基于TRIZ的跨學科創新能力評價：試題編制與證實

鐘柏昌　龔佳欣

摘要：創新能力是新時代人才應具有的關鍵素質，跨學科教育是其重要培養途徑。如何科學評價學生的跨學科創新能力成為當前亟待解決的關鍵問題。由于創新能力測評的復雜性，長期以來針對跨學科創新能力的評價仍局限于學生自我評價或作品評價，鮮見客觀、量化、高效的評價工具。被譽為創新“點金術”的TRIZ，與創新能力及跨學科教育有著密切聯系，能夠為跨學科創新能力評價提供理論視角和方法指引。為此，以前期研究構建的跨學科創新能力評價指標體系為基礎，利用TRIZ中的“發明原理”和“最終理想解”兩種創新工具，設計并開發了一套基于TRIZ的跨學科創新能力測試題，用于評價學生的創新思維、創新學習和創新技能水平。以47位大學生作為試用對象進行測試，量化數據與質性分析均表明，該套測試題在難度、區分度、信度、效度等重要質量指標上表現良好，符合跨學科創新能力評價要求，具有較高的應用價值。未來一方面可結合人工智能等技術開展智能評價，以彌補紙筆測試和人工打分的不足；另一方面也需重視創新方法的教學與應用，以針對性地培養學生的跨學科創新能力。

關鍵詞：TRIZ；跨學科教育；創新能力評價；試題編制；試題質量評估

中圖分類號：G434? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-5195（2023）04-0075-09? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2023.04.009

一、引言

創新能力作為新時代人才的關鍵特征受到廣泛關注，各國高度重視創新人才的培養，相繼出臺政策法規以變革教育方式，以期提高學生的創新能力。然而，日趨復雜的現實問題對單一學科視域的創新創造帶來了嚴峻挑戰。與之相反，跨學科創新表現出良好的適應性，逐漸成為解決復雜問題的優先方案。研究發現，產生于交叉學科或學科邊界的創新成果數量每年呈指數級增長（Oonk et al.，2019）。在此背景下，跨學科教育成為培養創新人才和創新能力的重要路徑（黃玲，2022）。

所謂跨學科創新能力，是指在跨學科教育或跨學科環境中學生跨學科解決復雜問題的創新能力（鐘柏昌等，2021）。此處的跨學科旨在強調其不同于單學科的培養背景。換言之，跨學科創新能力中的“跨學科”是培養創新能力的切入點，而“創新能力”才是其最終目標與落腳點。隨著跨學科教育（如STEM教育）的推廣，學界針對跨學科創新能力進行了大量研究，但主要集中于跨學科創新能力培養模式的探討，相關評價研究屈指可數。此外，僅有的跨學科創新能力評價研究較為依賴學生自評或教師評價等方式，評價結果受主觀性影響較大，不利于有針對性地培養學生的跨學科創新能力，故開發科學、客觀的評價工具成為創新能力評價研究的重要方向。有鑒于此，本文擬在前期研制跨學科創新能力評價指標的基礎上（鐘柏昌等，2022a），編制基于TRIZ的跨學科創新能力評價試題，試圖為跨學科創新能力評價提供一種經濟而有效的客觀評價工具。

二、理論基礎

1.TRIZ簡介與應用

20世紀中葉，前蘇聯發明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich S. Altshuler）在工作中發現，任何領域的產品改進、技術創新都是有跡可循的，隨后他與同事對250萬份高水平專利進行研究，總結出各種技術發展遵循的規律，以及解決各種技術矛盾和物理矛盾的創新原理和法則，進而提出發明問題解決理論——TRIZ。TRIZ理論成功揭示了發明創造的內在規律與原理，證明了創新并不是盲目、高成本的試錯或偶然，這使得人們學習如何發明與創造成為可能（檀潤華，2010）。

有學者在深入分析TRIZ理論后，按照從抽象到具體的邏輯，將其分為哲學層、方法層及工具層三個層次（如圖1所示），組成了TRIZ的整體結構，并從理論、方法、實踐的角度深入剖析了TRIZ的思想、邏輯以及核心內容（Stratton et al.，2003）。具體而言，TRIZ哲學層包含了理想度、資源和矛盾三個核心概念，構成了TRIZ解決創新問題的哲學思想；方法層在核心概念的基礎上，通過問題解決的邏輯步驟將TRIZ的各種工具串聯起來，形成了解決創新問題的普適方案；工具層則包含了TRIZ用來解決問題的原理與方法，是TRIZ理論的核心內容。就此而言，TRIZ也可被理解為一個解決創新問題的工具集合（丁俊武等，2004）。

TRIZ被譽為創新的“點金術”，已被應用于創新教育、通用機械、科學發明、生物醫藥等多個領域（姚威等，2022）。有學者直言，TRIZ是一個偉大的工具，不存在任何行業差別（Moehrle，2005）。聚焦教育領域，國外主要將TRIZ作為一種創新思維訓練方法進行運用。例如，美國制定了應用于中小學的TRIZ教學手冊，還積極利用漫畫等形式對幼兒園兒童進行思維教育（Ilevbare et al.，2013）；德國的大學在“設計與創新管理學”課程中也引入了TRIZ理論（Chechurin et al.，2016）。在高等教育領域，國內研究主要關注TRIZ之于通識性創新能力培養的價值，如付敏等人（2013）詳細介紹了國內大學開設TRIZ相關創新課程的情況，劉莉莉（2017）認為高校應將TRIZ與專業教育、創業競賽、實踐活動結合起來，進而提出大學生創新能力的優化路徑。在基礎教育領域，國內研究更關注如何利用TRIZ進行領域性創新能力的培養，將TRIZ與英語、物理、化學、數學等學科相結合，探索創新教學方法在具體學科的應用效果（胡勝男等，2011；林楓，2016；閆妮等，2018），如張玉山（2011）結合TRIZ開發了創意設計教學方案，發現學生對TRIZ的接受度普遍較高，并能將其靈活應用于作品的結構設計與功能創新等方面。

然而，令人遺憾的是，盡管TRIZ理論的適用范圍廣泛且作用效果顯著，但在教育領域，TRIZ尚未充分發揮其作用。一方面，TRIZ作為一個綜合多學科的創新理論體系，跨越學科界限是其主要特征之一，然而目前研究多將其運用于單一學科教學之中，鮮有研究觀察到TRIZ的跨學科特點，并結合跨學科教育進行探索。另一方面，已有研究主要關注TRIZ對學生創新能力的培養過程，未有研究運用TRIZ對學生的創新能力進行評價。TRIZ作為一種達成共識的創新法則與客觀規律，利用TRIZ評價學生的創新能力顯然具有理論上的可行性。綜上所述，TRIZ與創新能力以及跨學科教育有著密切聯系，將其作為學生跨學科創新能力的評價工具是值得探索的新課題。

2.跨學科創新能力評價指標與評價方式

跨學科教育蔚然成風，但針對跨學科創新能力的研究仍集中于學理機制的探討與培養模式的構建，跨學科創新能力評價研究屈指可數。開展跨學科創新能力評價，首先需要構建跨學科創新能力的評價指標體系。檢視相關研究，目前主要存在兩種評價取向：一是評價學生的跨學科能力，將創新作為過程性元素穿插其中（占小紅等，2019）；二是評價學生的創新能力，在評價指標的描述與測量中凸顯跨學科特征（周蓓蓓等，2018）。兩者差異的實質是跨學科創新能力內涵的界定問題，本文更傾向于支持第二種評價取向，即跨學科創新能力的評價依然要落腳于學生的創新能力。從種屬關系來看，跨學科創新能力當且應當視作創新能力的一個重要分支，即“跨學科”是創新能力的前綴，意在強調培養創新能力的環境以及方式，旨在突出跨學科教育培養創新能力的優勢，其最終目的仍在于學生創新能力的提高，故跨學科創新能力評價也應以創新能力評價為主，再輔以跨學科特征。因此，在確定跨學科創新能力評價指標之前，筆者曾通過文獻分析法對創新能力的核心評價要素進行梳理，選取中文核心期刊中22篇高質量創新能力評價實證研究作為樣本，對研究所涉及的評價指標進行分析與統計（鐘柏昌等，2022b），進而通過德爾菲法征詢專家意見，重點增加了評價要素的跨學科特征，最終確定了由創新人格、創新思維、創新學習、創新技能、創新成果5個一級指標與12個二級指標組成的跨學科創新能力評價指標體系（見表1）（鐘柏昌等，2022a）。

學生跨學科創新能力的展現是一個復雜的過程，上述五大維度涵蓋了跨學科創新能力的核心評價要素，但各維度的側重點有所差異，在實施評價時也需要結合學生的具體情況使用不同的評價方式。例如，創新人格維度屬于相對內隱的創新要素，利用學生的創新表現進行評價難度較大，故一般采用學生自評的方式識別其創新人格傾向。創新成果屬于顯性創新維度，適合基于證據的評價，如評價者（教師）可根據預設的評價標準對學生制作的跨學科創新作品進行評價。創新思維、創新學習、創新技能三個維度聯系緊密，側重學生積極思考、自主學習、解決問題等主要創新過程，三者既非全然內隱，亦非徹底顯現，采用學生自評以及作品評價等方式可能會忽視學生的部分創新狀態，導致評價結果與實際情況產生偏差。相比之下，基于測試題的客觀評價不失為一種可取的選擇。而且近年來大規模國際評估項目（PISA）也利用開放性試題對各國學生的創造性思維進行綜合評價（安奕等，2019），此項工作可視為創新能力評價的重要里程碑，同時也展現出客觀評價的廣闊應用空間。與此類似，本文將開發針對性的試題對學生進行紙筆測試，以評價學生在創新思維、創新學習以及創新技能等方面的客觀水平。當然，此類紙筆測試不同于單純的知識考試，其更側重于測驗學生解決問題的創新過程，因而不僅有利于幫助學生充分展現自己的創新過程，也有利于評價者（教師）清晰了解學生的創新狀態。

三、試題編制

1.TRIZ與跨學科創新能力評價

傳統創新方法（如頭腦風暴法）強調直覺與頓悟，此類方法偏向經驗主義，將靈感視為創新的關鍵因素，具有偶然性與難復制性，對培養學生創新能力的效果有限。TRIZ總結了技術進化以及矛盾消除的原理與法則，強調從邏輯層面解決問題進而實現創新，其客觀性、科學性、可操作性使其逐漸成為教育領域中主流的創新方法。更為重要的是，TRIZ本身即為一種跨邊界、跨學科的通用創新理論，正如阿奇舒勒所言，盡管發明專利的內容各不相同，但許多專利中所使用的解決方案已在其他領域中出現并成功應用，如果跨領域間的技術能夠被更加充分地借鑒，那么創新就變得輕而易舉了（楊鑫超等，2020）。顯然，TRIZ的客觀性與跨學科性更加貼合學生跨學科創新能力的評價需求，因而基于TRIZ設計試題來客觀評價學生的創新思維、創新學習以及創新技能也極具可行性。

TRIZ作為一套系統的創新理論，包含多種形式的問題解決工具，如何利用TRIZ設計評價試題是本文需要解決的核心問題。對不同TRIZ工具的使用頻率進行統計后發現，發明原理與最終理想解兩種工具的使用頻次最高，應用效果最好（Spreafico et al.，2016）。因此，本研究將圍繞發明原理和最終理想解選擇合適的角度進行試題設計。

（1）創新思維評價：發明原理的聯系與判斷

阿奇舒勒在對大量發明專利進行分析后，提煉出了最為重要、具有普適性的40條發明原理（見表2）。作為TRIZ的核心工具之一，發明原理已被廣泛運用并成功解決了多個領域的問題，被視為一種通用性的創新思維。例如，1號發明原理“分割”的內涵之一為將物體分割為獨立部分以解決問題，生活中常見的鴛鴦鍋、分類垃圾桶等物品都是該原理的具體應用。

利用發明原理來評價學生的創新思維可從正向和逆向兩方面入手：一方面，可先向學生提供發明原理的具體內涵解釋，引導學生聯系生活實際，尋找生活中運用該原理設計的物品，此為正向評價。另一方面，試題可以直接給出生活中的物品，讓學生理解物品的設計思路，進而追溯該物品可能運用了哪一條發明原理，此為逆向評價。跨學科創新能力評價指標中的創新思維重點關注學生的發散思維與邏輯思維，可從發明原理正向聯系生活物品的過程視角，讓學生從不同角度理解原理內涵，并結合實際情況進行發散性聯系與思考，在此過程中，學生的發散思維得以充分展現；還可從具體物品匹配發明原理的逆向推斷過程視角，讓學生對物品進行抽象提煉并準確找到與之相符的發明原理，這種抽象概括與判斷推理能力正是邏輯思維的必備要素（何克抗，2016）。因此，發明原理與生活實際的聯系與匹配適合作為學生創新思維的評價手段。

（2）創新學習評價：最終理想解的學習與運用

最終理想解（Ideal Final Result，IFR）是TRIZ九大經典理論之一，其追求的不是折中的解決辦法，而是完美的理想目標。最終理想解旨在打破傳統解決問題的思路，要求首先拋開各種客觀限制條件，尋找最理想的解決方案，隨后再依據理想目標來分析問題解決的方向與條件。最終理想解的確定一共分為6個步驟（見表3），一旦問題的最終理想解被正確理解并表達出來，問題就算得到了圓滿解決（楊清亮，2006）。具體而言，在設計試題時，可以先給出最終理想解的相關內容及示范案例，隨后設計跨學科問題，鼓勵學生運用最終理想解獲得解決方案。

最終理想解不僅是一種創新方法，本質上更是一種創新學習過程。學生不僅要學習了解什么是“最終理想解”，而且在確定最終理想解的6個步驟中需要不斷探究學習新的知識內容。最終理想解作為一種新知識，需要學生領會并進行自主學習，其學習效果將直接體現在學生對后續解決方案的回答中，一定程度上能夠表征較難測量的學習過程。作為一種新方法，學生需要運用最終理想解給出解決方案，同時亦需要進行知識重構與遷移，以對最終理想解的連續追問作出回應。因此，最終理想解的學習和運用與創新學習的評價重點不謀而合，其亦能夠有效測評學生的自主學習與知識遷移能力。

（3）創新技能評價：跨學科問題的提出與解決

真實問題的提出與解決是跨學科創新能力的核心。學生在跨學科情境下發現并清晰表述問題，然后利用跨學科知識與方法解決問題的能力，是跨學科創新能力培養和評價的重點內容。為此，試題命制要為創新技能的評價設計貼近生活的真實場景，先讓學生在此場景中解決一個復雜問題，形成詳細解決方案；再讓學生在同一場景中尋找新的問題，以考查學生發現問題的能力。此處的問題解決并不限定具體方式，通過評判解決方案的新穎性、價值性以及綜合性（跨學科性），即可衡量學生的跨學科問題解決能力。在解決完預設問題后，再嘗試讓學生發現新的待解決問題。由于真實場景中已蘊含了部分問題描述，故學生也可以聯系生活實際提出場景中未包含的其他問題，因此又可從提出問題的數量、異質性以及新穎性三個方面來評定學生的問題提出水平?？鐚W科問題的解決與再提出抓住了創新技能的核心指標，故其有利于客觀評價學生的問題提出與解決能力。需要說明的是，按照解決真實問題的一般流程，應該是先考查學生發現問題的能力，再考查學生解決該問題的能力，但按此流程設計評價任務將無法錨定目標問題的解決，導致評價結果和時間成本不可控。

2.跨學科創新能力評價試題編制舉例

上述分析詳細梳理了跨學科創新能力評價維度與TRIZ結合的具體內容與形式，后續試題編制工作可以據此展開。盡管本研究為不同評價指標設計了不同的評價內容，但各維度統一于跨學科創新能力評價體系之中，是一種循序漸進的協同關系，不可將其僵硬割裂。例如，在問題提出部分，所提問題的異質性與數量亦可以作為對學生創新思維的考查。因此，跨學科創新能力測試將學生置于真實場景之中，利用不同試題形式評價學生跨學科創新能力的不同維度，同時特別注意前后內容的銜接與融合。

跨學科創新能力試題可以分為學習材料和測試題兩個部分，學習材料提供40條發明原理的具體內涵解釋與最終理想解的運用示例，學生閱讀完學習材料后進行作答。本研究以大學生為評價對象，以智能家居情境為例，自主設計了一套完整的試卷。命題完成后經由兩位領域專家審查，根據意見對測試題進行了修改，試卷最終結構及例題見表4。

測試題編制完成后，招募5位大學生進行初步測試，同時詳細記錄其在測試過程中所遇到的問題。根據測試對象的反饋并結合專家修訂意見，最終版測試題在以下四個方面進行了規范與改進：

第一，規定測試時間為60分鐘。5位測試對象的作答時間分別為40～60分鐘不等，為最大限度降低測試時間對學生作答的影響，故設置答題時間為60分鐘。

第二，學習材料中新增發明原理應用示例。在測試過程中，2位測試對象認為發明原理的內涵較為抽象，理解起來有一定難度，故對學習材料進行了一定修改，即在每條原理的內涵后增設應用示例以幫助學生理解（如：3.局部質量——使物體的不同部分實現不同的功能，應用：瑞士軍刀）。

第三，明確論述題的評分標準。在作答論述題時，測試對象對于回答問題的方向與思路較為模糊，故在題后附上評分標準以幫助學生進行作答參照（如：本題評分標準包括新穎性、異質性、數量三個維度）。

第四，調整了測試說明、題目分值、答題數量、題目順序等其他細節。

經過上述步驟，試題編制正式完成，《跨學科創新能力評價測試題》（以下簡稱《測試題》）包括選擇題、填空題、簡答題與論述題四大題型，共計14個小題，測試時間為60分鐘，滿分為100分，旨在評價學生跨學科創新能力中創新思維、創新學習以及創新技能三大維度的客觀水平。

四、試題應用與質量評估

為確認《測試題》質量，以H大學教育技術學專業47名大學生（18名本科生與29名研究生）作為試用對象，依據試用結果對《測試題》的難度、區分度、信度、效度等主要指標進行檢驗。同時，隨機挑選12位試用對象進行半結構化訪談，獲取《測試題》的質性評價以佐證數據結論。為方便統計，將14個小題根據不同題型進行編號，包括選擇題（A1～A3）、填空題（B1～B2）、簡答題（C1～C7）、論述題（D1～D2），將訪談對象編號為受訪者1～12。

1.難度

難度旨在評判試題與學生實際水平的符合程度。各試題難度可采用P＝X/M進行計算，其中P為試題難度，X為試題平均分，M為試題滿分，整份試卷的難度是所有試題難度的平均數，試題P值越小，難度越高。根據教育測量的一般原則，要求試卷整體難度適中，大部分試題的難度應分布在0.30～0.80之間，少量試題可以超出這一范圍；整份試卷難度＜0.30表示難，0.30～0.40表示較難，0.40～0.65表示中等，0.65～0.80表示較易，＞0.80表示容易（吳明隆，2000，p.153）。統計結果顯示（見表5），本套試題難度最低值為0.37，最高值為0.85，14道試題中有12道試題難度在0.30～0.80之間，整份試卷難度為0.63，上述數據表明該《測試題》難度適中，能夠反映學生的真實水平。

2.區分度

區分度是指試題對不同水平學生的區分程度與鑒別能力，區分度越大表明試題區分效果越好。試題區分度常用極端分組法，即取分數分布高低兩端的數據（以總人數的27%為界限劃分高分組與低分組）進行計算，區分度公式為D＝（SH-SL）/n（WH-WL），其中D為區分度，SH為高分組此題總得分，SL為低分組總得分，n為高分組（或低分組）人數，WH為此題最高分，WL為此題最低分。區分度可分為四個等級，分別為＜0.20（較差）、0.20～0.29（合格）、0.30～0.40（良好）、＞0.40（優秀）（吳明隆，2000，p.161）。統計結果顯示（見表6），整份測試題的區分度為0.60，除試題C3外其余題目的區分度均大于0.20，達到合格以上的標準，能夠區分不同水平的學生。試題C3的區分度為0.19，查閱答卷發現，C3屬于一道反向試題，部分高分組學生未留意題目設問，仍正向作答導致失分。由于此題與前后試題聯系緊密，對其進行調整將影響試卷整體邏輯，故并未刪除或修改此題，而是將題目中反向設問的關鍵詞加粗并打點提示，以減少學生的失誤概率。

3.信度

信度是反映試題可靠程度的重要指標，信度越高表明試題測量誤差越小。試題的信度采用Cronbachs α系數進行計算，結果顯示（見表7），所有試題的信度均大于0.80，試題總信度為0.85，表明該《測試題》信度檢驗已達標。

4.效度

效度是表示試題有效性的指標，此處主要關注《測試題》的內容效度。一方面，《測試題》依據跨學科創新能力評價指標體系編制而來，而跨學科創新能力評價指標體系經過文獻分析、數據統計、模式轉化與修訂等一系列嚴謹的過程產生，同時邀請高校學者、一線教師、教研員等專家對評價體系進行評判，并根據專家意見對評價體系進行審查與修正，經過兩輪專家咨詢最終形成，得到了專家的充分肯定。另一方面，TRIZ與創新能力特別是跨學科創新能力高度相關，利用TRIZ設計的試題必然處于跨學科創新能力領域范圍內。綜上，本研究編制的《測試題》內容效度較高，能夠有效評價學生的跨學科創新能力。

5.訪談分析

為對試題質量進行再次確認，研究隨機抽取12位測試對象進行半結構化訪談，訪談內容主要包括試題難度、試題與真實跨學科創新水平匹配度、TRIZ對創新的幫助以及受訪者對創新的認識四個方面。通過對受訪者的回答進行分析，主要歸納出如下觀點：

（1）《測試題》形式新穎，但具有一定難度

12位受訪者或多或少均表示《測試題》對他們而言存在難度，但受訪者也認為正是由于這種難度才使得試題具有挑戰性。分析發現，“新穎”“獨特”是受訪者形容《測試題》的常用詞語。例如，受訪者5表示：“《測試題》難度肯定有，但我覺得這是題目和形式比較新穎的原因，以前都是做那種學科考試的試卷，突然變成這種題目一下子難以進入狀態。”受訪者12也表示：“這次測試形式特別獨特，以前也填過很多問卷去測試這種抽象的能力，但是感覺都比較虛，而這種測試方式比較合適?！痹跍y試結束之后，不少學生依舊在相互討論測試的內容，顯然《測試題》和TRIZ的內容吸引了他們的注意力，并激發了他們的學習興趣。

（2）《測試題》能夠反映跨學科創新能力的真實水平

有10位受訪者認為《測試題》的作答情況與其自身真實水平較為相符。正如受訪者2所言：“《測試題》還是挺能反映自己的能力水平的，比如同樣是發明原理，我在舉例的時候花了很多時間也沒想出來，但是判斷發明原理就感覺比較順利，確實感覺自己邏輯判斷還可以，而聯想發散就差一些?！边€有受訪者認為《測試題》的作答有助于他們進一步細化和明晰具體的跨學科創新能力，以及幫助他們發現自己在跨學科創新實踐過程中的薄弱環節。正如受訪者5所言：“做完《測試題》之后我發現了自己的薄弱環節，比如在問題提出的過程中，雖然我反復閱讀材料，但是思維好像完全被上一題的內容束縛住了，導致最后只寫出了兩個新問題?！?/p>

（3）運用TRIZ有利于進行跨學科創新

有11位受訪者表示這是他們第一次了解TRIZ，1位受訪者表示之前有了解過類似的創新方法——奔馳法（SCAMPER），也嘗試過利用奔馳法進行創新實踐。正如受訪者2所言：“當我做到發明原理題的時候就想起我以前學過奔馳創新法，里面有7個方法，也是什么合并、消除之類的，所以看到40條發明原理感覺很熟悉，也在后面用上了。”此外，有受訪者表示自己有意識地運用TRIZ工具回答試題，讓自己的思路變得更加清晰了。正如受訪者3所言：“TRIZ對我答題有幫助，一開始解決掃地機器人上下樓梯的時候沒有想法，后來就嘗試運用最終理想解，發現一步步梳理下來自己的思路更清晰了。”受訪者11也表示：“發明原理讓我了解到了一些創新的思路，雖然比較抽象，但是感覺很多應用都離不開這些原理；最終理想解感覺是一個逆向的方法，有時候從最終目的反推實現條件確實比正向推導更容易?！?/p>

（4）對跨學科創新能力的新認識

《測試題》不僅考查了受訪者的跨學科創新水平，也進一步改變了受訪者對于創新的看法。正如受訪者5所言：“TRIZ讓我知道原來創新有這么多方法，以前只覺得創新就是靈光乍現，這么系統的方法還是第一次了解，打開了新世界的大門?！边€有受訪者對跨學科創新能力表示贊同，認為跨學科場景貼近生活，跨學科創新能力的測試能更好地發揮自己的特長。正如受訪者8所言：“感覺跨學科確實是需要關注的一個方向，平時感覺自己‘鬼點子比較多，但是反映到各個學科或正規考試里我的成績表現卻沒那么出色，而這種測試和我們生活比較貼近，這樣我的很多點子就能夠用上?！?/p>

總之，受訪者普遍認為基于TRIZ設計的跨學科創新能力評價能充分反映其真實水平，《測試題》能有效衡量其跨學科創新能力，這也間接表明了《測試題》的效度較高，質量可靠。

五、結語

如何科學評價學生的跨學科創新能力是跨學科創新能力研究的一個重點問題。由于創新能力測評的復雜性，長期以來針對跨學科創新能力的評價仍局限于學生自我評價或作品評價，鮮見客觀、量化、高效的評價工具。為豐富跨學科創新能力評價相關研究，本文基于TRIZ理論，結合前期構建的跨學科創新能力評價指標體系，利用發明原理和最終理想解兩種創新工具，設計并開發了一套基于TRIZ的跨學科創新能力測試題，主要用于評價學生的創新思維、創新學習和創新技能水平。試題編制完成后，以47位大學生作為測試對象進行實測，量化數據與質性分析均表明，該套測試題在難度、區分度、信度、效度等重要質量指標上表現良好，符合跨學科創新能力評價的要求，具有較高的研究與應用價值。

在實際應用《測試題》評價學生的跨學科創新能力時，還需注意以下問題。首先，TRIZ的內容與所需知識水平使得《測試題》適合的使用對象為大學生，若在中小學使用，還需對題目表述進行修改以符合中小學生的認知需求，以盡可能降低其認知負荷。其次，在對答案進行評分時應有統一的評分標準，PISA 2022使用的計分方式是值得參考的范例（袁婷等，2021），其在計分時先設立常規答案庫，以是否在常規答案庫為標準來評判一個回答的新穎性，同時明確了滿分、零分、部分得分的答題要求。最后，盡管《測試題》能夠評價學生跨學科創新能力的客觀水平，但在應用時還需結合學生的其他行為表現，輔助其他評價方式、工具和多模態數據，綜合、立體地評價學生的跨學科創新能力。

后續研究可從以下方面展開。第一，《測試題》的編制為綜合能力的測評提供了一定參考，諸如計算思維、批判性思維、溝通能力、合作能力等復雜思維與關鍵能力均可借鑒此方式開展科學評價。第二，《測試題》目前的施測方式為紙筆測試，誠然其也能利用計算機輔助測評，但在實際評分時仍依賴人工打分，未來可結合深度學習、人工智能、點陣筆等技術與設備開展智能評價。第三，學生在完成《測試題》時所暴露出來的不足和對創新的局部認識為跨學科創新能力培養提供了新的思路與方向，創新方法的教學與應用或是培養學生跨學科創新能力的重要路徑。

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收稿日期 2023-02-15責任編輯 劉選

Evaluation of Interdisciplinary Innovation Ability Based on TRIZ： Test Compilation and Demonstration

ZHONG Baichang， GONG Jiaxin

Abstract： Innovative ability is the key literacy that talents should possess in the new era， which would be cultivated well via interdisciplinary education. How to evaluate studentsinterdisciplinary innovation ability scientifically should be addressed urgently. Due to the complexity of the evaluation of innovation ability， the evaluation of interdisciplinary innovation ability has been limited to studentsself-evaluation or work evaluation for a long time， with few objective， quantitative and efficient evaluation tools. TRIZ theory， the Golden Touch， is closely related to innovation ability and interdisciplinary education， and can provide theoretical perspective and methodical guidance for the evaluation of interdisciplinary innovation ability. Therefore， combined with the evaluation index system of interdisciplinary innovation ability constructed in previous studies， a set of interdisciplinary innovation ability test is designed and developed by means of two innovation tools including “invention principle” and “ideal final result” derived from TRIZ to evaluate students innovative thinking， innovative learning and innovative skills. With 47 college students as participants， both quantitative data and qualitative analysis show that this set of test has good performance in a group of quality indicators such as difficulty， differentiation， reliability and validity， which meets the requirements of interdisciplinary innovation ability evaluation and has high application value. In the future， on the one hand， intelligent evaluation can be administrated with artificial intelligence and other technologies to make up for the limitations of paper-and-pencil testing and manual scoring. On the other hand， attention should be paid to the teaching and application of innovative methods in order to train students interdisciplinary innovation ability.

Keywords： TRIZ; Interdisciplinary Education; Innovation Ability Evaluation; Test Compilation； Test Quality Evaluation