TRIZ理論對(duì)改進(jìn)高職院校創(chuàng)新教育的啟示

沈穎惠 劉 瑋 李正標(biāo) 劉志剛 劉 益

（1.岳陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 岳陽(yáng) 414000；2.岳陽(yáng)市二人民醫(yī)院，湖南 岳陽(yáng) 414000）

高職教育能培養(yǎng)能參與產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的基層勞動(dòng)者，因此，高職生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能的廣泛培訓(xùn)對(duì)提升其創(chuàng)新能力、創(chuàng)新素質(zhì)均具有重大意義?？萍疾吭陉P(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見(jiàn)中指出：“采用靈活多樣的繼續(xù)教育、培訓(xùn)等手段，促進(jìn)各類科技人員（當(dāng)然包括高級(jí)技術(shù)工人）和管理人員掌握有效的科學(xué)思維、方法和工具，增強(qiáng)創(chuàng)新素質(zhì)與技能。在有條件的地方，設(shè)立創(chuàng)新方法教育基地，為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供熟練掌握創(chuàng)新方法的人才保障”。

1 我國(guó)高職院校創(chuàng)新教育現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前，在“創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”雙創(chuàng)口號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，高職院校普遍在進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育培訓(xùn)。具體實(shí)施途徑多種多樣，有的老師在專業(yè)學(xué)習(xí)課程中稍稍體現(xiàn)一些創(chuàng)新；有的在選修課里開(kāi)設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課，有專業(yè)師資授課，但側(cè)重的是創(chuàng)業(yè)；有的學(xué)校創(chuàng)新只是局限在第二課堂。但總的來(lái)說(shuō)，目前高職院校創(chuàng)新教育培訓(xùn)方面存在以下幾個(gè)共性問(wèn)題，即五個(gè)“沒(méi)有”。一是沒(méi)有理論體系。體現(xiàn)在沒(méi)有系統(tǒng)的授課內(nèi)容，所講的內(nèi)容沒(méi)有強(qiáng)有力的理論支撐，許多老師講授或訓(xùn)練應(yīng)用的只是一些零散的創(chuàng)新技巧或方法，而創(chuàng)新技巧和方法與創(chuàng)新理論體系相比，在解決復(fù)雜問(wèn)題的能力方面是不能相提并論的；二是沒(méi)有系統(tǒng)的創(chuàng)新課程。即沒(méi)有一門完整的課程來(lái)全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)創(chuàng)新。一門完整的課程是按照一定的邏輯思路來(lái)組織教學(xué)和實(shí)踐的，遵循一定的規(guī)律，行使一定的功能。課程建設(shè)也是教育培訓(xùn)的重要環(huán)節(jié)，是專業(yè)培訓(xùn)的基礎(chǔ)；三是沒(méi)有循序漸進(jìn)的培訓(xùn)思路和策略。主要體現(xiàn)在教師想起什么就教什么，隨意性大，沒(méi)有按照一定的邏輯順序來(lái)有步驟、有層次、有針對(duì)性和分專業(yè)來(lái)開(kāi)展教學(xué)；四是沒(méi)有評(píng)價(jià)體系。學(xué)生學(xué)多學(xué)少一個(gè)樣，沒(méi)有等級(jí)評(píng)價(jià)體系，沒(méi)有考級(jí)制度，也沒(méi)有一個(gè)權(quán)威的能力認(rèn)證機(jī)構(gòu)；五是沒(méi)有相應(yīng)的群團(tuán)組織。相互間沒(méi)有交流學(xué)習(xí)的平臺(tái)，沒(méi)有基于某一理論組建的研究協(xié)會(huì)，沒(méi)有針對(duì)某一創(chuàng)新方法應(yīng)用方面的區(qū)域性或全國(guó)性活動(dòng)（如比賽）。目前全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)新大賽是只論結(jié)果不限方法手段的大賽，對(duì)參賽選手創(chuàng)新技能提升方面沒(méi)有多少意義。

針對(duì)以上五個(gè)方面的問(wèn)題，筆者認(rèn)為，引入一個(gè)成熟的、成系統(tǒng)的、國(guó)家和國(guó)際有認(rèn)證的創(chuàng)新理論體系是破局的關(guān)鍵。

2 TRIZ 理論在高職創(chuàng)新教育中的意義

發(fā)明問(wèn)題解決理論（TRIZ）就是一個(gè)從理論上系統(tǒng)研究創(chuàng)新方法并得到國(guó)家和國(guó)際認(rèn)可且能夠進(jìn)行等級(jí)認(rèn)證的創(chuàng)新理論。國(guó)家發(fā)改委、科技部及教育部在《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見(jiàn)》（國(guó)科發(fā)財(cái)〔2008〕197 號(hào)）中明確指出：“加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作，切實(shí)做好科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)工具的研究與應(yīng)用具有重要的意義”、“培養(yǎng)一大批掌握科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)工具的創(chuàng)新型人才，催生一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科學(xué)方法和科學(xué)工具”。該文件就是在TRIZ 理論于國(guó)際間廣泛流行背景下由政府部門針對(duì)創(chuàng)新方法而出臺(tái)的。

TRIZ理論是由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿利赫舒列爾（G.S.Altshuller）在1946 年創(chuàng)立的。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，前蘇聯(lián)的研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)組成了TRIZ 的研究團(tuán)體，分析了世界近250 萬(wàn)份高水平的發(fā)明專利，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則相關(guān)書籍，建立一個(gè)解決技術(shù)、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，建立起TRIZ 理論體系。20 世紀(jì)80 年代中期前，該理論被前蘇聯(lián)尊為“國(guó)術(shù)”，并對(duì)其他國(guó)家保密，80 年代中期，隨一批科學(xué)家移居美國(guó)等西方國(guó)家而在全世界范圍內(nèi)廣泛傳播，西方國(guó)家稱其為“神奇的點(diǎn)金術(shù)”，我國(guó)學(xué)者稱其“發(fā)明孫子兵法”[1-4]。

3 TRIZ 理論在高職大學(xué)生創(chuàng)新培訓(xùn)中的啟示

3.1 能解決高職生創(chuàng)新培訓(xùn)中理論體系缺乏問(wèn)題

TRIZ 理論系統(tǒng)有著有關(guān)創(chuàng)新系統(tǒng)的知識(shí)體系，從創(chuàng)新思維入手，打開(kāi)思維枷鎖，揭示技術(shù)進(jìn)化法則，把握技術(shù)進(jìn)化方向；再系統(tǒng)整合創(chuàng)新資源，廣備創(chuàng)新基礎(chǔ)；應(yīng)用各種創(chuàng)新方法和算法，簡(jiǎn)化創(chuàng)新行為；構(gòu)建一些創(chuàng)新模型，使創(chuàng)新過(guò)程有章可循；最后創(chuàng)建效應(yīng)庫(kù)，擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)。整個(gè)課程由思維到算法，囊括法則、資源、模型、效應(yīng)等維度，既循序漸進(jìn)又涉及相當(dāng)?shù)膶挾群蜕疃取Ｍ昝莱尸F(xiàn)了一門課程的結(jié)構(gòu)和功能[5]。具體又體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1.1 行之有效的創(chuàng)新思維方法使創(chuàng)新性思維變得可控、可行

創(chuàng)新培養(yǎng)難點(diǎn)在于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。人們常用的積極的思維方法有試錯(cuò)法、頭腦風(fēng)暴法及和田十二法，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，這些思維方法并沒(méi)有積極拓寬我們的思維維度，沒(méi)有“開(kāi)疆拓土”的力度。但TRIZ 理論體系提出了一系列創(chuàng)新思維方法，如“九屏幕法”是從時(shí)間和空間兩個(gè)維度去拓寬思維，尋求新的思維資源領(lǐng)域；“小人法”則采用模擬小人的活動(dòng)來(lái)引領(lǐng)思維進(jìn)入新的領(lǐng)域；“最終理想解”（IFR）則使思維對(duì)象迅速尖銳化，容易找到問(wèn)題核心，極大地提升了思維效率；“STC算子法”則是從解決問(wèn)題三個(gè)核心要素（幾何尺寸S、時(shí)間T、成本C）的三個(gè)軌道上開(kāi)展思考，規(guī)范了思維的方向。這些思維方法的運(yùn)用全部都是以主動(dòng)拓展思維維度、拓寬思維資源、提升思維效率為目的且行之有效的思維方法。高職生通過(guò)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，掌握這些思維方法后，將有助于其在創(chuàng)新思維方面具備一定的技巧，并能夠較好地結(jié)合自身知識(shí)積累，在生活和工作當(dāng)中容易找到常人難以發(fā)現(xiàn)的解決問(wèn)題的思路和方法。

3.1.2 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則給創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)施指明了有益的方向

TRIZ 理論體系的最大貢獻(xiàn)就是揭示了技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，通過(guò)這些法則的運(yùn)用能夠找到改進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)的思路和方向，能夠判斷技術(shù)研發(fā)投入效益和價(jià)值，能夠在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上彎道超車。進(jìn)化法則包括：完備性法則、能量傳遞法則、提高理想度法則、S-曲線法則、矛盾產(chǎn)生及克服法則、子系統(tǒng)不均衡法則、協(xié)調(diào)-失調(diào)法則、提高動(dòng)態(tài)性和可控性法則、向微觀級(jí)進(jìn)化法則、向超系統(tǒng)進(jìn)化法則。不同的問(wèn)題運(yùn)用不同的法則去進(jìn)行探討能有效地提高問(wèn)題解決的效率。高職生掌握這些技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則并熟練運(yùn)用到實(shí)際工作，將會(huì)產(chǎn)生新的市場(chǎng)需求、評(píng)價(jià)技術(shù)預(yù)測(cè)、專利布局等。

3.1.3 資源系統(tǒng)分析給創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)施夯實(shí)了物質(zhì)基礎(chǔ)

TRIZ 理論把資源分成四類，即現(xiàn)成資源、派生資源、差動(dòng)資源和系統(tǒng)資源，并科學(xué)地對(duì)資源進(jìn)行考察（甄別資源）和利用（利用資源）。

3.1.4 發(fā)明原理是打開(kāi)創(chuàng)新活動(dòng)案例的金鑰匙

阿奇舒勒從大量的專利中提煉出了40 個(gè)發(fā)明原理，這40 個(gè)發(fā)明原理被發(fā)明人在不同產(chǎn)品研發(fā)中反復(fù)應(yīng)用，是一本工具手冊(cè)。人們常用這40 個(gè)“有限的”“通用的”原理和解法去解決未知的“無(wú)限的”“具體的”問(wèn)題。因此許多短期創(chuàng)新方法培訓(xùn)班就是從掌握40 個(gè)發(fā)明原理開(kāi)始。40 個(gè)發(fā)明原理就是學(xué)習(xí)和應(yīng)用TRIZ 理論的基礎(chǔ)，是掌握創(chuàng)新方法的鑰匙。高職生創(chuàng)新方法培訓(xùn)要想短期內(nèi)取得效果，TRIZ 創(chuàng)新理論中40 個(gè)發(fā)明原理就是一個(gè)很有效的“漁”。

3.1.5 矛盾矩陣構(gòu)建使創(chuàng)新活動(dòng)演變?yōu)轭愃啤安閷?duì)數(shù)表”樣的活動(dòng)

TRIZ 理論認(rèn)為發(fā)明的過(guò)程就是找到并消除矛盾的過(guò)程。工程技術(shù)中所出現(xiàn)的種種矛盾可以歸結(jié)為三種類型：管理矛盾、物理矛盾、技術(shù)矛盾。構(gòu)成矛盾的通用技術(shù)參數(shù)共有39 個(gè)（所有工程技術(shù)矛盾都?xì)w納在這39 個(gè)當(dāng)中）。結(jié)合矛盾矩陣，使創(chuàng)新活動(dòng)演變得像解數(shù)學(xué)題一樣。定義一個(gè)矛盾，從該矛盾中找出改善的參數(shù)（39個(gè)工程參數(shù)中）和惡化參數(shù)，再在矛盾矩陣中分別找到這兩個(gè)參數(shù)的編號(hào)位置作為坐標(biāo)，其標(biāo)示的點(diǎn)格內(nèi)即提供了一些發(fā)明原理，再利用這些發(fā)明原理去解決問(wèn)題即可。矛盾矩陣避免了解決一個(gè)問(wèn)題要全部試用40 個(gè)發(fā)明原理的“笨辦法”，能迅速找到可用的發(fā)明原理。掌握了這種技能后，創(chuàng)新零基礎(chǔ)的學(xué)生就可以按部就班地進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明了。

3.1.6 “分離”創(chuàng)新技巧能有效解決同一參數(shù)矛盾

例如生活中遇到“溫度既要高又要低”“尺寸既要長(zhǎng)又要短”的問(wèn)題。要解決這樣一類物理矛盾問(wèn)題就必須要運(yùn)用“分離原理”。分離原理包括空間分離、時(shí)間分離、條件分離和整體與部分分離。通過(guò)分離原理再結(jié)合40 個(gè)發(fā)明原理就可以很好地解決“又高又低”“又短又長(zhǎng)”的問(wèn)題。

3.1.7 物—場(chǎng)分析+72 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解為技術(shù)創(chuàng)新提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的解題模型

這是一套區(qū)別矛盾矩陣較“平面”解題方法而創(chuàng)新出來(lái)的一套較“立體”、較“直觀”的解題方法。物—場(chǎng)分析配合72 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解就成為了一套標(biāo)準(zhǔn)的解題模型。TRIZ 理論認(rèn)為，任何一個(gè)完整的系統(tǒng)功能都可以用一個(gè)完整的物—場(chǎng)進(jìn)行模型化（兩個(gè)物加一個(gè)場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)三角形模型）。發(fā)明問(wèn)題的描述最終體現(xiàn)在物—場(chǎng)模型的變化（叫做物—場(chǎng)分析）。再經(jīng)過(guò)諸如“建立或破壞物—場(chǎng)模型”“強(qiáng)化物—場(chǎng)模型”“向超系統(tǒng)或微觀級(jí)轉(zhuǎn)化模型”等5 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)解進(jìn)行解題。高職生掌握該方法后就可以按圖索驥地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新了[6-8]。

此外，TRIZ 理論還提出了ARIZ 算法，該算法是針對(duì)四、五級(jí)創(chuàng)新問(wèn)題（TRIZ 理論中把發(fā)明活動(dòng)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜分為5 級(jí)，級(jí)別越高創(chuàng)新難度越大），在高職生創(chuàng)新方法培訓(xùn)中可以作為提高層次來(lái)進(jìn)行。另外，TRIZ 理論指明科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象，對(duì)創(chuàng)新問(wèn)題的解決具有強(qiáng)有力的幫助，包括建立信息庫(kù)、物理效應(yīng)庫(kù)、化學(xué)效應(yīng)庫(kù)、幾何效應(yīng)庫(kù)等。目前已建立了2 萬(wàn)多個(gè)效應(yīng)庫(kù)。

3.2 能解決高職生創(chuàng)新培訓(xùn)中課程體系缺乏問(wèn)題

教育培訓(xùn)離不開(kāi)課程，更離不開(kāi)課程體系。一個(gè)完整的課程體系應(yīng)該包括師資隊(duì)伍、教材、教學(xué)方法和手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)、課程質(zhì)量監(jiān)控與效果評(píng)價(jià)、課程文書和課程管理等。以TRIZ 理論體系為依托的創(chuàng)新方法培訓(xùn)能提供專業(yè)的教師、教材，有其獨(dú)特的教學(xué)方法和手段，能實(shí)時(shí)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控并進(jìn)行考核認(rèn)證，切實(shí)解決了高職創(chuàng)新教育培訓(xùn)中沒(méi)有系統(tǒng)的課程體系問(wèn)題。

3.3 能解決高職生創(chuàng)新培訓(xùn)中太隨意的問(wèn)題

目前高職生創(chuàng)新教育培訓(xùn)由于沒(méi)有強(qiáng)大的理論支撐，都是一些碎片化的創(chuàng)新小技巧，教師自身的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力缺乏，因此，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育培訓(xùn)時(shí)有種想起什么就教什么，隨意性大。主要體現(xiàn)在培訓(xùn)沒(méi)有明確的培訓(xùn)目標(biāo)，沒(méi)有計(jì)劃。而TRIZ 理論體系其本身就具有嚴(yán)密的邏輯性，按照創(chuàng)新工程各個(gè)步驟進(jìn)行培訓(xùn)，整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程按著由易到難的能力順序推進(jìn)[9-11]。

3.4 能解決高職生創(chuàng)新教育培訓(xùn)沒(méi)有評(píng)價(jià)體系的問(wèn)題

TRIZ 在國(guó)際、國(guó)內(nèi)廣泛推廣開(kāi)來(lái)后，各級(jí)TRIZ 學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)、研究會(huì)等社群機(jī)構(gòu)迅速成立。許多是依托當(dāng)?shù)乜萍疾块T（如科技廳、科技局等），國(guó)際上最著名的是國(guó)際TRIZ 學(xué)會(huì)，開(kāi)展國(guó)際認(rèn)證工作；國(guó)內(nèi)主要以創(chuàng)新方法研究會(huì)（全國(guó)性或各省的）的形式成立的協(xié)會(huì)（我們國(guó)家在TRIZ 基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升為更大范圍的創(chuàng)新方法）。各級(jí)TRIZ 協(xié)會(huì)能對(duì)教師和學(xué)員都進(jìn)行五級(jí)認(rèn)證，學(xué)員分別獲1-5 級(jí)創(chuàng)新工程師稱號(hào)，教師分別獲1-5級(jí)創(chuàng)新講師稱號(hào)。各級(jí)創(chuàng)新方法研究會(huì)對(duì)教師和學(xué)員的認(rèn)證就解決了高職生學(xué)多學(xué)少一個(gè)樣，沒(méi)有等級(jí)評(píng)價(jià)體系，沒(méi)有權(quán)威認(rèn)證的問(wèn)題。

3.5 能解決高職大學(xué)生創(chuàng)新教育培訓(xùn)沒(méi)有學(xué)習(xí)交流平臺(tái)的問(wèn)題

如前所述，目前高職大學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新教育和培訓(xùn)沒(méi)有相應(yīng)的群團(tuán)組織，相互間更是缺乏一個(gè)可以相互交流學(xué)習(xí)的平臺(tái)[9-11]。更重要的是，沒(méi)有一個(gè)權(quán)威平臺(tái)來(lái)開(kāi)展旨在提升創(chuàng)新技巧和能力的區(qū)域性或全國(guó)性大賽（區(qū)別于科技成果管理部門重點(diǎn)是結(jié)果，該大賽側(cè)重的是創(chuàng)新過(guò)程、創(chuàng)新技能方法）。TRIZ 學(xué)會(huì)（研究會(huì)）已經(jīng)在全國(guó)舉辦了7 屆大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽，培養(yǎng)了一大批理論水平高應(yīng)用能力強(qiáng)的優(yōu)秀選手，并在廣大學(xué)生中掀起了一股學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法的熱潮[12]。

高職院校創(chuàng)新教育培訓(xùn)不是給學(xué)生介紹幾個(gè)創(chuàng)新技巧、創(chuàng)新手段就能完成的，高職院校的創(chuàng)新素質(zhì)教育應(yīng)該是一門系統(tǒng)的課程體系，一個(gè)可行的創(chuàng)新理論體系，以TRIZ 為載體的、并且具有以該理論體系為基礎(chǔ)的、國(guó)家承認(rèn)的認(rèn)證評(píng)價(jià)體系的培訓(xùn)課程。