基于TRIZ理论的中学生创新发明实践

张庆杰

摘 要：TRIZ理论是发明创造的推动理论，对中学生创新发明具有重要意义。在TRIZ理论支撑下，阐述了中学生创新发明的一般程序，提出了特征列举法、缺点列举法和希望点列举法及应用中的注意事项。

关键词：TRIZ理论；发明；中学生

一、概述

随着国民经济的快速发展和转型以及最近几年“大众创业、万众创新”的方兴未艾，教育领域的改革取得了新的进展。特别是在现代教育、创新教育、素质教育等语境下，中学生创新发明不仅体现出一定热度，在成果转化、专利申请方面也有快速演进。

这一大的趋势，为各中学更好地开展发明创新教育提供了极佳的机会。但同时，中学生创新发明领域逐渐暴露出重形式、轻研究的问题，创新技法五花八门，师生难以选择等问题，成果实际转化、市场应用比率不高等问题。

为塑造学校科技教育特色，营造良好的创新教学氛围，扩大发明创新成果，特选择国际流行的创新思想理论——TRIZ，尝试使这一理论更好地为中学创新发明服务，提出具体技法和案例应用。

二、TRIZ理论与中学创新发明

（1）TRIZ理论简述

TRIZ理论由前苏联发明家阿利赫舒列尔（G.S.Altshuller）于1946年创立，其意义为发明问题的解决理论。

TRIZ理论的思想性主要体现在三个方面：无论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；技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动进化过程的动力；技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

（2）TRIZ理论在中学创新发明中的应用

以往，国内外众多科研院所、研究机构在科研创新工作中积极应用TRIZ理论，大都取得了教好的实际效果。近年来，我国少部分中学学校的创新发明教师也在积极引进TRIZ理论，但仍处于初期发展状态，远未达到成熟应用的程度。

应用TRIZ理论可以系统地分析问题情景，加快创造发明进程，开发高质量的创新产品等方面，国内各中学校的教育同仁在认识方面还待深化和提高。究其原因，首先是对该理论的思想、方法和效果没有能进行深入地探究，其次是在政策、资金及人力方面的准备不足。所以很有必要下大力气推动TRIZ理论在中学生发明创新课中的渗透和普及。

三、中学创新发明应用列举

（1）特征列举法的学习与应用

特性列举法，是一种通过创新对象的特征，包括名词性、形容词性和動词性等一一举例出来，然后分析、探讨能否以更好的特性替代，最后提出革新的方案的创新技法。

特性例举法中可以分为很多种，其中有名词特性、形容词特性、动词特性以及类比方式。比如圆珠笔的特性列举，可以从名词特性出发，分别列举各部件：笔杆、笔帽、笔夹、笔芯、笔珠、弹簧等；列举材料为：塑料、金属、竹木、油墨等；列举制造方法为：注塑、冲压、装配等。形容词特性列举，可从颜色角度列举为：红、蓝、黑等；可从状态角度列举为：固定式、活动式、单色笔、双色笔等。动词特性方面，可从功能入手，列举为书写、复写、绘图等基本功能，可拓展人文、社会等附加功能。

（2）缺点列举法

缺点列举法是通过收集新的观点﹑新的方案﹑新成果来分析公共政策的方法.这种方法的特点是从列举事物的缺点入手，找出现有事物的缺点和不足之处，然后再探讨解决问题的方法和措施。

缺点列举法可分阶段实施。在列举缺点阶段，启发学生找出分析对象的缺点，特别是关键性的缺点，也可称之为“痛点”；探讨改进方案阶段，授课教师应启发学生思考存在上述缺点的原因，然后根据原因寻找解决问题的各种办法；会议结束后，应按照“缺点”、“原因”、“解决方法”、“新方案”等项列出简明表格，已备下次会议或撰写设计策略分析报告时使用，亦可从中选择最佳的方案。

（3）希望点列举法

希望点列举法是一种不断地提出“希望”、“怎么样才会更好”等的理想和愿望，进而探求解决问题和改善对策的技法。希望点人人皆有，"希望点"就是指创造性强且又科学、可行的希望。

希望点列举法的实施主要有三个步骤：激发和收集人们的希望；仔细研究人们的希望，以形成“希望点”；以“希望点”为依据，创造新产品以满足人们的希望。比如对未来装饰灯的希望，可收集人们的希望，不只是简单的照明工具，更大程度上是家庭装潢中必不可少的装饰品，找准“希望点”。其目的在于提供既满足照明需求，又能够为居室增添亮点和乐趣。

四、中学创新发明教学安排

根据以往经验，系统全面的教学准备以及合理的教学安排，有利于TRIZ理论在中学生科技创新发明中的精准落实。在教学硬件方面，需要配备常见的加工工具和绘图工具、计算机、常见测量器具等。

在课时安排上，也需要将理论探索、调研、专利分析、方案的设计与表达等进行合理分配。以下图表是某一创新发明课题的课时安排，以供参考。

五、结论与探讨

TRIZ理论提出了分割、抽取、局部质量、组合与合并、事先防范、廉价替代、复合材料、变害为利、等势、拟态等40个科技创新原理。这些原理为中学生创新发明提供了具体的、直接的创意借鉴。

在教学实践中，从事创新发明的教师，应该敏锐地观察到学生的兴趣，从其好奇心和求知欲中找到创新发明的切入点。具体实施则需要遵从TRIZ理论，组织学生观察物理实验、化学变化以及通用技术的设计与实践等，将抽象问题具体化、形象化。鼓励学生应用所学知识分析解决问题，进而激发学习兴趣，推动创新发明的开花结果。

参考文献

[1]杨扬，王景聚.TRIZ理论与物理教学中学生创新能力的培养.黑河学院学报.2012，01

[2]聂林，张辉，陶颖，贺慧兰.浅谈科技发明的几种方法.中国发明与专利，2017，14（5）：55-62