TRIZ创新理论对于深化创新型人才培养的探索

任　亮，冯　薇

(1.河北北方学院，河北 张家口 075000；2.河北工业大学 马克思主义学院，天津 300401)



TRIZ创新理论对于深化创新型人才培养的探索

任亮1，冯薇2

(1.河北北方学院，河北 张家口 075000；2.河北工业大学 马克思主义学院，天津 300401)

摘要：在自然科学领域具有重要影响的TRIZ创新理论，不仅在指导科技创新方面发挥着重要作用，同时因其所蕴含的创新思想和理念，对于创新型人才培养也具有重要的启示。通过研究TRIZ创新理论所体现的创新思想，提出在创新型人才培养过程中要注重消除创新型人才培养体系中各要素间的矛盾冲突，通过“理想化”实现对创新型人才培养的动态评价，构建适于创新型人才成长的“物质—场”环境3点建议，为进一步转变创新型人才培养观念，加强人才培养模式改革和完善创新型人才评价机制等方面提供参考。

关键词：TRIZ；创新型人才；矛盾冲突；理想化；物质-场

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1415.C.20151130.1546.088.html

网络出版时间：2015-11-30 15:46

近年来，学者们分别从教育理念、培养途径、评价机制和影响因素等方面对创新型人才培养进行了深入研究，但对于大多对策建议而言，有些缺少实际操作的可行性，有些缺少研究的系统性。鉴此，有学者已经开始将世界级创新方法——TRIZ(发明问题解决理论)引入到创新型人才培养的理论中，并且主要从TRIZ与创新型人才培养的关系以及如何应用TRIZ等方面进行研究。为更好地把这一自然科学领域中的重要创新方法引入到社会科学领域中，该文主要从TRIZ创新理论中所蕴含的创新思想对创新型人才培养的启示角度进行研究。

一、TRIZ创新方法的内涵

“TRIZ即发明问题解决理论，来自俄语теории решения изобретательских задач的首字母缩写——ТРИЗ，转换成拉丁字母后即‘TRIZ’。”[1]1该理论是前苏联发明家G.S.Altshuller及一批研究人员在研究世界各地超过250万份专利的基础上提出和创建的。TRIZ理论以自然科学、系统科学和思维科学为支撑，形成了以技术系统进化法则、最终理想解、40条发明原理、39个工程参数和矛盾矩阵以及物场模型分析等为主的理论体系，其核心思想是使设计者或问题解决人员能运用前人在不同领域创新的知识和经验，快速高效地解决问题。

“TRIZ理论是一种解决发明问题而最终实现创新的方法，也是一种分享无数发明家的知识与经验来增加工程人员创新能力的方法。”[2]作为一项世界级的创新方法，TRIZ不仅是创新技法进化到高级阶段的产物，而且体现了以“问题”解决为核心的研究导向，提倡解决问题时首先要形成正确的研究思维，通过消除要素间的“冲突”发挥组织功效，通过设置“理想化”目标，变静态研究为动态研究等先进的创新理念，这对当前高校的创新型人才培养具有重要的启示。

二、TRIZ创新理论对创新型人才培养的启示

对于TRIZ的研究者来说，解决“问题”的过程就是创新的过程。正如G.S.Altshuller所坚信的：“解决发明问题的基本原理是客观存在的，这些客观存在可以被整理而形成一套理论，掌握该理论的人不仅可以提高发明成功率、缩短发明周期，也可使发明问题的解具有可预见性。”[3]11所以，“问题”在TRIZ的整个创新理论中所发挥的重要作用，远超过在其他理论或学者认为的只是将其放在“前言”或是“研究背景”中，借以引出所要研究的主题内容那样简单。相反，TRIZ不仅提出了对“问题”一词的科学分析，而且还提出了解决问题的6种途径。从表面上看，TRIZ能够为每一个实际问题提供具体的解决方案；而从深层次看，TRIZ的奇妙体现在为创新者提供了一个如何进行创新思维的科学进路。TRIZ是在分析全世界大量专利的基础上提出的，是对具体的创新行为所体现的创新思维、原理和方法的一般化的过程。它对不同领域的已有创新成果进行分析和总结，得到具有普遍意义的规律，这些规律对指导不同领域的产品创新都具有重要的参考价值。之后，在“一般化”规律的指导下，形成对“特殊问题”的正确思维，从而实现“求解”的过程。换言之，TRIZ不是简单地储存“知识”的“字典”，而是赋予了研究人员能够科学判断研究方向的能力，是使研究人员产生“智慧”的生产工具。由此可见，TRIZ更加注重科研过程中创新思维和创新能力的培养，而问题解决只成为了这个过程的“附属品”。

在创新型人才培养的过程中引入以培养创新思维和创新能力为目的的“问题”解决式的培养模式，一方面，有助于开拓学生思路，丰富教育内容，打破学科间的界限，真正唤起学生的学习热情。如建构主义教育学所认为的：只有从问题出发才能真正激发学生的求知欲望。在这个过程中，知识的学习是“自然而然”的，并伴随着从运用知识到创造知识再到运用知识的循环往复过程，它改变了传统的以知识传授为主的人才培养模式。虽然近年来，在培养创新型人才的过程中也引入了研究型教学方法，注重启发式和互动式教学方法，但从本质上看，仍然没有完全脱离以“学习知识”为人才培养核心的逻辑范式，提出“问题”只是为了证明所要传授“知识”的有价性，是为了引出“知识”而作的前提准备和铺垫，虽然这在一定程度上增强了学生的应用能力和实践能力，但仅仅局限于已经“准备好”的解决方案的问题设置，无法真正提高学生的创新思维和能力；另一方面，TRIZ不仅注重实际问题的解决，更注重问题解决过程中创新思维的养成和创新能力的提高，这一点对于培养创新型人才更是值得借鉴的。“TRIZ创新理论对创新思维的指导作用集中体现在：广泛的适用性，通用、统一的求解参数，规范、科学的创新步骤。”[4]TRIZ注重对学生创新思维和能力的培养，胜过对其进行知识的传授。培养学生将各种发散的和零星的火花按照创新思维产生作用的过程加以“收集、汇聚”，引导他们运用各种创新原理和方法去对现存的各种实际问题“求解”，帮助学生建立起连通创新思维和创新能力的桥梁，教会他们解决实际问题的思维方式，对其“授之以智慧”而不是简单停留在“授之以知识”，实现由“传授知识”到培养“创新思维和创新能力”的转变。

这种“问题”解决式的创新型人才培养模式既没有陷入建构主义教育理论和实用主义教育理论的流弊，也不是对传统教育模式的全盘否定，而是抓住了创新型人才培养的本质问题，从如何提高创新思维和创新能力的角度来进行创新型人才培养。

三、基于TRIZ创新理论的创新型人才培养的对策建议

高校是培养创新型人才的主要阵地，当前对于创新型人才培养的主要“问题”集中在如何解决传统的人才培养模式不适合创新型人才培养的问题，采用何种评价方式更有助于创新型人才的成长和如何建立创新型人才成长的环境这几个方面。通过引入TRIZ创新理论，可以有效地提高创新型人才的创新思维和创新能力，为此，提出如下对策建议：

1.注重消除创新型人才培养体系中各要素间的矛盾冲突

从某种程度上看，“冲突”解决理论在TRIZ理论体系中起到方法论的作用。“TRIZ认为产品创新的核心是解决设计中的冲突或矛盾，如能发现需求与已有产品或产品内部的冲突，开发新产品或改进已有的产品，解决这些已发现的冲突，不仅满足社会日益增长的需求，同时也为新产品生产企业带来效益。”[3]145在TRIZ理论看来，功能是消费者购买产品的本质目的，为了提高产品的竞争力，就需要不断改进产品的设计，更好地发挥产品的功能。而在这个过程中可能会影响到部件与部件之间的关联性，进而对整个产品系统造成影响，如果是负面影响，就会影响产品功能的发挥。因此，最大限度地优化产品设计和产品之间的关联性，消除产品部件在发挥作用过程中的不利效应，从而实现产品功能的最优化，便是TRIZ冲突理论的核心思想。

TRIZ这种通过消除产品设计中的要素冲突，实现产品功能优化的“冲突”理论对高校创新型人才培养模式改革具有重要的启示作用。当前，研究创新型人才培养模式问题已成为培养创新型人才的重要内容，国内外很多学者都对创新型人才的成长及培养体系进行了系统性研究。但无论是学者还是研究人员都偏重于对各种要素重新组合的理论上的探索，寄希望于提出一套完全与众不同的人才培养模式，忽视了对所提出新机制的可行性进行实践性研究。因此，要么是对原有人才培养模式做“不伤筋骨的小修小补”，要么是对原有人才培养模式的一概否定。正如量的积累可以产生质变一样，要素间排列组合的优化同样可以产生质变，研究者完全可以将“冲突”理论作为创新型人才培养模式优化的指导思想。因此，在当前创新型人才培养模式的改革过程中，并不是一定要创造一个与原有的人才培养模式完全不同的培养方案，而是要更加注重对现有系统内部各要素所发挥的作用及共同产生的效应进行分析，消除有害作用，放大有利作用，这对于提高创新型人才培养的效果具有更为重要的意义。

2.通过“理想化”实现对创新型人才培养的动态评价

“理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象，这种抽象在客观世界中既不存在，又不能通过实验验证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着重要作用。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新设计过程中起着重要作用。”[3]127TRIZ理论认为：技术系统是功能的实现，同一功能存在多种技术实现，任何系统在完成人们所需的功能时，都有负面作用。由此，TRIZ提出了理想化水平公式：Ideality=∑UF/∑HF。公式中：Ideality代表理想化水平；∑UF代表有用功能之和；∑HF代表有害功能之和。该公式表明：系统的理想化水平等于有用功能之和与有害功能之和的比。当分子值增加而分母值减小的时候，系统理想化水平提高，系统功能优化，反之，系统理想化水平降低，系统功能降低。创新型人才培养作为教育活动的重要组成部分，受到教学内容、教学手段及教学方法等要素的影响，这些要素同样受到其他要素的影响，进而形成了一个复杂的系统工程，在这个体系中也存在要素的有利功能和不利功能。因此，可以套用这个公式作为对创新型人才培养程度评价的公式，即：创新型人才培养的理想化程度=有利于人才培养的功能之和/不利于人才培养的功能之和。Ideality=∑UF/∑HF，式中：Ideality代表创新型人才培养的理想化水平；∑UF代表人才培养过程中各种要素有利功能之和；∑HF代表人才培养过程中各种要素不利功能之和。虽然这个公式不是在对创新型人才定义理解的基础上得到的，但是却发挥着两个重要作用：其一，回避了无法对创新型人才进行准确定义的缺陷。当前，对于创新型人才来说，不同的人可以从不同的角度进行定义，无论是自然科学者还是社会科学者都会从自己的研究领域对其进行描述，也正因此而造成了不同的研究范畴有着不同的定义，不同的人会从不同的层次水平对创新型人才进行定义的局面。如果这样很难对创新型人才进行研究，而完全具备所有特质，满足各种影响因素的创新型人才在现实中也很难找到，这种人只能存在于理想状态中，那么完全可以借用自然科学“理想化”这一研究概念，将创新型人才定义为现实生活中的一种极限状态，这种极限状态可以作为对创新型人才定义的理想状态。其二，实现了对创新型人才培养的动态评价。当前高校在对学生的评价过程中，大多数采取的仍然是标准化的考试评价方式，很难激发学生的创新精神，促进学生的个性发展。这种统一标准化的、静态的和单一角度的评价体系，使得学生成为被动接受的机器，创新性得不到培养，甚至遭到压抑和扼杀，而“创新型人才的理想化程度”不仅可以实现横向的衡量，而且还可以进行纵向的比较，实现创新型人才培养的立体式动态评价体系。

3.注重构建适于创新型人才成长的“物质—场”环境

“物质—场”分析模型是应用TRIZ理论指导实践的一个非常重要的分析工具。“所谓‘物质—场’分析方法，通常是指从物质和场的角度来分析和构造最小技术系统的理论和方法学。”[1]132人们之所以建立各种各样的系统，目的就是想要实现某个特定的功能。“物质—场”模型能够帮助设计者对系统进行图形化的分解，因为任何一个能够工作的最小系统都可以借用“物质—场”模型来表示，最小系统一般由两种物质及一种场组成。TRIZ理论中物质的含义比一般意义上的物质含义更加广泛，不仅包括日常生活所说的物质，也包括外部环境、管理模式和各种生物等，物质可以分别用S1(物质或原料)与S2(工具)表示。场在TRIZ理论中通常表示物之间的相互作用或效应，如重力场、机械场、电场、光场及磁场等，文中用F表示。3者的关系通常用简单三角形表示，如图1所示。同时简单的三角形关系还能进一步推演成复杂三角形模型，即在复杂环境下的各种场F与各种物质S之间的相互作用，如图2所示。

图1　简单三角形的物—场模型

图2　复杂三角形的物—场模型

根据“物质—场”模型的特性，可以十分方便地分析出当前系统所存在的“物质—场”环境是否完整，系统内各要素之间的相互关系如何。“因为一个‘物质—场’中的元件可以同时是另一个‘物质—场’中的元件”[3]52,进而得到这样的解决办法：为了使得系统发挥功效，就需要把残缺的成分补充完整，以建立完整的“物质—场”；为了使系统发挥作用产生变化，就需要对“物质—场”模型中的某个元素加以控制；“为了增加‘物质—场’的有效性，可以将其中的工具扩展为另一个‘物质—场’”[3]52等。

当前，“大众创业、万众创新”(以下简称“双创”) 的思想已经深入人心，“众创空间”已经成为促进“双创”的重要引擎。在“众创空间”里，拥有共同兴趣爱好的“创客”们可以“开源”自己的想法创意，分享自己的经验心得，大家可以使用各种各样的开发工具将共同的创意想法变为现实。众多的投资人善于捕捉到“创客们”的发明所蕴含的潜在商机，愿意对其进行投资。各种各样的政策为创业者提供了创新创业所需要的融资、场地、技术及人员等服务。总之，“众创空间”形成了一个有助于创新创业发展的“生态系统”，在这个“生态系统”中，各种“物质”与“场”不断碰撞和相互作用，产生“化学反应”，从而不断地“涌现”各种创新成果，这极大地推动了创新创业的发展，对实现全社会的创新发展产生了强有力的推动作用。由此可见，“物质—场”对于实现创新具有十分重要的指导作用。同样，创新型人才培养本身就是教育的重要内容，为了实现培养创新型人才的教育功能，就需要认真分析“物质—场”环境中的各要素，如教育主体、教育内容和教育手段等是否健全及完善，各要素之间能否形成一个较为科学与有效的“生态系统”，各要素之间的相互关系是否“和谐”，还存在哪些问题、障碍、矛盾和冲突等，应当如何消除这些问题、矛盾与障碍，从而实现最佳的人才培养效果。

TRIZ创新理论作为当前国际上具有重要影响的创新方法，其对于“问题”的独特认识，对于冲突的解决以及“理想化”的概念都对当前创新型人才培养理念的转变、模式的优化和人才的评价方式有重要的启示。作为自然科学的创新方法同样具备对社会科学领域的指导作用。TRIZ进一步丰富了创新型人才培养的理论基础，为创新型人才培养提供了新的研究思路。

参考文献：

[1]王良申，孙峰华.TRIZ创新理论与应用原理[M].北京：科学出版社，2010.

[2]韩彦良，曲芬霞，李素云.基于TRIZ 理论创新人才培养模式的研究[J].大众科技，2011，(11)：157-159.

[3]檀润华.TRIZ及应用 技术创新过程与方法[M].北京：高等教育出版社，2010.

[4]郭筠.TRIZ理论与学生创新能力培养[J].新疆师范大学学报：自然科学版，2005，(4)：113-117.

(责任编辑白晨)

Research on TRIZ Innovation Theory in Deepening

the Cultivation of Innovative Talents

REN Liang1,FENG Wei2

(1.Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China;

2.College of Marxism,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China)

Abstract:TRIZ Innovation Theory which has a great influence in natural science field not only plays an important role in guiding scientific and technological innovation,but also has a significant inspiration for the cultivation of innovative talents because of the innovative ideas it contains.Through studying the innovative ideas in this theory,the paper puts forward 3 suggestions in the process of cultivating innovative talents:that is,people need to pay attention to eliminating conflicts between differen elements,realize the dynamic evaluation of innovative personnel training through“idealization”;and construct the“substance-field”suitable for the growth of innovative talents.All this can provide some enlightenment and reference for further changing the concept of innovative talents training,intensifying the reform of talents training modes and perfecting the evaluation mechanism of innovative talents.

Key words:TRIZ;innovative talent;conflict;idealization;substance-field

中图分类号：G 642.0

文献标识码：A

文章编号：2095-462X(2015)06-0074-04

作者简介：任亮(1963-)，男，山西天镇人，河北北方学院教授，法学博士，博士生导师，主要研究方向为马克思主义理论与公共管理。

收稿日期：20150707