序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇triz理論論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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1.1triz自服務(wù)原理多用性原理

為避免閉合過程中出現(xiàn)劇烈的碰撞而造成門體破壞,閉門裝置還應(yīng)當(dāng)具有控速功能。在進(jìn)行創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)時(shí),將這樣的功能也整合到閉門裝置中,以增加閉門裝置的實(shí)用性。設(shè)計(jì)開發(fā)的這款關(guān)門裝置將開門時(shí)的能量收集在能量收集模塊中,待關(guān)門時(shí)能將存儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)換得到的加速度轉(zhuǎn)變?yōu)閯蛩?從而完成自動(dòng)平穩(wěn)關(guān)門動(dòng)作。它能夠幫助用戶快速自動(dòng)關(guān)門,在門自動(dòng)回彈的過程中達(dá)到勻速效果,減小對(duì)門體及門邊框之間的沖擊力,同時(shí)也避免因?yàn)橥涥P(guān)門而造成的安全隱患或能源浪費(fèi),應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。

1.2TRIZ發(fā)明創(chuàng)新理論最終理想解

為確立安全節(jié)能閉門裝置的最佳設(shè)計(jì)方案,對(duì)TRIZ閉門裝置的理想解進(jìn)行了整理,得出了最終理想解分析表。每一個(gè)關(guān)門過程都必然先有一個(gè)開門過程,為利用開門這部分的能量來實(shí)現(xiàn)關(guān)門目的,將其開門時(shí)的能量?jī)?chǔ)存起來,在沒有額外能量消耗的情況下,利用其自身存儲(chǔ)能量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉門的目的,做到低碳節(jié)能。

2TRIZ解決方案

閉門裝置的減速模塊是保證實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)門的核心構(gòu)件,對(duì)其進(jìn)行改良和優(yōu)化有助于提升閉門裝置的整體性能。在前期的TRIZ分析基礎(chǔ)上,提出了三種閉門裝置設(shè)計(jì)解決方案。

2.1方案一

將門板與門框之間用彈簧連接,開門時(shí)彈簧被拉伸產(chǎn)生的彈性勢(shì)能存儲(chǔ),松手后彈簧收縮門閉合。利用離心原理在減速模塊中的使用重錘,利用其甩出與外壁產(chǎn)生的摩擦力達(dá)到減速的目的,以達(dá)到控制關(guān)門速度的預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。即使用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)摩擦盤高速旋轉(zhuǎn),使重錘依靠重力甩出與外壁摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力從而控制速度。

2.2方案二

為了獲得勻速關(guān)門效果,在方案一的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。將開門過程中剩余能量?jī)?chǔ)蓄在閉門裝置中的彈簧內(nèi),手離開門后彈簧開始釋放能量,彈簧伸長(zhǎng)帶動(dòng)齒條移動(dòng),移動(dòng)的齒條撥動(dòng)主齒輪讓主齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過高傳動(dòng)比的齒輪組帶動(dòng)摩擦盤高速旋轉(zhuǎn),最后高速轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦盤將內(nèi)部的重錘甩出,并與外壁相互摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力從而控制門閉合的速度。3.3方案三方案二中提到的摩擦盤和其轉(zhuǎn)軸是完全固定的,因而不論開門還是關(guān)門都會(huì)帶動(dòng)摩擦盤轉(zhuǎn)動(dòng),這樣會(huì)導(dǎo)致開門比較費(fèi)力,浪費(fèi)能量,為解決這一弊端添加棘輪機(jī)構(gòu),將摩擦盤和棘輪機(jī)構(gòu)外圈固定在一起,轉(zhuǎn)軸與棘輪內(nèi)圈相對(duì)固定,因棘輪具有單向轉(zhuǎn)動(dòng)特性,所以開門時(shí)棘輪外圈不轉(zhuǎn)動(dòng),只有關(guān)門時(shí)棘輪機(jī)構(gòu)才鎖死帶動(dòng)摩擦盤高速轉(zhuǎn)動(dòng),借助產(chǎn)生的摩擦制動(dòng)力達(dá)到減速效果。運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新理論,研究分析得到三種閉門裝置設(shè)計(jì)方案,最終確定方案三為閉門裝置的最佳創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。

3TRIZ創(chuàng)新設(shè)計(jì)總結(jié)

3.1方案技術(shù)評(píng)價(jià)

該方案采用成熟穩(wěn)定的齒輪機(jī)構(gòu),使用富有創(chuàng)意的機(jī)械摩擦減速模塊代替易損耗的橡膠密封圈,提升了該閉門裝置的安全技術(shù)指標(biāo),延長(zhǎng)了整個(gè)閉門裝置的使用年限,并且所用材料均為現(xiàn)代工業(yè)大量使用的材料,采購(gòu)便捷,現(xiàn)有加工工藝完全可以滿足技術(shù)要求,本設(shè)計(jì)方案不失為現(xiàn)有閉門裝置的一個(gè)良好的代替方案。

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1. 什么是TRIZ

 TRIZ最初的意思來源于俄文，它的英文全稱是Theory of Inventive Problem Solving，即“發(fā)明問題解決理論”。1946年蘇聯(lián)著名發(fā)明家阿奇舒勒及其合作者通過分析大量專利，總結(jié)提煉出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式及解決各種工程矛盾的創(chuàng)新原理和法則，提出了發(fā)明問題解決理論——TRIZ。TRIZ有兩個(gè)基本的涵義，表面上強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題，特別是解決發(fā)明問題；本質(zhì)上是由解決發(fā)明問題而最終實(shí)現(xiàn)（技術(shù)和管理）創(chuàng)新，因?yàn)榻鉀Q問題就是要實(shí)現(xiàn)發(fā)明的實(shí)用化。

2. TRIZ理論的核心

2.1. TRIZ理論的基本內(nèi)容

 TRIZ的理論體系龐大，包括了諸多內(nèi)容，而且還在不斷發(fā)展完善中。從目前來看，TRIZ的主要內(nèi)容有兩大部分：一是TRIZ的基本理論體系；二是TRIZ理論的解題工具體系。TRIZ理論體系主要可以分為以下6個(gè)主要方面：①創(chuàng)新的思考方法及問題分析手段。通過運(yùn)用TRIZ理論可以系統(tǒng)的分析所需解決的創(chuàng)新問題。在解決復(fù)雜問題的分析時(shí)，包括科問題分析建模方法和物-場(chǎng)分析法，運(yùn)用它可以迅速確認(rèn)核心問題，發(fā)現(xiàn)問題潛在的根本矛盾。②技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則。在分析大量專利的基礎(chǔ)上，針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變的一般規(guī)律， TRIZ理論歸納出8個(gè)基本進(jìn)化法則。我們可以利用這些進(jìn)化法則，分析和確認(rèn)產(chǎn)品目前的技術(shù)狀態(tài)，預(yù)測(cè)產(chǎn)品技術(shù)在未來發(fā)展的趨勢(shì)，從而開發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)品。③技術(shù)矛盾的解決原理。阿奇舒勒指出不同的發(fā)明創(chuàng)造通常遵循共通的規(guī)律。TRIZ理論體系把這些共通的規(guī)律總結(jié)為40個(gè)創(chuàng)新原理。面對(duì)具體的技術(shù)矛盾，可以運(yùn)用這些創(chuàng)新原理、結(jié)合工程實(shí)際得到具體的解決方案。④創(chuàng)新問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。具體問題的物-場(chǎng)模型擁有不同的特征，TRIZ理論中分別對(duì)應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法，其中包含模型的轉(zhuǎn)換、修正、物質(zhì)與場(chǎng)的增添等。⑤發(fā)明問題的解決算法。算法重點(diǎn)針對(duì)情境復(fù)雜的問題和矛盾不明確的技術(shù)系統(tǒng)。算法的一般非計(jì)算性邏輯過程是對(duì)初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題進(jìn)行逐步深入的分析，將問題轉(zhuǎn)化，直至問題得到解決。⑥以化學(xué)、物理、幾何學(xué)等工程學(xué)原理為基礎(chǔ)而構(gòu)建的知識(shí)庫(kù)。

2.2. 技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化論

 阿奇舒勒技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論中認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化不是隨機(jī)的，而是遵循著一定的客觀進(jìn)化模型，所有的系統(tǒng)都趨向“最終理想化”進(jìn)化。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論包括主八個(gè)進(jìn)化法則，運(yùn)用這些法則可以解決技術(shù)難題，預(yù)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)還可以產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決。技術(shù)系統(tǒng)法則包括：1）向微觀級(jí)和增加場(chǎng)應(yīng)用的進(jìn)化法則；2）增加集成度再進(jìn)行簡(jiǎn)化法則；3）減少人工介入的進(jìn)化法則；4）動(dòng)態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；5）提高理想度法則；6）子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；7）技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；8）子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則。

2.3. TRIZ解決發(fā)明技術(shù)問題的方法

    如何應(yīng)用TRIZ理論解決問題呢？首先，要對(duì)一個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行細(xì)致地分析和準(zhǔn)確地定義；然后，依照TRIZ理論提供的方法，把需要解決的實(shí)際問題歸納為一個(gè)類似的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問題模型；接著，針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)問題模型，應(yīng)用TRIZ理論已終結(jié)、歸納出的類似的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，找到對(duì)應(yīng)的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)解決方案模型；最后，將這些類似的解決方案模型，應(yīng)用到具體的問題中，演繹得到問題的最終解決方法。

 TRIZ理論將能夠運(yùn)行某個(gè)功能的事物定義成為技術(shù)系統(tǒng)。如果一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其表現(xiàn)形式通常有許多，解決問題的方式也有很多，關(guān)鍵是要區(qū)分技術(shù)系統(tǒng)的問題屬性和產(chǎn)生問題的根源。根據(jù)問題所表現(xiàn)出來的參數(shù)屬性、結(jié)構(gòu)屬性和資源屬性，TRIZ的問題模型共有4種形式：技術(shù)矛盾、物理矛盾、物-場(chǎng)模型、HOW TO模型。與之相對(duì)也，TRIZ的工具也有4中：矛盾矩陣、分離原理、知識(shí)庫(kù)與效應(yīng)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)。

1) 創(chuàng)新原理和技術(shù)矛盾

    在TRIZ理論中技術(shù)矛盾是技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)或特性得到改善的同時(shí)，導(dǎo)致另一個(gè)參數(shù)或特性發(fā)生惡化而產(chǎn)生的矛盾。TRIZ理論將導(dǎo)致技術(shù)矛盾的因素總結(jié)為39個(gè)通用工程參數(shù)，建立了矛盾矩陣表，提供了40個(gè)解決技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理。矛盾矩陣是40x40的矩陣，矩陣的第一行表示39個(gè)需要改進(jìn)的技術(shù)參數(shù)，第一列表示39個(gè)引起惡化的技術(shù)參數(shù)，行與列的交叉處形成技術(shù)矛盾，并列有解決技術(shù)矛盾所推薦的創(chuàng)新原理序列號(hào)。

2) 物理矛盾和分離原理

    物理矛盾是指對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的同一個(gè)參數(shù)有相互排斥的、甚至截然相反的需求、解決物理矛盾的核心是實(shí)現(xiàn)矛盾雙方的分離。40個(gè)創(chuàng)新原理中的分離原理可以用來解決物理矛盾。分離原理的主要內(nèi)容是將矛盾雙方分離，并將其分別構(gòu)成不同的技術(shù)系統(tǒng)，以系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系代替內(nèi)部聯(lián)系，從而將內(nèi)部矛盾外部轉(zhuǎn)化。

3) 標(biāo)準(zhǔn)解與物-場(chǎng)模型

      TRIZ理論中擁有最小機(jī)能、可控技術(shù)系統(tǒng)的圖形表現(xiàn)就被稱為物質(zhì)-場(chǎng)模型。物質(zhì)-場(chǎng)分析可以將許多非常復(fù)雜的問題構(gòu)建成和已有的技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)的物質(zhì)-場(chǎng)模型，并從76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中找到最為接近的解決方案，簡(jiǎn)單有序的獲得最終理想解。

4) HOW TO模型與知識(shí)庫(kù)和效應(yīng)庫(kù)

    HOW TO模型指通過構(gòu)建系統(tǒng)的抽象功能模型，明確系統(tǒng)所處的生命周期階段、組成部分及相互作用，用功能模型全面的描述和理解系統(tǒng)。HOW TO模型的解法是查詢知識(shí)庫(kù)與科學(xué)原理效應(yīng)庫(kù)。效應(yīng)是各領(lǐng)域的定律，它涵蓋了多學(xué)科領(lǐng)域的原理。TRIZ通過對(duì)專利技術(shù)的研究分析，按照從技術(shù)到實(shí)現(xiàn)的原則，收集了1400多種效應(yīng)。

5) ARIZ——發(fā)明問題解決算法

    ARIZ（Algorithm for Inventive Problem Solving）被稱為發(fā)明問題解決算法，它是解決發(fā)明問題的完整算法。在解決一些復(fù)雜問題時(shí)，由于不能分析出明顯的矛盾，無法直接依靠矛盾矩陣和物質(zhì)-場(chǎng)分析解決。ARIZ提供了獨(dú)特的算法步驟，將復(fù)雜、模糊不清的問題情境轉(zhuǎn)化為明確的發(fā)明問題。運(yùn)用ARIZ提供的步驟流程，初始問題最根本的 沖突被清楚地顯示出來，是否能夠求解非常清晰。

3. 傳統(tǒng)創(chuàng)新方法與TRIZ的比較

 傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法例如頭腦風(fēng)暴法，它們拋開了不同領(lǐng)域中的基本知識(shí)，具有形式化的傾向，這使得在實(shí)際運(yùn)用中會(huì)受到使用者經(jīng)驗(yàn)、技巧和知識(shí)積累水平的限制。傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法過分依賴于非邏輯思維，其實(shí)際效果存在很大波動(dòng)，具有較大的培訓(xùn)難度，這不利于在大范圍中進(jìn)行推廣。由于這些限制使得運(yùn)用傳統(tǒng)方法解決創(chuàng)新問題時(shí)效率較低，而在面對(duì)較高級(jí)別發(fā)明問題時(shí)，也往往也無法使用傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法。

    與傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法相比，TRIZ理論具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。它成功的為創(chuàng)新工作者揭示了創(chuàng)新發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律及原理，幫助我們快速的確認(rèn)并解決系統(tǒng)中存在的矛盾。同時(shí)它是以技術(shù)發(fā)展進(jìn)化規(guī)律為基礎(chǔ)來研究整個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展過程，因此，運(yùn)用TRIZ理論可大大的加快發(fā)明創(chuàng)造的速度，并提升產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。TRIZ理論為解決創(chuàng)新性問題、創(chuàng)新性矛盾提供更好的創(chuàng)意和更合理的結(jié)局方案。它幫助我們打破思維定勢(shì)，激發(fā)創(chuàng)新思維，讓我們可以從更廣的視角看待問題。

4. 總結(jié)

 21世紀(jì)以來TRIZ被認(rèn)為是可以幫助人們挖掘和開發(fā)自己創(chuàng)造潛能、全面系統(tǒng)地闡述了發(fā)明創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的理論，它幫助我們對(duì)問題的情境進(jìn)行系統(tǒng)分析，快速地發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，準(zhǔn)確的定義創(chuàng)新性問題和矛盾。TRIZ理論被歐美等地的專家認(rèn)為是“超級(jí)發(fā)明術(shù)”，在國(guó)內(nèi)也有許多企業(yè)及大學(xué)開始重視和應(yīng)用TRIZ理論。

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中圖分類號(hào)：G304 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0068-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.034

1 概述

創(chuàng)新是發(fā)展的動(dòng)力，是世界發(fā)展的潮流。創(chuàng)新在國(guó)家的發(fā)展中起著非常重要的作用。傳統(tǒng)創(chuàng)新方法易于掌握、易于傳播、易于普及，能產(chǎn)生一些創(chuàng)新設(shè)想，但命中率低，速度慢，難以解決復(fù)雜的技術(shù)問題。創(chuàng)新能力都來自于人的潛能，并可以通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練來激發(fā)和提升。創(chuàng)新是有規(guī)律可循的，這些規(guī)律潛藏于解決各種工程技術(shù)問題的過程中，通過長(zhǎng)期實(shí)踐中的觀察、總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律。在這些理論方法中，TRIZ理論體現(xiàn)出其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，TRIZ的作用在各種實(shí)踐中發(fā)揮得越來越明顯。TRIZ可以幫助我們進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新，深入了解問題并獲得解決方案，簡(jiǎn)化系統(tǒng)以及克服心理慣性。

2 TRIZ的發(fā)展

TRIZ即發(fā)明問題解決理論，它是一套技術(shù)創(chuàng)新理論和方法，是一套解決各類工程技術(shù)問題的工具。它的核心在于提供一種有規(guī)律可循的非?？陀^的創(chuàng)新方法。它系統(tǒng)總結(jié)了人類以往在發(fā)明和創(chuàng)新方面的想法，從中提煉出一系列有效的法則，用以指導(dǎo)人們系統(tǒng)、高效地解決未來的問題。TRIZ創(chuàng)新方法源于前蘇聯(lián)，由一位偉大的工程師兼發(fā)明家阿奇舒勒和他的同事們創(chuàng)立的，他們分析歸納總結(jié)全世界250多萬份高水平專利成果后，在1946年總結(jié)出一套理論。根據(jù)創(chuàng)新程度的不同，將這些專利技術(shù)解決方法分為5個(gè)“創(chuàng)新等級(jí)”。

TRIZ自創(chuàng)立以來，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：第一個(gè)階段為創(chuàng)立階段。這個(gè)時(shí)期主要?jiǎng)?chuàng)新和完善了TRIZ體系，并在蘇聯(lián)少量應(yīng)用。但因?yàn)樘K聯(lián)封鎖這個(gè)理論，外界很少有人知道。這個(gè)時(shí)期形成的主要理論有40個(gè)發(fā)明原理、發(fā)明問題解決算法（ARIZ）、最終理想解、科學(xué)效應(yīng)庫(kù)、物-場(chǎng)模型、標(biāo)準(zhǔn)解和進(jìn)化法則等；第二個(gè)階段為傳播階段。蘇聯(lián)解體后，大量的科學(xué)家移民到了美國(guó)、歐洲、亞洲，創(chuàng)辦了一系列的公司，開發(fā)基于TRIZ理論的軟件系統(tǒng)，并為一些公司提供咨詢服務(wù)。這時(shí)，其他國(guó)家的工程師們才開始了解這個(gè)理論。少量公司在這個(gè)時(shí)候開始引入TRIZ理論，如1995年開始的寶潔公司和1998年開始的三星公司；第三個(gè)階段為應(yīng)用階段。從2005年開始更多世界知名大公司開始引入TRIZ理論，并開始在內(nèi)部推廣，如通用電氣公司、西門子公司、飛利浦公司、因特爾公司等。中國(guó)的企業(yè)，特別是一些國(guó)有大型企業(yè)也開始利用TRIZ來培訓(xùn)員工，解決難題。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，TRIZ已進(jìn)入成熟期，TRIZ理論已經(jīng)被全世界接受、應(yīng)用。西方發(fā)歐國(guó)家在TRIZ領(lǐng)域的理論、技術(shù)和應(yīng)用研究都處于世界領(lǐng)先水平。我國(guó)引入TRIZ理論比較晚，但最近幾年其理論受到了學(xué)術(shù)界的重視和政府的高度關(guān)注，現(xiàn)正被越來越深入地推廣和應(yīng)用。

3 TRIZ理論思維方法

TRIZ理論創(chuàng)新思維方法有多屏幕法、STC算子法、RTC算子法、金魚法、小矮人法等。

多屏幕法從兩個(gè)維度進(jìn)行發(fā)散思維：（1）從構(gòu)成層面發(fā)散，考慮了當(dāng)前系統(tǒng)、超系統(tǒng)及其子系y；（2）從時(shí)間層面發(fā)散，將其分為過去、現(xiàn)在和將來三種狀態(tài)。即按時(shí)間與構(gòu)成兩種不同的維度對(duì)現(xiàn)有問題的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行全面思考與分析，從而找到解決的思路。

STC算子法即尺寸Size-時(shí)間Time-成本Cost分析法，它從三個(gè)不同維度對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行從零到無窮大的發(fā)散思維。RTC算子法即將STC中的尺寸換成資源（Resource）。

金魚法求解問題，首先將問題分解成現(xiàn)實(shí)部分和不現(xiàn)實(shí)部分，利用系統(tǒng)資源，找出可以將幻想變成現(xiàn)實(shí)的條件。它是一個(gè)反復(fù)迭代分解的過程。它的反復(fù)迭代區(qū)分現(xiàn)實(shí)和幻想兩部分，并集中求解幻想部分的問題，其中幻想部分方案求解可以結(jié)合多屏幕法獲得可利用資源。金魚法還有一個(gè)思路是針對(duì)問題產(chǎn)生的思路，將這些思路區(qū)分為現(xiàn)實(shí)方案和不現(xiàn)實(shí)方案，而后集中對(duì)不現(xiàn)實(shí)方案進(jìn)行求解，從而獲得解決方案。

小矮人法是將系統(tǒng)功能、部件用不同的小矮人來替代，通過對(duì)小矮人群的重組、位置改變等實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的解決方案。

TRIZ中技術(shù)系統(tǒng)的理想化水平與有用功能之和成正比，與有害功能之和成反比。理想度可以對(duì)創(chuàng)新思維方案、技術(shù)系統(tǒng)解決方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后選擇理想度高的方案進(jìn)行實(shí)施。要提高創(chuàng)新思維方案和技術(shù)系統(tǒng)解決方案的理想度可以增加有用功能或減少有害功能，也可對(duì)方案各個(gè)層面進(jìn)行各層次分析，進(jìn)而獲得理想解。

4 TRIZ解決問題的方法

TRIZ理論具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，可廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它可以擴(kuò)展人的創(chuàng)新性思維，從而尋求解決問題的辦法，為不同行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新問題提供啟發(fā)和參考建議。用TRIZ解決問題，首先要把問題轉(zhuǎn)換為問題的模型，然后從TRIZ解決問題的工具中找到解決問題的模型。TRIZ理論在解決技術(shù)問題時(shí)主要用技術(shù)進(jìn)化工具、矛盾矩陣工具、物-場(chǎng)分析工具和科學(xué)效應(yīng)庫(kù)工具。

4.1 技術(shù)進(jìn)化工具

技術(shù)進(jìn)化工具是TRIZ理論核心內(nèi)容之一，它表明技術(shù)處于進(jìn)化過程中并且有規(guī)律可循，可預(yù)測(cè)。技術(shù)進(jìn)化規(guī)律包括S曲線和進(jìn)化法則。其中進(jìn)化法則包括完備性法則、能量傳遞法則、協(xié)調(diào)性法則、提高理想度法則、動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則、向微觀級(jí)進(jìn)化法則、向超系統(tǒng)躍遷法則。S曲線：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化過程分為嬰兒期、成長(zhǎng)期、成熟期、衰退期，提高理想度法則貫穿技術(shù)系統(tǒng)的全生命周期。對(duì)于待解決技術(shù)系統(tǒng)，根據(jù)S形進(jìn)化曲線原理分析技術(shù)系統(tǒng)所處階段，而后依次用進(jìn)化法則，最后獲得建議方案，并結(jié)合實(shí)際技術(shù)系統(tǒng)，建立解決方案。技術(shù)進(jìn)化工具應(yīng)用過程體現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)由量變到質(zhì)變，技術(shù)進(jìn)化工具有時(shí)只需根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用一個(gè)或者幾個(gè)即可建立解決方案。

4.2 矛盾矩陣工具

TRIZ研究的沖突是技術(shù)沖突和物理沖突。技術(shù)沖突是指一個(gè)系統(tǒng)在某方面得到改善的同時(shí)，另一方面被削弱。運(yùn)用矛盾矩陣中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)找到對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理可以解決技術(shù)沖突。物理沖突是因?yàn)樽非髮?duì)立的結(jié)果而引發(fā)的。對(duì)此，物理矛盾一般是通過分離的方法，獲得兩個(gè)相反的解決方案。分離的方法很多，有空間分離、時(shí)間分離、系統(tǒng)級(jí)別分離、條件分離、范圍分離等。

TRIZ有助于我們思考方案，尋找和創(chuàng)建能夠滿足既定需要的系統(tǒng)。在這過程中，我們遇到的一切物理矛盾都可以從40個(gè)發(fā)明原理中找到答案。發(fā)明原理構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的清單，從中可以得到基于不同情形和時(shí)間的解決方案，幫助我們創(chuàng)建所需要的系統(tǒng)。

4.3 物場(chǎng)分析

阿奇舒勒創(chuàng)建了一套精準(zhǔn)的體系歸納系統(tǒng)中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案稱為物場(chǎng)分析。物場(chǎng)分析原理認(rèn)為，功能都由兩種物質(zhì)和一種場(chǎng)這三元素組成。它用三角形模式來解讀每個(gè)問題的功能，在此模型中下面兩個(gè)元素代表兩種物質(zhì)，用S表示；上面一個(gè)元素表示場(chǎng)，用F表示。場(chǎng)表示物質(zhì)之間相互作用。復(fù)雜的系統(tǒng)經(jīng)過分解，可運(yùn)用多個(gè)組合三角形模型表示。

一種物質(zhì)作用于另一種物質(zhì)便可以提供某種功能。功能可能有利，也可能有害；可能是完美的，也可能有不足之處。物場(chǎng)模型聚焦于功能分析，把功能做正確，在解決問題時(shí)提升系統(tǒng)理想度。通過三角形功能建模，能以圖示的方式表明功能形成過程中存在的問題。

4.4 科學(xué)效應(yīng)庫(kù)工具

效應(yīng)指應(yīng)用本領(lǐng)域，特別是其他領(lǐng)域的有關(guān)定律，解決設(shè)計(jì)中的問題。效應(yīng)是特定條件下，在技術(shù)系統(tǒng)中實(shí)施自然規(guī)律的結(jié)果，是場(chǎng)與物質(zhì)之間的互動(dòng)結(jié)果。效應(yīng)也能看作是一種功能，它是物質(zhì)、場(chǎng)或兩種的組合，將輸入作用轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧妮敵鲎饔谩Ｍㄟ^選擇不同的效應(yīng)、物質(zhì)參數(shù)，可以控制效應(yīng)的轉(zhuǎn)換效果。

科學(xué)效應(yīng)庫(kù)是將物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)和幾何效應(yīng)等集合起來組成一個(gè)知識(shí)庫(kù)。利用科學(xué)效應(yīng)庫(kù)有利于突破設(shè)計(jì)人員只是對(duì)其專業(yè)知識(shí)熟悉的局限性，發(fā)散思維從其他領(lǐng)域找問題的解?？茖W(xué)效應(yīng)庫(kù)解決問題的流程為：第一，分析待解決的問題，確定解決此問題能實(shí)現(xiàn)的功能；第二，根據(jù)功能確定與此功能相對(duì)應(yīng)的代碼；第三，確定與功能代碼相應(yīng)的科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象；第四，查找優(yōu)選出來的每個(gè)科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象的詳細(xì)解釋，并應(yīng)用于此問題的求解，形成解決方案。

4.5 ARIZ算法

ARIZ是一個(gè)分步解決問題的過程，每個(gè)步驟都有相適應(yīng)的工具。ARIZ由五個(gè)步驟構(gòu)成，分別是：定義問題；揭示系統(tǒng)矛盾；分析系統(tǒng)矛盾并形成“最小問題”；獵取資源；發(fā)展概念性解決方案。從流程上看ARIZ的工作內(nèi)容主要表現(xiàn)在了解問題和尋找資源方面，只是到了最后一步才轉(zhuǎn)到問題的解決方案上來。但在踐中，使用者隨時(shí)都可以發(fā)現(xiàn)解決問題的想法，尤其在了解問題階段，這些想法可以用來解決問題。

ARIZ適用于解決比較復(fù)雜的問題，它能夠幫助我們一步一步找到解決方案。這種方法涵蓋問題的面很廣，步驟多，比較有效，但是過程較長(zhǎng)，不是一種快速解決問題的方法。ARIZ的作用主要體現(xiàn)在了解問題的性質(zhì)，并找到最好的資源，解決遇到的問題。ARIZ是TRIZ解決問題的主導(dǎo)程序，是一種非常強(qiáng)大和精準(zhǔn)的方法，能指引人們有序地工作，找到最佳的解決問題的方法。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了TRIZ理論發(fā)展及其理論體系，并對(duì)其解決問題的方法進(jìn)行研究，為后續(xù)TRIZ理論在各領(lǐng)域的應(yīng)用提供了參考。遇到問題時(shí)，可以用TRIZ理論去尋找具體的解決方案，TRIZ能使我們?cè)谟龅綇?fù)雜問題時(shí)保持清晰的思路。隨著遇到的問題越來越多，TRIZ理論方法也在不斷完善與發(fā)展，它需要不斷與新技術(shù)、新理論進(jìn)行結(jié)合才能夠適應(yīng)現(xiàn)代的需求。隨著研究的深入，TRIZ還可應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)管理等非技術(shù)領(lǐng)域。

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篇（4）

引言

文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)是一種在經(jīng)濟(jì)全球化背景下產(chǎn)生的以創(chuàng)造力為核心的新興產(chǎn)業(yè)。在國(guó)外，文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)已不再僅僅是一個(gè)理念，而是有著巨大經(jīng)濟(jì)效益的直接現(xiàn)實(shí)。從國(guó)際創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)的發(fā)展來看，英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、丹麥、荷蘭、新加坡等國(guó)都是創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的典范國(guó)家，他們都有自己的發(fā)展特色，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過對(duì)當(dāng)前文化創(chuàng)意的研究，致力于發(fā)展文化創(chuàng)意的產(chǎn)業(yè)鏈條，將文化創(chuàng)意這一創(chuàng)新方案形成一定的規(guī)模效應(yīng)。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)創(chuàng)意文化的發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)悠久的歷史，豐富的文化資源為背景，利用TRIZ理論設(shè)計(jì)一套適合我國(guó)當(dāng)前現(xiàn)狀的文化創(chuàng)意發(fā)展方案。使其既能滿足國(guó)民對(duì)創(chuàng)意文化的基本要求，又能在設(shè)計(jì)自己的創(chuàng)意文化方案時(shí)提供幫助。

1 基于TRIZ理論的文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)結(jié)合技術(shù)研究

1.1 研究概述

通過調(diào)研當(dāng)代中國(guó)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域，得知中國(guó)文化創(chuàng)新領(lǐng)域正處于劣勢(shì)，由于各種原因?qū)е率澜鐚?duì)中國(guó)文化仍存在認(rèn)識(shí)上的偏差，現(xiàn)在的中國(guó)，政治經(jīng)濟(jì)軍事上的強(qiáng)大是必然趨勢(shì)，但文化方面的發(fā)展著實(shí)令人擔(dān)憂。通過結(jié)合TRIZ理論的總結(jié)以及相關(guān)方法，使用九屏幕法（圖1）深入分析中國(guó)古代、近代以及當(dāng)代的文化特點(diǎn)，剖析其存在的優(yōu)勢(shì)。

由九屏幕圖分析是一個(gè)思維發(fā)散的過程，可以看出中國(guó)古代文化創(chuàng)意豐富多彩，例如包含漢字、四大發(fā)明、戲劇以及詩(shī)詞等，而近代現(xiàn)代中國(guó)文化創(chuàng)意有些匱乏，很少再有創(chuàng)新，這也說明中國(guó)的文化創(chuàng)意需要有所革新，以促進(jìn)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

使用生命曲線（如圖2），從九屏幕也可指當(dāng)代中國(guó)文化創(chuàng)意產(chǎn)量基數(shù)小但又增長(zhǎng)緩慢，可以得知當(dāng)下中國(guó)文化創(chuàng)新領(lǐng)域正處于成長(zhǎng)期，具有較大的發(fā)展前景，這也為后期的研究奠定了理論基礎(chǔ)。

每個(gè)國(guó)家都有自己的文化，最重要的是有自己文化的特色，可以將文化創(chuàng)新，加以更廣闊的傳播。類似于TRIZ方法解決工程問題一樣，將一種或幾種創(chuàng)新方法用于解決文化創(chuàng)新領(lǐng)域的相關(guān)問題。首次將文化創(chuàng)新領(lǐng)域和TRIZ創(chuàng)新方法結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的模板化設(shè)計(jì)。

在理論研究的基礎(chǔ)上，使用計(jì)算機(jī)Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)模板的智能化使用，實(shí)現(xiàn)文化創(chuàng)意領(lǐng)域的智能化分析。

1.2 實(shí)現(xiàn)智能分析

實(shí)現(xiàn)中國(guó)文化創(chuàng)新領(lǐng)域的智能化分析平臺(tái)（CCAP），使用分離原理，分成三個(gè)層次，其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示

基礎(chǔ)層是CCAP的基礎(chǔ)，主要包含文化創(chuàng)意相關(guān)案例與TRIZ理論相關(guān)工具以及算法（如40個(gè)發(fā)明原理、技術(shù)矛盾和物理矛盾解決方法、物-場(chǎng)分析法以及ARIZ發(fā)明問題解決算法）等，該層為整個(gè)系統(tǒng)提供了理論依據(jù)，為后期軟件實(shí)現(xiàn)通過算法上的支持。

服務(wù)器層主要是App層的基礎(chǔ)層，為App層提供運(yùn)行的硬件環(huán)境，除硬件服務(wù)器外，該層還提供了軟件服務(wù)器，如使用tomcat以及WebLogic等，實(shí)際才開發(fā)過程中，由于CCAP并發(fā)量并不會(huì)太大，因此采用了開源的tomcat進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

篇（5）

中圖分類號(hào)：G76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）21-0039-03

1 TRIZ理論

TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論（theory of inventive

problem solving）。該理論是由蘇聯(lián)發(fā)明家Altshuller和他的同事們?cè)谘芯苛舜罅康陌l(fā)明專利后，于1946年提出的。它針對(duì)現(xiàn)有問題系統(tǒng)，運(yùn)用TRIZ理論體系中的工具――IFR（Ideal Final Result，最終理想解）、39個(gè)通用參數(shù)和阿奇舒勒矛盾矩陣、40個(gè)發(fā)明原理與物場(chǎng)模型及76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解等方法，使新產(chǎn)品從開發(fā)過程到上市時(shí)間縮短50%；提升60%～70%的新產(chǎn)品開發(fā)效率；增加80%～100%的專利數(shù)量并提高專利的質(zhì)量。目前，隨著TRIZ理論的不斷推廣，其應(yīng)用的范圍從科技型小微企業(yè)管理創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新到機(jī)械制造業(yè)和產(chǎn)品專利規(guī)避等方方面面都得全面使用，證明TRIZ理論的可靠性、可實(shí)施性。

本次研究設(shè)計(jì)對(duì)象屬于一種書架，尤其是指一種適合殘疾人使用的書架。本次設(shè)計(jì)完全基于TRIZ理論的創(chuàng)新思維方法，為特殊人群提供方便?，F(xiàn)有大多數(shù)書架不能滿足殘疾人取書便利快捷的要求，沒有針對(duì)殘疾人這類特殊群體而設(shè)計(jì)的書架。本實(shí)用新型提供一種旋轉(zhuǎn)式殘疾人書架，以解決目前書架不適合殘疾人使用的問題。

2 將TRIZ理論應(yīng)用于書架的整個(gè)設(shè)計(jì)流程

待解決的問題 對(duì)現(xiàn)有的殘疾人書架進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化處理，列舉出當(dāng)前書架存在的問題：

問題一：書架耗能量是否很大？

問題二：如遇突況，書架如何工作？

問題三：書架無法準(zhǔn)確轉(zhuǎn)到指定位置怎么辦？

三軸分析法 通過TRIZ中的三軸分析法分析出當(dāng)前系統(tǒng)存在問題的原因，如圖1所示。

最后確定解決問題的入手點(diǎn)：

入手點(diǎn)一：書架由電動(dòng)機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力后，雖然完成了自動(dòng)化的流程，但是在無人時(shí)也自轉(zhuǎn)而消耗能量，如何實(shí)現(xiàn)有人時(shí)書架轉(zhuǎn)，無人時(shí)書架停止轉(zhuǎn)動(dòng)呢？

入手點(diǎn)二：在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，書架可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是當(dāng)供電設(shè)施不可用時(shí)，即當(dāng)沒有電源時(shí)，書架無法運(yùn)作怎么辦？

入手點(diǎn)三：書架無法準(zhǔn)確轉(zhuǎn)到指定位置怎么辦？

入手點(diǎn)四：每次書架轉(zhuǎn)的時(shí)候都是兩側(cè)書架同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，能否做到當(dāng)書架的哪一側(cè)有人時(shí)，哪一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，無人那一側(cè)不轉(zhuǎn)動(dòng)？

對(duì)系統(tǒng)提出的新要求 按照解決問題的思路，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)提出一個(gè)新的改進(jìn)方向，即對(duì)系統(tǒng)提出新要求：

1）方便殘疾人取書放書的同時(shí)，考慮突況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)也能滿足殘疾人的需求；

2）提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度，盡量少些人工參與的環(huán)節(jié)；

3）盡量節(jié)省能源和成本，系統(tǒng)不宜太過復(fù)雜。

該系統(tǒng)的IFR：以最小的改動(dòng)和成本使書架可自適應(yīng)殘疾人取放書。

該系統(tǒng)的次級(jí)IFR：系統(tǒng)可自主控制開關(guān)裝置，適用性強(qiáng)，節(jié)省能源和成本，且對(duì)于停電問題的出現(xiàn)，可以有替代的裝置出現(xiàn)。

3 基于TRIZ理論的殘疾人旋轉(zhuǎn)書架改進(jìn)方案

針對(duì)入手點(diǎn)一 書架由電動(dòng)機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力后，雖然完成了自動(dòng)化的流程，但是在無人時(shí)也自轉(zhuǎn)消耗能量，如何在有人時(shí)書架轉(zhuǎn)，無人時(shí)書架停止轉(zhuǎn)動(dòng)呢？提取一對(duì)技術(shù)矛盾：改善參數(shù)為自動(dòng)化程度，惡化參數(shù)為能量損失。通過查找矛盾矩陣，對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理為：

23.反饋原理：在系統(tǒng)中引入反饋；

28.機(jī)械系統(tǒng)替代原理：用聲學(xué)系統(tǒng)替代機(jī)械系統(tǒng)。

利用反饋原理形成方案一，如圖2所示；利用機(jī)械系統(tǒng)替代原理形成方案二。

方案一：應(yīng)用反饋原理，將紅外感應(yīng)開關(guān)和電動(dòng)書架旋轉(zhuǎn)開關(guān)相結(jié)合。

方案二：安裝聲控裝置，有聲音時(shí)就接通（電阻變?。?，沒有聲音時(shí)就斷開（電阻變的很大）；再通過電路和芯片做個(gè)延時(shí)，就可以使有聲音時(shí)，電路接通一段時(shí)間。

針對(duì)入手點(diǎn)二 在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)作用下，書架可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是當(dāng)供電設(shè)施不可用時(shí)，即當(dāng)沒有電源時(shí)，書架無法運(yùn)作怎么辦？

提取一對(duì)物理矛盾：改善參數(shù)為操作方便性，惡化參數(shù)也為參座方便性。

運(yùn)用條件分離―時(shí)間分離：

10.預(yù)先作用原理：預(yù)先對(duì)物體施加必要的改變；

11.事先防范原理：采用事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施，補(bǔ)償物體相對(duì)較低的可靠性。

當(dāng)有電時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)減速齒輪組進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)停電時(shí)，利用腳踏板/手搖桿通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，最終形成方案三和方案四。

針對(duì)入手點(diǎn)三 書架無法準(zhǔn)確轉(zhuǎn)到指定位置怎么辦？

建立物場(chǎng)模型，如圖3所示。

不充分作用：控制力不足，書架沒有轉(zhuǎn)到指定位置或轉(zhuǎn)過指定位置。

通過查找得知解決此模型應(yīng)用第2類增強(qiáng)物場(chǎng)模型中“S 2.1.1 鏈?zhǔn)轿飯?chǎng)模型”，間歇性傳動(dòng)裝置如圖4所示。

針對(duì)入手點(diǎn)四 每次書架轉(zhuǎn)的時(shí)候，都是兩側(cè)書架同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，能否做到當(dāng)書架的哪一側(cè)有人時(shí)，哪一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，無人那一側(cè)不轉(zhuǎn)動(dòng)？

提取一對(duì)技術(shù)矛盾：改善參數(shù)為適用性通用性，惡化參數(shù)為系統(tǒng)復(fù)雜性。

通過查找矛盾矩陣找到其對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理為：

15.動(dòng)態(tài)特性原理：如果一個(gè)物體整體是靜止的，使之移動(dòng)或可動(dòng)；

28.機(jī)械系統(tǒng)替代原理；

29.氣壓和液壓結(jié)構(gòu)原理；

37.熱膨脹原理。

運(yùn)用動(dòng)態(tài)特性原理形成方案六，如圖5所示。

綜合以上方案，得到一個(gè)全新的旋轉(zhuǎn)式殘疾人書架，如圖6所示。其工作原理：電機(jī)通過減速齒輪組帶動(dòng)鏈條運(yùn)動(dòng)，鏈條帶動(dòng)大齒輪二轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪二再通過另一根鏈條帶動(dòng)大齒輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪一帶動(dòng)槽輪運(yùn)作；這時(shí)根據(jù)取書者所面對(duì)的書架某側(cè)，通過電磁鐵將槽輪吸到此面，然后槽輪帶動(dòng)花鍵軸一或花鍵軸二轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)書框一或書框二轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所需書夾轉(zhuǎn)動(dòng)到面前時(shí)，取下書夾，再取出其中的書，并放回書夾。當(dāng)停電時(shí)，需通過腳踏板的上下踩動(dòng)，帶動(dòng)連桿和曲軸運(yùn)動(dòng)，由于曲軸上的圓盤通過軸連接在兩個(gè)書架外框之間，所以圓盤只能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過曲軸上的圓盤外側(cè)的外齒輪帶動(dòng)齒輪二轉(zhuǎn)動(dòng)。

4 設(shè)計(jì)小結(jié)

本書架的優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)殘疾人的人性化設(shè)計(jì)點(diǎn)與書架自身屬性所需提高的因素，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)巧妙地融合，不僅僅是單純地為殘疾人的取書方便提供了條件，也滿足了書架自身性能的提高。且結(jié)構(gòu)新穎，通過間歇性自鎖裝置，解決了旋轉(zhuǎn)書架的旋轉(zhuǎn)弊端，通過旋轉(zhuǎn)式取書的新穎結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)方便于殘疾人的取書模式，更好地優(yōu)化了殘疾人看書取書的過程，服務(wù)于殘疾人等特殊群體。

篇（6）

TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，其目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。實(shí)踐證明，運(yùn)用TRIZ理論，可加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程，而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品[1]。

如圖1所示，TRIZ工程問題解決的流程為將待解決的工程問題的分析過程，轉(zhuǎn)化為TRIZ的問題模型，然后應(yīng)用TRIZ解決問題模型，提出解決方法，并將解決方案落實(shí)到實(shí)際問題中。本文以解決鑄型刮砂成型過程中型砂坍塌問題為例，討論TRIZ理論在解決工程問題中的應(yīng)用。

1 問題描述

大型鑄鋼件表面缺陷通常采用磁粉濕法探傷，為保證噴灑至鑄件表面的磁懸液基底中磁粉粒子同時(shí)具有良好的流動(dòng)性和顯像效果，配制及取用的磁懸液需要適宜的濃度。磁懸液攪拌設(shè)備采用機(jī)械攪拌的方式使磁粉能夠均勻分散在水基載體中，但由于磁粉粒子因自身重力而下沉，且液體中各處的攪拌強(qiáng)度不同，導(dǎo)致同一桶中不同深度處或是不同部位處抽取的磁懸液濃度差異較大，影響磁粉探傷檢測(cè)準(zhǔn)確性。如何保證磁懸液濃度的均勻性，成為當(dāng)務(wù)之急。

2 問題分析

2.1功能分析

為實(shí)現(xiàn)磁懸液的攪拌均勻，使用磁粉攪拌設(shè)備拌，該設(shè)備由攪拌機(jī)構(gòu)（電機(jī)、傳動(dòng)軸、葉片）、配液桶、水、磁粉、稱量桶等部件組成，如圖2所示。將磁粉和水按規(guī)定的比例分別加入攪拌桶中，通過攪拌機(jī)構(gòu)將其充分?jǐn)嚢韬螅褂美嫘纹坎蓸訙y(cè)定濃度，若在濃度范圍內(nèi)即可使用，否則需要對(duì)磁粉或水基載體進(jìn)行調(diào)整。

該磁懸液攪拌系統(tǒng)的作用對(duì)象是磁懸液，各組件之間的相互關(guān)系以及作用為：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)攪拌葉片，攪拌葉片攪拌磁懸液，液料桶容納磁懸液，液料桶支撐電動(dòng)機(jī)，梨形瓶稱量磁粉。超系統(tǒng)組件與系統(tǒng)組件的相互關(guān)系與作用為：空氣（環(huán)境）改變磁懸液溫度，噴壺盛裝磁懸液，磁懸液噴灑在鑄件上，磁場(chǎng)磁化磁懸液，相互作用如圖3所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于電機(jī)對(duì)傳動(dòng)軸固定不穩(wěn)定，導(dǎo)致傳動(dòng)軸在旋轉(zhuǎn)的過程中擺動(dòng)幅度大，葉片容易撞擊到桶壁，造成葉片的損壞。另外由于葉片對(duì)液料的攪拌強(qiáng)度不足，導(dǎo)致液料不均勻。

2.2因果分析

磁懸液攪拌過程中，磁懸液不均勻的原因可使用圖4所示的因果鏈分析，由于攪拌強(qiáng)度的不足，導(dǎo)致磁粉不均勻，究其根本原因有兩點(diǎn)：其一是電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸太長(zhǎng)，導(dǎo)致攪拌葉片水平擺動(dòng)幅度大，降低攪拌葉片的速度，從而提供的攪拌力不足；其二是攪拌葉片數(shù)量太少。

3 問題解決

3.1技術(shù)矛盾

所謂技術(shù)矛盾是指用已知的原理和方法改進(jìn)系統(tǒng)某部分或某些參數(shù)時(shí)，不可避免地出現(xiàn)系統(tǒng)的其它部分或參數(shù)變壞的現(xiàn)象[2]。例如：質(zhì)量和強(qiáng)度、汽車的速度和燃料耗費(fèi)等等。

A1tshuller 通過對(duì)大量發(fā)明專利的研究，抽象出39 項(xiàng)產(chǎn)生系統(tǒng)矛盾對(duì)立的典型技術(shù)特性，又在此基礎(chǔ)上給出了40 個(gè)發(fā)明創(chuàng)造原理[2]，提示設(shè)計(jì)者最有可能解決問題的方法，成為解決技術(shù)矛盾的關(guān)鍵。

在本文研究的問題中，針對(duì)根本原因“攪拌葉片數(shù)量少”，采取增加攪拌葉片的數(shù)量，如圖5，從而提出技術(shù)矛盾如下。

技術(shù)矛盾1：增加攪拌葉片數(shù)量，葉片攪拌磁懸液的力就會(huì)增加，磁粉濃度均勻性提升，但是攪拌葉片的擺動(dòng)幅度就會(huì)更大，容易損壞攪拌葉片和液料桶；

技術(shù)矛盾2：不增加攪拌葉片數(shù)量，攪拌葉片的擺動(dòng)幅度就會(huì)不變大，也不會(huì)更容易損壞攪拌葉片和液料桶，但是葉片攪拌磁懸液的力就不會(huì)增加，磁粉濃度均勻性差。

從以上技術(shù)矛盾中找到改善的技術(shù)參數(shù)是10“力”，惡化的技術(shù)參數(shù)是31“物體產(chǎn)生的有害因素”。為了解決這一矛盾，對(duì)照阿奇舒勒矛盾矩陣[1]，提供了4種發(fā)明原理，分別為3“局部質(zhì)量原理”、13“反向作用原理”、24“借助中介物原理”、36“相變?cè)怼?。通過對(duì)這些原理的比較，從發(fā)明原理3中提出概念方案1：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方增加限位工裝，減少攪拌葉片水平方向的擺動(dòng)，增加垂直方向的攪拌葉片；概念方案2：配料桶中不加磁粉，在配料桶出口處增加磁粉加入裝置，取樣的過程中，利用水的流動(dòng)攪拌磁粉，達(dá)到均勻的目的；從發(fā)明原理13中提出概念方案3：電動(dòng)機(jī)安裝在配料桶下方，在液料桶底部增加攪拌葉片數(shù)量；概念方案4：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)配料桶旋轉(zhuǎn)，攪拌葉片不旋轉(zhuǎn)，增加攪拌葉片數(shù)量；從發(fā)明原理24中提出概念方案5：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方增加限位工裝，減少攪拌葉片水平方向的擺動(dòng)，并且增加攪拌葉片數(shù)量。

3.2物理矛盾

在一個(gè)系統(tǒng)中，任何問題均可以嘗試運(yùn)用物理矛盾進(jìn)行分析和解決，基于物理矛盾和技術(shù)矛盾的密切關(guān)系，可以從技術(shù)矛盾中提煉物理矛盾，從另外角度思考解決方案。本文研究的問題中，針對(duì)根本原因“攪拌葉片數(shù)量少”，提出物理矛盾如下：

物理矛盾1：為了滿足磁懸液攪拌充分，攪拌葉片的數(shù)量要多；

物理矛盾2：為了滿足攪拌系統(tǒng)的水平擺動(dòng)小，攪拌葉片的數(shù)量要少。

本文針對(duì)攪拌葉片的數(shù)量，提出了相反要求的物理矛盾，基于“空間分離原理”提出概念方案6：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方攪拌葉片尺寸大，上部攪拌葉片尺寸?。桓拍罘桨?：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方攪拌葉片密度大，上部攪拌葉片密度小。

3.3剪裁

剪裁是一種現(xiàn)代TRIZ理論分析問題的工具，是指將一個(gè)或一個(gè)以上的組件去掉，而將其所執(zhí)行的有用功能利用系統(tǒng)或超系統(tǒng)中的剩余組件來替代的方法[3]。

在本文研究的問題中，功能模型如圖3，電機(jī)對(duì)傳動(dòng)軸固定不穩(wěn)定，葉片對(duì)液料的攪拌強(qiáng)度不足，導(dǎo)致磁懸液濃度不均勻。利用剪裁的思路，提出概念方案8：剪裁掉攪拌葉片、傳動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)等，改用氣動(dòng)攪拌的方式攪拌磁懸液；概念方案9：剪裁掉攪拌葉片、傳動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)等，液料桶旋轉(zhuǎn)90°，使其自己轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)攪拌均勻；概念方案10：剪裁掉攪拌葉片、傳動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)、液料桶等，使用小噴壺替代電動(dòng)機(jī)攪拌系統(tǒng)，每次使用前，小壺加入定量的磁粉和水，使用手動(dòng)搖晃促使磁懸液均勻。

3.4物場(chǎng)模型

物場(chǎng)模型是TRIZ對(duì)與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)問題建立模型的工具，是技術(shù)系統(tǒng)中最小的單元，由兩個(gè)元素以及兩個(gè)元素間傳遞的能量組成，執(zhí)行一個(gè)功能。Altshuller把功能定義為兩個(gè)物質(zhì)（元素）與作用于它們中的場(chǎng)（能量）之間的交互作用，也就是物質(zhì)S2 通過能量F 作用于物質(zhì)S1產(chǎn)生的輸出（功能）[4]，如圖6 所示。

物場(chǎng)模型在解決效應(yīng)不足的問題時(shí)，提供的一般解法有3種：1）增加另外一個(gè)場(chǎng)F2（或者F2和S3一起）替代原來的場(chǎng)F1（或者F1及S2）；2）增加另外一個(gè)場(chǎng)F2來強(qiáng)化有用的效應(yīng)；3）一個(gè)物質(zhì)S3并加上另一個(gè)場(chǎng)F2來提高有用效應(yīng)[1]。

在本文研究的問題中，針對(duì)攪拌葉片S2對(duì)磁懸液S1的攪拌作用不充分，導(dǎo)致磁粉在液料中濃度不均勻、刮板對(duì)樹脂砂的作用不充分，利用物場(chǎng)模型進(jìn)行分析，建立物場(chǎng)模型如圖7所示，攪拌葉片通過機(jī)械場(chǎng)對(duì)磁懸液有攪拌的作用，但是此作用不充分，屬于效應(yīng)不足的完成模型，應(yīng)用物場(chǎng)模型-標(biāo)準(zhǔn)解2.2.5構(gòu)造場(chǎng)，利用異質(zhì)的或可調(diào)的有組織結(jié)構(gòu)的場(chǎng)代替同質(zhì)的或非組織結(jié)構(gòu)的場(chǎng)來增強(qiáng)物場(chǎng)模型，提出概念方案11：用壓縮空氣通入的方法，增強(qiáng)磁懸液的攪拌效果，將壓縮空氣管從液料桶底部接入，并且通過葉輪的攪動(dòng)促進(jìn)磁懸液的混合；概念方法12：選取一種可控性好的攪拌裝置，例如磁場(chǎng)攪拌代替機(jī)械攪拌的方法，能更加充分的使磁粉和液料混合均勻。

3.5方案評(píng)價(jià)

從消除矛盾、產(chǎn)生新的危害、投入成本、復(fù)雜性以及可行性5個(gè)方面，按照0/1/2三個(gè)等級(jí)，分值越大代表越有利于消除矛盾，產(chǎn)生的新危害越小，投入的成本越低，系統(tǒng)越簡(jiǎn)單，可行性越高，對(duì)以上解決方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)5種解決方案進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。如表1所示，得分最高的方案8為優(yōu)選方案，其次是方案11、方案5、方案1、方案9。

采用概念方案5，設(shè)置如圖8氣動(dòng)攪拌裝置，包括電機(jī)1、鼓風(fēng)機(jī)2、氣壓表3、進(jìn)氣軟管4、P旋型進(jìn)氣管5、攪拌桶6、蓄水池7、抽水泵8、進(jìn)水閥門9、進(jìn)水管10、出水閥門11、出水管12、進(jìn)料口13、水位刻度表14，對(duì)磁懸液配料系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)攪拌替代目前電動(dòng)攪拌系統(tǒng)，解決了磁懸液濃度不均勻的問題。

4 結(jié)論

本文通過應(yīng)用TRIZ基本理論，結(jié)合磁懸液配料系統(tǒng)攪拌不均勻的問題，探討了如何利用TRIZ分析工具分析實(shí)際問題，并且轉(zhuǎn)化成TRIZ問題模型，然后利用TRIZ工具解決問題，對(duì)此問題提出解決方案，最后通過各方案的評(píng)價(jià)篩選出最優(yōu)的解決方案。

責(zé)編/劉紅偉

參考文獻(xiàn)

[1] 曹福全.創(chuàng)新思維與方法概論――TRIZ理論與應(yīng)用 [M]. 黑龍江教育出版社.2009.

篇（7）

近年來，高職院校在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)保障上力求提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，但總體狀況還是不能盡如人意，畢業(yè)生的創(chuàng)新能力與用人單位的要求還存在一定的差距。對(duì)高職院校學(xué)生而言，主要存在兩點(diǎn)不足：一是創(chuàng)新意識(shí)差。高職學(xué)生習(xí)慣于在教師指導(dǎo)下按部就班地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，缺少獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的過程，創(chuàng)新欲望和創(chuàng)新勇氣都很缺乏。二是創(chuàng)新能力弱。造成這種結(jié)果的原因有很多，關(guān)鍵有三點(diǎn)：（1）教學(xué)模式落后。傳統(tǒng)的教學(xué)過程只注重知識(shí)傳授，對(duì)學(xué)生技能的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，我院倡導(dǎo)的以工作過程系統(tǒng)化為主的項(xiàng)目化教學(xué)法，既強(qiáng)化學(xué)生的技能訓(xùn)練水平，又訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力。但學(xué)生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力還有很大的提升和發(fā)展空間。（2）創(chuàng)新型教學(xué)隊(duì)伍不成熟。教師大部分是從學(xué)科體系下培養(yǎng)出來的，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面經(jīng)驗(yàn)不足。盡管一些碩士、博士具備創(chuàng)新實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，但將創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)化為教學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，還是有一定的難度。具有企業(yè)工程背景的教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，教學(xué)能力卻不足。（3）對(duì)創(chuàng)新教育重視程度不夠。院系各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及教師對(duì)創(chuàng)新教育還僅停留在理念的理解上，還沒有真正落實(shí)到人才培養(yǎng)方案和相關(guān)配套政策和制度中。

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們可以從許多途徑開展工作。而且，課堂教學(xué)創(chuàng)新永遠(yuǎn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要渠道。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)多啟迪學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。但是，這種層面上的教育過程，并不能讓學(xué)生深層次理解創(chuàng)新的技法及創(chuàng)新的規(guī)律。TRIZ理論在科技界盛行，為創(chuàng)新教育領(lǐng)域注入了新鮮的活力，提供了有力的工具和系統(tǒng)的方法。

前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒創(chuàng)立了“發(fā)明問題解決理論”—— TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）理論。此理論是從250萬份專利中仔細(xì)研究、尋找規(guī)律、總結(jié)分析而得出。許多技術(shù)問題可以利用其他領(lǐng)域或相似問題的原理和方法得到解決，也就是發(fā)明創(chuàng)造是有規(guī)律可尋和有法可依的。

TRIZ的經(jīng)典理論體系主要包括有8個(gè)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、最終理想解、39個(gè)通用工程參數(shù)與矛盾矩陣、40個(gè)發(fā)明原理、物理矛盾與分離原理、物場(chǎng)模型分析、發(fā)明問題的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解、ARIZ創(chuàng)新問題解決算法、科學(xué)與技術(shù)效應(yīng)庫(kù)等等。其中，8大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則揭示了一項(xiàng)技術(shù)或某一產(chǎn)品如何遵循規(guī)律在歷史中發(fā)展和演變的，為技術(shù)創(chuàng)新指明了努力方向。最終理想解則通過拋棄客觀條件，以理想化定義問題的最終理想解，保證在解決問題的過程中不偏離目標(biāo)。最終理想解應(yīng)該是有用功能最大化，有害功能最小化，而不是用傳統(tǒng)的折中法去解決問題。40個(gè)發(fā)明原理則是阿奇舒勒總結(jié)專利的精華部分，也是TRIZ理論應(yīng)用最普遍的部分。發(fā)明創(chuàng)造的過程在某種意義上說就是解決矛盾的過程。物理矛盾是指系統(tǒng)中某一參數(shù)既要求向正方向運(yùn)動(dòng)，又要向反方向發(fā)展。如飛機(jī)的體積既要大，保證容納旅客數(shù)增加；同時(shí)飛機(jī)的體積又不希望大，會(huì)有成本問題和動(dòng)力問題等。這就是很簡(jiǎn)單的物理矛盾。物理矛盾的解決通常采用四大分離原理，即空間分離、時(shí)間分離、條件分離、整體與部分分離。39個(gè)通用工程參數(shù)一般是物理、幾何和技術(shù)性能的參數(shù)。技術(shù)矛盾就是由系統(tǒng)中兩個(gè)因素相互制約和相互促進(jìn)。阿奇舒勒將工程參數(shù)作了橫向—縱向排列，橫向表示惡化參數(shù)，縱向表示改善參數(shù)，縱橫交錯(cuò)的方格表示建議使用發(fā)明原理的序號(hào)。其他的理論，不再作逐一分析和解釋。理論體系之間密切聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，共同構(gòu)成了一個(gè)完整細(xì)致的理論體系，并成為技術(shù)人員解決創(chuàng)新問題的重要方法論。

TRIZ理論的核心思想主要包括三個(gè)方面：第一，無論是一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循客觀規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；第二，各種技術(shù)難題和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過程的動(dòng)力；第三，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大效益的功能。這樣的思想指導(dǎo)了許多發(fā)明創(chuàng)造的誕生，推動(dòng)了人類社會(huì)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步。

TRIZ理論與高職院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)相結(jié)合的實(shí)踐

筆者認(rèn)為，TRIZ理論與高等職業(yè)教育的結(jié)合點(diǎn)主要在“教”和“學(xué)”兩個(gè)方面。

“教”具有雙層含義，既是指“教師”，又是指“教學(xué)過程”。教師作為施教者，需要培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力，深入學(xué)習(xí)理解TRIZ理論，掌握創(chuàng)新技法；教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的第一陣地，直接決定了學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新實(shí)踐的程度。TRIZ理論在高職院校中怎樣成為一個(gè)重要課題。目前，一般以專業(yè)課滲透TRIZ理念，選修課和社團(tuán)課系統(tǒng)學(xué)習(xí)TRIZ方法論。

“學(xué)”同樣也有兩個(gè)意思，既指“學(xué)生”又指“學(xué)習(xí)過程”。學(xué)生作為受教者，接受各項(xiàng)專業(yè)知識(shí)、技能的同時(shí)，需要發(fā)散思維，甚至需要“異想天開”。同時(shí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)TRIZ理論時(shí)，更應(yīng)耐心品味，尋找現(xiàn)實(shí)生活中的事例。學(xué)習(xí)過程不僅僅局限在課堂中，更包括課外學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”及“自主實(shí)踐”。唯有如此，學(xué)生才能既在創(chuàng)新思維上得到訓(xùn)練，又在創(chuàng)新方法上得到提高。

下面以我院的高職創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工作為例，談?wù)劸唧w的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

篇（8）

TRIZ是什么？它是俄文縮寫轉(zhuǎn)換為拉丁文字，其意義為“發(fā)明問題解決理論”，也有中國(guó)專家給它取了一個(gè)中國(guó)化的名字叫“萃智”理論。

“舉個(gè)例子，要讓干果、種子的外殼和果實(shí)分開不是一件容易的事，但是專家對(duì)許多物理現(xiàn)象和發(fā)明專利進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，通過緩慢加壓（大氣壓）然后瞬間減壓，就可以使緊貼在一起的物理性狀不同的物質(zhì)分離開。掌握了這個(gè)規(guī)律，許多問題就觸類旁通了。TRIZ就是這樣一門研究發(fā)明創(chuàng)造背后的規(guī)律、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的理論?！眲?chuàng)造學(xué)專家張武城教授說。

據(jù)介紹，TRIZ理論是前蘇聯(lián)學(xué)者阿奇舒勒歷經(jīng)50多年，對(duì)數(shù)以百萬計(jì)的專利文獻(xiàn)加以整理、歸納、提煉和重組，建立起的一整套實(shí)用的理論方法體系。

在前蘇聯(lián)，以TRIZ為核心的創(chuàng)新方法學(xué)的教育非常普及，TRIZ是理工科本科生和研究生的必修課。

目前美國(guó)、韓國(guó)、日本和北歐及西歐一些國(guó)家，不僅在高校開設(shè)TRIZ相關(guān)課程，還面向不同年齡青少年開展相關(guān)創(chuàng)新教育。

在我國(guó)，以TRIZ理論為基礎(chǔ)的創(chuàng)新教育剛剛起步。高校開展的TRIZ理論教育培訓(xùn)，都選擇了與目前市場(chǎng)上唯一的專業(yè)咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)---億維訊科技有限公司合作。該公司創(chuàng)新產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理林岳，就是中國(guó)第一位專門研究TRIZ理論的博士。

創(chuàng)新理論應(yīng)用成效明顯

“TRIZ是解決發(fā)明創(chuàng)新問題最有力的理論工具，而CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）是解決發(fā)明創(chuàng)新問題最有力的信息化工具，二者的結(jié)合解決了無數(shù)的工程難題，也為高校創(chuàng)新教育提供了現(xiàn)實(shí)路徑。”林岳說。

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有北京理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)、西南交通大學(xué)等30多所高校與安世亞太公司合作，引人TRIZ和CAI開展創(chuàng)新教育。目前，我國(guó)高校中開展的TRIZ理論相關(guān)教育，主要有兩種形式：一是開設(shè)選修課或與高校開設(shè)的設(shè)計(jì)類課程相結(jié)合，選修課一般32個(gè)學(xué)時(shí)，學(xué)生修完可獲得2-3個(gè)學(xué)分；另一種形式是以TRIZ理論為指導(dǎo)，結(jié)合CAI，輔助學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，或輔助有課題的在校師生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

TRIZ作為一種舶來品，能否與中國(guó)教育順利嫁接？林岳介紹說，前蘇聯(lián)國(guó)家的TRIZ教育重在數(shù)理分析，而中國(guó)高校在開展TRIZ培訓(xùn)時(shí)，弱化推理而強(qiáng)調(diào)興趣引導(dǎo)，注重生活案例和工業(yè)案例分析。

在開設(shè)TRIZ課程或進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要求學(xué)生提交具體問題，在學(xué)習(xí)期間運(yùn)用TRIZ理論獲得解決方案。在此過程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維被激發(fā)，一大批成果脫穎而出。2007年4月，北京聯(lián)合大學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中引入CAI高校解決方案，學(xué)生全部順利完成畢業(yè)論文撰寫和答辯，其中機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生劉峰完成的“手機(jī)電池彈片塑料熱熔焊接機(jī)設(shè)計(jì)”目前正在申請(qǐng)專利；天津工業(yè)大學(xué)2004年下半年開始在創(chuàng)造學(xué)課程中開展創(chuàng)新能力拓展培訓(xùn)，20余名大學(xué)生在校期間就申請(qǐng)了專利；東北林業(yè)大學(xué)31名博士、教授在TRIZ師資培訓(xùn)的過程中，申請(qǐng)了兩項(xiàng)專利。

與此同時(shí)，一大批接受TRIZ培訓(xùn)的學(xué)生在全國(guó)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。

創(chuàng)新教育需進(jìn)一步拓展范圍

創(chuàng)新理論教育要想在高校中產(chǎn)生更大影響，尚需進(jìn)一步拓展范圍。在日前舉辦的一場(chǎng)創(chuàng)新教育論壇上，與會(huì)專家認(rèn)為，TRIZ理論培訓(xùn)的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，它是一種思想武器和“方法論”，不僅僅適合理工科學(xué)生，而是具有一定的普適性。據(jù)了解，復(fù)旦大學(xué)正計(jì)劃將TRIZ理論引入藝術(shù)人才的培養(yǎng)領(lǐng)域。

篇（9）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.179

1 TRIZ概述

TRIZ是俄文中發(fā)明問題解決理論的詞頭，該理論是前蘇聯(lián)科學(xué)家Altshuller及其領(lǐng)導(dǎo)的一批研究人員，自1946年開始，在分析研究世界各國(guó)250多萬件專利的基礎(chǔ)上提出的發(fā)明問題解決理論。經(jīng)過多年的發(fā)展，TRIZ已成為技術(shù)問題或發(fā)明問題解決的強(qiáng)有力方法學(xué)和一種較完善的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論。TRIZ的來源及主要技術(shù)工具如下圖1所示。

2 發(fā)明等級(jí)

TRIZ將世界上各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)新劃分出了五個(gè)等級(jí)，各等級(jí)描述如表1所示[1]。TRIZ理論認(rèn)為，絕大多數(shù)專利屬于第1-3級(jí)，而真正推動(dòng)技術(shù)文明進(jìn)步的發(fā)明是屬于目前國(guó)外有少數(shù)學(xué)者提出將TRIZ理論中的發(fā)明等級(jí)理論應(yīng)用于創(chuàng)造性的判斷，如Steve Hickman直接將TRIZ發(fā)明等級(jí)理論與現(xiàn)有的KSR、USPTO、EPO和JPO的審查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為USPTO和JPO的審查標(biāo)準(zhǔn)大體承認(rèn)第3-5級(jí)發(fā)明的創(chuàng)造性，而第1-2級(jí)的發(fā)明則被認(rèn)為無創(chuàng)造性[2]。

國(guó)內(nèi)有專利人提出利用發(fā)明等級(jí)理論來指導(dǎo)專利申請(qǐng)的策略。王秀奎[3]認(rèn)為，TRIZ理論對(duì)發(fā)明創(chuàng)新的等級(jí)劃分實(shí)際上反映了該發(fā)明創(chuàng)新的難易程度，該等級(jí)劃分體現(xiàn)在專利的新穎性和創(chuàng)造性的高低區(qū)別，隨著發(fā)明等級(jí)的上升，專利的新穎性和創(chuàng)造性由較低層次逐步上升為最高層次。具體地，在大概確發(fā)明等級(jí)之后，人可以根據(jù)其等級(jí)采取不同的撰寫策略，如當(dāng)?shù)燃?jí)為第4級(jí)或第5級(jí)時(shí)，可選擇“功能性限定”的方式來限定較寬的保護(hù)范圍，并盡量多地列舉實(shí)施例來支持；若為第1級(jí)時(shí)，該文認(rèn)為此類創(chuàng)新難以獲得發(fā)明專利授權(quán)，可采用主動(dòng)放棄申請(qǐng)或者防御型公開技術(shù)內(nèi)容方式；而對(duì)于第2級(jí)，考慮對(duì)核心技術(shù)進(jìn)行專利部署，第3級(jí)則重點(diǎn)部署核心專利，同時(shí)根據(jù)需要向其他產(chǎn)品/領(lǐng)域擴(kuò)展。筆者認(rèn)為，從審查員的角度來看，發(fā)明等級(jí)在實(shí)質(zhì)審查過程中可以起到以下作用。（1）指導(dǎo)檢索。針對(duì)等級(jí)較低的發(fā)明，預(yù)期能夠檢索到比較合適的對(duì)比文件來評(píng)述該發(fā)明的三性問題，但如果經(jīng)過一段時(shí)間的檢索仍未檢索到合適的對(duì)比文件，則此時(shí)需要仔細(xì)考慮分類號(hào)的擴(kuò)展及采用其他關(guān)鍵詞，及時(shí)調(diào)整檢索策略。（2）針對(duì)等級(jí)較高的發(fā)明，由于該發(fā)明的技術(shù)方案本身復(fù)雜，運(yùn)用了多個(gè)領(lǐng)域或?qū)W科的知識(shí)，若是采用兩篇或者兩篇以上的文獻(xiàn)來評(píng)述該技術(shù)方案的創(chuàng)造性，此時(shí)應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮該多篇文獻(xiàn)是否存在跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的問題，并進(jìn)一步考慮該結(jié)合啟示的問題；如果沒能檢索到合適的對(duì)比文件，此時(shí)則需要重點(diǎn)考慮該權(quán)利要求，尤其是獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)方案是否符合較高等級(jí)發(fā)明的內(nèi)涵，判斷該授權(quán)范圍是否恰當(dāng)。

3 技術(shù)矛盾與發(fā)明原理

唯物辯證法中，矛盾是對(duì)立統(tǒng)一的。TRIZ理論認(rèn)為，矛盾是指內(nèi)在要素、作用或主張彼此不一致或相反的情境。TRIZ將工程問題中常見的矛盾分為兩種：技術(shù)矛盾和物理矛盾。當(dāng)想要改善系統(tǒng)中某一特性、參數(shù)時(shí)，常常會(huì)引起系統(tǒng)中另一特征參數(shù)或特性的惡化，此時(shí)技術(shù)矛盾出現(xiàn)。如下圖所示，當(dāng)研發(fā)人員面對(duì)特定的技術(shù)問題時(shí)，通過39個(gè)工程參數(shù)來表征該技術(shù)問題里需要改善的因素與被惡化的因素，進(jìn)而將特定的問題轉(zhuǎn)化為一般性問題，然后針對(duì)這一般性問題中的工程參數(shù)查找矛盾矩陣，找到推薦的發(fā)明原理來指導(dǎo)研發(fā)創(chuàng)新工作。

上文介紹了利用技術(shù)矛盾與發(fā)明原理來解決特定技術(shù)問題的一般思路，這屬于發(fā)明的正向思維模式。在發(fā)明的實(shí)質(zhì)審查過程中，由于查員是在了解了發(fā)明內(nèi)容之后才做出判斷，因而容易對(duì)發(fā)明的創(chuàng)造性估計(jì)偏低，從而犯“事后諸葛亮”的錯(cuò)誤[4]。當(dāng)采用評(píng)判創(chuàng)造性最基本的方法――三步法時(shí)，為了保證創(chuàng)造性評(píng)判的客觀性，應(yīng)當(dāng)需要不斷的還原發(fā)明創(chuàng)造，不僅要考慮研發(fā)人員從研發(fā)原點(diǎn)是如何做出改進(jìn)來解決該技術(shù)問題，也要考慮與衡量該技術(shù)手段對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出的貢獻(xiàn)，即應(yīng)當(dāng)同時(shí)從“正向思維模式”和“逆向思維模式”來反復(fù)實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]創(chuàng)新方法研究會(huì).創(chuàng)新方法教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

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分析化學(xué)是一門集分析方法和理論為一體的科學(xué)學(xué)科，它研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及組成成分的含量。因此分析化學(xué)在科學(xué)技術(shù)問題的解決、決策中起著眼睛一樣重要的作用，人們現(xiàn)在已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到它的重要性［1］。在大學(xué)課堂的教學(xué)中，分析化學(xué)教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握分析方法同時(shí)還要讓學(xué)生掌握分析化學(xué)的基本原理。既要培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作技巧又要培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和能力;而更重要的是把現(xiàn)代分析化學(xué)方法和以前的經(jīng)典分析化學(xué)方法相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到分析化學(xué)的重要性，以極大的學(xué)習(xí)熱情參與到教學(xué)活動(dòng)中來［2］。通過學(xué)習(xí)分析化學(xué)，不僅要讓學(xué)生有較強(qiáng)的儀器操作能力，還要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。并且要掌握分析處理數(shù)據(jù)的能力和理論計(jì)算的能力。為了進(jìn)一步推進(jìn)教育方面的創(chuàng)新，加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，提升教學(xué)水平，根據(jù)我院的情況，將應(yīng)用問題的解決理論應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，以此來進(jìn)一步深化教學(xué)改革。在將解決理論(TRIZ)應(yīng)用到教學(xué)中的過程中，我院對(duì)此進(jìn)行了一些初步的探索，把TRIZ理論運(yùn)用到教學(xué)中，可以使學(xué)生思維、能力、和素質(zhì)等全方面得到協(xié)調(diào)發(fā)展，甚至可以改變學(xué)生的思維方式，能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高，教師的教學(xué)能力和水平也同時(shí)得到提高。

1TRIZ理論

1．1TRIZ理論的產(chǎn)生及其重要內(nèi)容TRIZ是俄文縮略詞的英譯，它的中文意思是“發(fā)明問題解決理論”。它是由阿爾特蘇列爾博士(G．S．Altshulle)于1946年創(chuàng)立的。從1946年開始，阿爾特蘇列爾博士及其領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，在分析研究世界各國(guó)250萬件專利的基礎(chǔ)上，從中抽樣的20萬件專利中選出4萬件作為解決發(fā)明問題的代表性樣本，然后提出一套進(jìn)行發(fā)明即產(chǎn)品創(chuàng)新的方法理論TRIZ。此理論(TRIZ)是隨著蘇聯(lián)的解體，才逐漸的流傳到世界各國(guó)。它的出現(xiàn)，為現(xiàn)代社會(huì)創(chuàng)新元素帶來了革命。TRIZ不僅僅是一種純粹的創(chuàng)新理論，它還是一種能夠幫助人們形成一種比較系統(tǒng)的、流程化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思考模式，有助于人們?cè)谧约簭氖碌氖虑橹姓业絼?chuàng)新的方法。TRIZ認(rèn)為考慮問題要從九個(gè)層面來考慮問題，尋找解決問題的辦法。不僅要考慮當(dāng)前系統(tǒng)的過去和未來，還要考慮當(dāng)前系統(tǒng)子系統(tǒng)和超系統(tǒng)的過去和未來，系統(tǒng)沖突是TRIZ的另一個(gè)核心概念，指隱藏在問題背后的固有矛盾。對(duì)于沖突問題，TRIZ則強(qiáng)調(diào)運(yùn)用創(chuàng)造性的思維把沖突徹底消除。阿爾特蘇列爾整理歸納出引起系統(tǒng)沖突和矛盾的39個(gè)重要參數(shù)。并且從幾百萬個(gè)專利中進(jìn)行篩選，來尋找發(fā)明性問題以及它們是如何解決的，從具有發(fā)明性的專利中提煉出了解決沖突或矛盾的40條發(fā)明原理，利用這些發(fā)明原理來尋找解決問題的可能方案［3］。1．2TRIZ理論的核心思想現(xiàn)代TRIZ理論的核心思想主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。①首先，具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和進(jìn)化模式，無論它是一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品還是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，它們發(fā)展都是遵循著客觀規(guī)律發(fā)展演而來的，是一個(gè)學(xué)習(xí)規(guī)律、掌握規(guī)律、應(yīng)用規(guī)律的過程。②在進(jìn)化過程中遇到的各種技術(shù)難題、沖突和各種矛盾在得到解決的過程是不斷推動(dòng)這種進(jìn)化過程的動(dòng)力。③技術(shù)系統(tǒng)最理想的發(fā)展?fàn)顟B(tài)應(yīng)該是用最少的資源去實(shí)現(xiàn)盡量多的功能。1．3TRIZ理論的解題模式第一就是將整個(gè)系統(tǒng)中存在的所有問題最小化，基本原則是在整個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)它本身其必要功能的前提下，盡最大可能的不改變或減少改變系統(tǒng)本身;第二是定義整個(gè)系統(tǒng)本身所具有的技術(shù)矛盾，并為這些矛盾建立一個(gè)"問題模型";然后再進(jìn)一步的分析該問題模型，而定義問題模型所包含的時(shí)間和空間，等系統(tǒng)中所包含的資源;在最后，定義系統(tǒng)的最終理想解決辦法。

2TRIZ理論在分析化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2．1運(yùn)用TRIZ理論更新教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維為了適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展和需要，學(xué)院設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)緊密地與自身專業(yè)相結(jié)合并且通過實(shí)際的例子讓學(xué)生能夠更深刻地理解分析化學(xué)的重要意義。而TRIZ理論，卻將社會(huì)發(fā)展需求、學(xué)科前沿和傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程教學(xué)進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，更能適應(yīng)新時(shí)期對(duì)人才培養(yǎng)的新要求。例如:在教學(xué)內(nèi)容中增加與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求相關(guān)的分析測(cè)試方法，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的復(fù)合型人才。例如百色地區(qū)鋁礦資源比較豐富，可在分析化學(xué)教學(xué)課程中增加鋁礦分析的相關(guān)內(nèi)容;還應(yīng)該及時(shí)將分析化學(xué)領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)和最新研究進(jìn)展等內(nèi)容引入到相應(yīng)的課程教學(xué)中。2．2運(yùn)用TRIZ理論改革教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性在分析化學(xué)課程教學(xué)中，通過TRIZ理論改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，通過調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如在多媒體教學(xué)中以其直觀的效果特征以及邊演示邊講解的啟發(fā)式教學(xué)方法，同時(shí)結(jié)合與學(xué)生之間的互動(dòng)，就可以很大程度上提高學(xué)生上課的趣味性與啟發(fā)性，使教學(xué)內(nèi)容更加的直觀化、動(dòng)態(tài)化，而且以上各種方法相結(jié)合，給分析化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)提供了豐富的視聽環(huán)境、互動(dòng)參與，同時(shí)使學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息，縮短了教學(xué)時(shí)間，擴(kuò)大了教學(xué)規(guī)模［4］。另外采用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)設(shè)備(如教學(xué)音頻和錄像)與傳統(tǒng)的板書相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了儀器原理，更使學(xué)生可以直觀的了解儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)等信息，能夠極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率［5］。當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下，教學(xué)中通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)也是是信息傳播的重要途徑之一，如果能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源融入到教學(xué)過程中，則可以在很大程度上提升教學(xué)的質(zhì)量。學(xué)院可以利用網(wǎng)絡(luò)媒體這一形式，設(shè)立教學(xué)網(wǎng)站，并將與分析化學(xué)課程相關(guān)有關(guān)的知識(shí)展示在網(wǎng)站上，從而構(gòu)建成一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，這樣創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建便又是是學(xué)生獲取知識(shí)的另一重要渠道。能夠讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)、來進(jìn)一步的完善鞏固學(xué)習(xí)到的分析化學(xué)知識(shí)，并鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中展開討論，讓教師也參與其中與學(xué)生進(jìn)行交流和互動(dòng)，為學(xué)生提供及時(shí)、便捷的交流和指導(dǎo)，使之成為一個(gè)全面多元的學(xué)習(xí)平臺(tái)。2．3運(yùn)用TRIZ理論構(gòu)建全新成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維目前在學(xué)院的分析化學(xué)考試中普遍存在著考試形式單一，客觀性試題比例大的現(xiàn)象，考試內(nèi)容大多局限于教材中的基本知識(shí)和基本技能，相對(duì)缺乏對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用、學(xué)習(xí)能力與科學(xué)素質(zhì)的綜合考察，不利于學(xué)生整體綜合分析學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和改革創(chuàng)新精神的形成。應(yīng)運(yùn)用TRIZ理論，進(jìn)一步的改變分析化學(xué)課程成績(jī)的評(píng)價(jià)方式，構(gòu)建全新的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式就成了學(xué)院當(dāng)前的重點(diǎn)研究對(duì)象［6］。因此，我們應(yīng)采取"課堂作業(yè)、課程論文、課堂討論和閉卷考試(基礎(chǔ)理論方法、綜合能力考察閉卷)"相結(jié)合的方法來綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī)，同時(shí)應(yīng)關(guān)注學(xué)生分析和解決問題的能力，力求學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)更合理，更有利于學(xué)生將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維上。

3結(jié)論

綜上所述，我們將TRIZ理論應(yīng)用在分析化學(xué)課程教學(xué)中。從分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式等方面，全方位的論述了分析化學(xué)教學(xué)改革的思路，有助于打破原有的教學(xué)模式，系統(tǒng)分析和解決問題，并且能在很大程度上提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)?；赥RIZ理論的課題教學(xué)改革，能使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

作者:張金磊 謝瑞剛 隆金橋 單位:百色學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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