姜有 滑懷田
摘 要:在概述TRIZ理論的基礎(chǔ)上,介紹了TRIZ理論的教育與研究實(shí)踐、應(yīng)用TRIZ理論解決發(fā)明問題的實(shí)踐和普及推廣應(yīng)用TRIZ理論的實(shí)踐成果,并提出了基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐改進(jìn)建議,對(duì)推廣、應(yīng)用和實(shí)踐TRIZ理論有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:TRIZ理論;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);應(yīng)用實(shí)踐;建議
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216(2018)10B-00102-02
習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出:“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐?!睘榱素瀼芈鋵?shí)十九大報(bào)告精神,結(jié)合科學(xué)技術(shù)部等部門關(guān)于印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見》的文件要求,“自主創(chuàng)新,方法先行”,創(chuàng)新方法是自主創(chuàng)新的根本之源,來推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新方法的引進(jìn)與發(fā)展,推進(jìn)TRIZ等先進(jìn)國際技術(shù)創(chuàng)新方法與中國本土需求融合等。值得注意的是,單獨(dú)提出了TRIZ創(chuàng)新方法的推廣應(yīng)用,可見,在今天采礦工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)中,引進(jìn)、推進(jìn)、應(yīng)用與實(shí)踐TRIZ理論,對(duì)加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),具有非常重要的現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的歷史意義。
一、TRIZ理論概述
TRIZ(萃思、萃智)是俄羅斯人阿奇舒勒和他的同事們通過對(duì)全世界200萬件以上發(fā)明專利進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)的,并總結(jié)出用于克服慣性思維的5種方法、39個(gè)矛盾技術(shù)參數(shù)、專門用來解決各種矛盾沖突的40條發(fā)明原理、引導(dǎo)系統(tǒng)未來發(fā)展的8種進(jìn)化趨勢(shì)、處理矛盾以外問題的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解和按照“如何做”的方式進(jìn)行排列,提供給我們所需要功能的2500個(gè)效應(yīng)(科學(xué)效應(yīng))知識(shí)庫等。同時(shí),為我們利用TRIZ解決問題過程中如何選擇TRIZ的這些工具提供了ARIZ算法。通過這些工具列表,我們可以在世界知識(shí)范圍內(nèi)尋訪所有概念性解決方案,經(jīng)過進(jìn)一步思考并應(yīng)用于相關(guān)問題,形成最終解決方案。
TRIZ是以知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)解決發(fā)明問題的方法,于1993年走出俄羅斯,逐漸被外部世界所認(rèn)識(shí)。其核心思想是:無論是一個(gè)簡單的產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng),其核心技術(shù)都是遵循客觀規(guī)律發(fā)展演變的;各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過程的動(dòng)力;技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大數(shù)目的功能。這種技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論可以與自然科學(xué)中的達(dá)爾文生物進(jìn)化論和斯賓塞的社會(huì)達(dá)爾文主義相比肩,被稱為“三大進(jìn)化論”。阿奇舒勒說:“你可以等待100年獲得頓悟,也可以利用這些原理用15分鐘解決問題。”
二、基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐
(一)TRIZ理論的教育與研究實(shí)踐
1.加強(qiáng)組織建設(shè)為推廣應(yīng)用TRIZ提供人才保障。
為了普及、推廣、應(yīng)用、實(shí)踐TRIZ理論,學(xué)校組建了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育直屬教研室,系部成立了由校內(nèi)外、老中青、不同專業(yè)學(xué)科背景等組成的“星火”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育團(tuán)隊(duì)和以采礦工程專業(yè)高年級(jí)學(xué)生為主體帶動(dòng)低年級(jí)和其他不同專業(yè)學(xué)生的“行知”社團(tuán),并且參與了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師國家、省、市校級(jí)專家?guī)斓慕ㄔO(shè),制定了以采礦工程專業(yè)為試點(diǎn)逐步輻射其他專業(yè)的“燎原”計(jì)劃等。
2.重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)研究工作,形成可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
按照“以研促教,以教助研”的思路,開設(shè)了融TRIZ為一體的“創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”必修課,完成了“采礦工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究”山西省教育科學(xué)規(guī)劃課題,創(chuàng)建了采礦工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育“54321”特色項(xiàng)目,在研以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為引領(lǐng)、以畢業(yè)設(shè)計(jì)為主體,融課程思政教育等為一體的“采礦工程專業(yè)頂點(diǎn)課程開發(fā)與建設(shè)”項(xiàng)目,建設(shè)了具有采礦工程專業(yè)特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源庫等。
3.傳承與引進(jìn)相結(jié)合,推動(dòng)創(chuàng)新方法發(fā)展。
推進(jìn)了TRIZ等先進(jìn)國際技術(shù)創(chuàng)新方法與中國本土傳統(tǒng)創(chuàng)新方法的融合,如大家熟知的又符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的司馬光砸缸、曹沖稱象等傳統(tǒng)的逆向思維方法,TRIZ技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最多的功能,但凡偉大的發(fā)明,它們都利用了問題周邊的資源,如指南針(利用地球磁場)、日晷(利用日光)等使傳統(tǒng)方法和引進(jìn)方法融合為一體。本著“中學(xué)為本、西學(xué)為用”的思想對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方法的教育。
(二)應(yīng)用TRIZ理論解決發(fā)明問題的實(shí)踐
1.簡單清楚的發(fā)明問題。
對(duì)于簡單清楚的發(fā)明問題。首先進(jìn)行矛盾沖突分析,然后判斷是技術(shù)矛盾還是物理矛盾,如果是一個(gè)參數(shù)改善使另一個(gè)參數(shù)惡化的技術(shù)矛盾,阿奇舒勒總結(jié)出39個(gè)工程技術(shù)參數(shù)構(gòu)成的矛盾矩陣,為問題解決者提供了可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個(gè)工程參數(shù),從矩陣表中直接查找化解該矛盾的40條發(fā)明原理中的其中幾條,形成幾個(gè)解決問題的概念方案,經(jīng)過認(rèn)真分析找出問題的解決方案;如果是矛盾中欲改善的參數(shù)與被惡化的參數(shù)是同一個(gè)參數(shù)的物理矛盾,阿奇舒勒針對(duì)物理矛盾提出了四大分離原理,共11種分離方法解決問題。如一個(gè)晾衣架要求在晾大衣服時(shí)長、晾小衣服時(shí)短,是同一個(gè)長度技術(shù)參數(shù)既要長又要短的物理矛盾,學(xué)生利用時(shí)間分離原理找到阿奇舒勒推薦的發(fā)明原理,經(jīng)過分析采用將一個(gè)物體放在另一個(gè)物體之上的嵌套原理發(fā)明了“可伸縮晾衣架”且獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)專利。
2.一般的發(fā)明問題。
對(duì)于一般的發(fā)明問題。在對(duì)問題進(jìn)行功能和資源分析的基礎(chǔ)上,先將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為如何+動(dòng)詞+名詞30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的HOWTO模型中的一個(gè),然后查找阿奇舒勒給出的F1—F30科學(xué)效應(yīng)功能代碼表對(duì)應(yīng)的科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象清單(科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫)這個(gè)中間工具獲得解決問題的模型(知識(shí)庫中的方案),如果可以將知識(shí)庫中的方案應(yīng)用到實(shí)際問題中,這個(gè)問題就迎刃而解了。如用餐時(shí)一盆湯放在桌子上,條件是在不移動(dòng)桌子和湯盆的條件下如何將湯喝在肚子里,經(jīng)過分析把問題轉(zhuǎn)換成一般的表述——如何移動(dòng)液體?在TRIZ效應(yīng)數(shù)據(jù)庫中共有99個(gè)方案可以移動(dòng)液體,經(jīng)分析其中有一個(gè)方案“呼吸”可以利用,學(xué)生利用呼吸原理發(fā)明了“吸管筷子”,實(shí)現(xiàn)了在不增加資源的情況下既能夾菜又能喝湯的功能。
3.復(fù)雜模糊的發(fā)明問題。
對(duì)于復(fù)雜模糊的發(fā)明問題。需經(jīng)過物場分析確定是標(biāo)準(zhǔn)問題還是非標(biāo)準(zhǔn)問題,如果是標(biāo)準(zhǔn)問題利用阿奇舒勒給出的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解形成建議方案,分析后得到解決方案;如果是非標(biāo)準(zhǔn)問題要通過復(fù)雜發(fā)明問題的程序化流程ARIZ算法轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題。如煤礦傳統(tǒng)的木支護(hù)系統(tǒng)是由木支柱、頂?shù)装鍍蓚€(gè)物和一個(gè)力場組成,在壓力大時(shí),木支柱破壞并發(fā)出報(bào)警聲提醒工作人員撤離現(xiàn)場;現(xiàn)在由于環(huán)境保護(hù)需要和開采強(qiáng)度的增大等因素木支柱已逐漸淘汰,取而代之的是系統(tǒng)本身不含報(bào)警功能的金屬支柱,學(xué)生利用阿奇舒勒給出的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解第2類發(fā)展物場模型,在系統(tǒng)中增加一個(gè)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)(另一個(gè)場)形成雙型物場模型的思路,發(fā)明了“煤礦用報(bào)警支柱”且獲國家專利、“挑戰(zhàn)杯”競賽中獲國家二等獎(jiǎng)、獲國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)等。
(三)普及推廣應(yīng)用TRIZ理論的實(shí)踐成果
1.良好創(chuàng)新思維習(xí)慣的養(yǎng)成。
通過TRIZ理論九屏幕法、IFR法則、聰明小矮人、STC、金魚法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,使創(chuàng)新走出盲目、高成本的試錯(cuò)法和無序的探索以及使探索更加無序的頭腦風(fēng)暴法,克服慣性思維;通過嘗試應(yīng)用TRIZ解決問題,直到能夠有效駕馭TRIZ工具。學(xué)生經(jīng)過大量體驗(yàn),一些現(xiàn)實(shí)生活的小成功和對(duì)某些問題的突破,對(duì)自己都是一個(gè)激勵(lì),久而久之便會(huì)成為一種習(xí)慣。
2.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的表現(xiàn)。
在TRIZ理論實(shí)踐中,教師和學(xué)生共獲國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)授權(quán)專利120多項(xiàng),完成國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目10余項(xiàng)、省級(jí)20多項(xiàng),獲“挑戰(zhàn)杯”國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)、省級(jí)各等級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)200余項(xiàng)等,師生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力明顯增強(qiáng)。
3.可持續(xù)發(fā)展能力的形成。
參加TRIZ實(shí)踐的師生收獲最多的是,掌握了TRIZ分析問題解決問題的方法,學(xué)會(huì)了從系統(tǒng)的角度分析問題,以最終理想去解決問題;同時(shí),對(duì)于任何一個(gè)問題,TRIZ提供了更多的選擇,這種獵取方案的簡單方法有利于我們大范圍的分享世界知識(shí),提高認(rèn)知和解決問題的能力;這些方法入腦入心入行,為我們將來學(xué)習(xí)、工作、生活的可持續(xù)發(fā)展提供能力支撐并將終生受益。
三、基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐改進(jìn)建議
山西工程技術(shù)學(xué)院采礦工程專業(yè)依托陽泉煤業(yè)集團(tuán)所屬地相同的地理優(yōu)勢(shì),以山西省優(yōu)勢(shì)專業(yè)建設(shè)為抓手,以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為核心,以質(zhì)量工程建設(shè)為保障,將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育落實(shí)到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中,構(gòu)建了能體現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重的開放式、多層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系。雖然在教育教學(xué)實(shí)踐中取得了一定的成績,但也存在很多不足,仍需加強(qiáng)修煉。
(一)重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)
在基于TRIZ理論的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生能提出很多好的想法,通過訪問TRIZ理論提供的效應(yīng)知識(shí)庫也能提出概念性方案,但在發(fā)明創(chuàng)造過程中,由于學(xué)生自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不足而陷入有想法沒辦法的境地,不能形成問題的最終解決方案(實(shí)施方案),致使很多想法半途而廢,同時(shí)還損傷了學(xué)生的自信心,因此,要重視對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。正如陶行知先生所說:“行動(dòng)是老子、知識(shí)是兒子、創(chuàng)造是孫子”。由此可見,行知是創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)。
(二)著力挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的創(chuàng)新方法
借鑒TRIZ理論的同時(shí),要對(duì)我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的創(chuàng)新方法進(jìn)行深入挖掘,以及對(duì)我國當(dāng)代科學(xué)大師的科學(xué)思想、科學(xué)理念進(jìn)行深入挖掘、整理與傳承,著力打造既有中國特色又符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方法。因此,要加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新方法的研究,以便逐步形成自己的、本土化的創(chuàng)新方法體系,擺脫核心技術(shù)受制于人的尷尬局面。
(三)實(shí)施分層教學(xué)與科學(xué)評(píng)價(jià)
有了一定的TRIZ理論基礎(chǔ)后,要求學(xué)生3~5人自愿組成一個(gè)小組,提出一個(gè)解決實(shí)際問題的項(xiàng)目,依據(jù)TRIZ提供的工具尋找解決問題的方案,并形成文字材料。同時(shí)在TRIZ實(shí)踐教學(xué)中,教師要根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異實(shí)施分層教學(xué),因材施教,跟蹤指導(dǎo)等;通過進(jìn)行適合自己方式的大量實(shí)踐,不斷修練技能、建立自信、積累知識(shí)。在教學(xué)評(píng)價(jià)中要把道德評(píng)價(jià)、態(tài)度評(píng)價(jià)、過程評(píng)價(jià)、結(jié)果評(píng)價(jià)、發(fā)展評(píng)價(jià)等有機(jī)結(jié)合起來,發(fā)揮評(píng)價(jià)的指揮棒作用,以達(dá)成教學(xué)相長的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]姜有,滑懷田.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育“54321”特色項(xiàng)目創(chuàng)建研究[J].內(nèi)蒙古教育,2018,(4).
[2]羅德明.TRIZ:眾創(chuàng)思維與技法[M].北京:國防工業(yè)出版社,2015.
[3]付敏,范德林. 基于TRIZ理論的高校創(chuàng)新教育研究與實(shí)踐[J].黑龍江高教研究,2013,(7).
[4]林崇德.融東西方教育模式,培養(yǎng)“T”型人才[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版),2001,(1).
[5]張東升,屠世浩,萬志軍,杜計(jì)平,馬文頂.高等工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實(shí)踐——以中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)建設(shè)為例[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào),2011,(11).