基于TRIZ的跨学科创新能力评价：试题编制与证实

钟柏昌　龚佳欣

摘要：创新能力是新时代人才应具有的关键素质，跨学科教育是其重要培养途径。如何科学评价学生的跨学科创新能力成为当前亟待解决的关键问题。由于创新能力测评的复杂性，长期以来针对跨学科创新能力的评价仍局限于学生自我评价或作品评价，鲜见客观、量化、高效的评价工具。被誉为创新“点金术”的TRIZ，与创新能力及跨学科教育有着密切联系，能够为跨学科创新能力评价提供理论视角和方法指引。为此，以前期研究构建的跨学科创新能力评价指标体系为基础，利用TRIZ中的“发明原理”和“最终理想解”两种创新工具，设计并开发了一套基于TRIZ的跨学科创新能力测试题，用于评价学生的创新思维、创新学习和创新技能水平。以47位大学生作为试用对象进行测试，量化数据与质性分析均表明，该套测试题在难度、区分度、信度、效度等重要质量指标上表现良好，符合跨学科创新能力评价要求，具有较高的应用价值。未来一方面可结合人工智能等技术开展智能评价，以弥补纸笔测试和人工打分的不足；另一方面也需重视创新方法的教学与应用，以针对性地培养学生的跨学科创新能力。

关键词：TRIZ；跨学科教育；创新能力评价；试题编制；试题质量评估

中图分类号：G434   文献标识码：A    文章编号：1009-5195（2023）04-0075-09  doi10.3969/j.issn.1009-5195.2023.04.009

一、引言

创新能力作为新时代人才的关键特征受到广泛关注，各国高度重视创新人才的培养，相继出台政策法规以变革教育方式，以期提高学生的创新能力。然而，日趋复杂的现实问题对单一学科视域的创新创造带来了严峻挑战。与之相反，跨学科创新表现出良好的适应性，逐渐成为解决复杂问题的优先方案。研究发现，产生于交叉学科或学科边界的创新成果数量每年呈指数级增长（Oonk et al.，2019）。在此背景下，跨学科教育成为培养创新人才和创新能力的重要路徑（黄玲，2022）。

所谓跨学科创新能力，是指在跨学科教育或跨学科环境中学生跨学科解决复杂问题的创新能力（钟柏昌等，2021）。此处的跨学科旨在强调其不同于单学科的培养背景。换言之，跨学科创新能力中的“跨学科”是培养创新能力的切入点，而“创新能力”才是其最终目标与落脚点。随着跨学科教育（如STEM教育）的推广，学界针对跨学科创新能力进行了大量研究，但主要集中于跨学科创新能力培养模式的探讨，相关评价研究屈指可数。此外，仅有的跨学科创新能力评价研究较为依赖学生自评或教师评价等方式，评价结果受主观性影响较大，不利于有针对性地培养学生的跨学科创新能力，故开发科学、客观的评价工具成为创新能力评价研究的重要方向。有鉴于此，本文拟在前期研制跨学科创新能力评价指标的基础上（钟柏昌等，2022a），编制基于TRIZ的跨学科创新能力评价试题，试图为跨学科创新能力评价提供一种经济而有效的客观评价工具。

二、理论基础

1.TRIZ简介与应用

20世纪中叶，前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒（Genrich S. Altshuler）在工作中发现，任何领域的产品改进、技术创新都是有迹可循的，随后他与同事对250万份高水平专利进行研究，总结出各种技术发展遵循的规律，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，进而提出发明问题解决理论——TRIZ。TRIZ理论成功揭示了发明创造的内在规律与原理，证明了创新并不是盲目、高成本的试错或偶然，这使得人们学习如何发明与创造成为可能（檀润华，2010）。

有学者在深入分析TRIZ理论后，按照从抽象到具体的逻辑，将其分为哲学层、方法层及工具层三个层次（如图1所示），组成了TRIZ的整体结构，并从理论、方法、实践的角度深入剖析了TRIZ的思想、逻辑以及核心内容（Stratton et al.，2003）。具体而言，TRIZ哲学层包含了理想度、资源和矛盾三个核心概念，构成了TRIZ解决创新问题的哲学思想；方法层在核心概念的基础上，通过问题解决的逻辑步骤将TRIZ的各种工具串联起来，形成了解决创新问题的普适方案；工具层则包含了TRIZ用来解决问题的原理与方法，是TRIZ理论的核心内容。就此而言，TRIZ也可被理解为一个解决创新问题的工具集合（丁俊武等，2004）。

TRIZ被誉为创新的“点金术”，已被应用于创新教育、通用机械、科学发明、生物医药等多个领域（姚威等，2022）。有学者直言，TRIZ是一个伟大的工具，不存在任何行业差别（Moehrle，2005）。聚焦教育领域，国外主要将TRIZ作为一种创新思维训练方法进行运用。例如，美国制定了应用于中小学的TRIZ教学手册，还积极利用漫画等形式对幼儿园儿童进行思维教育（Ilevbare et al.，2013）；德国的大学在“设计与创新管理学”课程中也引入了TRIZ理论（Chechurin et al.，2016）。在高等教育领域，国内研究主要关注TRIZ之于通识性创新能力培养的价值，如付敏等人（2013）详细介绍了国内大学开设TRIZ相关创新课程的情况，刘莉莉（2017）认为高校应将TRIZ与专业教育、创业竞赛、实践活动结合起来，进而提出大学生创新能力的优化路径。在基础教育领域，国内研究更关注如何利用TRIZ进行领域性创新能力的培养，将TRIZ与英语、物理、化学、数学等学科相结合，探索创新教学方法在具体学科的应用效果（胡胜男等，2011；林枫，2016；闫妮等，2018），如张玉山（2011）结合TRIZ开发了创意设计教学方案，发现学生对TRIZ的接受度普遍较高，并能将其灵活应用于作品的结构设计与功能创新等方面。

然而，令人遗憾的是，尽管TRIZ理论的适用范围广泛且作用效果显著，但在教育领域，TRIZ尚未充分发挥其作用。一方面，TRIZ作为一个综合多学科的创新理论体系，跨越学科界限是其主要特征之一，然而目前研究多将其运用于单一学科教学之中，鲜有研究观察到TRIZ的跨学科特点，并结合跨学科教育进行探索。另一方面，已有研究主要关注TRIZ对学生创新能力的培养过程，未有研究运用TRIZ对学生的创新能力进行评价。TRIZ作为一种达成共识的创新法则与客观规律，利用TRIZ评价学生的创新能力显然具有理论上的可行性。综上所述，TRIZ与创新能力以及跨学科教育有着密切联系，将其作为学生跨学科创新能力的评价工具是值得探索的新课题。

2.跨学科创新能力评价指标与评价方式

跨学科教育蔚然成风，但针对跨学科创新能力的研究仍集中于学理机制的探讨与培养模式的构建，跨学科创新能力评价研究屈指可数。开展跨学科创新能力评价，首先需要构建跨学科创新能力的评价指标体系。检视相关研究，目前主要存在两种评价取向：一是评价学生的跨学科能力，将创新作为过程性元素穿插其中（占小红等，2019）；二是评价学生的创新能力，在评价指标的描述与测量中凸显跨学科特征（周蓓蓓等，2018）。两者差异的实质是跨学科创新能力内涵的界定问题，本文更倾向于支持第二种评价取向，即跨学科创新能力的评价依然要落脚于学生的创新能力。从种属关系来看，跨学科创新能力当且应当视作创新能力的一个重要分支，即“跨学科”是创新能力的前缀，意在强调培养创新能力的环境以及方式，旨在突出跨学科教育培养创新能力的优势，其最终目的仍在于学生创新能力的提高，故跨学科创新能力评价也应以创新能力评价为主，再辅以跨学科特征。因此，在确定跨学科创新能力评价指标之前，笔者曾通过文献分析法对创新能力的核心评价要素进行梳理，选取中文核心期刊中22篇高质量创新能力评价实证研究作为样本，对研究所涉及的评价指标进行分析与统计（钟柏昌等，2022b），进而通过德尔菲法征询专家意见，重点增加了评价要素的跨学科特征，最终确定了由创新人格、创新思维、创新学习、创新技能、创新成果5个一级指标与12个二级指标组成的跨学科创新能力评价指标体系（见表1）（钟柏昌等，2022a）。

学生跨学科创新能力的展现是一个复杂的过程，上述五大维度涵盖了跨学科创新能力的核心评价要素，但各维度的侧重点有所差异，在实施评价时也需要结合学生的具体情况使用不同的评价方式。例如，创新人格维度属于相对内隐的创新要素，利用学生的创新表现进行评价难度较大，故一般采用学生自评的方式识别其创新人格倾向。创新成果属于显性创新维度，适合基于证据的评价，如评价者（教师）可根据预设的评价标准对学生制作的跨学科创新作品进行评价。创新思维、创新学习、创新技能三个维度联系紧密，侧重学生积极思考、自主学习、解决问题等主要创新过程，三者既非全然内隐，亦非彻底显现，采用学生自评以及作品评价等方式可能会忽视学生的部分创新状态，导致评价结果与实际情况产生偏差。相比之下，基于测试题的客观评价不失为一种可取的选择。而且近年来大规模国际评估项目（PISA）也利用开放性试题对各国学生的创造性思维进行综合评价（安奕等，2019），此项工作可视为创新能力评价的重要里程碑，同时也展现出客观评价的广阔应用空间。与此类似，本文将开发针对性的试题对学生进行纸笔测试，以评价学生在创新思维、创新学习以及创新技能等方面的客观水平。当然，此类纸笔测试不同于单纯的知识考试，其更侧重于测验学生解决问题的创新过程，因而不仅有利于帮助学生充分展现自己的创新过程，也有利于评价者（教师）清晰了解学生的创新状态。

三、试题编制

1.TRIZ与跨学科创新能力评价

传统创新方法（如头脑風暴法）强调直觉与顿悟，此类方法偏向经验主义，将灵感视为创新的关键因素，具有偶然性与难复制性，对培养学生创新能力的效果有限。TRIZ总结了技术进化以及矛盾消除的原理与法则，强调从逻辑层面解决问题进而实现创新，其客观性、科学性、可操作性使其逐渐成为教育领域中主流的创新方法。更为重要的是，TRIZ本身即为一种跨边界、跨学科的通用创新理论，正如阿奇舒勒所言，尽管发明专利的内容各不相同，但许多专利中所使用的解决方案已在其他领域中出现并成功应用，如果跨领域间的技术能够被更加充分地借鉴，那么创新就变得轻而易举了（杨鑫超等，2020）。显然，TRIZ的客观性与跨学科性更加贴合学生跨学科创新能力的评价需求，因而基于TRIZ设计试题来客观评价学生的创新思维、创新学习以及创新技能也极具可行性。

TRIZ作为一套系统的创新理论，包含多种形式的问题解决工具，如何利用TRIZ设计评价试题是本文需要解决的核心问题。对不同TRIZ工具的使用频率进行统计后发现，发明原理与最终理想解两种工具的使用频次最高，应用效果最好（Spreafico et al.，2016）。因此，本研究将围绕发明原理和最终理想解选择合适的角度进行试题设计。

（1）创新思维评价：发明原理的联系与判断

阿奇舒勒在对大量发明专利进行分析后，提炼出了最为重要、具有普适性的40条发明原理（见表2）。作为TRIZ的核心工具之一，发明原理已被广泛运用并成功解决了多个领域的问题，被视为一种通用性的创新思维。例如，1号发明原理“分割”的内涵之一为将物体分割为独立部分以解决问题，生活中常见的鸳鸯锅、分类垃圾桶等物品都是该原理的具体应用。

利用发明原理来评价学生的创新思维可从正向和逆向两方面入手：一方面，可先向学生提供发明原理的具体内涵解释，引导学生联系生活实际，寻找生活中运用该原理设计的物品，此为正向评价。另一方面，试题可以直接给出生活中的物品，让学生理解物品的设计思路，进而追溯该物品可能运用了哪一条发明原理，此为逆向评价。跨学科创新能力评价指标中的创新思维重点关注学生的发散思维与逻辑思维，可从发明原理正向联系生活物品的过程视角，让学生从不同角度理解原理内涵，并结合实际情况进行发散性联系与思考，在此过程中，学生的发散思维得以充分展现；还可从具体物品匹配发明原理的逆向推断过程视角，让学生对物品进行抽象提炼并准确找到与之相符的发明原理，这种抽象概括与判断推理能力正是逻辑思维的必备要素（何克抗，2016）。因此，发明原理与生活实际的联系与匹配适合作为学生创新思维的评价手段。

（2）创新学习评价：最终理想解的学习与运用

最终理想解（Ideal Final Result，IFR）是TRIZ九大经典理论之一，其追求的不是折中的解决办法，而是完美的理想目标。最终理想解旨在打破传统解决问题的思路，要求首先抛开各种客观限制条件，寻找最理想的解决方案，随后再依据理想目标来分析问题解决的方向与条件。最终理想解的确定一共分为6个步骤（见表3），一旦问题的最终理想解被正确理解并表达出来，问题就算得到了圆满解决（杨清亮，2006）。具体而言，在设计试题时，可以先给出最终理想解的相关内容及示范案例，随后设计跨学科问题，鼓励学生运用最终理想解获得解决方案。

最终理想解不仅是一种创新方法，本质上更是一种创新学习过程。学生不仅要学习了解什么是“最终理想解”，而且在确定最终理想解的6个步骤中需要不断探究学习新的知识内容。最终理想解作为一种新知识，需要学生领会并进行自主学习，其学习效果将直接体现在学生对后续解决方案的回答中，一定程度上能够表征较难测量的学习过程。作为一种新方法，学生需要运用最终理想解给出解决方案，同时亦需要进行知识重构与迁移，以对最终理想解的连续追问作出回应。因此，最终理想解的学习和运用与创新学习的评价重点不谋而合，其亦能够有效测评学生的自主学习与知识迁移能力。

（3）创新技能评价：跨学科问题的提出与解决

真实问题的提出与解决是跨学科创新能力的核心。学生在跨学科情境下发现并清晰表述问题，然后利用跨学科知识与方法解决问题的能力，是跨学科创新能力培养和评价的重点内容。为此，试题命制要为创新技能的评价设计贴近生活的真实场景，先让学生在此场景中解决一个复杂问题，形成详细解决方案；再让学生在同一场景中寻找新的问题，以考查学生发现问题的能力。此处的问题解决并不限定具体方式，通过评判解决方案的新颖性、价值性以及综合性（跨学科性），即可衡量学生的跨学科问题解决能力。在解决完预设问题后，再尝试让学生发现新的待解决问题。由于真实场景中已蕴含了部分问题描述，故学生也可以联系生活实际提出场景中未包含的其他问题，因此又可从提出问题的数量、异质性以及新颖性三个方面来评定学生的问题提出水平。跨学科问题的解决与再提出抓住了创新技能的核心指标，故其有利于客观评价学生的问题提出与解决能力。需要说明的是，按照解决真实问题的一般流程，应该是先考查学生发现问题的能力，再考查学生解决该问题的能力，但按此流程设计评价任务将无法锚定目标问题的解决，导致评价结果和时间成本不可控。

2.跨学科创新能力评价试题编制举例

上述分析详细梳理了跨学科创新能力评价维度与TRIZ结合的具体内容与形式，后续试题编制工作可以据此展开。尽管本研究为不同评价指标设计了不同的评价内容，但各维度统一于跨学科创新能力评价体系之中，是一种循序渐进的协同关系，不可将其僵硬割裂。例如，在问题提出部分，所提问题的异质性与数量亦可以作为对学生创新思维的考查。因此，跨学科创新能力测试将学生置于真实场景之中，利用不同试题形式评价学生跨学科创新能力的不同维度，同时特别注意前后内容的衔接与融合。

跨学科创新能力试题可以分为学习材料和测试题两个部分，学习材料提供40条发明原理的具体内涵解释与最终理想解的运用示例，学生阅读完学习材料后进行作答。本研究以大学生为评价对象，以智能家居情境为例，自主设计了一套完整的试卷。命题完成后经由两位领域专家审查，根据意见对测试题进行了修改，试卷最终结构及例题见表4。

测试题编制完成后，招募5位大学生进行初步测试，同时详细记录其在测试过程中所遇到的问题。根据测试对象的反馈并结合专家修订意见，最终版测试题在以下四个方面进行了规范与改进：

第一，规定测试时间为60分钟。5位测试对象的作答时间分别为40～60分钟不等，为最大限度降低测试时间对学生作答的影响，故设置答题时间为60分钟。

第二，學习材料中新增发明原理应用示例。在测试过程中，2位测试对象认为发明原理的内涵较为抽象，理解起来有一定难度，故对学习材料进行了一定修改，即在每条原理的内涵后增设应用示例以帮助学生理解（如：3.局部质量——使物体的不同部分实现不同的功能，应用：瑞士军刀）。

第三，明确论述题的评分标准。在作答论述题时，测试对象对于回答问题的方向与思路较为模糊，故在题后附上评分标准以帮助学生进行作答参照（如：本题评分标准包括新颖性、异质性、数量三个维度）。

第四，调整了测试说明、题目分值、答题数量、题目顺序等其他细节。

经过上述步骤，试题编制正式完成，《跨学科创新能力评价测试题》（以下简称《测试题》）包括选择题、填空题、简答题与论述题四大题型，共计14个小题，测试时间为60分钟，满分为100分，旨在评价学生跨学科创新能力中创新思维、创新学习以及创新技能三大维度的客观水平。

四、试题应用与质量评估

为确认《测试题》质量，以H大学教育技术学专业47名大学生（18名本科生与29名研究生）作为试用对象，依据试用结果对《测试题》的难度、区分度、信度、效度等主要指标进行检验。同时，随机挑选12位试用对象进行半结构化访谈，获取《测试题》的质性评价以佐证数据结论。为方便统计，将14个小题根据不同题型进行编号，包括选择题（A1～A3）、填空题（B1～B2）、简答题（C1～C7）、论述题（D1～D2），将访谈对象编号为受访者1～12。

1.难度

难度旨在评判试题与学生实际水平的符合程度。各试题难度可采用P＝X/M进行计算，其中P为试题难度，X为试题平均分，M为试题满分，整份试卷的难度是所有试题难度的平均数，试题P值越小，难度越高。根据教育测量的一般原则，要求试卷整体难度适中，大部分试题的难度应分布在0.30～0.80之间，少量试题可以超出这一范围；整份试卷难度＜0.30表示难，0.30～0.40表示较难，0.40～0.65表示中等，0.65～0.80表示较易，＞0.80表示容易（吴明隆，2000，p.153）。统计结果显示（见表5），本套试题难度最低值为0.37，最高值为0.85，14道试题中有12道试题难度在0.30～0.80之间，整份试卷难度为0.63，上述数据表明该《测试题》难度适中，能够反映学生的真实水平。

2.区分度

区分度是指试题对不同水平学生的区分程度与鉴别能力，区分度越大表明试题区分效果越好。试题区分度常用极端分组法，即取分数分布高低两端的数据（以总人数的27%为界限划分高分组与低分组）进行计算，区分度公式为D＝（SH-SL）/n（WH-WL），其中D为区分度，SH为高分组此题总得分，SL为低分组总得分，n为高分组（或低分组）人数，WH为此题最高分，WL为此题最低分。区分度可分为四个等级，分别为＜0.20（较差）、0.20～0.29（合格）、0.30～0.40（良好）、＞0.40（优秀）（吴明隆，2000，p.161）。统计结果显示（见表6），整份测试题的区分度为0.60，除试题C3外其余题目的区分度均大于0.20，达到合格以上的标准，能够区分不同水平的学生。试题C3的区分度为0.19，查阅答卷发现，C3属于一道反向试题，部分高分组学生未留意题目设问，仍正向作答导致失分。由于此题与前后试题联系紧密，对其进行调整将影响试卷整体逻辑，故并未删除或修改此题，而是将题目中反向设问的关键词加粗并打点提示，以减少学生的失误概率。

3.信度

信度是反映试题可靠程度的重要指标，信度越高表明试题测量误差越小。试题的信度采用Cronbachs α系数进行计算，结果显示（见表7），所有试题的信度均大于0.80，试题总信度为0.85，表明该《测试题》信度检验已达标。

4.效度

效度是表示试题有效性的指标，此处主要关注《测试题》的内容效度。一方面，《测试题》依据跨学科创新能力评价指标体系编制而来，而跨学科创新能力评价指标体系经过文献分析、数据统计、模式转化与修订等一系列严谨的过程产生，同时邀请高校学者、一线教师、教研员等专家对评价体系进行评判，并根据专家意见对评价体系进行审查与修正，经过两轮专家咨询最终形成，得到了專家的充分肯定。另一方面，TRIZ与创新能力特别是跨学科创新能力高度相关，利用TRIZ设计的试题必然处于跨学科创新能力领域范围内。综上，本研究编制的《测试题》内容效度较高，能够有效评价学生的跨学科创新能力。

5.访谈分析

为对试题质量进行再次确认，研究随机抽取12位测试对象进行半结构化访谈，访谈内容主要包括试题难度、试题与真实跨学科创新水平匹配度、TRIZ对创新的帮助以及受访者对创新的认识四个方面。通过对受访者的回答进行分析，主要归纳出如下观点：

（1）《测试题》形式新颖，但具有一定难度

12位受访者或多或少均表示《测试题》对他们而言存在难度，但受访者也认为正是由于这种难度才使得试题具有挑战性。分析发现，“新颖”“独特”是受访者形容《测试题》的常用词语。例如，受访者5表示：“《测试题》难度肯定有，但我觉得这是题目和形式比较新颖的原因，以前都是做那种学科考试的试卷，突然变成这种题目一下子难以进入状态。”受访者12也表示：“这次测试形式特别独特，以前也填过很多问卷去测试这种抽象的能力，但是感觉都比较虚，而这种测试方式比较合适。”在测试结束之后，不少学生依旧在相互讨论测试的内容，显然《测试题》和TRIZ的内容吸引了他们的注意力，并激发了他们的学习兴趣。

（2）《测试题》能够反映跨学科创新能力的真实水平

有10位受访者认为《测试题》的作答情况与其自身真实水平较为相符。正如受访者2所言：“《测试题》还是挺能反映自己的能力水平的，比如同样是发明原理，我在举例的时候花了很多时间也没想出来，但是判断发明原理就感觉比较顺利，确实感觉自己逻辑判断还可以，而联想发散就差一些。”还有受访者认为《测试题》的作答有助于他们进一步细化和明晰具体的跨学科创新能力，以及帮助他们发现自己在跨学科创新实践过程中的薄弱环节。正如受访者5所言：“做完《测试题》之后我发现了自己的薄弱环节，比如在问题提出的过程中，虽然我反复阅读材料，但是思维好像完全被上一题的内容束缚住了，导致最后只写出了两个新问题。”

（3）运用TRIZ有利于进行跨学科创新

有11位受访者表示这是他们第一次了解TRIZ，1位受访者表示之前有了解过类似的创新方法——奔驰法（SCAMPER），也尝试过利用奔驰法进行创新实践。正如受访者2所言：“当我做到发明原理题的时候就想起我以前学过奔驰创新法，里面有7个方法，也是什么合并、消除之类的，所以看到40条发明原理感觉很熟悉，也在后面用上了。”此外，有受访者表示自己有意识地运用TRIZ工具回答试题，让自己的思路变得更加清晰了。正如受访者3所言：“TRIZ对我答题有帮助，一开始解决扫地机器人上下楼梯的时候没有想法，后来就尝试运用最终理想解，发现一步步梳理下来自己的思路更清晰了。”受访者11也表示：“发明原理让我了解到了一些创新的思路，虽然比较抽象，但是感觉很多应用都离不开这些原理；最终理想解感觉是一个逆向的方法，有时候从最终目的反推实现条件确实比正向推导更容易。”

（4）对跨学科创新能力的新认识

《测试题》不仅考查了受访者的跨学科创新水平，也进一步改变了受访者对于创新的看法。正如受访者5所言：“TRIZ让我知道原来创新有这么多方法，以前只觉得创新就是灵光乍现，这么系统的方法还是第一次了解，打开了新世界的大门。”还有受访者对跨学科创新能力表示赞同，认为跨学科场景贴近生活，跨学科创新能力的测试能更好地发挥自己的特长。正如受访者8所言：“感觉跨学科确实是需要关注的一个方向，平时感觉自己‘鬼点子比较多，但是反映到各个学科或正规考试里我的成绩表现却没那么出色，而这种测试和我们生活比较贴近，这样我的很多点子就能够用上。”

总之，受访者普遍认为基于TRIZ设计的跨学科创新能力评价能充分反映其真实水平，《测试题》能有效衡量其跨学科创新能力，这也间接表明了《测试题》的效度较高，质量可靠。

五、结语

如何科学评价学生的跨学科创新能力是跨学科创新能力研究的一个重点问题。由于创新能力测评的复杂性，长期以来针对跨学科创新能力的评价仍局限于学生自我评价或作品评价，鲜见客观、量化、高效的评价工具。为丰富跨学科创新能力评价相关研究，本文基于TRIZ理论，结合前期构建的跨学科创新能力评价指标体系，利用发明原理和最终理想解两种创新工具，设计并开发了一套基于TRIZ的跨学科创新能力测试题，主要用于评价学生的创新思维、创新学习和创新技能水平。试题编制完成后，以47位大学生作为测试对象进行实测，量化数据与质性分析均表明，该套测试题在难度、区分度、信度、效度等重要质量指标上表现良好，符合跨学科创新能力评价的要求，具有较高的研究与应用价值。

在实际应用《测试题》评价学生的跨学科创新能力时，还需注意以下问题。首先，TRIZ的内容与所需知识水平使得《测试题》适合的使用对象为大学生，若在中小学使用，还需对题目表述进行修改以符合中小学生的认知需求，以尽可能降低其认知负荷。其次，在对答案进行评分时应有统一的评分标准，PISA 2022使用的计分方式是值得参考的范例（袁婷等，2021），其在计分时先设立常规答案库，以是否在常规答案库为标准来评判一个回答的新颖性，同时明确了满分、零分、部分得分的答题要求。最后，尽管《测试题》能够评价学生跨学科创新能力的客观水平，但在应用时还需结合学生的其他行为表现，辅助其他评价方式、工具和多模态数据，综合、立体地评价学生的跨学科创新能力。

后续研究可从以下方面展开。第一，《测试题》的编制为综合能力的测评提供了一定参考，诸如计算思维、批判性思维、沟通能力、合作能力等复杂思维与关键能力均可借鉴此方式开展科学评价。第二，《测试题》目前的施测方式为纸笔测试，诚然其也能利用计算机辅助测评，但在实际评分时仍依赖人工打分，未来可结合深度学习、人工智能、点阵笔等技术与设备开展智能评价。第三，学生在完成《测试题》时所暴露出来的不足和对创新的局部认识为跨学科创新能力培养提供了新的思路与方向，创新方法的教学与应用或是培养学生跨学科创新能力的重要路径。

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收稿日期 2023-02-15責任编辑 刘选

Evaluation of Interdisciplinary Innovation Ability Based on TRIZ： Test Compilation and Demonstration

ZHONG Baichang， GONG Jiaxin

Abstract： Innovative ability is the key literacy that talents should possess in the new era， which would be cultivated well via interdisciplinary education. How to evaluate studentsinterdisciplinary innovation ability scientifically should be addressed urgently. Due to the complexity of the evaluation of innovation ability， the evaluation of interdisciplinary innovation ability has been limited to studentsself-evaluation or work evaluation for a long time， with few objective， quantitative and efficient evaluation tools. TRIZ theory， the Golden Touch， is closely related to innovation ability and interdisciplinary education， and can provide theoretical perspective and methodical guidance for the evaluation of interdisciplinary innovation ability. Therefore， combined with the evaluation index system of interdisciplinary innovation ability constructed in previous studies， a set of interdisciplinary innovation ability test is designed and developed by means of two innovation tools including “invention principle” and “ideal final result” derived from TRIZ to evaluate students innovative thinking， innovative learning and innovative skills. With 47 college students as participants， both quantitative data and qualitative analysis show that this set of test has good performance in a group of quality indicators such as difficulty， differentiation， reliability and validity， which meets the requirements of interdisciplinary innovation ability evaluation and has high application value. In the future， on the one hand， intelligent evaluation can be administrated with artificial intelligence and other technologies to make up for the limitations of paper-and-pencil testing and manual scoring. On the other hand， attention should be paid to the teaching and application of innovative methods in order to train students interdisciplinary innovation ability.

Keywords： TRIZ; Interdisciplinary Education; Innovation Ability Evaluation; Test Compilation； Test Quality Evaluation