基于TRIZ理论的产品创新实践研究

翟震 曹国华 杨操

【摘要】本文首先介绍了TRIZ理论的发展情况，在分析创造发明的内在规律和原理的基础上，对技术发展的进化规律及过程进行了充分研究，确认和解决系统中存在的矛盾，加快发明创造进程，提升创新能力，并通过实例进行了验证。

【关键词】TRIX 发明 创新 实践

【基金项目】项目来源：郑州大学2017年教学改革研究与实践项目，项目编号：82。

【中图分类号】TH212；TH213.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）01-0245-02

引言

现代制造业是国民经济的主体，打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。“中国制造2025”就是在新的国际国内环境下，中国政府立足于国际产业变革大势，作出的全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署。为了实现这一目标，必须将技术创新置于重要地位，使科技发展成为经济社会发展的有力支撑，因此创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，已经成为理工院校迫切需要解决的问题。

TRIZ理论是前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，综合了不同学科领域的基本原理，建立的比较成熟理论体系。到二十世纪八十年代中期，逐渐在西方国家开始应用，我国在上世纪九十年代开始引入TRIZ理论，主要是关于 TRIZ的创新思维方法和逻辑基础、技术系统演化、矛盾与解决方法、物-场与标准解、发明问题解决算法等方面的介绍，以及TRIZ本身的集成创新和基于TRIZ的计算机辅助创新原型系统的研究与实现等。本世纪初，相关部门以TRIZ为主进行了创新方法推广工作，并发布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，在一些省市、科研部门全面推进创新方法试点工作，取得了一定的成效和经验。但是也存在一些问题：主要是TRIZ过多依托模型、理论与实践差距过大、单一学科如何在多个行业领域中的应用等问题。因此，如何更好的应用TRIZ理论进行具体的产品创新实践，成为一项必须要解决的课题。

1.研究方法

针对以上问题，特别是对于交叉学科的理解融合问题，我们在教学过程中进行了进行了有益的探索，具体措施如下：

1.1简化TRIZ教学课程

TRIZ理论庞大复杂，短时间内很难掌握，因此需要用更加通俗易懂的语言进行描述，使其易于学生理解。对于工科专业学生，在完成了机械设计基础、机械制图等基础课程的学习后，讲授TRIZ理论及应用的目的是使学生改变传统的思考问题模式，逐步启发克服思维定势，通过学习系统分析的过程，进而明确系统中问题存在的区域。为此我们结合机械设计基础课程的教学，引入了TRIZ理论的分析方法，并引导学生掌握分析方法的基本操作流程。

1）问题的引导

用问题引导促成创新。基于奥斯本检验表法，根据研究对象的特点列出有关问题，形成检核表，然后一一地核对讨论、提问，从而发掘出解决问题的大量设想。

2）矛盾转换

不同的发明创造往往遵循共同的规律，通过对主要矛盾或主要方面进行转化产生新的设想。包括等价变换法、变元发明法和技术反转法。

3）系统分析和综合

一方面首先分析影響价值的因素，通过降低成本，提高价值，另一方面也要分析对象各要素对应的技术形态和改进物场，再就是通过系统综合、本体附加产生新功能，从而实现创新。

4）交流和最优选择

主体之间通过信息交流，并且经过最优选择而进行创新。

1.2教学过程与考核

为了使学生能够系统掌握所学的TRIZ知识，必须通过教学环节进行。由于TRIZ 课程的实践性比较强，需要进行较多的练习才能掌握。在具体的教学实践环节中，需要通过一些专门设定的环节，进行教学过程的实施：

1）团队分组

将听课的学生分组，形成若干小的创新团队。课程开始前，由于学生的专业兴趣爱好各不相同，首先安排若干个方向的设计题目，使学生们在讨论中增加彼此的了解，将有共同专业及观点爱好的学生进行分组，每组4～6人，这样有利于相互之间的交流、并培养学生团队合作的能力。在创新想法的提出过程中，大家可以互相启发，打破传统的惯性思维。

2）实际调研，确定方案

在确定了设计任务后，还不能立即确定方案。学生可以在课外时间进行实际的调研，针对具体的设计题目，在实际中考察现实中采用什么方案、存在哪些问题、有哪些改进之处。还需要查阅相关的资料，看看国内外有没有好的经验可供参考。在进行这些工作的时候，如果进行组内分工，可能存在相互依赖推诿的情况，因此需要每一个成员都要各自独立完成，最后大家对各自收集的资料、设计方案在小组中进行讨论，从中选出形成两个创新方案。在以上过程的实施中，遇到问题时，可以随时向指导教师咨询，教师主要为学生指出解决问题的大致方向，并不直接给出结果。

3）成果汇报，方案展示

在课程临近结束时，各个小组应当将具体的创新设计形成书面报告和相应的PPT，最好能制作出简单的模型，并选派两名代表在课堂上进行创新方案的展示及汇报，说明设计方案的形成思路和过程，列出两种方案的优缺点，同时针对教师及其余小组的自由提问，作出合理的回答。

4）教师点评，完善设计

在小组汇报完成后，教师对项目的完成情况进行点评，并针对设计过程中的疑点及难点进行讲解，指出设计的不足之处，运用案例教学的特点，突出创新重点的运用，并对整个设计项目进行归纳总结。

5）修改设计，形成报告

每个设计小组在认真听取教师的点评及其它小组的意见后，对原先的方案做进一步修改完善，主要是集中在加强知识点在具体实践中的理解和运用，提高创新能力。最后，将问题描述、实际需求、自身理解、技术方案、存在问题等汇总在一起，形成最终的创新报告。

6）结课考核

最终的学习成果需要进行全面的检验，现有的教学过程是从整体上全面提高学生的创新能力，不可能通过个简单的设计方案就能够决定学生能力的高低。作为TRIZ课程，考核的重点自然应放在创新思维能力的培养、团队合作能力等职业素质方面。在考核过程中除了要进行创新报告的终结性评价考核外，还要进行过程性评价。过程性评价主要是以学生参与团队讨论的参与程度、在完成整个项目的过程起到的作用等方面进行全面考核，比如上课不迟到早退、课前准备、认真记笔记、参与讨论互动、主动表明自己观点、参与上台报告、上交材料及时、项目的效果良好、团队合作良好、特别是有无抄袭情况等十个方面进行评价。

2.结论

TRIZ理论教学是一个系统工程，在欧美、日本等发达国家和地区的很多大学都把TRIZ作为必修课程。而在我国， 目前从事TRIZ理论研究与教学的人员数量相对较少， 特别是在大学讲授TRIZ理论课程就更少了。上面仅论述了TRIZ理论的教学实践过程，但是距离现实还有一段路要走，因此针对国内存在的实际问题，如果能够从政策方面加强TRIZ理论的推广，建立相应的制度，把TRIZ创新理论作为一门必修的技术基础课程纳入到本科教学中，就能使学生对于真正理解产品设计及产品创新设计的含义、带动TRIZ理论在专业课程教学中的应用， 进而将发挥更加积极的作用。

作者简介：

翟震（1968年-），男，硕士，副教授，从事包装机械研究。