triz理论在工科学生毕业论文中的应用

第一篇：triz理论在工科学生毕业论文中的应用

triz理论在工科学生毕业论文中的应用

当今社会高速发展，创新越来越受企业的重视，也是高校培养人才的重要方向。特别对于工科学生，无论是技术上还是理论上的创新，都可能给企业和社会带来巨大的社会和经济效益。然而，目前高校对工科学生的教育大多以基础理论课程教育为主，创造性、实践性教育环节不够，也使学生自主思考和拓展创新的观念不断弱化。毕业论文的设计过程是学生对所学的基础理论和技能进行运用并创新的过程，是大学生综合素质的具体体现。

但目前很多高校工科学生的毕业论文都流于形式，学生在选题、实验设计、实施的过程中，过分依赖教师的指导，课http:///题内容往往是照搬其他人已有研究的成果，没有自己的创新。因此，在毕业论文设计过程中，加强学生创新精神和创新方法的培养成为当务之急。创新性思维开发的理论有很多，ＴＲＩＺ的英文全称是Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆｔｈｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｖｅｎｔｉｖｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ（发明问题解决理论），它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化的方法学，是我国科技部大力向全国科技界推广的创新方法论。本文主要探究了ＴＲＩＺ理论在工科毕业论文中的应用，举例说明ＴＲＩＺ理论在纺织工程专业本科毕业论文的选题、实验设计、实施到最后写作的整个过程中所发挥的作用，从而为http:///xingzhengguanli/高校工科学生毕业论文的设计提供一定的参考。

ＴＲＩＺ理论的基本原理ＴＲＩＺ理论是由前苏联发明家阿奇舒勒（Ｇ．Ｓ．Ａｌｔｓｈｕｌｌｅｒ）在研究了大量专利产品开发过程的基础上提出并于１９４６年创立的创新思维方法，经过多年发展，ＴＲＩＺ理论已经形成了一套较为完整的体系。ＴＲＩＺ理论的应用不断从工程技术领域向自然科学、社会科学、生物科学领域渗透，在指导人们创新的过程中发挥着越来越大的作用。ＴＲＩＺ理论提出分析解决问题的方法主要有以下几种：技术矛盾与创新思维方法ＴＲＩＺ理论认为当技术系统某个特性或参数得到改善时，常常会引起另外的特性或参数劣化，该矛盾称为“技术矛盾”。解决这一矛盾可基于创新原理，如九屏幕法、金鱼法、小人法等，并结合工程实际寻求具体的解决方案。

第二篇：TRIZ理论

TRIZ理论

[摘要] TRIZ由一位俄国学者阿利赫舒列尔及他的同事于1946年最先提出，最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出了TRIZ解决发明问题的基本方法，这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题，协助人们获得这些发明问题的最有效的解。

[关键词]TRIZ创造

一．引言

目前中国制造业仍处于世界制造业产业链的中下游，其国际地位只体现在总数量上，而在质量上与发达国家仍存在一定的差距。产品附加值低，特别是具有自主知识产权的产品比重较小，自主创新能力不强。创新是企业具有不断开发新产品和开拓市能力的体现。创新是一个国家国民经济发展的基础，是体现综合国力的重要因素，推动着社会变革、发展和进步。

建立起一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系—TRIZ，它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。其核心思想：（1）无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；（2）各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；（3）技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能（目标）。TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法，它理论中的创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又提供了科学的问题分析方法，保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。

二TRIZ的起源

TRIZ的研究始于1946年，创始人为前苏联海军工程师、发明家根里奇·阿奇舒勒。在苏联里海海军专利事务局处理专利事务的数年中，阿奇舒勒发现仅仅从心理学角度并不能很好地揭示发明创造的客观规律，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，因此他将注意力转移到对高水平发明专利的分析研究上，其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，并将之归纳总结，形成能指导技术创新、管理创新的理论方法体系。

阿奇舒勒从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万份发明专利开始进行严格的分析、筛选与统计，并多个学科领域的科学原理、法则相结合。这一高难度、费时费力的艰苦工作奠定了TRIZ的理论基础，也为日后将要开发的各种问题解决工具奠定了基础。自此，人们有了一种世界级的创新方法学——TRIZ。TRIZ与试错法、头脑风暴法以及其它的由前两种方法演变得到的各种创新技法有着本质上的区别。TRIZ成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得理想化的最终结果，而不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。TRIZ是创新方法学，有着成套的创新思维、方法和解题工具，不是一招一式的相对简单的创新技法。

创新不再仅仅依赖试错了！这是人类创新史上的一个重大突破。运用TRIZ理论，可大大加快人们发明创造的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ告

诉我们，任何领域的产品改进、技术的变革与创新，都像生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。

三 TRIZ的发展

首先，TRIZ的发展方向：TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的，企业间很难存在竞争，但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说，显得过于庞杂。另外，传统TRIZ还存在一些缺陷，如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此，为了适应现代产品设计的需要，TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题，这是当前国际上TRIZ研究的重点一。

其次，TRIZ自身的完善：TRIZ有4个发展方向：（1）技术起源和技术演化理论；（2）克服心理惯性的技术；（3）分析、明确描述和解决发明问题的技术；

（4）指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次，TRIZ与其它方法的集成：TRIZ主要是解决设计中如何做的问题，对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明，TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突，冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此，如何将TRIZ与其他设计方法相结合，以弥补TRIZ的不足，已经成为设计领域的重要研究方向。

四关于TRIZ的几种发展模式

1、III（Ideation International Inc)模式

来自于前苏联的TRIZ学校的专家们认为, TRIZ的许多方法分支太多,也过于复杂,因此必须提供一些方法和过程作为分析这些问题方法的统一入口。

根据有害和有用影响的区分，手工绘出问题中各部分因果关系网络图，利用软件工具对图中每一个节点能够自动列出问题的看法或者解决方法意见。每一个看法为使用者推荐了合适的传统TRIZ工具。III模式还开发了“创新环境调查问卷”以及预期失效判定和演变指导。III模式的主要不足是得出的看法通常是节点的 3~4倍，对于复杂问题有时会显得非常冗长。

2、2、IMC模式。

IMC公司是由前苏联人工智能和TRIZ专家Tsourilov博士移民到美国后创建的。为了解决具有技术和物理矛盾的“困难”工程问题，IMC努力将解决矛盾的创新原则、分隔原则、效果库等知识库工具集成为软件TechOptimizer。由于引入了相应的现代软件开发和人工智能技术，该软件具有容易使用与界面友好的特点。该软件分为2个集合，包括5个模块。集合1：原则模块、预测模块、效果模块；集合2：TechOptimizer模块、特征转换模块。原则模块负责从知识库给出类似的例子消除矛盾，效果模块允许从专利数据库获取类似的物理、化学和地理成果，而预测模块则是参照其演化趋势数据库中的 22个演化趋势和200多个分模式对问题得出未来的解决方法。集合2个模块则负责对问题进行分析，使问题清晰化。

3、SIT/USIT模式

SIT（Systematic Inventive Thinking）模式原由移民到以色列的TRIZ专家Filkosky在1980年左右创立，目的是简化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士将SIT模式进行结构化形成USIT（Unified Strctured Inventive Thinking）模式，该模式能帮助公司工程师短时间内(3天培训期)接受和掌握TRIZ，为实际问题在概念产生阶段快速地产生多种解决方法)，USIT

将TRIZ设计过程分为3 个阶段：问题定义、问题分析和概念产生，它将解决方法概念的产生简化为只有4种技术（属性维度化、对象复数化、功能分布法和功能变换法），而不需要采用知识库或计算机软件。但USIT解决问题的好坏依赖于问题解决人员知识的广度和深度。

4、RLI（Renaissanoe Leedership Instiute）模式

该模式是由RLI公司的分支机构Leonadnda Vinci研究院的一些专家开发的。RLI模式对TRIZ的贡献主要体现在：（1）针对TRIZ的复杂性，开发了8个解决问题的算法；（2）针对物质场分析工具存在的缺陷，提出运用三元代替物质场的三元分析法（Triad Analysis）,并其结合到所开发的8个发明算法中。

五． TRIZ的基本理论

TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

六．利用TRIZ解决问题的过程

TRIZ方法论的主要思想是,对于一个具体问题,无法直接找到对应解,那么,先将此问题转换并表达为一个TRIZ的问题,然后利用TRIZ体系中的理论和工具方法得到TRIZ的通用解,最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解,并在实际问题中加以实现,最终获得问题的解决。应用TRIZ解决问题的一般流程如图1所示。首先要对一个实际问题进行仔细的分析并加以定义;然后根据TRIZ提供的方法,将所需解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型;接着,针对不同的标准解决方案模型,应用TRIZ已总结归纳出的类似是标准解决方法,找到对应的TRIZ标准解决方案模型;最后,把这些类似的解决方案模型,应用到具体的问题

之中,演绎得到问题的最终解决方法。

【参考文献】

1.王树才，吴晓机械创新设计

2．

第三篇：triz理论

问题描述：某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后根据客户要求，加工成一定的形状。然而，在加工过程中，容易出现玻璃破碎现象，因为

薄板玻璃受力时很容易断裂，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能更改。

请大家从自身认识的角度讨论一下看看怎么解决这个问题！

然后我把用TRIZ理论解决问题的过程简单给大家介绍一下！当然，实际遇到的问题可能比这个复杂得多！

那么应用TRIZ如何来解决这个问题呢?

第1步：确定技术参数

现在存在的问题是：薄板玻璃在加工过程中受力的作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，这是欲改善的特性。

对应到通用技术参数，选择“32可制造性”，以此作为改善的参数。为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须要非常小心。因此，在薄板玻璃加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证玻璃受力不超过极限，这就是被恶化的特性。对应到通用技术参数中选择“33操作流程的方便性”，以此作为

被恶化的参数。

第2步：查找TRlZ矛盾矩阵

欲改善的参数：32可制造性。

被恶化的参数：33操作流程的方便性。

查找TRIZ矛盾矩阵，从矩阵表查找32和33对应的方格，得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是：2，5，13，16。与前面发明原理序号对应，得到这4条发明原理依次是：

2一抽取。

5一组合合并。

13-反向作用。

16一未达到或过度的作用。C, ^(Q1 K: X' N1 o$ D9 ~& [$ y

第3步：发明原理的分析

2一抽取。此原理体现在2个方面：1)将物体中“负面”的部分或特性抽取出来；

2)只从物体中抽取必要的部分或特性。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

5一组合合并。此原理体现在2个方面：1)合并空间上的同类或相邻的物体或操作；2)合并时间上的同类或相邻的物体或操作。

此原理对问题的彻底解决贡献最大。

13一反向作用。此原理体现在3个方面：1)颠倒过去解决问题的方法；2)使物体的活动部分改变为固定的，让固定的部分变为活动的；3)翻转物体(或过程)。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

16一未达到或过度的作用。主要体现在现有的方法难以完成对象的100％，可用同样的方法完成“稍少”或“稍多”一点，使问题简化。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

第4步：发明原理应用,综合以上4条发明原理的分析，组合合并是最具有价值的发明原理。

解决方案：将多层薄板玻璃叠放在一起，从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水或涂一层油，以保证堆叠后的玻璃间

可以形成相当强的粘附力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在加工中就可以承受较大的力的作用，从而改善了薄板玻璃的可制造性。当加工完成后，再分开每层玻璃，从而获得了客户要求的产品。

恩，这种方法可行，但如果单纯几块玻璃叠加的话，你无法保证玻璃不发生滑动，所以，还得采用一些其他的手段！叠加在一块是核心！论坛里高手如云，这种小例子，献丑了！

是往里面添加一些东西，但是只要用水就可以，大家可以做一下实验，两块玻璃中间有水，我们是比较难分开的，这也是玻璃运输的一种方法！要强调的有几点：

1、对于我们的解题方式，没有规律可循，想到了就是想到了，想不到就是想不到

2、解题的步骤没有过程，复制性差；

3、如果转换成相对复杂的问题，我们如何解决？

这些就是TRIZ理论能解决的问题的一部分！

矛盾矩阵是TRIZ理论中的一个工具，通过对大量专利技术的总结研究，归纳出39中常用的技术参数，将这39个技术参数作为坐标，横坐标是技术系统的该

表引起有利变化的参数，纵坐标是恶化的参数！找到二者的焦点后，会对应解决这类矛盾常用的原理……大体是这样！

目前是有计算机辅助创新软件的，但是做不到自动推理的级别！因为创新毕竟是人脑的一个思维活动，计算机只能按照TRIZ理论来引导你进行下一步的动作，却无法自动推理！

其实很好懂，就是总结专利技术的发展规律得出来的一些套路。然后后人想搞创新，可以先从这些套路找矛盾点，解决一个矛盾就是前进一步，然后进入下一个矛盾点。TRIZ理论指出路，但是路上面的河流和山要自己去翻！

TRIZ本身是一种理论，教给你如何突破惯性思维，发现问题，解决问题，预测产品未来！

TRIZ理论概况

TRIZ理论可以成功地揭示创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。运用TRIZ理论能够突破思维障碍，打破思维定势，最主要的是可加速和规范创新的进程。它能够帮助我们系统地分析问题，快速发现问题本质或者矛盾，并能够准确确定问题探索方向。

TRIZ解决发明问题的基本思路是：(1)定义和描述具体问题，根据所选定的TRIZ工具或者工具组合，将具体问题标准化；(2)将标准化的具体问题抽象化；(3)寻找抽象化问题的解决方案，(4)将抽象化的解决方案根据具体问题转换为具体解决方案，即具体的技术创新方案。TRIZ工具包含：(1)40个创新原理和技术矛盾解决矩阵；(2)发明问题解决算法，(3)发明问题标准解法和物——场分析法，(4)S曲线和技术系统进化法则；(5)最终理想解，(6)侏儒模型建模。(7)物理效应和现象、几何和化学效应数据库。

而TRIZ现今已被认为是解决问题的科学方法论，即研究和应用解决问题所遵循的客观规律的方法。这些方法中是否有最基本的原理？我相信很多人在学习TRIZ的时候会问这个问题。其实从TRIZ的目标，或TRIZ这种方法学的历史使命看，它是要发现解决问题的规律，并成功应用规律。而人类的发展的每一天都遇到无数的问题，解决问题成了人们的日常生活，解决问题的规律肯定古已有之并已经沿用了几千几万年，这些本源的规律相信我们今天依然在应用，也永不过时，就像上述的物理定律一样。通过我的思考和感悟，发现了几个解决问题的本源的原理，相信大家将其铭刻在心，在任何问题中用这些原理去考虑，肯定会有些收获。

说了很多废话，言归正传，本人发现的这几个规律是：分类，分层，分步，关联。当然这远远不够。但目前我发现的就这么多。

大家看了肯定笑了，哈哈，以为是什么呢！老生常谈，没有新意。都是常用的东西。不说我也知道。没错。鄙人认为真正的规律肯定是没有新意的。这些规律早就存在着，并为大家早已熟悉，就像树上掉下的苹果，就像破了底的鸡蛋可以站立一样为大家所熟悉。您可能问了，那你干嘛还要将它们提出来呢？因为我认为很多人忽视了这些最常用的规律。而将这些已知的、常用的、同时也是被忽视的规律从尘封中提出来，拍掉灰尘和蜘蛛网，呈现给大家，我认为这是每个研究TRIZ规律，研究解决问题规律的人应该做的事。

相信很多人下一个问题是：这几个（目前是四个）所谓规律真的那么本源吗？有何特殊之处？

那么我来一一解释，不管您同意与否，希望对您有所帮助，如果大家都来思考这个问题，我这篇文章的目的也就达到了。

首先，说一下分类、分层和分步。这三个规律其实是在解决一件事情，就是以层次的观念处理问题。分类是从宽度、分层是从深度、分步是从时间上处理问题。我们常说，眉毛胡子一把抓，试想眉毛和胡子距离远，长短不一，粗细不一，真要一把抓还真没法抓。所以很多事情都是因为同一待遇造成的。当然，同一待遇是有原因的，就是图省事，图省钱。这就是一个矛盾。但是规律在这里，谁也避不过，为了解决问题，就必须分层次、分类别、分步骤的区别待遇。因此我们看到，分层、分类、分步就像窗户一样，按照这个思路办事，就是按照规律办事，就能办成事。

再说关联。哲学上讲，事物是普遍联系的。这还真不是空话。当大家遇到问题时，请默念这句话，相信会有所启迪。我们讲本体论是时候讲到事物间的联系，那其实只是一种关联。我们讲蝴蝶效应感觉很玄，那也只是一种关联。关联无处不在无时不在，其重要性相信不需要我在此废话了。直到目前我写专利，有个心得就是：除了把主要的构成要素说清楚（说清楚的过程中要应用分层、分类、分步的规律）外，最重要的就是说清这些要素的相互关系，即关联。如果是机械类的，要说清组件之间的连接关系；如果是电子类的，就说清模块间的连接关系；如果是系统，就说清各个功能单元间的联系（当然说这些联系的时候，也要应用分层、分类、分步的规律；特别是方法类专利，一定要用分步的方法说明哪个在先，哪个在后）。

总之，世间万物至少脱不了上述的四个规律。那么可能您会问，既然分类、分层、分步都是解决的以层次的观念处理问题这一件事情，为何要分成3个规律来说呢？因为TRIZ还有个特点是实用性，我觉得这是TRIZ的精髓之一。只说“以层次的观念处理问题”是很抽象的，而这些本源的规律应该是具体的可操作的。于是大家看到我总结的所谓“本源的规律”的两个特点是：1.足够本源，适应于万事万物；2.足够实用，让任何有常识的人看了就能用。写出这些随想的目的，正如本文一直强调的，不是设立一种标准，而是希望越来越多的人开始考虑创新的规律，挖掘真正的规律，并且勇于说出来。我是个实用主义者，我希望自己的文字没有浪费大家的时间，我也欢迎大家的批评。我相信大家的批评和讨论是对于研究和应用TRIZ规律的有力推动。姑且也将这些不成熟的想法归于TRIZ之中吧。希望TRIZ真的如其原来的意义：发明问题解决理论。

第四篇：关于TRIZ理论

关于TRIZ理论

黎志强 10机电5班 1010100710

（湖北工业大学，武汉430068；）

[摘要] 21世纪产品竞争日益激烈，重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法，但这些方法可视为设计人员的艺术创作，创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验，当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时，头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—TRIZ理论是指导创新活动的重要理论之一，它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。21世纪产品竞争日益激烈，重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法，但这些方法可视为设计人员的艺术创作，创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验，当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时，头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—TRIZ理论是指导创新活动的重要理论之一，它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。

[关键词] TRIZ理论；创新设计；冲突解决原理

[中图分类号][文献标识码]：文章编号：

1TRIZ 理论

TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的俄文简称。该理论是前苏联G..S.Altshuler及其领导的一批研究人员，在分析研究世界各国250万件专利的基础上，提炼出的一套解决复杂技术问题的系统方法。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则TRIZ理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学，且适用于各行业。1.1 TRIZ理论的主要内容

TRIZ理论是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理沦体系，其主要内容包括：技术系统进化法则、40个发明创造原理，39项技术特性、冲突矩阵、物质一场分析、76个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程效应知识库等。1.2 冲突解决原理

(1)冲突的定义

无论是新产品设计还是已有产品的改进，设计人员在设计过程中首先要保证或提

高产品的某些性能，但这种提高往往会影响

到产品其它的内部性能。如果这些影响是负面的，则设计出现了冲突。

TRIZ理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突而产生新的有竞争力的解，没有克服冲突的解并不是创新设计。冲突的种类很多，与产品创新相关的冲突分为3类，即物理冲突、技术冲突及管理冲突。

(2)技术冲突及其解决原理

技术冲突是指传统设计中的折中，即由于系统本身某一部份的影响，所需的状态不能实现，技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之问的矛盾。例如斜拉桥，希望提高桥的承重重量，但重量太大可能超过桥的强度范围，降低桥的安全性。

Altshuller通过对250万件专利的详细研究，提出用39个技术特性来描述冲突。在解决实际冲突时，把组成冲突的两个内部性能用39个标准的技术特性进行表示，即把实际工程冲突转化为一般的或标准的技术冲突(具体技术特性见参考文献3)在此基础上，Altshuler又给出了40个发明创造原

理，实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要作用。

通过多年的研究、分析和比较，Altshuller将39个标准的技术特性与40条发明创造原理建立了对应关系。提出了合理选用发明原理的重要工具— 冲突解决矩阵。

冲突解决矩阵为40行40列的一个矩阵，其中第1行和第1列为顺序排列的39个描述冲突的技术特性序号；其余39行和39列形成一个矩阵，其元素为数字或为空，这些数字表示40条发明原理中推荐采用的原理序号。矩阵中行描述的技术特性为冲突中恶化的一方。列代表改善的一方。

(3)物理冲突及其解决原理

物理冲突是指系统同一部分或参数提出完全相反的要求。即对一个系统同时提出相反的要求就出现了物理矛盾。例如钢笔的笔尖应很细以便画出细线，但细笔尖易划破纸。

物理冲突的解决方法一直是TRIZ的研究重点，Altshuller，Glazunov，Savransky曾提出了多种解决方法。现在TRIZ理论在总结上述研究方法的基础上，提出4种分离原理来解决物理冲突，即:空间分离、时间分离、基于条件的分离、和整体和部分的分离。

英国Bath大学的Mann通过研究提出，解决物理冲突的分离原理和解决技术冲突的发明原理之间存在关系，对于一条分离原理，可以有多条发明原理与之对应。

只要能确定物理冲突及分离原理的类型，40条发明原理及发明原理的工程实例可帮助设计人员尽快确定新的设计概念。

(4)冲突分析和解决的一般过程

Altshuller所提出的TRIZ理论采用科学的思维方式，即采用一系列的工具，先将特定的问题抽象成为标准的或一般的问题，然后采用标准的方法解决，最后得到特定的解。

TRIZ解决设计问题的一般过程如图：

2TRIZ的发展

首先，TRIZ的发展方向：TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的，企业间很难存在竞争，但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说，显得过于庞杂。另外，传统TRIZ还存在一些缺陷，如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此，为了适应现代产品设计的需要，TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题，这是当前国际上TRIZ研究的重点一。

其次，TRIZ自身的完善：TRIZ有4个发展方向：（1）技术起源和技术演化理论；（2）克服心理惯性的技术；（3）分析、明确描述和解决发明问题的技术；（4）指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次，TRIZ与其它方法的集成：TRIZ主要是解决设计中如何做的问题，对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明，TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突，冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此，如何将TRIZ与其他设计方法相结合，以弥补TRIZ的不足，已经成为设计领域的重要研究方向。

3TRIZ理论在中国

TRIZ理论引入中国尽管时间很短，但它已经逐渐得到国内诸多科研结构、公司和专家的重视，在以TRIZ理论为核心的创新方法与技术研究应用方面，走在前列的是我国的亿维讯科技有限公司。该公司是一家从事计算机辅助创新技术及技术咨询的高新技术企业，他们的创新技术研究水平目前已

经处于世界前列。他们将创新技术研发中心设在世界创新技术理论和应用研究的发源地——白俄罗斯的明斯克，那里有数百名创新技术理论专家，是当今创新技术研究的领跑者；在中国则设有行业创新技术研发中，着力于创新技术在以中国为中心的工程技术领域的应用和推广。他们提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案，正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用，为快速提升我们创新技术水平提供技术上的支持。4结束语

我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足、市场低迷等情况，关键在于企业缺乏快速响应市场的新产品开发及制造技术创新的机制和能力。特别是我国广大的中小型企业新产品更新开发能力差、资金匮乏，迫切需要获得新产品具体开发技术的支持。而THIZ理论和基于TRIZ理论的计算机辅助创新技术的研究和应用，以其良好的可操作性、系统性和实用性顺应了我国制造业发展的技术需求，具有广阔的应用前景，势必会对我国的产业创新带来全新的机遇，推动我国机械制造业步入世界先进行列。

我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足、市场低迷等情况，关键在于企业缺乏快速响应市场的新产品开发及制造技术创新的机制和能力。特别是我国广大的中小型企业新产品更新开发能力差、资金匮乏，迫切需要获得新产品具体开发技术的支持。而THIZ理论和基于TRIZ理论的计算机辅助创新技术的研究和应用，以其良好的可操作性、系统性和实用性顺应了我国制造业发展的技术需求，具有广阔的应用前景，势必会对我国的产业创新带来全新的机遇，推动我国机械制造业步入世界先进行列。

参考文献

[1] 张春林.机械创新设计[M].第2版.北京:机械工业出版社,2007.9:175-192.[2] 刘桂涛.TRIZ 中技术矛盾解决矩阵的应用[J].机械设计与制造,2007(8).[3] 郑称德.TRIZ的产生及其理论体系[J].科技进步理论,2002(1).[4] 刘训涛.TRIZ理论研究与矿山机械创新设计的启示[J].黑龙江科技学院学报,2009(5).

第五篇：TRIZ理论在汽车电子技术课程教学中的应用

TRIZ理论在汽车电子技术课程教学中的应用

江帆，王一军，刘晓初，游思坤，庾在海

广州大学信息与机电工程学院机电系，广东广州，510006

摘要：学生创新能力的培养是现代教育教学中的重要任务。TRIZ理论是创新能力的体系理论，本文将TRIZ理论应用汽车电子技术的教学中，探讨汽车电子技术课程创新教学的要点，并结合教学实际进行了实践，取得了较好的效果。

关键词：创新能力，TRIZ理论，汽车电子技术创新理论的发展与TRIZ理论

现在是知识经济时代，创新是经济发展的强劲动力，创新能力的高低，是一个人、一个企业、一所学校、一个国家竞争力强弱的重要标志。创新能力的培养成为人才培养机构关注重点。创新来源于创新能力和创新思维，探索提高和培养创新能力的努力从来就没有停止过，并已经取得了许多可喜的成果，如头脑风暴法、6—3—5法、奥斯本检核表法等等，但是，以上方法在实际表现中并没有预期想像的好。造成这种现象的一个重要原因就是：人们一直将创新视为一门不可预知的艺术形式。迄今为止，人们在发明创新中所使用的手段大多是手工的、无正式方法可言的和不协调的，如头脑风暴法，不容质疑，使用这样的手段可以有效地借用跨专业的知识、思维导向和集体的智慧，然而，该手段实质上是一种最好的试错法，它所提供的管理模式也是一种不能确保成功的方法，它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。是否存在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，只需要遵循一定的科学方法和法则，就能迅速地实现新的发明创造或解决技术[1]，这时，创新原理系统体系——TRIZ理论应运而生。

TRIZ是“发明问题解决理论” 的俄文简称，它是前苏联G.S.Ahshuller及其同事们在分析研究了世界上近250万件高水平发明专利，综合多个学科领域原理、法则的基础上提出的创新方法理论体系。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，它是一种建立在技术系统进化规律基础上的问题解决系统[2]，同时也是一个创新能力培养体系理论。

目前，世界范围内的经济，军事及科技的激烈竞争，实质上就是知识创新和技术创新的竞争，从根本上说是创新人才的竞争。开展创新教育已成为目前我国教育改革的主旋律，如何使高校学生具有创新意识和创新能力，适应经济时代的要求，在企业的生产和经营实际中担当技术方面的组织者和带头人，是教学改革的根本目标，贯穿于教育的全过程[1]，而培养学生的创新能力需要系统的理论体系指导，TRIZ是本文将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合，进行汽车电子技术课程创新性教学的实践，为TRIZ理论在创新性教学中应用提供参考。TRIZ理论的创新性原理及在教学中的应用

2.1 TRIZ理论的创新性原理

G.S.Ahshuller通过对上百万件发明专利的分析研究，抽出了40个发明创造所遵循的原理，它们成为TRIZ解决技术矛盾的关键。这些原理是分割、组合、嵌套、部分改变、动作预置、自助机能等。这40个原理本身较为抽象，作为解决具体技术和矛盾对立的指导方针，还需要进一步转化为具体的解决对策。同时还抽象出了产生系统矛盾对立的典型技术特性39项，这些典型技术特性是速度、形状、强度、温度、可靠性、制造性等。并发现虽然技术系统和发明创造问题涉及方方面面，但典型的系统矛盾对立只有大约1250个左右，而且这些典型的系统对立均可用40个发明创造原理中的方法来解决。

2.2 TRIZ理论在汽车服务工程教学中的应用

TRIZ理论的发展与完善带动了TRIZ的应用，目前TRIZ在创新设计、创新教学、创新科研等方面得到应用，取得了可喜的成果，本文根据对TRIZ理论的理解，将其应用到汽车服务工程的创新性人才培养中，为汽车服务工程的创新性人才培养提供一条途径。

（1）改革教学内容，强化创新意识的培养

汽车服务工程专业课程较多，如汽车构造、发动机原理、汽车电子技术、汽车故障检测等，其中一些课程的设计性、实践性较强，有必要改革教学内容，强化学生的创新意识。实质上，各课程基础理论的灵活运用就是创新，所以在讲授这些课程时，要积极启发学生思维，引导学生思维发散，即一个原理或一个方法举出不同的应用实例，甚至相反的例子，使学生的思维更活跃些。例如，在介绍电动汽油泵的基本概念时，可简单地介绍各种结构形式的应用情况和优缺点，以及性能改善的要点。讲述电子巡航中应用的磁阻式转速传感器时，可让学生回忆前面学过的转速传感器的各种形式，并进行比较，找出它们之间的共性。

改革教学内容的关键是与学生的实际情况相关，并与实践相结合。汽车服务工程是实践性很强的学科，整堂灌输书本理论，比较抽象，使学生产生畏惧心理，并对这些课程学习失去信心。加大教学的实践性，是学生在视觉、感性认识得到充分利用，激发他们的创新激情。如在进行发动机构造的教学，采用发动机实物，讲述它的运动过程及结构不同形式，鼓励学生对现有的发动机产品进行改进，特别是控制系统的改进，达到经济、功率、环保的统一。

（2）改进教学方法与手段，实施对学生的创新思维的训练

课程教学通过教学方法和手段实现，实施对学生的创新思维训练就需要积极改进教学方法和教学手段。

制作并合理运用电子课件，特别是将CAI技术引入到汽车服务工程学科教学中去。随着计算机技术的飞速发展，特别是计算机多媒体技术和网络技术的日臻完善与成熟CAI技术（computer Assisted Instruction）以其互动和直观的效果特征，在课堂教学中发挥着越来越大的作用。计算机具有真实、准确、快捷和新意无穷的高超能力。将其运用到机械教学中。可以让师生双方都充分感受到教学成功的欢乐，有利于培养和激发学生勇于探索、不断创新的精神。在汽车服务工程教学中要充分利用CAI，采用三维、动画的形象描述方式，加深学生对知识的印象，引导他们对汽车服务工程类课程的学习兴趣，特别是汽车构造、汽车电器这些课程，要加多视频，让学生直观看到这些装置的运动过程，有助于学生对基本原理、结构等理解。

采用论文作业引导学生的创新思维。在讲授各课程基础理论的课后布置一个论文作业，要求他们对基础理论进行发散思维，指出他们想象中的应用，激活他们的创新意识。

进行创新思维技法和思维方法的训练。每讲完一个基础理论，可以采用TRIZ理论中40个发明创造原理中的一个方法，让学生相互启发，激发他们的联想思维、想象思维、灵感思维，进而得到创新的成果。

（3）重视实践环节，提高学生实践创新能力

课程设计的改革。汽车服务工程学科中有许多课程有课程设计，如汽车构造、汽车维修工程、汽车电器及电子控制技术、汽车保险理赔等，这个实践环节对培养学生的创新能力有着重要作用。这些实践课程采用兴趣组合、团队合作、相互帮助和启发的方式，使学生在实践过程中激发对汽车服务工程学科的兴趣，对现有的问题提出创新性解决方案。

实验内容的改革。我们将实验课程分为验证性、综合性、设计性等几类，加强综合性和设计性实验的开设，这些实验不再是书本知识的简单重复，而是加入自己的创新思维，才能完成实验内容。实验过程中要放手让学生去做，并寻找尽可能多的工厂实际问题的设计性实验让学生们去做。如发动机的拆装、蓄电池的拆装、汽车美容等实际动手实验，强化学生的动手能力的同时，使他们能在实践中发现原来装备的不足，并提出改进意见。

（4）积极开设第二课堂，鼓励学生参与创新活动

积极创造条件和环境，构建第二课堂，鼓励学生参与创新活动。结合我们系的教学优势，我们成立汽车维护、汽车美容创新实验室、汽车电子创新设计实验室等开放实验室，供学生在课余进行创新活动。

积极鼓励学生参加各级挑战杯的竞赛活动，并组织本院的汽车服务模式创新设计竞赛，通过这些第二课堂活动，在丰富学生生活的同时，激发他们的实际创新能力。TRIZ理论在汽车电子技术中的创新教学实践

汽车电子技术是汽车服务工程学科的重要基础课，在教学中培养学生的创新思维具有重要的意义。作为教师，在教学过程努力创造一切有利条件，为学生提供创新思维的空间，激发他们的创新意识和创新行为。

采用三维、动画的CAI课件。汽车电子技术对于一个没有接触过汽车的学生来说比较难，因为该课程涉及电子技术、汽车构造、控制技术、液压传动等，内容比较复杂，而且许多学生没有见到过，所以采用三维、动画的CAI课件有助于学生理解。

应用TRIZ理论进行进行发明式教学，启迪学生的创新思维和求异思维。汽车电子技术主要讲授电子技术对汽车的控制技术，比较抽象，不容易理解。针对这种情况，在汽车电子技术教学中采用发明式教学，将本课程分为几个关键点，对关键点鼓励学生自己思考，并对他们的思考结果给予鼓励，培养他们思考的成就感，进而激发他们的创新思维和求异思维，使得课堂教学效果很好。

积极强化实验教学，课程教学中穿插7个模块的实验教学，让学生动手验证书本的知识，并对现有控制方式进行改进，发挥学生的创新意识。在以后教学中还将开设综合实验和设计性实验，如发动机点火提前角控制方法的设计实验、车高传感器的重设计实验等。

通过强化教学实践中对学生创新能力的培养，学生的学习兴趣浓厚、创新意识比较强，在课堂上非常活跃，积极发表自己的见解。结束语

创新是我们民族的灵魂，国家兴旺发达的不竭动力，高校作为人才培养的基地，在教育教学活动中进行创新教育，提高学生的创新能力，关系我们民族和我们国家的未来发展，因此，积极改善教学，加大创新能力的培养是今后是高等学校的重要任务。本文结合对TRIZ理论的理解，应用到汽车电子技术课程教学中，为其他课程改革及其他学科的教学改革提供参考。

参考文献：

[1] 李俊华.改革机械设计基础实验教学，提高学生的创新能力.中国科技信息，2005.17：200～201

[2] 徐起贺，吴昌林.基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究.机床与液压，2004.7：32～33

[3] 张志远，何川，张荀.TRIZ理论研究综述.重庆工商大学学报，2004，21（1）：100～104

[4] 王汝豹.CAI与机械制图创新教学.科学中国人，2005.3：60

[5] 张美麟，张有慎，张莉彦等.机械类创新型人才培养模式的研究.机械类课程报告论坛2006文集，2006.12：158～160

[6] 侯圣智，牛占文.TRIZ理论与创新能力培养.职业技术教育，2004.10：65～67

作者简介：江帆，1974.1，土家族，湖南慈利人，博士，广州大学信息与机电学院机电系，研究方向：流场模拟，机械CAE/CFD

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