基于TRIZ理論的本科畢業設計學生創新能力培養

摘要 畢業設計是學生在校期間進行綜合能力培養的重要教學環節，將TRIZ理論引入畢業設計將有利于激發學生創新的主動性和挖掘其創造潛力。本文通過分析TRIZ理論、本科畢業設計和創新能力培養之間的關系，重點研究了如何應用TRIZ理論在本科畢業設計選題、原理方案設計、畢業設計和專利申報等過程達到在畢業設計階段培養學生創新能力的目的。

關鍵詞 TRIZ理論 本科畢業設計 學生創新能力培養

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

Students' Innovation Ability Training in the Graduation Design

of Undergraduate Based on TRIZ Theory

JIA Qiuhong， LIAO Linqing， XIAO Yan， QU Xiang

(Chongqing University of Technology， Chongqing 400054)

AbstractThe graduation design of undergraduate is one of the important parts comprehensive ability training during the university. It will be propitious to arouse students' innovative initiative and excavates its creative potential using the TRIZ theory in the graduation design of undergraduate. It focuses on how to apply TRIZ theory to achieve cultivate the innovation ability in graduation design topic， principle project design， graduation design and Patent declaration by analyzing the relations among TRIZ theory， the graduation design of undergraduate and innovation ability training.

Key wordsTRIZ theory; the graduation design of undergraduate; students' innovation ability training

0 前言

畢業設計是學生在大學期間的最后一個實踐性教學環節，是人才培養過程中的一個重要階段，是影響創新性人才培養的最重要的環節之一。是否把培養學生創新能力作為整個畢業設計(論文)的核心和重點，是關系到畢業設計(論文)工作質量、效果的關鍵性因素。①國內各高校機械類學生很少自己進行畢業選題，很多為往屆學生做過的設計、研究或實驗或者指導老師指定題目學生做，缺乏相應的創新意識培養和訓練，造成目前本科畢業設計（論文）缺乏一定的創新性，不利于大學生創新能力的培養。TRIZ作為一種不斷發展的創新理論，具有普遍性、實用性和可操作性，越來越多地受到世界各國學術界的重視，并且在許多領域中發揮著重要作用。②在機械類本科生畢業設計環節中引入TRIZ理論，進行以培養創新人才為目標的教學改革探索與實踐活動，為高校學生畢業設計活動提供一定的參考。

1 TRIZ理論介紹

TRIZ的涵義最初來源于俄文 ，首字母的縮寫為3，其英文全稱是Theory of the Solution of Inventive Problems（發明問題解決理論），縮寫為“TRIZ”或“TIPS”。它由前蘇聯著名發明家G.S.Altshuller及其同事提出，目的是找出人類在發明創造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則。③④TRIZ理論作為一個創新能力培養體系理論，是由解決技術問題和實現創新開發的各種方法、算法組成的綜合理論體系。創新從通俗的意義上講是創造性地發現問題并解決問題的過程，而TRIZ理論的強大作用在于提供了系統的理論和方法工具。

2 TRIZ理論與大學生創新能力培養的關系

TRIZ 理論在創新能力培養的實踐證明，創新能力是人的一種潛能，是人人都具有的一種能力，這種能力可以經過一定的學習和訓練得到激發和提升。與其他活動一樣，創新也具有自身一套內在的規律和方法。熟知和掌握創新規律與原理對于提升創新水平和效率都具有重要的價值。TRIZ理論不僅為發明創造提供了一種行之有效的工具和方法，更重要的是TRIZ通過遵循創新活動產生的客觀規律，為創新思維產生的主體(人)規劃一種有利于創新的重要素質和工作方法，學習和領悟這種方法將對培養大學生的創新能力具有重要意義。在機械類本科畢業設計指導中引入TRIZ理論，進行人才創新能力的培養讓學生相互啟發，激發他們的聯想思維、想象思維、靈感思維和發散思維，激活他們的創新意識，進而得到創新的成果。

畢業設計(論文)具有綜合性、復雜性、創新性的特質，它是一種研究性的學習，是正式進入設計領域的開始，又是大學生參加工作前的預研性準備，它在學生創新思維和創新能力的培養方面具有得天獨厚的條件和優勢。沒有哪門課程或環節能如此全面的訓練學生各種能力、強化素質教育的要求和目的。畢業設計(論文)教學的個案性、獨立性、創造性為培養學生創新能力提供了充分條件和時空基礎，最容易實施個性培養和創新教育，而創新設計也為畢業設計注入了新的活力。

畢業設計作為本科階段的最后一個綜合性教學環節，為培養學生創新能力提供了充分條件和施展空間，而TRIZ理論為學生進行發明創造提供了一種行之有效的工具和方法，能夠激發學生的創造力，解決技術問題和實現創新開發。因此TRIZ理論的引入使學生創新能力的培養有規律可循，對于已知和未知的技術沖突能夠進行合理的解決。

3 本科畢業設計中運用TRIZ理論培養創新能力

3.1 選題、文獻調研、開題報告階段

首先TRIZ理論中強調的創新思維方法和問題分析方法是：遇到一個問題先吃透問題，層層分解，準確選取最后要攻的矛盾點。TRIZ理論認為，一個創新問題解決的困難程度取決于對該問題的描述和標準化程度，描述得越清楚，問題的標準化程度越高，問題就越容易解決。通過對TRIZ理論的運用，創新問題求解的過程是對問題不斷地描述，不斷地標準化的過程。在這一過程中，初始問題最根本的矛盾被清晰地顯現出來，有利于選題。通過TRIZ理論的技術系統進化理論分析課題研究對象的發展階段，明確創新研究方向。

其次，在文獻調研和開題報告階段，應注意以學生為主體，培養學生文獻查閱和整理分析的能力。學生通過查閱科技文獻資料，對選定設計題目進行功能分析（總功能分析），即從對設計題目的機械結構的思考轉化為對它的功能思考，從而做到不受現有結構的束縛。⑤⑥對于學生提出新的發現和想法，指導教師應積極幫助其進行梳理和分析，以便確定方法的合理性和可行性。學生在這種反復閱讀、思考、提問、交流的過程中，才能逐漸形成創新思路和能力，明確設計任務-設計技術系統原形，在此基礎上順利完成開題報告工作。

3.2 原理方案設計階段

基于TRIZ理論，組織和挖掘設計題目緊密相關的各種數據庫和專利庫，解決發明創新相關的各種知識，通過創新原理模塊，針對設計目的，利用程序的控制及聯接功能將一個或多個原理組合，提出多個不同的原理設計方案，引導創造性思維的發散方向，促使創新思維不斷涌現，加速高質量發散思維的產生。對于技術系統的多個原理方案進行評價與決策，確定最佳原理方案。

3.3 畢業設計過程中以學生為主體，培養學生創新能力

在畢業設計過程中應充分發揮學生的主觀能動性，使學生逐步完善創新思路，培養創新能力。學生根據確定的最佳原理方案，利用TRIZ理論物質-場分析方法建立技術系統的功能模型，快速確認其核心問題，根據39個參數構成的矛盾矩陣發現矛盾所在。但培養學生創新能力的關鍵在于發現矛盾后如何激發其進行創新的主動性，而TRIZ理論的40項創新原則提供了一種學生進行主動創新的思路，它根據發現的各個矛盾分別給出了幾項創新原則。學生只需看清矛盾，直接選用相關原則就可找到解決問題的辦法，從而達到學生主動創新的能力。

3.4 成果總結，進行專利申報

專利申報工作是學生對于畢業設計中創新成果的體現，讓學生在學習中擁有成就感，有利于樹立學生在今后工作中主動創新的信心。

4 結論

通過將TRIZ應用于本科畢業設計指導工作得出如下結論：在畢業設計選題過程中利于學生對初始問題根本矛盾的清晰化；在原理方案設計階段便于學生克服定勢思維，促使創新性發散思維，培養學生的創意識；在畢業設計過程中能夠激發學生進行創新活動的主動性，挖掘學生的創造潛力；能夠樹立學生進行主動創新的信心。

重慶理工大學高等教育研究項目2009008

注釋

①祝海林.提高工科學生畢業設計質量的幾點思考[J].湖北工程學院學報，2001.11(2):90-94.

②陶國彬，付光杰，姚建紅等.TRIZ理論對于本科畢業設計支持的研究[J].高等教育與學術研究，2010(8):79-83.

③鄭稱德.TRIZ的產生及其理論體系—TRIZ創造性問題解決理論[J].科學進步與對策，2002(1):112-114.

④童亞拉，陳益，別業廣.基于TRIZ 理論的創新人才培養探析[J].計算機時代，2009(12):67-69.

⑤廖林清等.機械設計方法學(修訂版)[M].重慶:重慶大學出版社，2003.

⑥廖林清等.現代設計法[M].重慶:重慶大學出版社，2004.