基于TRIZ理論的產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)踐研究

翟震 曹國華 楊操

【摘要】本文首先介紹了TRIZ理論的發(fā)展情況，在分析創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理的基礎(chǔ)上，對技術(shù)發(fā)展的進(jìn)化規(guī)律及過程進(jìn)行了充分研究，確認(rèn)和解決系統(tǒng)中存在的矛盾，加快發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)程，提升創(chuàng)新能力，并通過實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】TRIX 發(fā)明 創(chuàng)新 實(shí)踐

【基金項目】項目來源：鄭州大學(xué)2017年教學(xué)改革研究與實(shí)踐項目，項目編號：82。

【中圖分類號】TH212；TH213.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）01-0245-02

引言

現(xiàn)代制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，打造具有國際競爭力的制造業(yè)，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國的必由之路。“中國制造2025”就是在新的國際國內(nèi)環(huán)境下，中國政府立足于國際產(chǎn)業(yè)變革大勢，作出的全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須將技術(shù)創(chuàng)新置于重要地位，使科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的有力支撐，因此創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的過程，已經(jīng)成為理工院校迫切需要解決的問題。

TRIZ理論是前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立的，建立一個由解決技術(shù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，綜合了不同學(xué)科領(lǐng)域的基本原理，建立的比較成熟理論體系。到二十世紀(jì)八十年代中期，逐漸在西方國家開始應(yīng)用，我國在上世紀(jì)九十年代開始引入TRIZ理論，主要是關(guān)于 TRIZ的創(chuàng)新思維方法和邏輯基礎(chǔ)、技術(shù)系統(tǒng)演化、矛盾與解決方法、物-場與標(biāo)準(zhǔn)解、發(fā)明問題解決算法等方面的介紹，以及TRIZ本身的集成創(chuàng)新和基于TRIZ的計算機(jī)輔助創(chuàng)新原型系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)等。本世紀(jì)初，相關(guān)部門以TRIZ為主進(jìn)行了創(chuàng)新方法推廣工作，并發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見》，在一些省市、科研部門全面推進(jìn)創(chuàng)新方法試點(diǎn)工作，取得了一定的成效和經(jīng)驗(yàn)。但是也存在一些問題：主要是TRIZ過多依托模型、理論與實(shí)踐差距過大、單一學(xué)科如何在多個行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用等問題。因此，如何更好的應(yīng)用TRIZ理論進(jìn)行具體的產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)踐，成為一項必須要解決的課題。

1.研究方法

針對以上問題，特別是對于交叉學(xué)科的理解融合問題，我們在教學(xué)過程中進(jìn)行了進(jìn)行了有益的探索，具體措施如下：

1.1簡化TRIZ教學(xué)課程

TRIZ理論龐大復(fù)雜，短時間內(nèi)很難掌握，因此需要用更加通俗易懂的語言進(jìn)行描述，使其易于學(xué)生理解。對于工科專業(yè)學(xué)生，在完成了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制圖等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)后，講授TRIZ理論及應(yīng)用的目的是使學(xué)生改變傳統(tǒng)的思考問題模式，逐步啟發(fā)克服思維定勢，通過學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的過程，進(jìn)而明確系統(tǒng)中問題存在的區(qū)域。為此我們結(jié)合機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)，引入了TRIZ理論的分析方法，并引導(dǎo)學(xué)生掌握分析方法的基本操作流程。

1）問題的引導(dǎo)

用問題引導(dǎo)促成創(chuàng)新。基于奧斯本檢驗(yàn)表法，根據(jù)研究對象的特點(diǎn)列出有關(guān)問題，形成檢核表，然后一一地核對討論、提問，從而發(fā)掘出解決問題的大量設(shè)想。

2）矛盾轉(zhuǎn)換

不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律，通過對主要矛盾或主要方面進(jìn)行轉(zhuǎn)化產(chǎn)生新的設(shè)想。包括等價變換法、變元發(fā)明法和技術(shù)反轉(zhuǎn)法。

3）系統(tǒng)分析和綜合

一方面首先分析影響價值的因素，通過降低成本，提高價值，另一方面也要分析對象各要素對應(yīng)的技術(shù)形態(tài)和改進(jìn)物場，再就是通過系統(tǒng)綜合、本體附加產(chǎn)生新功能，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

4）交流和最優(yōu)選擇

主體之間通過信息交流，并且經(jīng)過最優(yōu)選擇而進(jìn)行創(chuàng)新。

1.2教學(xué)過程與考核

為了使學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握所學(xué)的TRIZ知識，必須通過教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行。由于TRIZ 課程的實(shí)踐性比較強(qiáng)，需要進(jìn)行較多的練習(xí)才能掌握。在具體的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，需要通過一些專門設(shè)定的環(huán)節(jié)，進(jìn)行教學(xué)過程的實(shí)施：

1）團(tuán)隊分組

將聽課的學(xué)生分組，形成若干小的創(chuàng)新團(tuán)隊。課程開始前，由于學(xué)生的專業(yè)興趣愛好各不相同，首先安排若干個方向的設(shè)計題目，使學(xué)生們在討論中增加彼此的了解，將有共同專業(yè)及觀點(diǎn)愛好的學(xué)生進(jìn)行分組，每組4～6人，這樣有利于相互之間的交流、并培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作的能力。在創(chuàng)新想法的提出過程中，大家可以互相啟發(fā)，打破傳統(tǒng)的慣性思維。

2）實(shí)際調(diào)研，確定方案

在確定了設(shè)計任務(wù)后，還不能立即確定方案。學(xué)生可以在課外時間進(jìn)行實(shí)際的調(diào)研，針對具體的設(shè)計題目，在實(shí)際中考察現(xiàn)實(shí)中采用什么方案、存在哪些問題、有哪些改進(jìn)之處。還需要查閱相關(guān)的資料，看看國內(nèi)外有沒有好的經(jīng)驗(yàn)可供參考。在進(jìn)行這些工作的時候，如果進(jìn)行組內(nèi)分工，可能存在相互依賴推諉的情況，因此需要每一個成員都要各自獨(dú)立完成，最后大家對各自收集的資料、設(shè)計方案在小組中進(jìn)行討論，從中選出形成兩個創(chuàng)新方案。在以上過程的實(shí)施中，遇到問題時，可以隨時向指導(dǎo)教師咨詢，教師主要為學(xué)生指出解決問題的大致方向，并不直接給出結(jié)果。

3）成果匯報，方案展示

在課程臨近結(jié)束時，各個小組應(yīng)當(dāng)將具體的創(chuàng)新設(shè)計形成書面報告和相應(yīng)的PPT，最好能制作出簡單的模型，并選派兩名代表在課堂上進(jìn)行創(chuàng)新方案的展示及匯報，說明設(shè)計方案的形成思路和過程，列出兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，同時針對教師及其余小組的自由提問，作出合理的回答。

4）教師點(diǎn)評，完善設(shè)計

在小組匯報完成后，教師對項目的完成情況進(jìn)行點(diǎn)評，并針對設(shè)計過程中的疑點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行講解，指出設(shè)計的不足之處，運(yùn)用案例教學(xué)的特點(diǎn)，突出創(chuàng)新重點(diǎn)的運(yùn)用，并對整個設(shè)計項目進(jìn)行歸納總結(jié)。

5）修改設(shè)計，形成報告

每個設(shè)計小組在認(rèn)真聽取教師的點(diǎn)評及其它小組的意見后，對原先的方案做進(jìn)一步修改完善，主要是集中在加強(qiáng)知識點(diǎn)在具體實(shí)踐中的理解和運(yùn)用，提高創(chuàng)新能力。最后，將問題描述、實(shí)際需求、自身理解、技術(shù)方案、存在問題等匯總在一起，形成最終的創(chuàng)新報告。

6）結(jié)課考核

最終的學(xué)習(xí)成果需要進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，現(xiàn)有的教學(xué)過程是從整體上全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，不可能通過個簡單的設(shè)計方案就能夠決定學(xué)生能力的高低。作為TRIZ課程，考核的重點(diǎn)自然應(yīng)放在創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)、團(tuán)隊合作能力等職業(yè)素質(zhì)方面。在考核過程中除了要進(jìn)行創(chuàng)新報告的終結(jié)性評價考核外，還要進(jìn)行過程性評價。過程性評價主要是以學(xué)生參與團(tuán)隊討論的參與程度、在完成整個項目的過程起到的作用等方面進(jìn)行全面考核，比如上課不遲到早退、課前準(zhǔn)備、認(rèn)真記筆記、參與討論互動、主動表明自己觀點(diǎn)、參與上臺報告、上交材料及時、項目的效果良好、團(tuán)隊合作良好、特別是有無抄襲情況等十個方面進(jìn)行評價。

2.結(jié)論

TRIZ理論教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的很多大學(xué)都把TRIZ作為必修課程。而在我國， 目前從事TRIZ理論研究與教學(xué)的人員數(shù)量相對較少， 特別是在大學(xué)講授TRIZ理論課程就更少了。上面僅論述了TRIZ理論的教學(xué)實(shí)踐過程，但是距離現(xiàn)實(shí)還有一段路要走，因此針對國內(nèi)存在的實(shí)際問題，如果能夠從政策方面加強(qiáng)TRIZ理論的推廣，建立相應(yīng)的制度，把TRIZ創(chuàng)新理論作為一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程納入到本科教學(xué)中，就能使學(xué)生對于真正理解產(chǎn)品設(shè)計及產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的含義、帶動TRIZ理論在專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用， 進(jìn)而將發(fā)揮更加積極的作用。

作者簡介：

翟震（1968年-），男，碩士，副教授，從事包裝機(jī)械研究。