新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論在高校的應(yīng)用情況探討

李志輝，李勝利，徐振，郭菁，李雪，何洋

（遼寧科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，遼寧鞍山 114051）

1 TRIZ理論的引進(jìn)

在1946年后將近50年的時(shí)間里，前蘇聯(lián)海軍專利審核專家、發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒和他的同事們，在研究世界各國超250×104個(gè)專利（包含超20×104個(gè)高水平發(fā)明專利）的基礎(chǔ)上[1]，提出了一套體系相對(duì)完整的“發(fā)明問題解決理論”，揭示出隱藏在專利背后的規(guī)律，構(gòu)建了TRIZ的理論基礎(chǔ)并加以完善。在冷戰(zhàn)期間，TRIZ的內(nèi)容不為西方國家所掌握。直至前蘇聯(lián)解體前后，隨著部分TRIZ研究人員移居到歐、美等西方國家，TRIZ才系統(tǒng)地傳到了西方并引起學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的關(guān)注。特別是美國在密歇根州成立TRIZ研究咨詢機(jī)構(gòu)等，使TRIZ得到了更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

20世紀(jì)80年代中期，中國個(gè)別人員在研究專利史時(shí)了解到TRIZ。1997年前后，少數(shù)學(xué)者在參加國際會(huì)議時(shí)再次接觸TRIZ，并自發(fā)進(jìn)行預(yù)研究，在某些專業(yè)開設(shè)了小范圍的TRIZ選修課，2001年憶維訊公司將理論培訓(xùn)引入到中國，TRIZ得以在中國逐漸推廣。

2007年7月，王大珩、劉東生、葉篤正3位資深院士給溫家寶總理寫信，提出了關(guān)于加強(qiáng)我國創(chuàng)新方法工作的建議，溫總理隨即做出重要批示，要求科技部、教育部、發(fā)改委、中國科協(xié)認(rèn)真研究、落實(shí)創(chuàng)新方法工作。經(jīng)過調(diào)查研究和充分醞釀，四部委于同年10月聯(lián)合向國務(wù)院呈送了《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的報(bào)告》[2]，并形成了《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見》（2008年4月23日公布），推進(jìn)創(chuàng)新方法工作的重點(diǎn)是面向企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、教育系統(tǒng)3個(gè)群體[3]。科技部還相繼批準(zhǔn)黑龍江、四川、江蘇等省為國家技術(shù)創(chuàng)新方法試點(diǎn)省。從官方角度正式推進(jìn)對(duì)TRIZ的研究與應(yīng)用。

TRIZ理論“本土化”是一個(gè)系統(tǒng)工程，“本土化”理論體系構(gòu)建是這一工程的基礎(chǔ)，其涉及“進(jìn)化”“泛化”“簡(jiǎn)化”3個(gè)方向[4]。但就中國較長(zhǎng)一段時(shí)期的國情而言，在“簡(jiǎn)化”方向的研究尤其具有現(xiàn)實(shí)意義。中國經(jīng)濟(jì)處于轉(zhuǎn)型發(fā)展期，創(chuàng)新方法才是“建設(shè)創(chuàng)新型國家”的真正需求[5]。

2 高校TRIZ應(yīng)用案例

高校教師深入研究TRIZ理論，分析TRIZ各部分具備的教育意義，將其與教學(xué)知識(shí)相結(jié)合。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、興趣愛好、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、思維拓展能力等各項(xiàng)具體情況的了解，合理制定教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，從而提升其學(xué)習(xí)效率[6]。

2.1 遼寧科技大學(xué)TRIZ應(yīng)用情況

遼寧科技大學(xué)教務(wù)處和各學(xué)院相關(guān)教師注意到TRIZ理論創(chuàng)新方法的科學(xué)性和重要性，陸續(xù)開設(shè)多門相關(guān)課程，工管學(xué)院教師負(fù)責(zé)全校各專業(yè)的創(chuàng)業(yè)管理課程教學(xué)任務(wù)，材冶學(xué)院開設(shè)TRIZ創(chuàng)新理論及訓(xùn)練課程、科技發(fā)明與創(chuàng)新課程、新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的應(yīng)用與實(shí)踐課程、TRIZ創(chuàng)新理論在專利技術(shù)中的應(yīng)用課程，機(jī)械學(xué)院開設(shè)創(chuàng)新思維與TRIZ理論課程、創(chuàng)造思維課程，工管學(xué)院開設(shè)創(chuàng)業(yè)學(xué)課程，土木學(xué)院的創(chuàng)新教育課程進(jìn)行TRIZ教學(xué)。

王宇飛等[6]注意到TRIZ理論體系經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)創(chuàng)新的平臺(tái)，利用它可以解決用普通方法難以解決的生產(chǎn)技術(shù)問題，產(chǎn)生創(chuàng)新的解決方案可以用于新產(chǎn)品的規(guī)劃布局，并且應(yīng)用于生產(chǎn)管理。因此，對(duì)高爐鐵溝料進(jìn)行九屏幕法、小人法、金魚法、STC算子、最終理想解分析，經(jīng)過實(shí)踐得出綜合性能最優(yōu)的方案。

孟昕等[7]利用TRIZ理論對(duì)鋼包內(nèi)襯耐火材料進(jìn)行性能優(yōu)化，運(yùn)用TRIZ中的九屏幕法、功能分析法、提高理想度法則、最終理想解等方法對(duì)原材料及其他添加成分進(jìn)行系統(tǒng)分析，最終通過檢測(cè)這些成分對(duì)耐火材料試樣多項(xiàng)性能指標(biāo)的影響，得到最佳方案。

王洪斌等[8]意識(shí)到TRIZ理論混合教學(xué)模式在人才培養(yǎng)方面能夠發(fā)揮非常重要的作用。通過教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從新時(shí)代大學(xué)生行為特點(diǎn)、TRIZ混合模式的特點(diǎn)、TRIZ理論的教學(xué)應(yīng)用及學(xué)生群體對(duì)TRIZ教學(xué)模式的反饋等4方面進(jìn)行研究，為TRIZ理論在高校教學(xué)和科研中的應(yīng)用提供很好的借鑒。

龐啟航等[9]將TRIZ創(chuàng)新理論應(yīng)用于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程，從學(xué)科特點(diǎn)、TRIZ創(chuàng)新教學(xué)方法相比于傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)、TRIZ創(chuàng)新理論在教學(xué)中的應(yīng)用研究3個(gè)方面入手，對(duì)TRIZ創(chuàng)新理論的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)踐，為改進(jìn)課堂教學(xué)效果，激發(fā)更多的教學(xué)產(chǎn)出作出貢獻(xiàn)。

2.2 其他高校TRIZ應(yīng)用情況

哈爾濱石油學(xué)院高輝等[10]通過對(duì)市場(chǎng)上傳統(tǒng)運(yùn)輸車的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)運(yùn)輸車在占用空間和轉(zhuǎn)向及可操作性上存在不足，運(yùn)用TRIZ理論知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過九屏幕法、因果分析、最終理想解、功能分析、矛盾、物場(chǎng)分析等TRIZ工具的運(yùn)用，結(jié)合40個(gè)發(fā)明原理，制造出新型全方位運(yùn)輸車?？朔鹘y(tǒng)運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向不靈活的缺點(diǎn)，減少運(yùn)輸車占地問題。

臺(tái)州學(xué)院王志勇[11]針對(duì)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)課程教學(xué)目的，分析課程教學(xué)過程存在的問題。基于TRIZ創(chuàng)新理論，提出課程教學(xué)模式改革方案。完善理論教學(xué)內(nèi)容、深化教學(xué)方式改革、開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)和構(gòu)建新課程綜合評(píng)價(jià)方式。從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新積極性，以達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

3 新工科背景下TRIZ教育思考與展望

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，國家大力推動(dòng)新工科建設(shè)，加快實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重點(diǎn)工作。傳統(tǒng)講授型教學(xué)，教師講得多，學(xué)生聽得少、學(xué)得更少。讓學(xué)生參與到教學(xué)中，成為教學(xué)的主體，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”成為教育界的共識(shí)。高?！半p創(chuàng)”教育課程設(shè)置尚處于探索階段，在課程設(shè)置上主要分成3個(gè)階段：面向全體學(xué)生的“雙創(chuàng)”通識(shí)課程（大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)）；面向部分學(xué)生的“雙創(chuàng)”輔修課程（創(chuàng)業(yè)管理與實(shí)戰(zhàn)）；“雙創(chuàng)”實(shí)踐活動(dòng)課程（互聯(lián)網(wǎng)+比賽、課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯等）[12-16]。大學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)所需的能力分為3個(gè)方面，即專業(yè)能力、創(chuàng)新能力和交際能力。而這3個(gè)方面剛好與高校所定向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)方向高度吻合。運(yùn)用TRIZ中IFR的概念分析教學(xué)系統(tǒng)的理想解，用TRIZ中對(duì)物理矛盾的定義分析“雙創(chuàng)”教學(xué)的必要性及教學(xué)中出現(xiàn)的4種典型矛盾問題，經(jīng)四大分離原理啟發(fā)，提出了教學(xué)中可實(shí)操的解決方案。

應(yīng)用型本科院校應(yīng)該在新工科背景下重視相關(guān)專業(yè)的有效銜接，突破原有專業(yè)的限制，重新融合各種學(xué)習(xí)創(chuàng)新思路，為學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展提供支持。新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育就是要實(shí)現(xiàn)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，立足于東北老工業(yè)基地，在新工科教育背景下，遼寧科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院不同專業(yè)的多位一線教師努力耕耘，整合資源，建立一支青年教學(xué)團(tuán)隊(duì)，骨干教師熱心于教育事業(yè)。運(yùn)用創(chuàng)新理念開設(shè)全新的課程體系，采用TRIZ創(chuàng)新理論為手段，在理論建設(shè)、課程建設(shè)、競(jìng)賽建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)、實(shí)踐基地建設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備高效利用等6個(gè)方面，進(jìn)行“六位一體”教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)。完成了新工科背景下TRIZ創(chuàng)新理論的應(yīng)用與實(shí)踐的慕課建設(shè)，在智慧樹平臺(tái)上線供學(xué)生線上選課。希望以此帶動(dòng)應(yīng)用型本科院校的TRIZ實(shí)踐教育。