TRIZ理论对工业设计专业学生的作用分析＊

郜红合，李 靖，葛文彬，汤 薇

（辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺113001）

TRIZ理论是近些年来在我国非常流行的一种创新设计的理论和方法，其在产品创新设计领域的应用相当广泛并且取得了一定的效果。系统学习以TRIZ为代表的创新设计知识并作为指导改进课程教育的方式，成为培养大学生创新能力的重要途径［1］。随着我国企业创新能力的不断提高，生产企业尤其是加工制造企业对工业设计专业越来越重视，同时，随着社会需求的不断增强，工业设计的教育水平也取得了长足的进步。本文对TRIZ理论的内容和特点以及对工业设计专业的学生学习影响因素进行了分析研究，并结合目前国内高校对工业设计人才培养的具体情况，探索了如何将TRIZ理论的精髓应用于工业设计人才的培养过程当中。

1 TRIZ理论

1.1 TRIZ理论简介

TRIZ是“发明问题解决理论”的俄语缩写ТРИЗ，按照ISO国际标准规定，对应的转换成拉丁字母TRIZ，在我国被翻译成“翠智”，意为翡翠般的智慧。TRIZ是解决发明问题的理论、方法、工具和程序，主要用于解决技术系统的矛盾，实现创新，推动技术系统的发展［2］。它是由苏联的阿奇舒勒及其科研队伍，在分析研究了上万件高水平专利后总结出的一套发明问题解决理论，其包括各种问题的解决创新方法和工具，可为人们的科学创新活动提供理论依据和支撑，使人们的创新活动更加科学有效。TRIZ理论是一个大系统，是建立在大量专利实践基础之上的，再以理论指导人们进行创新实践，遵循了“实践→理论→实践”的认识路线，并且还在不断地进行自我充实。

1.2 TRIZ系统介绍

TRIZ理论几乎可以被用在产品全生命周期的各个阶段，主要下述内容：1）产品进化理论；2）分析；3）冲突解决原理；4）物质－场分析；5）效应；6）TRIZ解决发明问题的程序。大量实践证明，TRIZ理论是20世纪最伟大的发明之一，其中的理论精髓已经成为系统开发中解决技术难题最有效的工具之一。

经过多年的发展，TRIZ系统理论和方法已经形成了一整套解决实际问题的非常成熟且行之有效的理论和方法体系，成为发明问题解决办法的的核心理论，在全世界得到了广泛的应用，世界各国通过引入TRIZ理论获得商业成功并积累了大量研究成果和应用经验，其中包括众多世界级知名企业和科研机构，如波音、福特、摩托罗拉、通用、克莱斯勒、三星等。

2 工业设计领域应用TRIZ理论的重要性

2.1 工业设计的定义

工业设计是一门实践性极强的交叉学科，其既不是工程技术设计，也不同于工艺美术设计，而是一门形成于工业革命时期、涉及艺术和科学等领域的边缘学科［3］。1980年，国际工业设计协会联合会为工业设计所做的定义表述如下：对批量生产的工业产品，凭借训练、技术、经验及视觉感受，赋予产品以材料、结构、形态、色彩、表面加工和装饰以新的质量和性能。需要工业设计师在包装、宣传、市场开发等方面开展工作，并付出自己的技术知识和经验时，也属于工业设计的范畴。工业设计的核心是产品设计［4］。可见，工业设计的研究对象是以工业化方法批量生产的产品，而TRIZ理论主要研究对象产品创新设计，两者的目的基本相同，存在着必然的联系。工业设计专业涉及的学科领域众多，任何一件批量生产的工业产品都具有3个基本要素，即功能要素、物质技术基础和美学。产品功能指产品最终的用途与实现目的，功能是产品存在必要条件，起到决定性作用；物质技术基础包括加工制造手段和所采用的材料，是产品能够实现的物质基础。TRIZ理论是为解决技术矛盾而产生的，所以基于技术创新的TRIZ理论在产品设计中起着重要的作用。

虽然TRIZ理论与工业设计的研究对象都是工业产品，但区别还是很大的，在对同一产品的功能定义、概念理解、设计过程的描述等方面都有很大的差异；但是，TRIZ理论在产品设计中的应用使工业设计的程序和效率有了明显的改善。

2.2 工业设计研究方法

工业设计方法学是从工业设计视角考虑，总结工业设计领域中一般设计方法的应用性形式，为工业设计过程提供较为合理科学的设计理念、程序和方法，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力［5］。目前，国内还未形成专门针对工业设计领域的系统创新理论、设计理论和方法，无法满足快速发展的工业设计应用的要求，无法指导产品设计开发。TRIZ理论正好是一套解决实际问题的成熟创新设计理论和方法体系，成为最有效的创新问题求解方法的核心理论，可以弥补工业设计方法学的不足。

2.3 工业设计专业人才培养存在的问题

随着年龄的增长和接受知识的途径不断扩展，大学生接受外界事物的能力不断增强，大学生的感性思维能力也得到进一步的加强，但是他们不能将所学的知识有机的融为一体，只是分散地、独立地对待各学科的知识，以至于出现“一叶障目”的现象，导致他们以直线式的思维方式去思考问题和解决问题［6］。

对大学生创新思维和实践能力培养的方式及质量的高低，直接决定了学生在设计实践中的具体能力，同时也直接决定了设计专业教育质量的好坏。受传统教学方式的影响，学生经常以惯性思维的方式去思考解决问题，从而削弱了学生创新潜能的发挥，导致学生的创新能力停留在一个较低的水平。目前，除了专科院校之外，我国绝大部分综合高校都开设了工业设计专业，但是大部分高校的教学方式还停留在传统的思维培养模式上，造成了大部分工业设计专业学生系统性创新性思维的缺失。针对提高工业设计专业学生创新能力的培养方法很多，但大多数方法都仅限于创新思维的培养上，对创新思维与创新能力关系的研究没有引起足够的重视，普遍认为有了创新思维则创新能力也就随之形成；但实际上，懂得创新思维却不能解决具体创新项目的例子比比皆是。出现这样的问题还是因为创新能力培养方式缺乏将创新思维与创新能力有机结合的创新体系框架，使得通过该框架能有目的地指导创新思维的生成，规范创新思维到创新能力的转化［7］。

3 工业设计学生如何通过TRIZ理论培养创新能力

3.1 开设TRIZ相关课程

在工业设计专业的培养计划中增加TRIZ理论知识的相关课程或者在设计方法学课程中增加TRIZ理论的章节内容。通过对TRIZ理论的深入研究和认真实践，工业设计专业学生可以解决创新思路狭窄等诸多创新思维问题，对设计方案的可行性进行快速的评判，从而高起点、高效率、高质量地去解决具体的设计问题。为学生在百思不得其解的状况下提供了一种切实可行的思维模式，增强了学生解决设计难题的信心，从而提高了学生的创新实践能力。

3.2 注重教学组织和教学方法

工业设计专业的学生，尤其是艺术类专业学生对纯理论教学往往感觉枯燥无味，经常存在抵触情绪，而TRIZ理论又是抽象性很强的知识系统；因此，在TRIZ课程的教学过程中尽可能采用多媒体教学，以生动的、具体的案例来引导学生理解掌握TRIZ理论解决具体问题的方法和过程，由浅入深地培养学生的系统性创新思维能力，这样可以提高学生创新活动的积极性，引导学生从“依葫芦画瓢”到独立发现问题并解决问题，激发学生的创新潜能和兴趣。

3.3 营造创新实践机会

在进行TRIZ理论教学的同时，也要积极为学生创造实践平台来强化理论知识的学习。在平时的实验教学、课程设计和各种实习中有意识地应用TRIZ理论的创新方法来解决实际问题，同时鼓励学生参加各种设计大赛。2010年以来，辽宁石油化工大学先后组织学生参加机械创新设计大赛、挑战杯设计大赛、全国工业设计大赛等多项赛事，共获奖100余项。通过参加比赛，一方面提高了方案的可行性，弥补了创新方法的不足，促进了创新思维方法的学习和应用；另一方面加强了TRIZ理论的学习，使学生能够切实感受到TRIZ理论带来的创新成果，提升了学习的兴趣。

3.4 提供知识产权平台

TRIZ理论产生于专利、服务于专利，建立知识产权平台的目的是让教师和学生对创新设计项目通过专利申请的方式实现保护［8］。自2013年开展TRIZ课程训练以来，工业设计专业学生对专利申请的认知程度逐步提高，在教师的指导下先后共申请了十几项实用新型专利和多项发明专利，为工业设计专业学生知识产权意识的增强和创新能力的提高提供了良好的机会和平台。

4 结语

通过对TRIZ理论的介绍和对工业设计专业的研究对象和手段进行对比分析，结合目前工业设计专业人才创新能力培养中存在的问题，说明了TRIZ理论对工业设计专业的重要性以及工业设计专业学生学习掌握TRIZ理论知识的必要性和可行性。对如何通过TRIZ理论对工业设计专业人才进行培养进行了探索，总结了工业设计专业学生学好TRIZ理论的途径和方法。

［1］方迪，李博，杨洪泽，等.TRIZ理论在工业设计专业人才培养中作用的研究［J］.机电产品开发与创新，2013，26（4）：150－152.

［2］王传友.TRIZ新编创新40法及技术矛盾和物理矛盾［M］.西安：西北工业大学出版社，2010.

［3］孙红，宋奔.工业设计与工业产品造型设计［J］.艺术教育，2004（3）：63－64.

［4］刘涛.工业产品造型设计［M］.北京：冶金工业出版社，2008.

［5］段海燕，乌力吉.工业设计方法学教学改革的尝试与探索［J］.科技文汇，2010（3）：46－48.

［6］王鑫铝.浅谈大学生课程教学中TRIZ创新理论的应用［J］.科技信息，2010，35：376.

［7］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）：60－61.

［8］周祺，李晓英，余飞.工科工业设计创新人才培养模式结合 TRIZ理论的应用研究［J］.考试周刊，2013，44：160－161.