基于TRIZ理論的產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程開發(fā)

摘要：文章研究TRIZ理論導(dǎo)入產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的可行性和優(yōu)越性，設(shè)計(jì)開發(fā)以TRIZ為主要?jiǎng)?chuàng)新工具的課程構(gòu)架：將TRIZ與普適性設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，解決常規(guī)設(shè)計(jì)問題;以TRIZ為核心工具，分析產(chǎn)品技術(shù)矛盾或物理矛盾，結(jié)合發(fā)明原理和產(chǎn)品進(jìn)化法則，解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題。開發(fā)基于TRIZ理論的創(chuàng)新課程，目的在于幫助學(xué)生將單純依靠靈感的不穩(wěn)定的創(chuàng)意產(chǎn)生過程轉(zhuǎn)變?yōu)殪`感與邏輯相結(jié)合的穩(wěn)定可靠的創(chuàng)意產(chǎn)出，從而提升可持續(xù)創(chuàng)新能力，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)職業(yè)崗位要求。

關(guān)鍵詞：TRIZ;產(chǎn)品設(shè)計(jì);課程開發(fā)

中圖分類號(hào)：G423.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2020）21-000-02

0 引言

發(fā)明問題解決理論（TRIZ）在20世紀(jì)40年代由蘇聯(lián)學(xué)者阿奇舒勒率先提出，該理論揭示了發(fā)明創(chuàng)造的原理、產(chǎn)品進(jìn)化規(guī)律以及分析、解決發(fā)明問題的途徑[1]。具體而言，就是利用產(chǎn)品進(jìn)化規(guī)律，幫助人們有效預(yù)測(cè)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)，提出符合時(shí)代發(fā)展及用戶需求的創(chuàng)新產(chǎn)品;通過分析“待開發(fā)產(chǎn)品”的“技術(shù)矛盾”和“物理矛盾”，明確發(fā)明問題癥結(jié)所在，結(jié)合矛盾矩陣和創(chuàng)新原理，快速獲取問題的標(biāo)準(zhǔn)解，繼而提出解決實(shí)際問題的具體方案。

實(shí)踐中，發(fā)明問題解決理論應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)確有其優(yōu)勢(shì)：第一，有利于學(xué)生在感性思維中整合理性思維，開源創(chuàng)新途徑;第二，有利于設(shè)計(jì)思維聚焦，避免創(chuàng)意發(fā)散盲目無序;第三，有利于縮小試錯(cuò)范圍，減少試錯(cuò)成本;第四，有利于提高學(xué)生技術(shù)預(yù)測(cè)能力和創(chuàng)新方案判斷力。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程是高職院校產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的綜合性創(chuàng)新實(shí)踐課程，對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，提出創(chuàng)新思路，解決設(shè)計(jì)問題具有重要意義。因此，國(guó)內(nèi)一些職業(yè)院校相繼開展了產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)改革和研究，主要涉及創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目開發(fā)、課堂組織教學(xué)、改革考核方式等。但在實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，如基于“靈感”的創(chuàng)新方法無助于提升學(xué)生的可持續(xù)創(chuàng)新能力、激發(fā)集體智慧的“頭腦風(fēng)暴”過于依賴個(gè)體經(jīng)驗(yàn)和感性思維[2]、“試錯(cuò)法”時(shí)間成本高，設(shè)計(jì)產(chǎn)出效率低等等。

針對(duì)上述問題，通過對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程教學(xué)目的、內(nèi)容、特點(diǎn)及發(fā)明問題解決理論對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)與發(fā)明問題解決理論具有很高的契合度。因此，將發(fā)明問題解決理論導(dǎo)入課程具有意義和可行性。

1 基于職業(yè)崗位要求，提出課程目標(biāo)

本專業(yè)畢業(yè)生主要面向產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)職業(yè)崗位，該職業(yè)崗位要求設(shè)計(jì)師具有可持續(xù)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。其原因在于：第一，基于中國(guó)設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況，設(shè)計(jì)方案一方面要達(dá)到客戶的設(shè)計(jì)要求，另一方面還要在同行的“比稿”競(jìng)爭(zhēng)（競(jìng)標(biāo)）中勝出，這對(duì)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)水準(zhǔn)提出了更高的要求，只有可持續(xù)地產(chǎn)出高品質(zhì)創(chuàng)新方案，才能適應(yīng)中國(guó)設(shè)計(jì)行業(yè)的高競(jìng)爭(zhēng)性;第二，基于一個(gè)合理的假設(shè)：學(xué)生22歲大學(xué)畢業(yè)開始做設(shè)計(jì)直到60歲退休，其設(shè)計(jì)師生涯為38年，在此期間，每年產(chǎn)生設(shè)計(jì)方案100件，由此可知，設(shè)計(jì)師一生大約要出3800個(gè)方案，才能給職業(yè)生涯畫上句號(hào)，而如此數(shù)量龐大的創(chuàng)新產(chǎn)出，只有可持續(xù)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力才能支撐起學(xué)生日后的設(shè)計(jì)師職業(yè)生涯?；诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)師職業(yè)崗位要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的目標(biāo)應(yīng)為培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

2 基于產(chǎn)品創(chuàng)新層次，整合教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐和設(shè)計(jì)教育實(shí)踐發(fā)展已逾百年，總結(jié)的設(shè)計(jì)理論和方法頗多，頭腦風(fēng)暴法、戈登分合法、發(fā)明問題解決理論、價(jià)值工程分析法等都是設(shè)計(jì)方法學(xué)的重要成果。然而，現(xiàn)實(shí)種類繁多的產(chǎn)品設(shè)計(jì)并不適合照搬上述設(shè)計(jì)方法：一方面，某些設(shè)計(jì)方法本身存在短板，如頭腦風(fēng)暴法在創(chuàng)意階段有利于激發(fā)團(tuán)隊(duì)集體智慧，但不受限制的思維發(fā)散方式無助于提升方案可行性;另一方面，某些所謂的設(shè)計(jì)方法本質(zhì)上是有關(guān)思維過程的管理法，并非創(chuàng)意產(chǎn)出手段，如魚骨圖、九宮格、思維導(dǎo)圖等。因此，有必要對(duì)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方法仔細(xì)甄別和優(yōu)化整合，從而具有解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題的實(shí)用性。筆者根據(jù)TRIZ創(chuàng)新等級(jí)理論，將設(shè)計(jì)問題歸納為兩類——常規(guī)設(shè)計(jì)問題和創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題，將TRIZ與諸多設(shè)計(jì)方法進(jìn)行整合與提煉，使教學(xué)內(nèi)容兼顧實(shí)用和效率，切實(shí)解決不同層次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題。具體如下：

2.1 將TRIZ與普適性設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，解決常規(guī)設(shè)計(jì)問題

基于TRIZ創(chuàng)新等級(jí)理論[3]，對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單改進(jìn)可歸納為常規(guī)設(shè)計(jì)。常規(guī)設(shè)計(jì)問題主要來源于用戶體驗(yàn)。從用戶體驗(yàn)到產(chǎn)品解決方案，本質(zhì)上是“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”的過程，具體步驟如下：第一，安排產(chǎn)品用戶（或設(shè)計(jì)者本人）參與“產(chǎn)品信息獲取—產(chǎn)品物流—產(chǎn)品使用—收納擺放—耗材及維護(hù)—后期處置”的產(chǎn)品全流程體驗(yàn);第二，通過上述場(chǎng)景發(fā)現(xiàn)用戶痛點(diǎn);第三，轉(zhuǎn)化用戶痛點(diǎn)為產(chǎn)品需求;第四，分析并提煉出核心需求;第五，思維聚焦TRIZ發(fā)明原理，提出解決方案。

解決常規(guī)設(shè)計(jì)問題的課程內(nèi)容及要求如表1所示。

2.2 以TRIZ為核心工具，解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題

基于TRIZ創(chuàng)新層次理論，能解決產(chǎn)品技術(shù)矛盾或物理矛盾，并使產(chǎn)品趨近最終理想解的設(shè)計(jì)可視為創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

可利用矛盾矩陣來解決技術(shù)矛盾，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能或功能的優(yōu)化和創(chuàng)新。其步驟如下：

第一，分析問題，發(fā)現(xiàn)矛盾。分析產(chǎn)品各個(gè)組成元素在參數(shù)、特性、功能等方面的情況，并在整體上分析產(chǎn)品各個(gè)元素之間的相互作用以及它們對(duì)產(chǎn)品整體性能、功能實(shí)現(xiàn)等方面的作用[4]，如果對(duì)產(chǎn)品中某一方面的提升會(huì)導(dǎo)致其他方面的惡化，就表明產(chǎn)品存在技術(shù)矛盾。第二，根據(jù)TRIZ定義矛盾。結(jié)合TRIZ“39個(gè)通用工程參數(shù)”，將具體設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)換為技術(shù)矛盾。第三，對(duì)照矛盾矩陣列表，得到通用解法。根據(jù)上一步驟定義的技術(shù)矛盾，使用矛盾矩陣尋求解決問題的思考方向。具體做法是：在矛盾矩陣的豎軸上找到要改善的產(chǎn)品參數(shù)，在橫軸上找到被惡化的參數(shù)，分別作水平線和垂直線，兩線交點(diǎn)所在的單元格，其中的數(shù)字即為所推薦的發(fā)明原理。第四，針對(duì)實(shí)際問題，構(gòu)思設(shè)計(jì)。將TRIZ解（發(fā)明原理）具體化為針對(duì)該設(shè)計(jì)問題的具體解。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的物理矛盾，可將分離法與發(fā)明原理相結(jié)合，找到解決問題的辦法。

首先需要定義物理矛盾，可分4個(gè)步驟進(jìn)行：第一，進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)系統(tǒng)的因果分析;第二，從因果分析中定義技術(shù)矛盾;第三，提取物理矛盾;第四，定義理想狀態(tài)。

然后利用分離方法（時(shí)間分離、空間分離、條件分離、系統(tǒng)級(jí)別分離）將產(chǎn)品在參數(shù)、特性、功能上相互矛盾的需求分離開，從而使矛盾的雙方都能得到完全的滿足。

TRIZ理論提出，解決物理矛盾的4種分離方法與解決技術(shù)矛盾的40個(gè)發(fā)明原理之間存在一定的關(guān)系。對(duì)于每種分離方法，可以有多個(gè)發(fā)明原理與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)設(shè)計(jì)者明確物理矛盾和分離策略后，可以在對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理中思考針對(duì)實(shí)際問題的具體解決方案。

2.3 解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題的課程內(nèi)容及要求（如表2所示）

3 創(chuàng)設(shè)設(shè)計(jì)情境，以學(xué)生為中心實(shí)施課程

美國(guó)教育家羅杰斯提出“非指導(dǎo)性”理論，認(rèn)為項(xiàng)目情境的設(shè)計(jì)、課堂氛圍的營(yíng)造、充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性是課程教學(xué)中的重要方面[5]，教師有必要以學(xué)生為中心實(shí)施課程，創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與實(shí)踐和積極思考，在設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)中綜合運(yùn)用TRIZ等創(chuàng)新工具，解決設(shè)計(jì)問題，同時(shí)檢驗(yàn)和發(fā)展創(chuàng)新理論，鍛煉設(shè)計(jì)能力。

以學(xué)生為中心進(jìn)行課程的前期準(zhǔn)備有利于達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。教師需要將諸多創(chuàng)新方法，如TRIZ-40個(gè)發(fā)明原理、TRIZ-八大產(chǎn)品進(jìn)化法則等內(nèi)容制作成網(wǎng)絡(luò)課程，將抽象和枯燥的理論知識(shí)通過案例、圖表、視頻等形式直觀地呈現(xiàn)出來，引導(dǎo)學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，有必要設(shè)計(jì)一些“微項(xiàng)目”，讓學(xué)生針對(duì)概念理解、單項(xiàng)工具等進(jìn)行實(shí)操練習(xí)，鞏固和檢驗(yàn)所學(xué)。

有了前期準(zhǔn)備，課堂就具備了實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的理論基礎(chǔ)。教師需要根據(jù)“從簡(jiǎn)單到復(fù)雜”“從感性到理性”“從具象到抽象”的認(rèn)知規(guī)律安排好實(shí)踐項(xiàng)目，預(yù)設(shè)多種設(shè)計(jì)情境，引導(dǎo)學(xué)生以設(shè)計(jì)師的身份參與到設(shè)計(jì)創(chuàng)造活動(dòng)中，在行動(dòng)中探索解決問題的辦法，在實(shí)踐中應(yīng)用和鞏固所學(xué)理論。期間，教師需要適時(shí)運(yùn)用鼓勵(lì)、引導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)等方式啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)他們積極探索的熱情，使學(xué)生全身心融入設(shè)計(jì)情境，在創(chuàng)新產(chǎn)出中獲得成就感，增強(qiáng)自信心，并將感受和發(fā)現(xiàn)內(nèi)化為自己的知識(shí)，逐步提升創(chuàng)新能力。

4 綜合設(shè)計(jì)思考過程與成果，合理評(píng)價(jià)課程成績(jī)

從教師角度而言，學(xué)生課程成績(jī)是反映課程設(shè)計(jì)、授課計(jì)劃、實(shí)訓(xùn)安排等是否科學(xué)合理、積極有效的指標(biāo)，是教師教學(xué)效果的標(biāo)尺;從學(xué)生角度而言，課程成績(jī)反映出其特定階段自身技能水平和學(xué)習(xí)效果，是其勞動(dòng)（作業(yè)）的回報(bào)。

針對(duì)設(shè)計(jì)課程而言，綜合學(xué)生的設(shè)計(jì)思考過程及成果，是合理評(píng)價(jià)課程成績(jī)的有效途徑。首先，學(xué)生的創(chuàng)新能力提升過程不是一蹴而就式的階躍，而是具有螺旋上升規(guī)律的動(dòng)態(tài)過程。對(duì)設(shè)計(jì)思考過程（學(xué)習(xí)過程）的考核評(píng)價(jià)及反饋，有利于學(xué)生即時(shí)感知并調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)狀態(tài)，促使學(xué)生保持積極的思考或行動(dòng)。對(duì)設(shè)計(jì)思考過程的考核內(nèi)容包括多個(gè)方面，如主動(dòng)發(fā)言、參與討論、作業(yè)自評(píng)、展演展示等。對(duì)設(shè)計(jì)成果的考核也十分必要，因?yàn)閯?chuàng)新設(shè)計(jì)的過程本質(zhì)上是解決問題的過程，問題解決得怎么樣關(guān)鍵看成果。對(duì)設(shè)計(jì)成果的考核有利于促使學(xué)生在設(shè)計(jì)目標(biāo)的指引下進(jìn)行發(fā)散性思考，從多角度、多渠道尋求解決問題的辦法。

5 結(jié)語

基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師職業(yè)崗位要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，而以TRIZ為主要?jiǎng)?chuàng)新工具有利于將單純依靠靈感的不穩(wěn)定的創(chuàng)意產(chǎn)生過程轉(zhuǎn)變?yōu)殪`感與邏輯相結(jié)合的穩(wěn)定可靠的創(chuàng)意產(chǎn)出，可顯著提升可持續(xù)創(chuàng)新能力。在課程開發(fā)中，需要明確設(shè)計(jì)對(duì)象的產(chǎn)品創(chuàng)新層次，將TRIZ與普適性設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，解決常規(guī)設(shè)計(jì)問題;以TRIZ為核心工具，分析產(chǎn)品技術(shù)矛盾或物理矛盾，結(jié)合發(fā)明原理和產(chǎn)品進(jìn)化法則，解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題。創(chuàng)設(shè)設(shè)計(jì)情境，以學(xué)生為中心實(shí)施課程。綜合學(xué)生的設(shè)計(jì)思考過程與成果，合理評(píng)價(jià)課程成績(jī)。

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作者簡(jiǎn)介：尤太權(quán)（1979—），男，湖北宜都人，工業(yè)設(shè)計(jì)工程碩士，畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。