孫曉楓 趙新軍 鐘瑩

摘? 要：TRIZ作為一門系統(tǒng)性的創(chuàng)新方法學對于高校教學體系的構建以及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)都有著重要的作用。本文依據(jù)TRIZ相關理論，從教學內容、教學模式、教學實踐、考核方式等方面對產品體驗設計課程進行教學改革創(chuàng)新，改革后的教學系統(tǒng)豐富了課堂形式，激發(fā)了學生創(chuàng)新能力和學習動力，培養(yǎng)了學生系統(tǒng)解決問題的思維方式，教學效果顯著。

關鍵詞：TRIZ理論? 產品體驗設計? 課程? 教學體系

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（b）-0202-06

The Application of TRIZ in Teaching System Innovation of Product Experience Design Course

SUN Xiaofeng? ZHAO Xinjun? ZHONG Ying

（Northeastern University， Shenyang， Liaoning Province， 110819 China）

Abstract： As a systematic innovation methodology， TRIZ plays an important role in the construction of college teaching system and the cultivation of innovative talents. Based on TRIZ theory， the article carries out teaching reform and innovation on product experience design course from the aspects of teaching content， teaching mode， teaching practice and assessment method. The reformed teaching system enriches the classroom teaching form， stimulates students' innovation ability and learning motivation， cultivates students' thinking mode of solving problems systematically and achieves remarkable teaching effect.

Key Words： TRIZ theory; Product experience design; Course; Teaching system

在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，高校要培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，不能僅僅依靠開設幾門創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，還需要順應時代要求，創(chuàng)新教育模式，促進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育深度融合。筆者在對高校課程教學體系改革研究的過程中創(chuàng)造性地將專業(yè)課程教學改革與培養(yǎng)學生系統(tǒng)創(chuàng)新思維與能力相融合，以TRIZ為理論指導，在提升課程教學質量的同時提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

1? TRIZ概述

TRIZ理論是由蘇聯(lián)專家阿奇舒勒（G.S.Altshuller）及其領導的研究小組通過對250萬件高水平發(fā)明專利進行分析和提煉之后，總結出來的指導人們進行發(fā)明創(chuàng)造、解決工程難題的系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法學。TRIZ 理論不僅提供了方法工具和系統(tǒng)的理論依據(jù)，還為人們創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)和解決問題提供了理論依據(jù)[1]。歐美、俄羅斯等發(fā)達國家都開展了應用TRIZ理論的創(chuàng)新教育，麻省理工學院的一項試驗數(shù)據(jù)表明，學習 TRIZ三天的學生比其他組學生的創(chuàng)新能力高了一倍[2]。當前，TRIZ理論在我國高校也得到了推廣和應用，目前東北大學、大連理工大學、西北工業(yè)大學、山東大學等全國30多所本科院校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育過程中都有開設TRIZ課程，開展 TRIZ 教育工作。

2? 應用TRIZ對高校教學體系進行系統(tǒng)性創(chuàng)新的必要性

當前我國大學生普遍缺乏創(chuàng)新思維和能力，這主要是因為一方面由于受到中國長期應試教育體制的影響，大學生普遍缺乏勇于探索、挑戰(zhàn)權威的創(chuàng)新精神;另一方面高校的教育觀念落后、教育內容陳舊、教學方法單一以及人才培養(yǎng)的過程中注重培養(yǎng)的數(shù)量指標而忽視質量指標等也限制了大學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

創(chuàng)新思維的實質就是克服各種思維慣性，從全新的視角去思考和解決問題。TRIZ在提供創(chuàng)新解決問題的方法和工具的同時，創(chuàng)造性地提供了許多克服思維慣性的方法，對培養(yǎng)創(chuàng)新思維具有重要意義。江帆等[3]認為TRIZ理論是完善的問題解決系統(tǒng)，研究性學習，是以學生為主體的學習方式，兩者的結合為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供一個嶄新的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。因此，應用TRIZ理論是提高大學生創(chuàng)新能力的一種有效手段。當前國內高校大多是將TRIZ理論引入具體課程來提高學生創(chuàng)新能力，沒有從系統(tǒng)的角度將TRIZ理淪融合在具體的課程教學和創(chuàng)新實踐等專業(yè)教學過程中，因此需要探索形成融合TRIZ理論于專業(yè)課程教學中的培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的途徑和方法。

3? TRIZ在產品體驗設計課程教學體系創(chuàng)新中的應用

自2013年開始，筆者應用TRIZ相關原理對產品體驗設計課程教學體系進行了創(chuàng)新并開展了教學改革與實踐。傳統(tǒng)的產品體驗設計課程雖然也開展基于問題的學習的教學，但是在此缺乏對學生的能力的關注。傳統(tǒng)教學方法主要通過設置設計課題及工作室實踐設計課題，但是很多時候落腳點都不在學生而在于項目本身，這對于學生綜合能力的提高及激發(fā)學生動力方面不具備積極作用。 結合TRIZ相關理論運用到產品體驗設計課程教學中，通過設計項目作為載體，為學生搭建參與、交流、組織管理、自我管理和創(chuàng)新的真實情景，在學習內容上，鼓勵跨學科和學科交叉，超越傳統(tǒng)學科的單一化，避免專業(yè)單一化帶來的知識局限;在學習方法上，以問題為導向、以項目為組織來激發(fā)學生的積極性和主動性，讓學生能在復雜的情境下學會發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題并積累經驗，從而提升學生的綜合設計和創(chuàng)新能力。同時，創(chuàng)新多元主體評分考核法，調動學生參與學習與考核的積極性。

3.1 TRIZ基本原理在課堂構架改革中的創(chuàng)新應用

3.1.1 利用分割原理構筑“師生共建課堂”

傳統(tǒng)“老師講，學生聽”的教學方式，給學生思維帶上無形的枷鎖，限制學生的思維發(fā)散。在課程練習中學生是教師服務的對象，教師應負責工具和思維方法的教授[4]。在教改過程中，利用TRIZ40條發(fā)明創(chuàng)造原理中的分割原理，將課堂學習過程按照課上不同階段拆解為課前、課上和課后三部分：課前督促學生提前對課堂內容進行預習以達到課上分享的水平;課上教師講授結束后進行小組討論環(huán)節(jié)促使學生認真學習與思考;課后鼓勵學生在教師授課內容基礎上撰寫融入個人思考與理解的課堂筆記，促使學生在課后認真歸納整理課堂內容，如圖1所示。通過對課堂環(huán)節(jié)分段式的設計安排，形成了課前預習、課上學習與分享、課后沉淀與升華的逐級遞增體系，學生需根據(jù)各階段不同的學習目的進行分段式主動學習，極大地提升了學生的自主創(chuàng)新思維能力，教學效果顯著。

3.1.2 利用抽取原理打造多方位模塊化教學體系

產品體驗設計課是一門注重實踐過程的專業(yè)課，單純的理論學習無法使學生全面高效地掌握課程內容。利用抽取原理將設計公司、賣場、真實用戶環(huán)境或者自然環(huán)境等存在真實調研信息的部分功能引入課堂，再利用空間分割原理將課堂分割為若干互動與實踐環(huán)節(jié)，從空間上對教學場所進行分割，將課堂拓展到設計公司、賣場、真實用戶環(huán)境甚至大自然中（如圖2所示），加深學生對理論知識的理解，使教師的講解和學生的接收處于相對平衡狀態(tài)，在保證授課內容的前提下提升授課效果，使學生將專業(yè)知識與實踐能力完美結合。

3.1.3 利用廉價替代品原理構建新型教學平臺

在體驗設計課程中涉及用戶研究實驗室的常規(guī)構造與工作原理。對于實踐性較強的產品體驗設計課程而言，熟知用戶研究實驗室及其使用流程是一項非常重要的內容，但是由于常規(guī)用戶研究實驗室配置的高精度設備通常造價較高，很多高校通通常難以配置完善的實驗室設備，利用TRIZ40條發(fā)明創(chuàng)造原理中的替換原理可以解決這個問題。

傳統(tǒng)用戶研究實驗室一般包括座椅/工作臺、若干角度攝影機和聲音拾取器、電腦、單向透視玻璃等，具有專業(yè)要求的實驗室一般還具有腦電儀、眼動儀、肌電儀、人體生理檢測儀等高級儀器，如圖3所示。而針對課程要求的實驗室則不需購置諸多昂貴的儀器，可以用相對低成本的產品進行替代，如圖4、圖5所示：可以用攝像頭替代攝像機;用安裝攝像頭的教室替代用單向透視玻璃隔開的專業(yè)觀察室;用紙面原型替代計算機原型等方案降低實驗室構建費用，提高成功構建模擬用戶研究實驗室的概率，以提供真實生動的實踐教學場景。

3.2 系統(tǒng)性創(chuàng)新思維在授課模式創(chuàng)新中的應用

3.2.1 引導學生建立系統(tǒng)解決問題的思維方式

在傳統(tǒng)的產品設計課程中，以往作業(yè)形式都是學生自己的設計方案，在實際生產和生活中的可行性較為缺少，相應的實踐動手能力也往往得不到考察[5]。對原有產品存在的問題缺乏系統(tǒng)而全面的解決方案，無法從根本上解決真實的需求矛盾，尋求問題的根本解決方案并設計最優(yōu)解決方法才是關鍵所在。因此，筆者在產品體驗設計課程相關課題設置中弱化對具體設計題目的要求，轉向某些具有共識性的設計主題，如：如何提升老年人的出行體驗。在指導學生過程中，要求學生打破單純?yōu)樵O計而設計的思維禁錮，根據(jù)TRIZ解決發(fā)明創(chuàng)造問題的一般方法：具體問題→TRIZ問題→TRIZ標準解→具體的解決方法，利用39個工程參數(shù)對問題進行描述并用矛盾矩陣進行標準解的探求，最終在對應原理的指導下，尋求最佳解決方案并指導設計。

3.2.2 構建綜合理想系統(tǒng)，提升系統(tǒng)自服務能力

在課堂教學中將全體學生作為一個技術系統(tǒng)考慮，將每一位學生作為系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，根據(jù)技術系統(tǒng)進化相關理論的內容，為提高技術系統(tǒng)整體理想化程度或水平，可以采取使用更綜合的子系統(tǒng)和提高系統(tǒng)自服務能力的方式。大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，一方面需要思想意識層面的激勵和啟發(fā)，另一方面需要實踐方法論層面的學習和掌握[6]。因此在課題進行的過程中模擬設計公司項目人員配置情況將學生分為若干小組，由小組內共同完成課程任務（如圖6所示）。在小組中學生可以積極互動、分工協(xié)作、相互啟發(fā)，調動學生參與解決問題的積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，大大提高課堂的教學效果。

3.3 物—場模型在構建客觀公正考評體系中的創(chuàng)新應用

在現(xiàn)有考評體系之中，包括主導考試的任課教師、承載考試的學生以及運行考試程序的考核系統(tǒng)三個核心要素[7]。根據(jù)TRIZ 物—場模型的相關理論，任課教師和學生分別代表互相作用的兩個物件，考評體系就是促使兩個物件發(fā)生作用的場。用S1表示學生，其中S1.1表示大部分適應傳統(tǒng)應試考核體系的學生，S1.2表示少數(shù)抵觸傳統(tǒng)應試考核體系的學生;S2表示任課教師;F表示現(xiàn)有的傳統(tǒng)考核體系，這三個要素構成了一個完整的物—場模型，如圖7所示。

在這個物—場模型中任課教師和學生通過考核體系發(fā)生了相關效應。一方面，大部分學生由于長期的應試教育已經適應了現(xiàn)有的考核體系并可以被這種體制所激勵;另一方面，少部分同學由于種種原因并不適應現(xiàn)有考核體系，他們不但不會被現(xiàn)有考核體系所激勵，相反還經常會產生負面消極影響，對學習和生活都造成一定程度的困擾，因此，這是一個完整的但是卻同時存在有益效應和有害效應的物—場模型。針對這類物—場模型，TRIZ的76個標準解給出了很多解決的方案，其中最常用的就是加入新的場或者新的物質。

3.3.1 引入新的場——F2階段性多樣化考核方案

在原有考核體系F1之外加入一個新的場F2——階段化多樣性的考核方式，如圖8所示，摒棄傳統(tǒng)“一局定勝負”的考核體系，結合階段性任務的課程分別進行考核，每個階段的考核內容和形式都各不相同，同時依照每個環(huán)節(jié)所占比重逐項評定成果并給予成績（如圖9）。在主題創(chuàng)意的過程中以TRIZ主張的系統(tǒng)性思維為導向，以尋求標準解為主要目的和手段，力求從根本上實現(xiàn)問題的解決并以此指導設計，學生通過各個階段的循序漸進，逐步提高自身的創(chuàng)新思維和創(chuàng)意能力。

3.3.2 引入新的物質——S3其他教師、同學及被測被人

多元主體評分式考核法即考核過程中加入其他教師、學生本人及其同學的共同參與（如圖10所示），針對解決方案進行測評并給予綜合性評價，這種考評方法有助于選出最優(yōu)方案，可激發(fā)學生運用TRIZ尋求最優(yōu)方案的積極性，同時由于在評分系統(tǒng)中融入其他教師參評、學生互評及個人自評的分值項目，并對其賦予不同的占比（見圖11），既避免了由于任課教師主觀原因造成的分數(shù)偏差，又可以充分調動全體學生的積極性，通過對其他學生作品進行評價促使個人水平的歷練和提高，同時也實現(xiàn)了通過自我評估進行自服務的過程。

4? 結語

在TRIZ相關理論的指導下進行的產品體驗設計課程改革與創(chuàng)新效果顯著。多種互動授課模式有效提高學生學習的積極性，主動式學習方式營造高效的課堂效率，課后完成作業(yè)態(tài)度端正，高質高效，罕見無故曠課情況，最重要的是形成教師學生雙向學習的良性循環(huán)系統(tǒng)。

TRIZ在高校教學體系創(chuàng)新中的應用不僅可以提高教師的教學水平和教學質量，還可以有效培養(yǎng)學生形成系統(tǒng)性的創(chuàng)新思維，促進學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的發(fā)展。在高校課程體系構建和人才培養(yǎng)模式中推行 TRIZ及相關創(chuàng)新理論，對高校課程體系創(chuàng)新和發(fā)展以及大學生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)都有深遠影響。

參考文獻

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[5] 楊梅，王菁，張元坤.工業(yè)設計專業(yè)用戶體驗設計課程教學改革探究[J].設計，2017（23）：82-83.

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[7] 孫曉楓，楊松，趙新軍，等.產品體驗設計課程教學模式改革與考評體系構建[J].藝術與設計，2015（4）：137-139.