探讨用TRIZ来用于儿童教育

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2.TRIZ理论


相对于传统的头脑风暴法、试错法等创新方法，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。TRIZ（发明问题解决理论）的技术系统进化理论和最终理想解（IFR）理论，可以有效地帮助设计人员在问题解决之初，首先确定“解”的位置，然后利用TRIZ的各种理论和工具去实现这个“解”。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于认定和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最终目标是完全地解决矛盾，获得最终的理想解，而不是采取折中或者妥协的做法；它是基于技术的发展演化规律来研究整个设计与开发过程的，而不再是随机的行为。


比如，如何预测下一代产品的技术发展趋势的问题，是一个具有战略决策意义的问题，这用试错法根本无法解决。而TRIZ理论中，对技术系统的进化法则有着明确的分析和示意，让决策者清晰地了解到在什么阶段该采用什么样的技术来发展自己的产品，有效地取得产品的竞争优势。可见，TRIZ在解决问题之初，确定“解”的方向和位置，有效避免了各种传统创新设计方法中反反复复进行探索的工作，如同射击一样，先确定靶心所在的方向和位置，进行准确瞄准，最终击中目标。因此，TRIZ将创新的效率进行了革命性的提升，它将产品创新变得像做算术题一样简单。


经过初步学习就不难发现，TRIZ理论对研发或解决问题的思路有明确的指导性。这种指导性避免了耗费大量人力、物力、财力的盲目试错，让解决产品问题变得有律可循、有术可依，给技术创新留下了巨大的、易操作的空间，让创新不再是一个概念或一句口号。





有2个自行车车手从两地出发，每人的速度均为15千米/小时。有一只蜜蜂落在了一个骑手的身上，在两个车手相距300千米时，蜜蜂开始飞向另一个车手。但它不喜欢他，又返回到第一个车手身上，来回往返。现在知道蜜蜂的飞行速度是20千米/小时，问蜜蜂共飞行了多长的距离？
解决问题我们要找的就是关键矛盾，这个问题中关键的不是蜜蜂来回飞行了几次，而是要知道蜜蜂飞行的时间，而蜜蜂飞行的时间就是两个车手相遇的时间，这样问题就轻松解决了，你试试看？

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在实践中凸现实力的TRIZ





作为专门研究创新设计的理论，TRIZ已建立起一系列的具有普通实用性的工具帮助设计者尽快获得满意的领域解。TRIZ作为解决技术问题或发明问题的一种强有力方法，并不是针对某个具体的机构、机械或过程，而是要建立解决问题的模型及指明问题解决对策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的应用领域，它是指导人们创造性解决问题并提供科学的方法、法则。因此，TRIZ 可以广泛应用于各个领域，创造性地解决问题，不仅在前苏联得到广泛应用，在美国的很多企业特别是大企业如波音、通用汽车、克莱斯勒、摩托罗拉等公司的新产品开发中都得到了应用，创造了可观的经济效益。


自TRIZ理论诞生以来，国外就一直比较注重TRIZ理论的研究、教育和实践工作。


前苏联把注重国民创新能力的开发写入到前苏联宪法中，并在大学中开设“科学研究原理”、“技术创造原理”等相关的创新课程，以提高学生的创新思维能力。


从20世纪60年代末开始，前苏联就建立了各种形式的发明创造学校，成立了全国性和地方性的发明家组织，在这些组织和学校里，可以试验解决发明课题的新技巧，并使它更加有效。在俄罗斯80多座城市里，大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和大学生们学习TRIZ理论。


美国也有大学开设了TRIZ课程，而且成立了有关TRIZ的研究、咨询机构。自1993年以来，一些著名公司如通用汽车、克莱斯勒、施乐、罗克维尔和强生等公司已经开始研究和应用TRIZ理论，并有成功案例的报道。


欧洲以瑞典皇家工科大学（KTH）为中心，集中了十几家企业，已经开始实施利用TRIZ进行创造性设计的研究计划。


日本从1996年开始不断有杂志介绍TRIZ 的理论以及应用实例。东京大学的烟村洋太郎教授也开始将TRIZ引入教学中提高学生创造力的尝试，开设了“机械创造学”等课程，在日本介绍TRIZ理论的书籍陆续开始出版。


最著名的TRIZ培训机构就是1971年在阿塞拜疆创办的世界上第一所发明学校。该大学的任务是训练学生具备解决各种发明创造性课题的能力，培养具有各种发明创造才能的人才。事
实上，前苏联及东欧各国大都开设了以TRIZ做为发明创造的工具的课程，不仅在大学理工科中进行传授，甚至在中、小学阶段也有普及TRIZ理论的教材。


在创新的实践方面，前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和创新发明工程师的比例为   7∶1，即7名工程师就需配备1名创新发明工程师，并规定，凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教育文凭，从而使前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。


前苏联解体后，TRIZ理论系统地传入西方，在美、欧各地得到了广泛的研究与应用，在亚洲的日本和韩国也得到广泛重视。目前，TRIZ已成为最有效的创新问题求解方法和计算机辅助创新技术的核心理论。


如今TRIZ已在全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，并经过实践的检验，为众多知名企业和研发机构取得了重大的经济效益和社会效益。

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TRIZ创新理论现在已经在欧美和亚洲发达的国家和地区的企业得到广泛的应用，大大提高了创新的效率。据统计，应用TRIZ理论与方法，可以增加80%~100%的专利数量并提高专利质量；可以提高60%~70%的新产品开发效率；可以缩短产品上市时间50%。











在一条河的中央有一个渔夫坐在独木舟上垂钓，这时，岸上来了两个人要渡河。独木舟每次只能容纳一个人，你有什么好办法能够解决这个问题么？


请你用逆向思维的方法解决这个问题。





通常情况下大家会简单地认为两个人是在同一岸边，实际上只要我们转换思路，问题就能迎刃而解。所以最好的答案就是两个人在河的两岸。


3.“TRIZ之父”——G.S.Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）


我们将谈论的是一位超凡脱俗的伟大人物。他的超凡脱俗不仅在于他研发了一门神奇的创造科学的科学，还在于他从不索取，从未说过“给我”，而总是说“将这个拿去”。他的名字就是根里奇·阿奇舒勒。


根里奇·阿奇舒勒，1926年10月出生于前苏联的塔什罕干，14岁时获得第一份前苏联专利，后在海军部队任专利评审员。从1946年开始，经过对成千上万的专利的研究，他发现发明背后存在的模式，自己也有了多项发明。


1948年12月，根里奇·阿奇舒勒写了一封信给斯大林，向国家领袖指出当时的前苏联缺乏创新精神，发明创造处于无知和混乱的状态。结果这封信给他带来了灾难，他被判刑25年，并被押解到西伯利亚，投入到集中营中，集中营却成为他TRIZ的第一所研究机构。在斯大林去世一年半后，根里奇·阿奇舒勒获释。1956年，根里奇·阿奇舒勒在《心理学问题》杂志发表了《发明创造心理学》一文，一石激起千层浪，轰动了前苏联的科技界，为发明创造开辟了新的天地。


根里奇·阿奇舒勒经过研究发现，有15 000对技术矛盾可以通过运用基本原理而相对容易地解决。他说：“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”此后他出版了大量的TRIZ书籍，TRIZ学校也开始得到蓬勃发展。            


1969年，根里奇·阿奇舒勒出版了他的《发明大全》。在这本书中，他将自己的40条理论全面的阐述给读者，即第一套解决复杂发明问题的完整理论。


1989年，前苏联TRIZ协会正式成立，根里奇·阿奇舒勒成了当之无愧的TRIZ协会主席。


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。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；它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能；它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视角分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维；它还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。


  根里奇·阿奇舒勒（Genrich S. Altshuller, 也译为根里奇·阿利赫舒列尔），1926年10月15日出生于苏联的塔什罕干，他在阿塞拜疆的首都巴库居住了很多年。1990年以后他移居卡累利亚的彼得罗扎沃茨克。他研究建立了一门奇妙的创造科学——TRIZ。


    阿奇舒勒在14岁时就获得了首个专利证书，专利作品是水下呼吸器。15岁的时候，他制作了一条船，船上装有使用碳化物作燃料的喷气发动机。


    从1946年开始，经过研究成千上万的专利，发现了发明背后存在的模式并形成TRIZ理论的原始基础。为了验证这些理论，相继做出了多项发明。比如：排雷装置获得苏联发明竞赛的一等奖、发明船上的火箭引擎、发明无法移动潜水艇的逃生方法等等，多项发明被列为军事机密，阿奇舒勒也因此被安排到海军专利局工作。


    专利局的局长非常喜欢奇思妙想，一次他让阿奇舒勒为他的一个念头想出答案：给困在敌区的士兵找出不用任何外界支援而逃脱的办法。为解决这个问题，阿奇舒勒发明了一种新型武器——一种由普通药物制作的剧毒化学品，这是一项很好的发明，他有幸得到克格勃首领贝利亚的接见。


    1948年12月，担忧因第二次世界大战胜利使得苏联缺乏创新气氛，阿奇舒勒写了一封引来危险的信，信封上写着“斯大林同志亲启”。他向国家领袖指出当时苏联对发明创造缺乏创新精神的混乱状态。在信的末尾他还表达了更激烈的想法：有一种理论可以帮助工程师进行发明。这种理论能够带来可贵的成果并可以引起技术世界的一场革命。是什么促使他给斯大林写那封毁掉他事业并从此改变了他一生的信呢？


    “我要说的是”，阿奇舒勒说：“我不但自己发明，我还有责任帮助那些想发明创造的人。”


    很多人到他的办公室跟他说：“请看一下这个问题，”他们说，“我解决不了，怎么办？”为了回答这些人，阿奇舒勒查遍了所有的图书馆，哪怕是最初级的有关发明的课本。科学家们声称发明是偶然的结果，或者跟一个人的情绪或血型有关。阿奇舒勒不能接受这种说法——如果还不曾有发明创造法的话，总要有人来做这件事。


    阿奇舒勒将这个想法和他的同学拉菲尔·沙佩罗讲了。沙佩罗也想成为发明家。在当时，阿奇舒勒已经意识到发明只不过是利用一些原则将技术矛盾消除。如果发明者了解并运用这些原理，发明就水到渠成。沙佩罗对这一想法非常感兴趣，并建议他应该给斯大林写信以求得支持。就这样给斯大林写了这封信。


    阿奇舒勒和沙佩罗开始准备。他们在搜索新的方法，研究了所有现在的专利项目，参加发明竞赛。他们还在一次国家发明大赛中获奖。


    在1950年，他们突然得到通知要到格鲁吉亚的第比利斯，他们到达后就被逮捕了。2天后，在贝利亚的一个监狱里审讯开始，他们被指控利用发明技术进行阴谋破坏，被判刑25年。


    “在入狱之前，我只是对单纯的疑虑而困惑。如果我的想法那么重要，为什么别人没有意识到呢？我所有的困惑都因MGB（苏联国家安全部）而烟消云散”，他被捕以后，由于各种恶劣情况的出现，为了保存生命，阿奇舒勒利用TRIZ来做自我保护。


    在莫斯科监狱，阿奇舒勒拒绝签署认罪书而被定为“连轴审讯”对象。他被整夜审讯，白天也不允许睡觉，阿奇舒勒明白如果这样下去他的生存无望。他将问题确定为：我怎么才能同时即睡又不睡呢？这项任务看起来很难完成。他被允许的最大的休息是在椅子上睁着眼。这意味着：要想睡觉，他的眼睛必须同时又睁着又闭着，这就容易了。他从烟盒上撕下两片纸，用烧过的火柴头在每片纸上画一个黑眼珠。他的同囚室友将两片“纸眼珠”蘸上口水粘在他闭着的眼睛上。然后他就坐着，冲着牢房门的窥视孔，安然入睡。这样他天天都能睡觉。以至于他的审讯者很奇怪，为什么每天夜里审讯他时他还那么精神。


    最后，阿奇舒勒被转到西伯利亚的古拉格，他在那里每天工作12个小时。想到这样繁重的劳动难以支持下去，他向自己提问：“哪种情况更好些？是继续工作，还是拒绝工作而被监禁起来？”他选择监禁而被转到监狱和罪犯关在一起。这里，求生变得简单多了。他向囚犯们讲了很多他熟记于心的科幻故事，从而他们对他都很友好。


    之后，他又被转到另一个集中营，这里关押着很多高级知识分子（科学家、律师、建筑设计师），他们都在郁郁等死。为了使这些人燃起生之希望，阿奇舒勒开创了他的“一个学生的大学”。每天有12—14个小时，他挨个到每个重新激起生活热情的教授那里去听课，这样他获得了他的“大学教育”。


    在另一个古拉格集中营瓦库塔煤矿，他每天利用12—14小时开发TRIZ理论，并不断地为煤矿发生的紧急技术问题出谋献策。没有人相信这个年轻人第一次在煤矿工作，他们都认为他在骗人，矿长不想相信是TRIZ理论和方法在帮助解决问题。


    有一天晚上，阿奇舒勒听到斯大林去世的消息，一年半以后，阿奇舒勒被释放了。在他返回巴库时，他才知道他的母亲因为看不到与儿子重逢的希望而自杀了。


    1956年，阿奇舒勒和沙佩罗合写的文章“发明创造心理学”在《心理学问题》杂志上发表了。对研究创造性心理过程的科学家来说，这篇文章无疑像一枚重磅炸弹。直到那时，苏联和其他国家的心理学家还都在认为，发明是由偶然顿悟产生的——来源于突然产生的思想火花。


    阿奇舒勒在研究了大量的世界范围的专利后，依赖人类发明活动的结果，提出了不同的发明办法，即发明从对问题的分析以找出矛盾而产生的。


    研究了20万项专利后，阿奇舒勒得出结论，有1500对技术矛盾可以通过运用基本原理而相对容易地解决。


    他说：“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”


    如果阿奇舒勒的反对者们知道H.阿尔托夫（阿奇舒勒的笔名）所写的奇妙的科幻小说足够支持他的生活费用，而这些小说都是利用TRIZ原理写出来的，他们还能说什么呢？阿奇舒勒就是用他的创造性思想来写这些小说的。1961年，阿奇舒勒写出了他的第一本书《如何学会发明》，在这本书里他嘲笑人们普遍接受的看法，即只有天生的发明家。他批判了用错误尝试法去进行发明。


    1959年，为了使他的理论得到认可，阿奇舒勒向苏联最高专利机构VOIR（苏联发明创造者联合会）写了一封信，他要求得到一个证明自己理论的机会。9年后，在写了上百封信后，他终于得到了回信，信中要求他在1968年12月之前到格鲁吉亚的津塔里举行一个关于发明方法的研讨会。


    这是TRIZ的第一个研讨会，也是他第一次遇到了认为是他的学生的人。一些年轻的工程师（以后还有很多其他的人）在各自的城市开创了TRIZ学校，成百上千的从阿奇舒勒学校进行过培训的人，邀请他去苏联不同的城市举办研讨会和TRIZ学习班。


    1969年，阿奇舒勒出版了他的新作《发明大全》。在这本书中，他给读者提供了40个创新原则——第一套解决复杂问题的完整法则。


    安格林是列宁格勒一位杰出的发明家，曾经饱尝艰辛，利用错误尝试法发明了40项专利。安格林又一次参加了TRIZ研讨会，整个会议期间他都沉默不语。大家都离开后，他仍旧独坐在桌边，双手捂住头，“我浪费了多少时间啊！”他说，“多少时间……我要是早些知道TRIZ该有多好啊！”


    苏联TRIZ协会于1989年成立，由阿奇舒勒出任主席。


阿奇舒勒1998年9月24日逝世于彼得罗扎沃茨克，享年72岁。

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每一个家长都是发明家，都可以通过TRIZ来发明一个天才！