基于TRIZ理论的创新人才培养探析

摘要：以“计算机网络”这一课程教学为典型案例，探讨了TRIZ理论应用于创新人才培养的可行性与重要意义。

关键词：创新；人才培养；TRIZ理论；计算机网络

0　引言

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。面对当前国际金融危机带来的大学生就业困难的挑战，为了提高大学生的就业能力，如何高速、高质量地培养学生的工程意识、技术应用能力、职业适应能力、社会适应能力、创新意识和科技创新能力，使之既具备专业知识，又具有较强的实践动手能力、职业适应能力和科技创新能力，成为我国高等教育界研究的一项重要内容。

创新来源于创新能力和创新思维，它反映了事物本质属性和内、外在联系，是一种新颖的、广义模式的、可物化的心理活动，可通俗理解为人们从事创新时头脑中发生的思维活动，具有主动性、目的性、预见性、求异性、发散性、独创性、突变性等特征。创新教育是以培养人的创新精神和创造能力为基本价值取向的教育，是素质教育的一项重要内容，同时也是实现素质教育的基本途径和有效方法。在创新教育过程中，创新能力的培养至关重要。授之鱼、不如授之以渔。在创新能力的培养方面，向学生们传授并使之掌握一套相对系统科学的创新理论，对开拓学生的视野、提高创新能力会大有帮助。

探索提高和培养创新能力的方法的努力从来就没有停止过，并已取得了许多可喜的成果，如头脑风暴法、6-3-5法、奥斯本检核表法等。但这些方法在实际表现中并没有预期的好，其主要原因是人们在发明创新中所使用的手段大多是手工的、无正式方法的、不协调的，虽然这些手段可有效地借用跨专业的知识、思维导向和集体智慧，但实质只是一种最好的试错法，所提供的管理模式也不能确保成功，所产生的效果不可避免地要受到团队成员个性和环境的影响。人们在寻找一种更加有效的创新方法，即当人们进行发明创造、解决技术难题时，只需遵循一定的科学方法和法则，就能迅速实现新的发明创造或解决技术。在这种背景下，创新原理系统体系――TRIZ理论应运而生。

1　TRIZ理论的基本概念与基本观点

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)由前苏联著名发明家G.S.Altshuller及其同事提出，目的是找出人类在发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。他们研究分析了世界近250万件高水平的发明专利，综合了多学科领域的原理和法则后，建立起TRIZ理论体系，发现了其中一条重要规律：将已有解决方法建立知识库，问题可通过选择类似的方法得到解决(类推)；而对于一些从未遇到过的问题(创新性问题)，也可以从现有专利中总结出设计的基本原则、方法和模式，通过应用这些方法和原则加以解决，同时反过来又可扩展类似问题的知识库。综合运用这些规律，可大大加快人们创造发明的进程，还能得到高质量的创新产品。

TRIZ理论的基本概念有两个：技术矛盾和物理矛盾。所谓技术矛盾是指在一个技术系统中，当一个参数被优化时，另一个参数就会变差，例如计算机网络的可靠性与有效性这两个参数，当信息传输所占用的有效资源减少(有效性提高)时接收信息的正确率(网络的可靠性)会降低。物理矛盾则是指同一个参数的两个互相对立的特性，如温度的冷与热，几何尺寸的长与短，计算机指令的定长格式与非定长格式。

运用TRIZ理论进行发明创新的关键是找出矛盾，分析矛盾是技术矛盾还是物理矛盾，然后利用不同的TRIZ工具，通过类比思考的方式，找到解决矛盾的思路。技术进化的过程就是不断解决矛盾的过程。

TRIZ理论提出了求解创新问题的工具和方法：

(1)矛盾矩阵和40项创新原则。Altshuller从4万个发明专利中发现只有39个参数可以形成技术矛盾，将它们置于一张表的行和列中构成39×39的矛盾矩阵；并总结了40项创新原则，对每个矛盾分别给出了几项创新原则。研究人员只需根据矛盾直接选用相关原则就可找到解决问题的办法。对物理矛盾，TRIZ通过分隔矛盾加以解决。主要分隔原则包括空间分隔、时间分隔、部分与整体分隔、按条件分隔。

(2)物质场分析与76项标准解决方法。物质场分析是TRIZ对与现有技术系统相关问题建立模式的重要工具。技术系统中的最小单元由两个元素及元素问传递的能量组成，可执行一个功能(功能被定义为两个物质(元素)与作用于它们中的场(能量)之间的相互作用)。为了快速构造物质场模式并解决基于技术系统演化模式的标准问题，TRIZ提供了76个标准建模和解决方法。

(3)ARIZ算法与求解问题步骤。在TRIZ理论中，通过解决创造性问题的算法ARIZ逐步实现问题过程化求解。问题求解包括9个步骤：①分析问题；②分析问题的模型；③描述理想的最终结果；④利用外部物质和场外资源；⑤利用知识库解决物理冲突；⑥如果问题没有得到解决，改变或重新描述问题；⑦分析消除物理冲突的方法；⑧将所求出的原理解具体化；⑨分析全过程的合理性。

2　TRIZ理论对创新活动的支持

创新思维能力的培养与提高是一个漫长的过程，这决定了创造教育是一个由浅入深的实施过程，不能一蹴而就。在传统的创新技术法中，试错法效率低下，而且浪费惊人，其它如联想类推法、反向探求法、组合创新法、知识链接法等过于依赖人的悟性、灵感或个体的心智经验，具有很大的随机性和偶然性，可操作性不强，常人不易获得成功。与以往的传统创新技法相比，TRIZ理论是一种迥然不同的创新方法论，它把创新提升到了方法学的高度，在创新者寻找解决方案的过程中引导他们的思维，寻求简单有效的解决方案，尽快、尽早地剔除复杂而效率不高的解决方案，从而找出更高效的解决途径。因此，TRIZ理论不仅为发明创造提供了一种行之有效的工具和方法，更重要的是TRIZ遵循创新活动的客观规律，为创新思维产生的主体(人)规划一种有利于创新的重要素质和工作方法。学习和领悟这种方法对创新能力培养具有重要意义。

TRIZ理论对创新活动的支持主要体现在：引导设计人员进行创新思维、促使设计人员进行创新思维、帮助设计人员进行创新思维。

TRIZ理论具有以下几个特点：

第一，广泛的适用性。TRIZ理论具有普遍性的创新方法和规律，可广泛应用到多个技术领域。

第二，通用、统一的求解参数。TRIZ理论通过矛盾矩阵对不同问题中所包含的各种矛盾进行统一、明确的描述，在矩阵的每一个节点上找到与该对矛盾相对应的创新原理，然后应用40条创新原理来启发人们寻找解决方案。

第三，规范、科学的创新步骤。TRIZ创新原理提供了统一的创新步骤和思路，即将特殊问题归结为TRIZ的一般性问题，然后应用TRIZ带有普遍性的创新理论和算法寻求标准解法，并在此基础上演绎形成初始问题的具体解。

TRIZ理论已经在欧美和亚洲发达国家、地区的企业得到