將TRIZ理論應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新思維教育與實踐-精選教育文檔

1、將 TRIZ 理論應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新思維教育與實踐近些年“大眾創(chuàng)業(yè)”、 “萬眾創(chuàng)新”受到國家、 政府的廣泛關(guān)注。創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育活動的開展在各大高校中如火如荼，并呈現(xiàn)燎原之勢。高校的任務(wù)是教學(xué)、科研和社會服務(wù)，但根本任務(wù)是人才培養(yǎng)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神。眾多學(xué)者對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)分別從創(chuàng)新思維、 創(chuàng)新人格、 創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力等方面來進行闡述。 1 從創(chuàng)新能力的本質(zhì)來看，其更傾向于以思維的創(chuàng)新來帶動實踐的創(chuàng)新， 因此， 思維的創(chuàng)新是具備創(chuàng)新能力的前提。受我國“中庸、求穩(wěn)”等傳統(tǒng)文化的浸潤，大學(xué)生普遍創(chuàng)新意識不強， 大學(xué)生需要具備的創(chuàng)新精神、 創(chuàng)新思維不健全，創(chuàng)新知識不完善，創(chuàng)新能

2、力較匱乏。 2TRIZ 理論教育作為一種新的創(chuàng)新教育理念和教育方法， 在創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面的巨大潛力已經(jīng)逐漸引起教育學(xué)者的注意和重視。1） TRIZ 理論介紹TRIZ 理論是蘇聯(lián)專利分析家阿奇舒勒在分析了數(shù)以百萬計的專利文獻之后，收集整理、歸納提煉出來的一套系統(tǒng)化、解決創(chuàng)造發(fā)明問題的一種方法。 3TRIZ 英文全稱是“ Theory of theSolution of Inventive Problems ”，譯成中文為“發(fā)明問題解決理論”。 TRIZ 被認(rèn)為是可以幫助人們挖掘和開發(fā)自身的創(chuàng)造潛能， 系統(tǒng)地闡述發(fā)明創(chuàng)造和實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的新理論， 被歐美等國的專家認(rèn)為是“超級發(fā)明術(shù)”。 4 在 TR

3、IZ 理論中， 包含著 ?S多系統(tǒng)、 科學(xué)且富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題的分 析方法。其中九屏幕法、STC算子法、金魚法、小人法等對培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維十分有價值。二、大學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方法（一）創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維是人類獨有的思維品質(zhì)， 是人類創(chuàng)造力的核心， 是促進社會進步的原動力。 5 正如愛因斯坦所說：“就我個人而言， 在人類社會的壯觀行列中， 真正有價值的東西， 并不是政體，而是有創(chuàng)造力、有感受性的個體與人格?！?6 可見，人的創(chuàng)新思維是人類社會最寶貴的財富。 那么什么是創(chuàng)新思維呢？創(chuàng)新思維是指人腦對客觀事物進行有價值的求新探索而獲得獨創(chuàng)結(jié)果的思維過程， 是發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性解決

4、問題的思維。 它不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)特征和內(nèi)部規(guī)律， 而且能產(chǎn)生新穎的、 前所未有的思維成果，是智力高度發(fā)展的表現(xiàn)。 7 大學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生要具有科學(xué)的、 正確的思維方式， 有效引導(dǎo)學(xué)生開展積極的思維活動， 促使學(xué)生的思維具有深刻性、 廣闊性、 邏輯性、 靈活性、獨創(chuàng)性等特點。李培根教授說：“我國的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育少了一點閑適的氛圍。” 8 閑適需要自由的空氣，思想不受禁錮、未被圈養(yǎng)的環(huán)境，這樣才能放飛思想，才會有奔涌迸發(fā)的創(chuàng)新。而這種“閑適的氛圍”如何產(chǎn)生就需要通過TRIZ理論來激發(fā)。2） ） TRIZ 理論創(chuàng)新思維方法如何啟發(fā)學(xué)生的思維， 讓學(xué)生產(chǎn)生好的構(gòu)思？這一過程既要如何去啟發(fā)這些思

5、有邏輯的理性思維， 又要有直覺的感性思維。維，這里介紹幾種TRIZ 理論創(chuàng)新思維方法。1 .九屏幕分析法九屏幕分析法是 TRIZ 理論中的創(chuàng)新思維方法之一。它是一種綜合考慮問題的方法， 它是把問題當(dāng)成一個系統(tǒng)來研究， 不僅要考慮當(dāng)前的系統(tǒng)， 還要考慮它的超系統(tǒng)和子系統(tǒng)； 不僅要考慮當(dāng)前系統(tǒng)的過去和將來，還要考慮超系統(tǒng)和子系統(tǒng)的過去和將來，具體如圖 1 所示。 9 九屏幕法能夠幫助人們從結(jié)構(gòu)、時間及因果關(guān)系等多維度對問題進行全面、 系統(tǒng)的分析， 可以幫助我們從不同的角度看待問題， 突破原有思維局限。 九屏幕法以時間為 X 軸來觀察系統(tǒng)的過去、 現(xiàn)在和未來， 以空間為 Y 軸來考慮當(dāng)前系統(tǒng)及組成的

6、子系統(tǒng)和超系統(tǒng)。 例如我們做汽車系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，就可以采用九屏幕分析法，具體如圖 2 所示。2 .STC算子法STC是指尺寸（size ）、時間（time ）、成本（cost ）這三個詞。STC算子法在尺寸、時間和成本逐漸變化的過程中發(fā)現(xiàn)分析對象的新特性、新功能，通過極限方式想象系統(tǒng)，打破思維定式。10STC算子法按照S尺寸、T時間和C成本維度分別進行一系列有規(guī)律的發(fā)散變化， 最終讓許多看似困難、 無從下手的問題，變得易于解決，從而克服思維慣性，引導(dǎo)知識挖掘。使用該方法時，首先應(yīng)明確研究對象現(xiàn)有的尺寸、時間和成本，然后分別使尺寸、時間、成本從當(dāng)前狀態(tài)不斷變大直至無窮大，然后再從當(dāng)前狀態(tài)不斷變小

7、直至無窮小。 11 使用該方法時， 每個實驗對象要分步遞增、遞減，直到進行到物體新的特征出現(xiàn)。STC算子法不是為了獲取問題的答案， 而是為了拓寬思路， 克服思維慣性，多維度地看問題，為尋找解決問題方案做準(zhǔn)備。如怎樣能方便、快捷地采摘紅棗？應(yīng)用STC算子法沿著尺寸、時間、成本三個方向來做六個維度的發(fā)散思維。 先研究棗樹的尺寸、 時間和成本。假設(shè)棗樹的高度尺寸趨于零，在這種情況下，不需要借助任何梯子， 解決方案就是種植低矮的棗樹。 假設(shè)棗樹的尺寸趨于無窮高，可以將棗樹整形成梯子形狀樹冠，便于采摘紅棗。從時間角度思考，對于收獲時間趨于零的時候，借助輕微爆破等手段，保證紅棗在同一時間落地。 如果收獲的

8、時間不受限制， 任由紅棗自由落地只要無損壞就行， 這時需要在地面上鋪設(shè)草坪等， 防止棗果落地摔壞。 再從成本的角度出發(fā)， 假設(shè)收獲的成本費用要求很低，就讓棗果自由掉落；假設(shè)收獲的成本費用不受限制，就可以采用機器人采摘紅棗。3. 金魚法金魚法又叫情境幻想分析法。金魚法來源于俄國詩人普希金的童話漁夫和金魚的故事。 12 金魚法分析問題的過程是將問題分為現(xiàn)實和幻想兩部分， 首先從幻想式構(gòu)想中分離出現(xiàn)實部分，對于不現(xiàn)實部分，通過引入其他資源，一些想法由不現(xiàn)實變?yōu)楝F(xiàn)實， 然后繼續(xù)對不現(xiàn)實部分進行分析， 直到全部變?yōu)楝F(xiàn)實，找不出現(xiàn)實東西為止，具體如圖 3 所示。其實金魚法是一個反復(fù)迭代的分解過程， 其本質(zhì)

9、是將幻想的、 不實現(xiàn)變?yōu)榭尚械慕鉀Q方案。 例如， 現(xiàn)在霧霾越來越嚴(yán)重，大家都希望有像大森林那種清新的空氣可以呼吸， 那么如何解決這一問題呢？可以采用金魚法展開創(chuàng)新分析，具體如圖 4 所示。從這個案例的運用中， 我們可以看到金魚法在創(chuàng)新中的重大作用以及其對于打破思維慣性的強大力量。4. 小人法小人法也被稱為小矮人模型， 是指當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的部分物體不能實現(xiàn)必要的功能和任務(wù)時， 就用多個小人分別代表這些物體。 不同的小人代表執(zhí)行不同的功能或具有不同的矛盾， 然后通過移動小人，進行重新組合，或?qū)Y(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計，從而實現(xiàn)物體預(yù)期的功能。 12 小人法其目的有兩個： 一是克服由于思維慣性導(dǎo)致的思維障礙， 尤

10、其是對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； 二是提供解決矛盾問題的思路。 13 如洗衣機在洗、 甩干衣服的時候， 一般只有一個內(nèi)筒，深、 淺顏色的衣服又不能放在一起甩洗， 尤其是一些“小東西”如內(nèi)衣、手帕等，這就造成了浪費。這時可以考慮使用小人法。首先利用小人法對系統(tǒng)組成部分進行分析： 洗衣機內(nèi)筒、 深顏色衣服、 淺顏色衣服。 現(xiàn)狀是深顏色和淺顏色的小東西不能一起洗，造成了浪費。 然后建立問題模型， 如下圖 5。 最后研究問題模型，對其進行改造，打亂重組。在洗衣內(nèi)筒設(shè)置可折疊隔板，將內(nèi)筒分為上下兩部分，下面深顏色衣服，上面放淺顏色衣服，這樣就可以實現(xiàn)同時甩洗深淺顏色的衣服，又不會相互染色。三、創(chuàng)建 TRIZ 理論實踐

11、平臺創(chuàng)新思維是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力是創(chuàng)新思維的體現(xiàn)。前面用 TRIZ 理論研究了創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，而創(chuàng)新能力則要在不 斷地解決實際問題的過程中才能鍛煉和培養(yǎng)出來。 14 因此， 在TRIZ 理論實踐平臺中，學(xué)院創(chuàng)建了認(rèn)知實驗工作室、設(shè)計與研究實驗工作室、論證模型實驗工作室。在認(rèn)知實驗工作室，我們主要讓學(xué)生了解國內(nèi)外優(yōu)秀的創(chuàng)造發(fā)明案例， 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)欲望和激情。同時通過拆裝和測繪典型的產(chǎn)品和機構(gòu)， 使學(xué)生了解其功能、原理、結(jié)構(gòu)，便于以后的創(chuàng)新設(shè)計。在設(shè)計與研究實驗工作室后，其采用 TRIZ 理論，對原有產(chǎn)品的功能性、結(jié)構(gòu)性、材料性等展開創(chuàng)新分析，利用計算機模擬和仿真技術(shù)，進行創(chuàng)造性設(shè)計。

12、自從2014 年學(xué)院成立了設(shè)計與研究實驗工作室后， 其課題或者項目的來源主要是地方特色文化設(shè)計與服務(wù)于中小企業(yè)。在地方特色文化設(shè)計中，學(xué)生以滿族文化為突破口，利用 TRIZ 理論， 設(shè)計一系列文化產(chǎn)品， 獲得中國 -撫順旅游商品創(chuàng)意設(shè)計大賽金、銀、銅獎。還有十幾名學(xué)生入選2016 文化部文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意人才庫。 在服務(wù)中小企業(yè)中， 由于中小企業(yè)資金有限，往往苦于沒有自己的設(shè)計團隊，無法創(chuàng)新產(chǎn)品，沒有市場競爭力， 而學(xué)生有很多的想法和創(chuàng)新理念卻又無法實現(xiàn)， 在兩者之間搭建一個平臺， 就能實現(xiàn)兩者的互惠互利。 如某生產(chǎn)液壓機的小企業(yè)，產(chǎn)品樣式陳舊，無法打開國際市場，學(xué)生利用 TRIZ理論中的九屏幕

13、法、 技術(shù)矛盾分析法， 對其外觀形態(tài)進行了改良，改良后的產(chǎn)品受到伊朗用戶的好評。 論證模型實驗工作室主要采用3D打印技術(shù)，模型化、實物化或進行零部件的組裝搭接，從 三維空間的角度驗證創(chuàng)新設(shè)計理念的可靠性， 這也鍛煉了學(xué)生的動手能力和工程實踐能力。 在這個過程中， 會產(chǎn)生很多優(yōu)秀的創(chuàng)新產(chǎn)品實例和創(chuàng)造發(fā)明成果，通過定期舉辦展覽會，以實物、圖紙、展板、光盤等形式將這些實例或成果展示出來，能提供一種創(chuàng)新設(shè)計的氛圍， 同時邀請企業(yè)家參觀， 可以將有市場前景的設(shè)計產(chǎn)品和企業(yè)合作投入生產(chǎn)。 這為創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)中心提供了孵化空間，同時能吸引校友和社會企業(yè)的捐贈者關(guān)注，解決了創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的資金問題。實驗室建設(shè)的十幾臺 3D打印機就是沈陽創(chuàng)客空間的捐贈。 在教師的指導(dǎo)下， 其先后共申 ? 了二十幾項外觀專利、實用新型專利和多項發(fā)明專利， 這為學(xué)生知識產(chǎn)權(quán)意識的增強和創(chuàng)新能力的提高提供了良好的機會和平臺。 15四、結(jié)語目前高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、 創(chuàng)業(yè)意識和知識的高素質(zhì)人才。將TRIZ 理論與大