TRIZ理论在大学生创新创业训练项目中的应用与实践

梁秋艳，姜永成，曲爱玲

(1. 佳木斯大学 机械工程学院，黑龙江　佳木斯　154007；2. 北京农业职业学院 信息技术系，北京　102442)



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TRIZ理论在大学生创新创业训练项目中的应用与实践

梁秋艳1，姜永成1，曲爱玲2

(1. 佳木斯大学 机械工程学院，黑龙江佳木斯154007；2. 北京农业职业学院 信息技术系，北京102442)

为强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力，将 TRIZ理论应用到大学生创新创业训练计划项目中。阐述TRIZ理论体系架构与解决实际问题的路线，该理论成功地揭示了创新的内在规律和原理，以逻辑性和非逻辑性的系统思维指导学生系统地分析问题情境,使学生打破常规思维模式，提高创新创业能力及解决问题的能力，在实践中取得了良好的成绩。

TRIZ理论；创新创业；实践

引言

近年来，教育部大力实施国家级大学生创新创业训练计划，目的在于促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才[1]。但是，在传统思维和教学方式的影响下，大学生在解决问题时通常会选择常规方法，在没有科学的思维方法指导下，很难达到思维及解决问题方法的创新[2]。

历史经验告诉我们，创新是有规律可循的，创新能力是可以培养的。TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)理论是一种科学的创新理论体系,它的含义是“发明问题解决理论”，该理论成功地揭示了创新的内在规律和原理，以逻辑性和非逻辑性的系统思维指导人们系统地分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾, 准确确定问题探索方向, 快速找到解决问题的方案。将 TRIZ理论应用到大学生创新创业训练计划项目中，可以指导学生打破常规思维模式，提高学生的创新能力及解决问题的能力[3，4]。

一、TRIZ理论体系架构

TRIZ理论体系主要包括五个方面的内容：

(1)创新思维与分析问题方法

TRIZ理论要求系统地思考问题的产生与发展，不仅考虑当前，也要考虑过去和未来；不仅考虑本系统，还要考虑相关的其他系统和系统内部，系统地分析资源，克服思维惯性，选取最佳方案解决问题。而对于复杂问题的分析，指导研究者快速确认核心问题，发现根本矛盾所在[5]。

(2)技术系统进化法则

一个产品或物体都可以看做是一个技术系统，技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程，进化是客观进行的。TRIZ理论针对技术系统进化演变规律，在分析大量专利的基础上，总结提炼出8个基本进化法则。利用这些进化法则解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。

(3)工程矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理与4个分离原理，针对具体的矛盾，可以基于这些创新原理寻求具体解决方案。例如原理1为分割法，即把一个物体分成相互独立的部分，发明实例有为不同材料的再回收设置不同的回收箱等；或把物体分成容易组装和拆卸的部分，发明实例有组合家具等。

(4)发明问题标准解法

标准解法是TRIZ理论的精华，共有76个解法，分成5级，各级中解法的先后顺序反映了技术系统必然的进化过程和进化方向，标准解法可以将标准问题在一两步中快速解决，对于困难问题也会有较高水平解决方案。此外，标准解法可以对各种各样的系统进化进行有限预测，以发现某些非标准问题的部分解，并进行改进以获得新的解法方案，是解决非标准问题的基础。

(5)发明问题解决算法

发明问题解决算法(ARIZ，Algorithm of Inventive Problem Solving)，是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，对复杂问题不断地描述和标准化，使矛盾逐渐呈现出来，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直到问题解决，其重要思路是将非标准问题通过各种方法转化为标准问题，然后应用标准解法来获得解决方案。

二、TRIZ理论解决问题的路线

运用TRIZ理论提高大学生创新创业能力，需要使学生掌握TRIZ理论的法则和原理，掌握将实际问题转换为TRIZ问题的方法与技巧，系统地培养学生的创新意识和创新工作习惯，增强学生的创新能力和在创新基础上的创业能力。

一个实际问题通过TRIZ理论找到解决方案的技术路线如图1所示，首先分析该问题存在的技术矛盾，确定该问题需改进的工程参数与恶化的工程参数，使用通用工程参数对问题进行表达，将实际问题转换成TRIZ。TRIZ理论用39个通用工程参数描述矛盾，任何一个技术矛盾都可用其中的一对参数来描述，同时提供 40 个解决矛盾的创新原理，两者建立对应关系构建矛盾解决矩阵，即阿奇舒勒矛盾矩阵，一般形式如图2所示，横行为不希望的结果或会恶化的参数，竖列为要改变的特性或欲改善的参数，两者的交叉点即是40个创新原理里的解决方案，阿奇舒勒矛盾矩阵从行、列2个维度构成39×39的工程参数矩阵[6]。在阿奇舒勒矛盾矩阵中可以找到TRIZ问题的标准解，并将这个解与创新原理结合起来形成问题的解决方案。此过程的关键是实际问题转换成TRIZ问题的标准化程度，程度越高问题就越容易解决。

图1　TRIZ理论解决问题的技术路线

图2　阿奇舒勒矛盾矩阵一般形式

三、TRIZ理论在电气类项目中的实践

电气类专业的大学生要求具有较高的实践创新能力。在TRIZ理论的指导下，笔者指导的佳木斯大学农业电气化专业学生在大学生创新创业训练计划项目中取得了较好的成绩。TRIZ是一种问题驱动型的创新思维方式，对一个实际问题首先要进行系统的分析，找出问题存在的主要矛盾，最后在已有的知识中找到解决问题的方案[7]。因此，在用TRIZ理论解决电气类专业大学生创新创业训练项目时，首先系统的分析问题，找到要解决的问题，然后找到问题中存在的主要矛盾，用39个通用工程参数准确地定义矛盾，从标准解决方法中挑选出适合本项目的解决方法，消除矛盾产生新的产品。项目实施过程中，学生在确定整体方案后具体分工到个人，每个学生从自身方面提出新的想法，然后整体讨论，确定问题的技术矛盾并将矛盾用通用工程参数精确地表达出来，最终应用TRIZ创新原理形成较完美的解决方案。在整个过程中，充分发挥学生的主观能动性，合作精神，培养沟通能力，提高学生创造性地分析问题、发现问题、解决问题的能力。

从实践中得到，在今后的教学中可以开些TRIZ理论的选修课或讲座，使学生打破常规思维方式，了解创新活动的基本原理和思想，讲解一些应用该理论在工程实践中解决问题的实例，引发学生学习的兴趣，系统地培养学生的创新思维，为提高创新创业能力打下坚实的理论基础。同时，在此过程中使得教师的知识结构多元化，提高教师自身创新思维与创新能力，组建优质的创新创业教育师资队伍，促进形成本专业的创新创业教育体系。此外，鼓励学生运用TRIZ理论参加大学生创新设计大赛，通过大赛锻炼学生系统分析问题、将工程问题转换成TRIZ问题、最终应用TRIZ创新原理解决问题。

大学生创新创业能力的培养是改革高校人才培养模式的关键，是影响中国科技创新能力和创新型人才培养的重要因素。TRIZ创新理论通过对创新实例的研究，完成对创新过程的高度概括，所有创新方法来自于对问题所包含的物理和技术矛盾的解决，在解决实际问题的过程中发挥着巨大的作用。创新与创业是密不可分的，创新是创业的基础，创新的成果也需要通过创业实践来检验。TRIZ理论能够科学地培养学生系统分析问题的能力，使学生打破思维惯性，形成创新思维，提高创新能力，同时，开发创业能力，在产品的开发、生产、销售、经营管理的整个过程中发挥创新效应。

(责任编辑：邓远美)

[1]吴雅蓉. 浅谈大学生创新创业训练的研究与实践[J]. 长沙铁道学院学报(社会科学版)，2014，15(1)：204-205.

[2]邓淇中，周志强. 大学生创新创业教育体系的问题与对策[J]. 创新与创业教育，2014，5(1)：33-35.

[3]刘训涛，赵存友，徐鹏. TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J]. 高教论坛，2011(3)：29-31.

[4]王伟.TRIZ理论与机械类大学生创新能力的培养[J].新疆农机化, 2010(2)60- 62.

[5]彭慧娟，成思源，李苏洋，等．TRIZ的理论体系研究综述[J]，机械设计与制造，2013(10)：270-272.

[6]高常青．TRIZ——发明问题解决理论[M]．北京：科学出版社，2011，56-79.

[7]郭宇，廖文和, 程筱胜.TRIZ理论与理工科大学生创新能力培养[J]. 南京航空航天大学学报(社会科学版), 2005，7(3)79- 82.

Application and Practices of TRIZ Theory in College Students' Innovative and Entrepreneurial Training Program

LIANG Qiu-yan1, JIANG Yong-cheng1, QU Ai-ling2

(1. Department of Mechanical Engineering, Jia Musi University, Jia Musi 154007；2.Department of Information Technology, Beijing Vocational College of Agriculture, Beijing 102442,China)

In order to strengthen the training of innovation and entrepreneurial ability, enhance the innovative ability of college students, TRIZ theory is applied to the project of college students' innovative entrepreneurial training plan. The theory architecture and the route to solve practical problems of TRIZ are described, the theory is reveal the inherent law and the principle of innovation successfully, guiding the students analysis problem situation by logic and illogic systems thinking, causing the student to break conventional thinking mode, improving the innovation ability and the ability to solve problem, achieved good results in practice.

TRIZ theory；innovative and entrepreneurial；practice

C963

A

1671-9719(2016)8-0122-03

梁秋艳(1981-)，女，黑龙江佳木斯人，讲师，在读博士生，研究方向为电气自动化、大学生创新创业教育。

2016-03-24

2016-04-18

地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目“智能半导体温差发电装置设计”(201510222017)。