級別，轉變到下一個更高的級別，也可指“推波助瀾”的相關作用。其相關詩詞包括：

？誗“熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟。”（清· 孫洙《唐詩三百首序》）

？誗“欲窮千里目，更上一層樓。”（唐·王之渙《登鸛雀樓》）

？誗“屋漏偏逢連夜雨，船遲又遇打頭風。”（明·馮夢龍《醒世恒言》）

？誗“讀書破萬卷，下筆如有神。”（唐·杜甫《奉贈韋左丞二十二韻》）

？誗“不是一番寒徹骨，爭得梅花撲鼻香。”（宋·釋明辯《達磨贊》）

39.惰性環(huán)境原理

惰性環(huán)境發(fā)明原理的基本思想是使用惰性環(huán)境代替通常環(huán)境。其相關詩詞包括：

？誗“千磨萬擊還堅勁，任爾東西南北風。”（清·鄭板橋《竹石》）

？誗“躲進小樓成一統(tǒng)，管他冬夏與春秋。”（近現(xiàn)代·魯迅《自嘲》）

40.復合材料原理

復合材料發(fā)明原理的基本思想是用復合材料代替同性質的材料，以使物質具備那些原本不屬于單個成分的特性。其相關詩詞包括：

？誗“梅須遜雪三分白，雪卻輸梅一段香。”（宋·盧梅坡《梅花》）

四、基于中華詩詞詮釋的

40條發(fā)明原理教學模式

（一）教學模式基本框架

為在TRIZ創(chuàng)新方法通識課程中激發(fā)學生的學習興趣，提升學生學習質量，作者所在創(chuàng)新方法教學研究團隊根據(jù)受眾的興趣與特質和“以學生為中心”理念，結合中國當前創(chuàng)新教育情境，綜合應用布魯姆教學目標分類方法（Blooms Taxonomy）[29][30]、情境式教學方法、主動學習（Active Learning）理論，為基于中華詩詞詮釋的TRIZ40條發(fā)明原理提出和初步實施一套教學模式，如圖2所示。

（二）教學模式實施步驟

根據(jù)布魯姆教學目標分類法的“記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造”6個層次，基于中華詩詞設計和初步探索40條發(fā)明原理的教學新模式，該模式的實施過程主要包括以下6個步驟。

第一步，記憶層次。采用“半翻轉課堂”模式，讓學生事先觀看40條發(fā)明原理的在線教學視頻和閱讀相關材料。

第二步，理解層次。在課堂授課環(huán)節(jié)，引入?yún)⑴c式學習模式，采用分組討論、連線游戲等形式判斷給定中華詩詞與發(fā)明原理之間的對應關系，幫助其理解發(fā)明原理的基本含義。

第三步，應用層次。采用情境式教學方式，借鑒中央電視臺《中國詩詞大會》“飛花令”游戲，由學生圍繞特定發(fā)明原理分組自行搜尋對應中華詩詞并進行比賽游戲；也可通過圖3所示附件進一步尋找發(fā)明原理對應案例。

第四步，分析層次。由學生分組判斷中華詩詞中是否包含多條發(fā)明原理，并對其綜合運用情況進行討論。

第五步，評價層次。從40條發(fā)明原理體現(xiàn)或創(chuàng)作應用的角度，由學生分組討論和評價其感興趣的中華詩詞的創(chuàng)作情況，并進行課堂匯報。

第六步，創(chuàng)造層次。應用40條發(fā)明原理，由學生分組討論提出生活中某個實際問題的初步解決方案，或者應用40條發(fā)明原理創(chuàng)作詩詞，或者為體現(xiàn)發(fā)明原理的相關詩詞創(chuàng)作對應圖畫等。

當然，根據(jù)受眾的差異，可以在上述6個層次中進一步設置“應知、應會、應創(chuàng)”分類分層教學目標。

作者應用圖2所示模式在TRIZ40條發(fā)明原理教學過程中進行初步嘗試，在創(chuàng)新方法通識課程中設置“飛花令”環(huán)節(jié)（如圖4），學生學習發(fā)明原理的積極性和主動性被充分調動起來，初步顯現(xiàn)教學效果。

五、結論與展望

40條發(fā)明原理是TRIZ創(chuàng)新方法中具有普適性的重要工具，但其涵義較為抽象；中華詩詞作為一種大眾喜聞樂見的文學體裁，本身蘊含和體現(xiàn)一定的發(fā)明與創(chuàng)新。為提升大眾對于發(fā)明原理的理解，結合中華傳統(tǒng)文化降低文化差異影響，營造創(chuàng)新方法學習情境，探索在“科學與藝術的碰撞”過程中激發(fā)創(chuàng)新，本文嘗試應用中華詩詞對40條發(fā)明原理進行一一詮釋，發(fā)現(xiàn)中華詩詞與40條發(fā)明原理之間存在較為密切的對應關系。在此基礎上，結合布魯姆教學目標分類法和以學生為中心的教學理念，探索和設計基于中華詩詞詮釋的TRIZ40條發(fā)明原理的教學模式，并在實踐中進行初步嘗試。endprint

當然，本文的教學模式有待于在實踐中進行進一步檢驗，同時，本文尚未進一步考慮對比、挖掘和綜合應用技術發(fā)明與中華詩詞本身的“情境創(chuàng)新”特征，這些都將成為我們的后續(xù)研究主題。

注釋：

①TRIZ是一種基于專利分析提煉總結而成的創(chuàng)新方法，由蘇聯(lián)發(fā)明家兼科幻小說家阿奇舒勒提出，意為“發(fā)明問題解決理論”，也可譯為“萃思”或者“萃智”。

②例如，科技部創(chuàng)新方法工作專項在2015年度設立2個高校創(chuàng)新方法推廣應用項目，在10家以上創(chuàng)新方法應用示范高校中開設創(chuàng)新方法系列課程，詳情可進一步參考http：//www.most.gov.cn/fggw/zfwj/zfwj2015/201511/t20151124_122463.htm和http：//www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/fgzc/gfxwj/gfxwj2015/201504/t20150402_118884.htm。

③由于本文討論的TRIZ主要是指經典TRIZ，因此對新發(fā)現(xiàn)發(fā)明原理情況暫不討論。

④感謝中央電視臺《中國詩詞大會》（第二季）導演組在西南交通大學開展活動時進行的相關分享。

⑤當然，在此過程中，不排除極個別情況下使用具有詩意且意境非常貼切的對聯(lián)或者其他文體中的名篇佳句。

⑥本文40條發(fā)明原理中文具體名稱和釋義主要參考文獻[7]第138至167頁、參考文獻[12]和參考文獻[25]。

⑦有興趣的讀者可以進一步參閱http：//www.readers365.com/quweigushi/22.htm。

⑧感謝臺灣中華大學教授、臺灣中華萃思學會秘書長林錦煌博士提供相關課堂教學工具及給予的幫助與建議。

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編輯 許方舟 校對 朱婷婷endprint