triz理论论文范文
时间：2023-04-04 05:22:24
导语：如何才能写好一篇triz理论论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
[关键词]创新triz生产管理系统
对于企业来说，创新涉及到工程领域与企业生产经营管理。TRIZ理论作为工程领域解决创新问题的最有力的方法，目前已扩展非工程领域创新研究中，本文主要针对生产经营管理领域的应用进行研究。
一、TRIZ理论方法
在TRIZ之父Altshuller的领导下，TRIZ研究团体分析了近250万件高水平的发明专利，并综合多学科领域的原理和法则后，建立起由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的TRIZ理论体系。
1.TRIZ体系结构
TRIZ提供了发现、解决问题的工具和技术，可以帮助设计人员避免解决问题过程中繁琐的试凑工作。TRIZ方法论包含分析工具和基于知识的工具。
(1)TRIZ分析工具。分析工具包含物质－场分析、ARIZ算法、需求功能分析等，这些工具用于问题模型的建立、分析和转换。①物质-场分析：TRIZ将所有的功能都分解为两种物质及一种场，产品是功能的一种实现，可用物质-场分析产品的功能。物质S1可以是被控粒子、材料、物体或过程，物质S2是控制S1的工具或物体，场F是用于S1与S2之间相互作用的能量，如机械能、液压能、电磁能等。②ARIZ算法：ARIZ称为发明问题解决算法，是发明问题解决的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。③功能分析：从完成功能的角度分析系统、子系统、部件，设计中的重要突破、成本或复杂程度的降低往往是功能分析的结果。
（2)基于知识的工具。基于知识的工具包含40条发明原理、76个标准解和效应数据库。①40条发明原理：用于找出创新的解决方案。每一种解决方案都是一个建议，应用该建议可以使系统产生特定的变化以消除技术冲突。②76个标准解：用于解决基于技术系统进化模式的标准问题。按照目标这些标准解被分为五类，分类中解的顺序反映出技术系统的进化方向。③效应知识库：库是TRIZ中最容易使用的一种工具。运用库中的各种物理、化学和几何效应可以使解决方案更理想和简单地实现。
2.TRIZ解决问题流程
应用TRIZ解决问题的第一步是对给定的问题进行分析；如果发现存在冲突则应用原理去解决；如果问题明确但不知道如何解决，则应用效应去解决；第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的预测；最后是评价，确定是否满足求。如果满足要求，则进行后序的设计工作；反之，要对问题进行重新分析。
二、TRIZ的应用
在欧美等发达国家，基于TRIZ理论的应用非常广泛，从工程领域到政治、生产管理、组织结构、教育等非工程领域，无不显示出它的生命力。
1.TRIZ在企业生产管理领域创新中的应用
在参考工程领域的创新问题求解技术的基础上，通过演绎推理的方法提出的在生产管理领域创新中应用TRIZ是完全可行的。近几年来，有些学者通过对TRIZ方法及工具的局部修改后，应用在管理领域上。Mann&Domb把40个创新原理引入到商业活动中，就每个创新原理提出相应的商业原则，建议当企业面临类似的问题时可以利用此40个创新原理作为解决的对策。Ruchti&Livotov利用TRIZ系统化的思考模式和解决问题过程，提出12条双向原则作为解决商业与组织管理问题的参考。
2.TRIZ应用于企业生产管理创新中的不足
应用TRIZ理论解决企业生产管理创新问题时，完全挪用工程领域的理论框架并不可取，解题工具仅仅利用40个创新原理和冲突矩阵使用面太窄。TRIZ直接用于生产管理领域创新失败的主要原因包括：结构失效、问题分析方法单一、解题工具不足、算法不能适应生产管理领域创新问题、操作性差等。
3.TRIZ在生产管理领域创新中的应用改进建议
(1)根据TRIZ的思想和基本哲理，结合生产管理领域创新的特点，构建面向生产管理领域创新的TRIZ理论体系；(2)针对生产经营管理的特点，在39个通用工程参数的基础上进行增减，确定生产经营管理参数，进而构建一个新的生产经营管理冲突矩阵，并且修改40个创新原理，作为改善的策略。充分运用物质─场模型功能描述的特点和76个标准解，拓宽解题工具。(3)把质量功能布置（QFD）、六西格玛设计（DFSS）、约束理论（TOC）、田口方法等方法与TRIZ进行结合，以改进TRIZ分析生产管理领域创新问题方法单一的缺陷。(4)进一步细化生产管理领域的问题描述，逐步做到以定量分析为主，提高可操作性。三、结论
本文介绍了TRIZ基本理论和主要工具，探讨了在生产管理领域创新中的应用。针对其在解决生产管理领域创新中存在的一些问题，给出了应用改进建议。我们相信随着TRIZ理论的发展，其在生产管理领域创新中的应用操作性会愈来愈强，应用范围会越来越广，成为解决生产管理领域创新的有效方法和手段。
参考文献：
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关键词：TRIZ理论；文化创意产业；研究
引言
文化创意产业是一种在经济全球化背景下产生的以创造力为核心的新兴产业。在国外，文化创意产业已不再仅仅是一个理念，而是有着巨大经济效益的直接现实。从国际创意创业的发展来看，英国、美国、澳大利亚、韩国、丹麦、荷兰、新加坡等国都是创意产业的典范国家，他们都有自己的发展特色，并产生了巨大的经济效益。本文通过对当前文化创意的研究，致力于发展文化创意的产业链条，将文化创意这一创新方案形成一定的规模效应。结合当前我国创意文化的发展趋势和我国悠久的历史，丰富的文化资源为背景，利用TRIZ理论设计一套适合我国当前现状的文化创意发展方案。使其既能满足国民对创意文化的基本要求，又能在设计自己的创意文化方案时提供帮助。
1 基于TRIZ理论的文化创意产业结合技术研究
1.1 研究概述
通过调研当代中国文化创意产业及相关领域，得知中国文化创新领域正处于劣势，由于各种原因导致世界对中国文化仍存在认识上的偏差，现在的中国，政治经济军事上的强大是必然趋势，但文化方面的发展着实令人担忧。通过结合TRIZ理论的总结以及相关方法，使用九屏幕法（图1）深入分析中国古代、近代以及当代的文化特点，剖析其存在的优势。
由九屏幕图分析是一个思维发散的过程，可以看出中国古代文化创意丰富多彩，例如包含汉字、四大发明、戏剧以及诗词等，而近代现代中国文化创意有些匮乏，很少再有创新，这也说明中国的文化创意需要有所革新，以促进文化创意产业的发展。
使用生命曲线（如图2），从九屏幕也可指当代中国文化创意产量基数小但又增长缓慢，可以得知当下中国文化创新领域正处于成长期，具有较大的发展前景，这也为后期的研究奠定了理论基础。
每个国家都有自己的文化，最重要的是有自己文化的特色，可以将文化创新，加以更广阔的传播。类似于TRIZ方法解决工程问题一样，将一种或几种创新方法用于解决文化创新领域的相关问题。首次将文化创新领域和TRIZ创新方法结合起来，实现对我国文化创意产业的模板化设计。
在理论研究的基础上，使用计算机Web技术实现模板的智能化使用，实现文化创意领域的智能化分析。
1.2 实现智能分析
实现中国文化创新领域的智能化分析平台（CCAP），使用分离原理，分成三个层次，其体系结构如图3所示
基础层是CCAP的基础，主要包含文化创意相关案例与TRIZ理论相关工具以及算法（如40个发明原理、技术矛盾和物理矛盾解决方法、物-场分析法以及ARIZ发明问题解决算法）等，该层为整个系统提供了理论依据，为后期软件实现通过算法上的支持。
服务器层主要是App层的基础层，为App层提供运行的硬件环境，除硬件服务器外，该层还提供了软件服务器，如使用tomcat以及WebLogic等，实际才开发过程中，由于CCAP并发量并不会太大，因此采用了开源的tomcat进行实现。
App层使用Web技术，通过需求分析，采用B/S架构，以及Spring框架的MVC分层，实现基于TRIZ理论的文化创意智能化分析，前端采用Ajax技术，使用如今比较流行的前端框架，突破传统的请求-响应模式，更加适应智能化分析的需求，具有较好的用户体验。
篇3
论文关键词：triz发明原理；高职学生；创新能力；培养
近年来，高职院校在教学方法、教学内容以及教学保障上力求提高学生的创新思维和创新能力，但总体状况还是不能尽如人意，毕业生的创新能力与用人单位的要求还存在一定的差距。对高职院校学生而言，主要存在两点不足：一是创新意识差。高职学生习惯于在教师指导下按部就班地完成学习任务，缺少独立思考和自主学习的过程，创新欲望和创新勇气都很缺乏。二是创新能力弱。造成这种结果的原因有很多，关键有三点：（1）教学模式落后。传统的教学过程只注重知识传授，对学生技能的培养和创新思维的训练远远不够。目前，我院倡导的以工作过程系统化为主的项目化教学法，既强化学生的技能训练水平，又训练学生的自主学习能力及创新能力。但学生的创新思维及创新能力还有很大的提升和发展空间。（2）创新型教学队伍不成熟。教师大部分是从学科体系下培养出来的，在培养学生创新能力方面经验不足。尽管一些硕士、博士具备创新实践的经验，但将创新实践内化为教学实践训练学生的创新思维，还是有一定的难度。具有企业工程背景的教师实践经验丰富，教学能力却不足。（3）对创新教育重视程度不够。院系各级领导及教师对创新教育还仅停留在理念的理解上，还没有真正落实到人才培养方案和相关配套政策和制度中。
培养学生创新能力的有效途径
为了提高学生的创新能力，我们可以从许多途径开展工作。而且，课堂教学创新永远是培养学生创新能力的主要渠道。在教学过程中，教师应多启迪学生，引导学生独立发现问题并解决问题，注重培养创新意识。但是，这种层面上的教育过程，并不能让学生深层次理解创新的技法及创新的规律。triz理论在科技界盛行，为创新教育领域注入了新鲜的活力，提供了有力的工具和系统的方法。
前苏联发明家阿奇舒勒创立了“发明问题解决理论”—— triz（theory of inventive problem solving）理论。此理论是从250万份专利中仔细研究、寻找规律、总结分析而得出。许多技术问题可以利用其他领域或相似问题的原理和方法得到解决，也就是发明创造是有规律可寻和有法可依的。
triz的经典理论体系主要包括有8个技术系统进化法则、最终理想解、39个通用工程参数与矛盾矩阵、40个发明原理、物理矛盾与分离原理、物场模型分析、发明问题的76个标准解、ariz创新问题解决算法、科学与技术效应库等等。其中，8大技术系统进化法则揭示了一项技术或某一产品如何遵循规律在历史中发展和演变的，为技术创新指明了努力方向。最终理想解则通过抛弃客观条件，以理想化定义问题的最终理想解，保证在解决问题的过程中不偏离目标。最终理想解应该是有用功能最大化，有害功能最小化，而不是用传统的折中法去解决问题。40个发明原理则是阿奇舒勒总结专利的精华部分，也是triz理论应用最普遍的部分。发明创造的过程在某种意义上说就是解决矛盾的过程。物理矛盾是指系统中某一参数既要求向正方向运动，又要向反方向发展。如飞机的体积既要大，保证容纳旅客数增加；同时飞机的体积又不希望大，会有成本问题和动力问题等。这就是很简单的物理矛盾。物理矛盾的解决通常采用四大分离原理，即空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。39个通用工程参数一般是物理、几何和技术性能的参数。技术矛盾就是由系统中两个因素相互制约和相互促进。阿奇舒勒将工程参数作了横向—纵向排列，横向表示恶化参数，纵向表示改善参数，纵横交错的方格表示建议使用发明原理的序号。其他的理论，不再作逐一分析和解释。理论体系之间密切联系，环环相扣，共同构成了一个完整细致的理论体系，并成为技术人员解决创新问题的重要方法论。
triz理论的核心思想主要包括三个方面：第一，无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循客观规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；第二，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；第三，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。这样的思想指导了许多发明创造的诞生，推动了人类社会的飞速发展和社会的不断进步。
triz理论与高职院校创新型人才培养相结合的实践
笔者认为，triz理论与高等职业教育的结合点主要在“教”和“学”两个方面。
“教”具有双层含义，既是指“教师”，又是指“教学过程”。教师作为施教者，需要培养自身的创新能力，深入学习理解triz理论，掌握创新技法；教学过程是培养学生创新意识和创新能力的第一阵地，直接决定了学生独立思考、创新实践的程度。triz理论在高职院校中怎样成为一个重要课题。目前，一般以专业课渗透triz理念，选修课和社团课系统学习triz方法论。
“学”同样也有两个意思，既指“学生”又指“学习过程”。学生作为受教者，接受各项专业知识、技能的同时，需要发散思维，甚至需要“异想天开”。同时，系统学习triz理论时，更应耐心品味，寻找现实生活中的事例。学习过程不仅仅局限在课堂中，更包括课外学生的“自主学习”及“自主实践”。唯有如此，学生才能既在创新思维上得到训练，又在创新方法上得到提高。
下面以我院的高职创新型人才培养工作为例，谈谈具体的实践经验。
作为一个全新的triz理论体系，教师大都还不是很熟悉。于是，我们着重做了如下工作：（1）营造学习氛围。通过请省内科技创新专家以及校内专家教授做讲座，全员普及triz概念，营造良好的学习氛围。（2）培训骨干教师。暑假安排各专业的骨干教师参加“triz理论培训班”和“创新方法培训班”。最近，又请美国ieg集团的创新顾问对我院triz团队的所有教师集中培训。高密度的培训，使我院的triz授课队伍的水平和能力有了较大的进步和提高。（3）组织课堂教学。2009年9月，首先在几个专业试点开设了选修课的小班教学。2010年3月，选修范围进一步扩大。（4）指导学生实践。个别教师已经开始用triz理论指导学生的毕业论文工作。triz理论必须与实践相结合，只有不断实践，才能实现理论的真正价值。
篇4
Case Analysis of Open Innovative Experimental Teaching
ZHANG Kaixiao， ZHANG Jiani， LIU Mingyi， ZHENG Hesong， ZHU Weihua
（College OF Science， Hohai University， Nanjing， Jiangsu 210098）
Abstract "Led characteristics and its application" for the innovation of experimental teaching cases to help students understand and grasp the led the basic principle and characteristics， combined with TRIZ innovation， guide the student to carry on the research on application and innovation， to master the basic methods and skills of application technology， a new spirit and technical application ability and the cultivation of students.
Key words TRIZ； innovative methods； LED； experimental teaching
0 引言
开放式实验经过多年应用实践，已经成为目前高校实验教学的新常态，但目前大多数实验内容还是沿用经典实验教学内容，实验课堂教学模式也很难有新的突破，开放式实验中的开放通常只能在选课模式、上课时间、上课地点等形式上做文章。当前教育形势下，创新在某种程度上已经成为我们教学的理念与方向，如何在理论课堂和实验课堂上课堂上引导与营造创新之氛围是教学改革方向之一，其中，应用创新实验教学对激发学生兴趣、实现创新想法到创新成果的转变至关重要，必将成为创新教学的有力工具。为进一步推行开放式实验教学改革，提供一条可供普通高校实行的开放式创新实验教学模式，我们针对“LED特性及其应用”实验，给出了创新性实验教学详细案例。“LED特性及其应用”实验项目结合目前第三代LED照明应用革命的时代背景，主要致力于LED的原理及其应用相关内容的研究，通过设立与实验内容相关的多个开放性研究课题（如LED发光特性、配光特性、光电转换效率、发光角度、应用产品开发等研究），在实验过程中加强学生对应用创新能力的培养，开展研究型教学实践，形成一个真正开放、自由的实验教学课堂，为学生提供创新、创业实践和成果转化提供助力。
1 TRIZ创新方法
TRIZ（发明问题解决理论）创新方法是近年来刚发展起来的创新方法，与其它创新方法相比，具有理论体系结构完整、指导性强、实用性强等显著优点，已经成为目前世界上最热门的创新方法之一。TRIZ创新方法应用目前存在两种模式：一是在企业中推广应用，主要是通过TRIZ创新方法来寻找企业产品或生产过程中技术难题的解决方案；二是在通过学校先行普及TRIZ创新方法， 广大学习者掌握了TRIZ创新方法后，在将来的生产中自觉或不自觉地应用TRIZ创新方法指导实践。这两种方法各有利弊，企业中的应用需要有资深TRIZ创新方法专家指导应用，学校普及TRIZ创新方法的教学成本很高，因为并不是每个人都需要掌握创新方法。
2 LED特性及其应用
发光二极管（LED，Light Emitting Diode）是一种PN结构的半导体器件，当LED两端加上一定的正向电压后，N区一侧导带上的电子跃迁到P区一侧，与P区的空穴复合并产生一定频率的光子。不同材料的LED可以辐射不同频率的光，即产生从紫外到红外波段的不同单色光，理论上，红、黄、蓝三种颜色的LED可以配比成任意颜色的光源。而目前照明用的白光LED通常是通过短波长的蓝色LED激发荧光，形成宽谱的复合光源，光的强弱与电流有关。与白炽灯泡和氖灯相比，LED具有工作电压低、电流小、节能、环保、抗冲击和抗震性好、可靠性高、寿命长等优点，在许多电子设备中用作信号显示器。近年来，由于蓝光LED的发现，使得LED已经成为第三代照明光源。研究LED光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长等参数性能及其应用，已经成为技术发展的方向与要求。LED发光效率是指光通量与电功率之比，单位为lm/W，代表了光源的节能特性，是衡量现代光源性能的一个重要指标；LED发光强度是表征LED在某个方向上的发光强弱，因此研究LED的光强分布特性具有现实意义，比如显示器的照明，如果LED在各个方向上的发光强度分布不均匀，必然会导致屏幕显示的视角受到影响；LED的光谱特性在某些应用场合特别重要，例如在消毒及医疗领域，不同波长及强度的LED具有不同作用，常用的场所消毒需要波长在260nm以下，而治疗牛皮癣等皮肤病需要的波长通常在360nm附近；此外，自半导体器件发明以来，半导体二级管在电路整形、检波、开关控制等方面得到广泛应用，发光二极管（LED）、半导体激光器（LD）的发明，促进了光通讯在信息传递领域的飞速发展，与传统照明方式相比，以大功率发光二极管为核心的固态照明方式，在能耗、发光效率、体积、寿命等方面有着显著的优越性。对于理工科的学生而言，认识、了解LED的基本电学特性和光学特性，可以开阔思路、激发灵感，在将来的工作生活实践中，能够更好地掌握、科学地应用。
3 创新性实验教学案例
“LED特性及其应用”创新性实验项目的设计目标是在指导学生了解、熟悉、掌握LED原理及特性的基础上，结合学生专业实际，引导学生进行应用创新研究，掌握技术应用的基本方法与技能，从而培养学生的创新精神与技术应用及独立工作能力。
“LED特性及其应用”创新性实验项目的实验内容包括3学时的课内实验与3个学时的课外独立创新应用研究，课内实验的主要内容为教师讲解LED的基本原理并围绕主要实验内容进行TRIZ创新方法教学，“LED特性及其应用”实验的主要内容包含半导体PN结的伏安特性及其应用、发光二极管的伏安特性及其应用、LED光强特性研究及其应用、LED光谱特性及其应用等几个方面；课外创新应用研究是学生在老师给出的选题方向上自主选题（或自行选择与LED相关的选题），以课程论文或专利申请书的形式提交一份完整的课程报告，“LED特性及其应用”实验包含LED的应用范围研究、利用LED制作微型手电、LED交通信号灯、LED的寿命研究与分析、LED显示屏研究、LED灯具检测研究、LED 灯光谱对人体的影响研究、白光LED光谱分析、LED发光角度的调整方法等20多个选题方向，课外创新应用研究教学模式是以学生为主体、教师起启发和引导作用为原则，是教师提出问题或目标，学生自行设计方案，自行完成实验过程，实验结果存在不确定性，目的在于培养学生的自主实验能力、创新实验能力和科学研究能力。具体的教学组织形式为20人为一班，每3人一组，分成7个以下小组，提前一周进行3学时的课内实验教学；第二周安排两天进行分组循环，分7个时间段：第一天8：00～11：00、第一天12：00～15：00、第一天15：00～18：00、第一天18：00～21：00、第二天8：00～11：00、第二天12：00～15：00、第二天15：00～18：00，分组循环期间学生根据自己的选题，自行设计并进行相关实验测量，教师负责提供相关实验配套。
“LED特性及其应用”创新性实验项目以最终解决方案为成绩评价依据。创新实验首先面向部分对应用创新感兴趣，具有学习能力、团队协作等基本科学素养的理工科大学生开放，任课教师根据学生实验课堂表现与提交的方案质量综合评定最终实验成绩（五分制），具体方式为：基于某个具体问题，学生按照实验报告模板（论文或专利）的格式要求，提交问题解决过程及最终优化方案，教师分析方案新颖性、实用性及创造性，择优推荐申请专利或发表在相关刊物上。提交完整问题解决方案并公开发表者，实验成绩为优，并优先推荐参加校级、省级、国家级创新项目或相关创新竞赛。通过一定时间的实践，“LED特性及其应用”创新实验预计将会形成20个左右创新方案或创新报告、2～3篇教学及研究论文、5～10项国家实用新型或发明专利以及项目和竞赛获奖等一大批创新应用成果。
篇5
关键词：服务冲突;TRIZ;冲突矩阵;BP网络
服务业的快速发展和人们生活水平的提高，使得服务质量成为企业在剧烈的市场竞争中取胜的关键因素。然而，目前很多服务企业的服务质量水平还远低于人们的期望。虽然企业在努力提高其服务质量，然而由于服务质量往往是由多个属性来共同刻画，人们努力改善服务的某方面的质量属性的同时却有可能降低了其另一方面的质量属性，这种现象被称为服务冲突 [1]。例如，对于网络在线游戏，游戏提供商需每周关闭游戏服务器维护系统，而这就必须强迫玩家与服务器连接中断，在这种情况下，要想保持顾客满意度，游戏提供商就要在保证在“等待时间”不变的情况下，提高产品的“易维修性”。因此，对于服务这项无形的“产品”，它内部属性之间的矛盾也是影响服务质量提高的重大障碍。
如何解决这种服务冲突，传统的是采用妥协、折中的方式，但这些方法只能避开矛盾，并没有解决矛盾。G.S.Altshuler等提出的TRIZ的冲突解决矩阵就是专门解决产品内部矛盾的比较成熟的方法，它能够解决工程领域产品之间的大部分矛盾[2]。本文借鉴TRIZ中冲突矩阵的思路，构建了一个基于BP神经网络的服务冲突消解模型。该模型允许企业根据实际情况增加新的参数及冲突解决方案，更针对性的解决服务企业冲突问题。
一、TRIZ理论及其在服务领域的应用
（一）TRIZ理论。TRIZ是俄文发明问题解决理论的缩写。前苏联G.S. Altshuler等研究人员在分析研究世界各国250万件专利的基础上、花费1500个人年的时间提出的包括ARIZ算法、物质--场分析法、冲突矩阵、预测、效应库等系列的TRIZ方法。其中冲突矩阵是TRIZ的核心工具之一，它由39个工程参数和40个发明原理构成。矩阵的行和列分别为39个改善和恶化的工程参数，矩阵元素Xi，j为第i个改善的参数和第j个恶化的参数所构成的冲突所对应的发明原理。TRIZ冲突矩阵是个对称矩阵，即Xi，j与Xj，i相同，Xi，i为空。表1为冲突矩阵示意图。
表1 冲突解决矩阵
（二）TRIZ在服务中的应用。TRIZ用独特的冲突矩阵来分析问题。在技术领域，冲突相对而言更清晰和更易于察觉。尽管服务产品不同于实体产品，冲突却不可避免地存在着，与技术领域不同的是，服务冲突更无形、更抽象[3]。例如，“标准化和顾客定制化”、“差异化和专一化”、“概括信息和详细信息”、“安全性和透明度”等等都是服务企业常见的冲突问题。
Berry和Lampo（2000）通过对大量服务案例的分析得出结论，可以由五种典型的方式来重新设计服务。它们是：自服务、直接服务、预先服务、捆绑服务、“有形”服务。可以看出，这五种服务设计模式和TRIZ40条发明创造原理中的某些原理非常类似。如自服务，对应原理-25自服务：使一物体通过附加功能产生自己服务于自己的功能;直接服务对应原理-2分离：将一个物体的“干扰”部分分离出去;预先服务对应原理-10预操作：在操作开始前，使物体局部或全部产生所需的变化;捆绑服务对应原理-5合并：在空间上将相似的物体连接在一起，使其完成并行的操作;“有形”服务对应原理-15动态化：使一个物体在操作的每个阶段自动调整，以达到优化的性能。
二、服务冲突矩阵的构建
（一）服务参数的提取。由于服务具有主观、互动、抽象的特点，并且具有与实体产品不同的特征（无形性、异质性、顾客参与、服务生产与消费同时等），因此，对于服务领域不能用TRIZ通用的工程参数来描述冲突。这里要做的是找出适用于服务领域的类似工程参数的服务属性。关于服务属性的选取，这里作必要的说明。
首先，通过分析借鉴其他学者对相关问题的研究。Brady和Cronin（2001）等学者研究提出了服务质量的三因素模型，认为服务质量由交互质量、实体环境质量和结果质量三个维度组成。Parasuraman，Zeithaml对几类不同的服务进行研究人士影响服务质量的有：可靠性、响应性、胜任力、接近性、礼貌性、沟通性、信赖性、安全性、了解性和有形性。梁文宾（2005）[3]在前人研究的基础上整理出了旅游业的21个服务属性并把这些属性与TRIZ的工程参数进行了配适。其次，由于服务属性有行业特点，不同的服务行业，服务属性可能有所不同，各个属性的重要性也会存在差异。因此，这里只给出一个一般的参考指标，实际应用时依据行业特点再作些调整。具体的服务参数如表2所示。
表2 服务参数指标体系
注：资料整理来源于文献
（二）服务冲突矩阵的构建。根据上面的21个服务参数，建立21*21服务冲突矩阵。其中矩阵行所代表的参数是需要改善的一方，列所描述的参数为可能引起恶化的一方。在冲突矩阵中，除了主对角线外，行与列的交叉点可能构成一对冲突，表3为服务冲突矩阵示意图。
表3 服务冲突矩阵
注：服务参数与工程参数的配适参考文献[2]。
服务冲突矩阵的应用过程为：根据实际存在的冲突，在22个服务参数中，确定需要改善及防治恶化的参数，在矩阵中找到其对应得行与列。例如，对于网络在线游戏，游戏提供商需要每周关闭游戏服务器维护系统，在这种情况下，要想保持顾客满意度，游戏提供商就要保证在“等待时间X14”不变的情况下，提高产品的“易维修性X17”，即行17与列14。其解决原理为有原理1-分割、原理10-预操作、原理-25自服务。原理1的具体解决方案为把维修分成几个部分进行，对游戏分部分独立维修，这样，当我们在部分维修的时候玩家也可以继续玩。具体40条解决原理见表4。
表4 发明原理在服务中的实例
注：资料整理来源于文献
该服务冲突矩阵参数是根据TRIZ冲突矩阵中的工程参数配适出来的，对于服务“产品”可能具有而实体产品却不具有的功能参数，该矩阵就无法描述。为更加全面的解决服务冲突问题，本文把建立一个基于BP神经网络的冲突消解模型，在模型中，企业能根据自身情况添加新的输入或输出节点数也就是增加新的参数或解决原理，来解决本企业的冲突问题。
三、基于BP神经网络的服务冲突消解模型
人工神经网络是由大量处理单元广泛互连而成的网络，是对人脑信息处理功能的模拟和延伸。目前，在神经网络的实际应用中，BP网络是最成熟、应用最广的一种前馈神经网络，它主要用于函数逼近、模式识别、分类和数据压缩。其结构由一个输入层、一个或多个隐含层、一个输出层组成，各层由若干个神经元（节点）构成，每一个节点的输出值与输入值得关系由作用函数和阀值决定，神经元可以实现输入和输出之间的任意非线性映射。
（一）BP网络模型的构建。（1）网络层数的配置。根据输入和输出的要求，选择网络的隐含层是非常重要的。理论分析证明，具有单隐层的前馈网可以映射所有连续函数。因此，本文选用三层BP神经网络，即由一个输入层，一个隐含层和一个输出层组成。（2）网络输入节点数的确定。由冲突矩阵可以看出，每个冲突既包括一对工程参数，又表明参数的改善与恶化情况。若直接按冲突矩阵来设置输入节点数，则需要21*21-21=402个输入节点;若仅用21个节点，又不能确定改善与恶化的服务参数，故引入一个判断输入节点X22.当其为0时，表示Xi改善，Xj恶化（Xi、Xj均为1，且i
传递函数：隐含层中的神经元和输出层神经元均采用正切S型传递函数（tansig）。学习周期：预设为1000个。学习目标：总均方误差MSE小于误差限1e-2。学习算法：选用有弹回的BP算法。初始连接权值和阀值：利用Matlab的函数init（）产生初始连接权值和阀值。Init（）采用nguyen-widrow初始化算法。
（二）网络样本的设计。网络的样本来自于服务领域已解决的问题。本文选取30个冲突案例作为数据样本集，其中25个作为训练样本，5个作为测试样本。
对于每一个样本案例，首先要将问题抽象对应为冲突矩阵中某一特定的冲突，解决的方法抽象对应为40条冲突解决原理中的一条。如，解决旅行社的“行前解约”问题给旅客带来的不满，需要顾及个别差异，若顾及个别差异就可能会拖延处理问题的时间。这样，需要改善的属性是“弹性”，而需维持不受影响的属性为“服务补救能力”。最终的解决方案是先将团员们分成独立个体，再派专人单独与旅客们针对其需要迅速解决问题，采用的原则是分割。按表5的过程就得到了一组学习样本。
表5 获取学习样本
（三）运行结果及分析。神经网络学习过程误差曲线如图1所示。从图中可以看出，网络训练到617步时训练误差达到期望误差，收敛效果良好。因此，网络选择的隐含层节点数，学习函数等网络参数比较适合。
图1 神经网络学习过程误差曲线
依据学习好的网络，只要将实际问题依据表5抽象化以后输入到网络中，就能得到相应的冲突解决原理。表6为测试样本的实际输出与理论输出的对照表，从表中可以看出样本的实际输出与理论输出很接近，误差很小，验证了该网络的可行性。
表6 测试样本输出对照表
结论：本文从服务“产品”内部矛盾影响服务质量的角度，借鉴TRIZ冲突矩阵的思路，在构建服务冲突矩阵的基础上，建立了基于BP神经网络的服务冲突消解模型。该模型不仅能解决原有的服务冲突问题，还允许企业添加新的参数和解决方案，增加新的实例，建立适合自己的网络冲突模型。然而，由于BP神经网络自身的局限，使得该模型在实际应用中也存在一些问题。例如，网络的稳定性和可塑性较差，当它遇到一个新模式时，会将已有的权值和阀值打乱，导致学习好的模式信息丢失。另外，隐含层的神经元个数设置多少合适，少量的学习样本结果是否具有一般性应用等问题，还需进一步研究。
参考文献：
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我国经济发展迅猛，在发展经济的背后，科学技术的推动是不可缺少的。而自动化技术在我国科技发展上展主导地位，其发展迅猛，在我国各个工业领域中应用广泛，并且在农业生产中也有应用到自动化技术。文章针对自动化技术在我国工业领域中的发展现状进行了分析，并以此简单阐述了自动化技术的发展趋势及发展作用。
关键词：
自动化设备；机械设计；方法
前言：
随着市场经济的发展，我国工业经济取得了不错的成果，自动化设备被广泛应用于工业生产的各个领域，对提升工业生产效率、促进我国社会经济的发展具有重要意义。目前，我国对自动化设备机械设计的研究越来越深入，选择科学、合理的设计方法，能够提升设备研发效率，提高设备的自动化水平，增强设备在市场上的竞争力。
1.自动化设备发展现状分析
自动化设备一般由四部分构成，其一是机械传动机构，其二是控制系统，其三是检测单元，其四是执行部件，其中控制系统发出指令，设备就能够按照人们要求的方式工作。随着社会的进步，自动化设备在各个领域的应用越来越多，例如工业生产中的检测装置以及数控机床，农业生产中所用到的收割机等，这些设备的应用能够明显提升各个领域的生产效率、减少人们的工作量、降低生产成本等，对于我国工业经济、农业经济以及其他相关领域的发展具有重要意义，如何设计出功能更加健全、对环境的适应能力更强、成本更低的机械设备已经成为自动化设备设计人员共同需要思考的问题。机械设计对于设备的自动化水平产生直接影响，从目前的情况来看，自动化设备的机械设计中仍具存在很多问题，整体设计相对复杂、对于先进技术应用较少、智能化水平不高等，因此设计人员需要寻求更好的机械设计方法来解决这些问题，满足设备的各项要求[1]。
2.自动化设备的机械设计方法分析
2.1自动化设备机械设计条件分析
首先，机械设计要能够满足设备的功能要求，因此，研发人员先要确认设备的具体功能，值得注意的是，有些自动化设备的功能不是单一的，例如，有些自动印刷设备除了具备印刷功能以外，可能同时兼具自动化清洁、包装以及检测功能，因此在了解设备功能时要注意全面性，包括设备的作用对象是谁，设备的使用场合大致有哪些，设备的所有功能是通过什么途径来实现的，然后对这些功能的实现方法进行深入研究，通过对比以后选择最合适的设计方法，设计过程中既保证所有功能全部实现，又能适应运作环境，同时做到自动化控制过程简约，还能兼顾经济成本。其次，研发人员要熟练掌握各项机械原理，同时可以将先进的电子技术、智能化以及计算机技术应用在设计中。当前我国自动化设备机械设计中存在两个问题：一是设计过程和使用过程都比较复杂，其二是设计成本高，与国外自动化技术相比缺乏竞争力，使用科学、合理的机械原理机构，同时设计中多应用先进技术，就能够解决这些问题，一方面能够减少传动零件的使用量，大大节约传动时间，另一方面能降低生产成本，例如，某自动化设备中原本使用曲柄滑块方式来传送物料，但是由于市场环境的变化，需要该设备增加传送行程，但是设备本身的空间是有限的，因此不能按照传送要求来增加曲柄长度，为了解决这些问题，设计人员采用曲柄齿轮齿条机构，通过这种方式实现行程放大，满足传送行程要求。随着新型材料的发展，各类环保、性能优越的材料已经被应用于各个领域中，自动化设备设计人员也应该考虑使用这些新材料，例如，传统轴承的成本高、且耐磨性不好，可以使用塑料轴承代替它，不仅大大降低成本，且免油耐磨。一些材料特殊、形状复杂的零件使用传统方法很那被加工出来，3D打印技术的应用就解决了这一问题[2]。
2.2具体设计方法
2.2.1参考设计论文和成熟的设计作品
设计人员在正式开始设计之前，要查找并阅读一些相关资料，可以是有关机械设计的论文，也可以是一些发明专利，积累这些资料能够进一步丰富设计人员的理论知识，同时开阔视野，因为设计本身就是一项开放性较强的工作，设计人员不应该将思想停留在某一个点、某一项功能或者是某一种实现方式上，而是将多种影响因素综合起来考虑，从大量资料中获取设计灵感，丰富设计方法、提升设计水平。除了理论资料以外，设计人员还要多参考一些成熟的设计作品，因为这些作品无论型号大小、功能如何，都是经过市场考验并获取认可的，设计人员可以将自己预想的方案与这些成品进行对比，找到设计中不符合现实的地方，并加以改正[3]。
2.2.2有效利用计算机技术和RTIZ理论
计算机技术是自动化设备的基础技术，而当今时代属于信息时代，计算机技术处于时刻发展之中，设计人员要时刻了解计算机的发展状况，将最先进的技术应用于设计中，目前比较常见的应用就是CAD一级PRO-E等，要熟练掌握这些设计工具的使用方法，不断提升设计效率和修改效率。设计完成以后，设计人员还可以利用仿真模拟等方式对自己设计的作品进行模拟分析，找出其中存在的问题并及时修改，提升设计的可靠性。TRIZ法属于一种系统理论，也属于一种方法工具，系统对世界上的高水平专利进行集中分析，为人们提供解决问题的方法，设计人员在研发自动化设备的过程中如果遇到问题，就可以从TRIZ理论中寻找解决方法，首先是要将设计中的问题转化为TRIZ问题，然后用系统中的理论得出模拟解，最后将模拟解在转化成自己需要的设计内容。
2.2.3形成一种机械创新思维
自动化设备设计工作具有一定的特殊性，不仅要求技术人员掌握扎实的基础知识，同时要求其具有创造性思维。设计人员要将传统设计方式与现代设备功能要求综合起来考虑，打破传统思维的束缚，将先进的计算机技术、人工智能技术以及电子技术作为基本依据，大胆创新设计理念和方法，如果设计人员不能灵活使用设计手段，对所有设计工作都保持相同的看法，那么其最终设计出的产品一定也没有什么创新之处，且所有作品都大致相同，这样就没有将机械设计的价值发挥出来。设计人员在设计前、设计过程中乃至设计完成以后都要保持一种创新思维，善于联想，将相关领域知识综合考虑在内，不断探索新的思路和方法，使设计出的自动化设备功能更全面、适应能力强、成本更低[4]。
3.总结
未来一段时间内，我国自动化设备的设计将向着简约的方向发展，设计中将更多的应用到先进技术，这就要求设计人员发展创新性思维，参考设计论文和成熟作品，有效利用计算机技术和TRIZ理论，在满足设备各项功能要求的基础上尽量降低成本，提升设备的竞争力。
参考文献
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[2]周海峰.日用品生产流水线自动化专用机械设备的设计方法与经验探析[J].企业科技与发展,2013，13（15）16:10-12.
[3]杜巧连,陈旭辉,舒柏和.自动化包装机械控制系统的设计方法研究[J].机械管理开发,2015，10（12）06:27-29+32.
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关键词：知识产权素养；理工科；教学模式
一、研究背景
21 世纪是知识经济时代，知识产权战略是国家宏观核心战略。近年来，我国相继印发了《国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》《关于深化人才发展体制机制改革的意见》等相关重要文件，明确提出了知识产权人才队伍建设和人才培养体系建设的要求。高校是科技创新和实施知识产权战略的主体和重要力量，承担着培养创新型人才的重要任务。目前，国内高校在人才培养中加强知识产权素养教育尚处于起步阶段，与现实要求还存在很大差距。
二、高校理工科知识产权素养教育现状与分析
（一）学生知识产权意识薄弱
目前，高校理工科学生很少能接受到知识产权教育，不够了解知识产权的概念和基础知识、实践应用等，以为知识产权是文科甚至是法学学科的专业课程，理工科大学生知识产权教育不受重视。具体表现在：第一，很多理工科大学生从未接触过知识产权教育方面的课程，缺乏知识产权意识和基础知识，甚至都不清楚知识产权的概念［1 ］；第二，开设知识产权课程的院校授课时偏重理论教学，实践教学方法单一，缺乏对学生实务知识和技能应用能力的培养与训练。
（二）知识产权教育师资力量薄弱
知识产权涉及多学科的交叉融合，除了知识产权的法律、制度、管理等内容，还需要将法律与科学技术、科技发明等技术有机融合。但是，目前主要是法学专业教师授课，他们的技术理论和理工科背景知识较为欠缺，并不精通科学技术的基本原理、技术方案、创新之处和核心发明点，实践经验不足，受到知识结构的局限，很难真正地指导并提高学生的知识产权素养。
三、基于知识产权素养教育的教学模式探讨
（一）构建教学平台-教师-学生协同的教学过程，将知识产权素养教育融入工程实训类课程
传统的知识产权教育是学生选修法学专业的课程，课堂上，文科教师讲解知识产权理论，学生听讲、做笔记。在这样的教学模式下，学生孤立地听课，处于被动地位，且缺乏实践锻炼，教学效果不理想。针对该情况，团队结合理工科学科特点，在卓越工程师综合实训、工程综合实训等实践训练课程中，将知识产权素养教育有机融入实训课程的各个环节，构建基于知识产权素养教育的教学模式（见图1 ）。第一步，教师引入社会热点问题、自身学术科研内容或学科前沿动态，在前期分析的基础上创设问题情境，形成选题策略并引导学生确定研究课题。第二步，学生成立课题小组，通过协同合作进行课题研究。在这一过程中，教师引导学生查阅课题相关的技术理论，结合课题有针对性地讲授知识产权理论，并指导学生的研究过程。第三步，在课题研究取得一定进展后，指导教师引导学生总结评价、凝练多种形式的研究成果。对于实验探索性课题，在完成实验过程、分析试验数据的基础上，形成高水平的学术论文；对于机械创新设计类课题，指导学生完善图纸、完成说明书、专利撰写及申请、成果转化等。此外，还可以确定与学科竞赛主题相契合的工程问题，参加学科竞赛等。通过上述工程实践训练、产生并凝练知识产权成果这一系统性的步骤，在强化学生知识获取能力、提升自主创新和工程能力的同时，达到培养与提高学生知识产权素养的目标。第四步，学校明确知识产权人才培养目标，建立和完善教学平台，整合优化校内外资源并建立实训基地，使学生根据研究课题的需要进行实践训练，实现产学研的有机结合，建立知识产权实践基地，为实训项目提供政策、场地和资金支持。
（二）完善知识产权激励机制，激发学生发明创造的积极性
完善知识产权激励机制，有助于提倡和有效保护创新行为，调动学生的积极性，促使技术创新走向良性循环。因此，培养知识产权素养，还需要依赖合理的奖惩制度。笔者认为，高校理工学科可从三方面改进教学模式。第一，改革课程学分与成绩考核办法。明确创新学分的判定标准和范围，提高学生的重视程度。在成绩考核时，改变闭卷考试、平时作业和结课论文、上课出勤率等传统考核和评价方式，改为重点考查学生运用所学知识分析和解决问题的能力与积极性的新考核方式，并将其作为成绩考核的主要依据。第二，完善奖励制度。对取得知识产权成果、依托发明创造参与学科比赛竞赛并取得优异成绩的学生，学校给予政策支持和适当奖励。第三，营造良性的知识产权氛围。通过组织开展知识产权宣传与培训讲座、知识产权研讨会与交易会、到高新技术企业参观实习等多种形式，营造良好浓厚的知识产权氛围。通过多种形式的激励机制，让学生切身意识到技术创新、技术保护对社会经济发展的价值和作用，激发学生创新创造的动力，增强学生保护创新成果的意识，提升学生对知识价值的认同感和参与发明创造的积极性。
（三）丰富创新思维方法理论，深化教学内容
创新技术与成果，是知识产权保护的主题。培养创新思维能力，形成有价值的技术成果；强化知识产权保护意识，明晰创新成果的价值；提高知识产权保护能力，有效维护自身权益，这些是知识产权素养教育的重要环节。课程教学实施步骤如下：第一步，讲授知识产权的基础知识和国内外不同行业知识产权的保护形式，如专利权、著作权、商标权、反不正当竞争权等。第二步，结合理工科专业特点和优势，引入专利权概念及特征、类型及特点、专利授权的实质性条件。根据多年专利实务经验，结合专利申请、撰写及答复等案例，重点布局和关注技术方案的创造性。第三步，结合专业领域特点，完善创新理论与方法的教学实践，指导产品及方法概念的创新。以机械设计专业为例，笔者团队在教学实践中探索的创新设计方法具体有群智集中法、仿生创新法、反求设计法、移置技术创新设计法、类比优化创新设计法和TRIZ［2 ］等其他创新理论及方法。反求设计法案例：测定典型的机械零件尺寸得出相关数据，并据此设计出三维模型；然后通过仿真模拟、优化设计手段，对零件进行改进，缩短产品研制周期，提高产品设计制造效率。移置技术创新设计案例：板栗食品味道甘美、营养丰富，在板栗加工过程中，要经过划口、脱壳等工序再进行包装，传统的人工划口方式生产效率低、产品质量不稳定。通过调研和文献查阅，将军事领域的激光技术移置到板栗划口这一农产品加工领域，利用激光束能量及部分燃烧产生的热能在板栗表面形成划口和切缝，并通过进一步设计板栗激光划口机的具体结构，以及调控激光功率、进给速率、离焦量等参数，最终形成板栗激光切口技术方案。通过创新思维方法训练与培养，帮助学生分析技术矛盾、构建创新解决思路模型、丰富并拓宽解决矛盾的思路。
结语
高校理工学科是科学技术创新和人才培养的重要学科，具有专业技术的独特优势。人才需求的多元化对高校人才培养提出了新要求，高校应该发挥自身专业特色优势，在教学中融入知识产权理念，强化学生尊重知识及科学技术创新的意识与能力，不断探索培养知识产权素养和提高学生创新能力的教学模式与实践途径，进而优化专业人才培养模式，服务国家知识产权战略建设。
参考文献
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[关键词]机电一体化 概念设计 理论研究
中图分类号：T9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0047-01
机电一体化技术是以其产品为载体而体现出来，是机电一体化技术发展至今的技术水平体现。机电一体化产品设计人员，要使产品设计符合机电一体化技术要求，并富于时代感，就要对于产品设计技术以掌握，并具备多种技术融合的技术能力。面对机电一体化产品的技术先进性和复杂性，就要将符合当代机电一体化技术发展的产品设计理论建立起来。
一、机电一体化产品概念设计理论构建的意义
在机电一体化产品设计中，概念设计对于产品质量起到至关重要的作用。作为产品设计中的重要阶段，对于产品质量的决定程度可以达到70%以上。要获得性能优异的机电一体化产品，就要将机电一体化产品概念确定下来，制定出相应的设计方案和设计技术方法。概念设计理论首先是基于概念设计思想而建立起来的，在其基础上还先后出现了多种阶段性设计理论，如TRIZ设计、公理化设计QFD设计理论等等，对于机电一体化技术发展进程中所获得的创新设计成果发挥了重要的推动作用。
在机械工程研究领域中，这些理论被运用于其中，进行组合设计而形成了技术综合性较强的设计产品，由此而促进了机电一体化系统的多种学科交叉。系统的继承性决定了其设计的复杂性，多门科学技术的融合，使得原有的单一化设计理论不再适应目前的科技发展需求。那么，在机电一体化产品概念设计理论研究中，就要从机电一体化系统自身的性能出发，结合设计目标而建立起完整的概念设计理论，以对创新设计的机电一体化产品以指导。与此同时，还要在机电一体化产品设计概念理论建立起来之后，结合相关学科，以使理论研究逐渐扩展。
二、机电一体化产品概念设计理论研究现状
按照现代机构角度对机电一体化系统进行分类，可以划分为三个子系统，即广义执行机构、信息处理及控制系统和传感检测系统。将三个子系统相衔接，建立起框架体系，不仅有效实现机电一体化运动功能，而且还促进了产品创新设计。在机电一体化产品设计系统中，广义执行机构子系统是核心部分，其概念设计理论研究关乎到机构运动的总功能。特别是在基本工艺动作设计过程中，要基于广义执行机构的概念设计理论对基本的工艺动作进行构思，以使其具有动作的独立执行能力。当执行动作的创新技术确定下来之后，就可以结合机构系统建立框架模型，以使系统设计更具有可操作性，而且采用这种方式更能够结合计算机辅助进行产概念设计。
对于机电一体化产品的框架模型而言，仿真问题是最为重要的。作为设计结构复杂的动态系统，机电一体化产品实现动态性能的同时，更要注重系统仿真性嫩的验证。那么，在机电一体化产品概念设计阶段，就要确立功能实现的约束条件，将各种相关的仿真软件技术纳入到框架模型当中，运用各种通用建模技术，使用仿真软件将诸如原理图、键合图、信号流图以及方框图等等参数化。运用Simulink仿真软件将系统仿真平台建立起来，以为机电一体化产品概念设计的实现奠定基础。
三、机电一体化产品概念设计理论的发展展望
对于机电一体化产品设计人员而言，产品概念设计理论具有重要的指导作用。国外研究机电一体化产品概念设计理论所获得的成果，是建立在研究电子控制理论的基础上的。国内的研究学者则着重于机电一体化产品的运动结构研究。机电一体化系统是基于多种学科而建立起来的，这就需要产品设计者对于产品从多种学科角度进行研究，并趋向于产品概念理论的使用操作性。虽然国内外对于机电一体化产品设计理论的研究方向有所不同，但研究目标是相同的，且对于新技术、新产品的开发具有重要的指导意义。
关于机电一体化产品概念设计理论，从研究趋势上来看，还要面临诸多问题有待解决。比如，在进行机电一体化产品概念设计理论时，还要将推理方法建立起来；对于机电一体化产品的运动机构进行分类，为了对驱动元件以及传动机构等等进行选择，还要将驱动元件库以及机构执行库建立起来；对于传感器的选择，有赖于测物理量的参数定量化，以确定传感器类型。此外，还要将信息处理、控制方法库建立起来，以提高系统软件和硬件的可控性。机电一体化产品在不同的设计阶段，都会产生不同的概念设计理论，将产品概念设计评价体系建立起来，以利于产品不同阶段设计有效衔接。
总结
综上所述，对于机电一体化产品设计人员而言，概念理论设计所发挥的指导作用是不容忽视的。中国目前对于机电一体化产品设计的研究主要是基于运动功能为主产品结构设计。作为多种学科集合的机电一体化技术，其复杂性决定了机电一体化产品概念设计理论的重要性。
参考文献
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[论文摘要]：通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源，是整个通信电信网的能量保证。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的保护系统构成。通信电源系统的设备多，分布广，不仅单个电源设备的可靠性会影响系统的可靠性，电源系统的总体结构也会对自身的可靠性造成很大的影响。
一、通信电源的发展现状
（一）供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能，从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
（二）通信电源设备的更新换代
近年来，随着技术的进步，特别是功率器的更新换代，新型电磁材料的不断使用，功率变换技术的不断改进，控制方法的不断进步，以及相关学科的技术不断融合，通信电源在系统的可靠性、稳定性，电磁兼容性，消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
（三）现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路，半桥电路和全桥电路，各有优缺点。一般认为，在中、小功率场合，采用双单端电路或半桥电路是适宜的；在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
（一）开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中，开关电源在电源技术中占有重要地位，从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级，开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。
（二）通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下，通信直流电源产品体现了如下的发展态势：
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构；功率变换模式也将维持现有的高频开关模式，暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高，推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高，但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定，一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟，以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入，通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律，一般而言，技术的生命周期包含四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，种种迹象表明，通信直流电源的核心技术，开关电源技术基本上开始步入成熟期：效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高，未来几年甚至十几年内，通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段，直至有一天，一种新的电源变换技术出现，通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展，就像开关稳压技术替代线性稳压技术，给电源带来了革命性的变化。
（三）通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段，其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步，国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池，有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池，由于其材料、结构和技术上的先进性，在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1．钒电池（VanadiumRedoxBattery）。钒电池（VRB）是一种电解值可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。
2．燃料电池。燃料电池是一种化学电池，也是一种新型的发电装置，它所需的化学原料由外部供给，如氢氧燃料电池，只要外部供给氢和氧，经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用，就能产生0.9V电压的直流电能，同时产生大量的热能.
3．电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展，通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统，大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂，人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度，这对电源设备的监控管理提出了新的需求，保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时，数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势，数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
4．通信电源的环保要求。环保问题，一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求，降低电源的输入谐波，不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重污染的情况，还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面，是材料的可循环利用和环境的无污染，这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。
在通信电源开发、生产早期，人们主要集中研究电源的输出特性，较少考虑到电源的输入特性。例如：传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路，其输入电流呈脉冲状，导通角约为π/3，波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染，使电网波形失真，实际负荷能力降低，对于三相四线制的电网来说，还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考文献：
[1]朱雄世，《通信电源的现状与展望》.
[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.
[3]《通信直流电源发展趋势》.
[4]孙向阳、张树治，《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.
[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.
[6]曾瑛，《浅谈通信电源》.
[7]王改娥、李克民，《谈我国通信电源的发展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我国通信电源的发展回顾与展望》.
[9]侯福平，《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.
[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.
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关键词：工程实践能力培养；材料专业；高等教育；OBE教育模式
前言
大学生工程实践能力是指在校大学生集群，在基础课程与专业课程学习、各种实践教学环节、科研项目训练、企业实习实践以及为未来工作、社会责任和人际交往能力奠定的心理素质、实践能力和行为规范。当代本科生工程实践能力培养是一项涉及多因素，财力、物力、精力投入大，需多部门协调均衡之工程。鉴于不同办学模式与条件的差异，用二元论观点认识普通本科院校本科生工程实践与创新能力培养上的优势，并根据哈尔滨理工大学材料类专业的发展历史、现状与校情特质，以实事求是、继承与发展相结合为指导思想，构建适用于哈尔滨理工大学材料类专业本科生工程实践与创新能力培养的创新机制与举措，实现哈尔滨理工大学材料类专业本科生工程实践与创新能力培养的系统化、科学化、规范化、长效化。
一、构建完善的校院系三级领导管理体系
充分认识大学生工程实践能力培养任务的重要性，建立完善的校、院、系三级领导管理体系。构建以院长为组长，科研、教学、学生等副院长及各系主任为成员的专项工作领导组，以各系主任为主体，针对不同年级的学生设计不同的工程实践能力培养方案和实践教学计划，以无机非金属材料专业实践教学体系设计为例。课外科技实践活动由学生工作办公室牵头，统一指挥，通力协作，形成整体合力，从根本上保证该项任务有序进行。
二、创建专业实践能力强并富有工程创新精神的教师队伍
专业教师是高校本科工程实践人才培养的决定性因素，拥有一支专业实践能力强并富有工程创新精神的教师队伍是实现本科生工程实践能力培养的前提，是学校本科人才培养的关键。材料学院围绕提高专业教师工程实践能力，对没有企业经历的青年教师采取将其“带进企业、走进车间、进入生产现场、亲手操作”培训一年，经企业技术考核并颁发合格证书者方聘为合格的专业课教师，获得合格证书者才能走上专业课的讲台，同时，鼓励专业教师参加行业短期技术培训、与企业联合开展科研项目研究、参与材料专业的学科竞赛等多种途径提高专业教师工程实践能力，培养了一批专业实践能力强并富有工程创新精神的教师资源。
三、专业素养、实践能力和创新能力递进之策
本科生专业素养、实践能力和创新能力三者之间是渐进与深入的关系[1，2]，只有掌握系统的专业理论知识和工程实践能力，才有可能实现创新之举。本科生工程实践能力的提升，既要从理论课程中汲取知识素养，更要从工程实践教学、科技创新活动中养成。为更好的提升本科生的工程实践能力，建立科学系统的工程实践创新能力课程培养体系及实践教学、创新意识和创新精神培养途径。
（一）创新课程培养体系优化设计
在课程培养体系设计中树立以基于结果产出的学习（Outcomebasededucation-OBE）及工程实践与创新为核心的教学理念与教学范式[3，4]，构建基于结果产出的工程实践与创新为核心的本科生人才培养方案与课程体系，将培养本科生工程实践与创新能力融入教学全过程。而学生在校就读期间依照材料专业优化设计的课程体系安排，修读全部教学课程与实践教学环节所表现出来的专业技能成效，包括：所学的理论、观点、知识、完成学业标准，拓宽认知领域，自主获取专业或行业新科学知识、新工艺技能，构建完善专业知识结构和工程实践能力结构，得到工程实践的初级能力。
（二）工程实践能力培养创新
1.专业课程实践。主要以课堂实验教学与实践教学环节为依托，包括：专业方向课、专业选修课、生产实习、科研训练、技能训练、综合实践、课程设计、毕业设计等。在传授专业知识的基础上，引入现代先进的教学方法与手段，如案例教学法、现场教学法、项目驱动式、师生互动式、虚拟仿真实验等[5]，学生体验课堂教学外的实践教学，通过这种操作实践演练，激发学生学习的主动性，并得到工程实践能力的训练。2.毕业设计和毕业论文。这是本科生工程实践能力培养的一个重要环节。在这一环节中，学生通过一个学期的毕业设计的实验研究，在资料查阅分析、实验方案设计、实验操作、实验数据汇总分析、毕业论文写作等方面的学习训练中学会观察现象、发现问题、提出问题，经指导教师与学生的交流与沟通，及时解决学生提出的问题，并帮助学生稳固地掌握专业知识和技能，激发学生的创新思维和创新意识。3.建立校内外实践基地。校内，以材料学院四个专业的专业实验室为基础，联合校内工程训练中心及其他学院相同或相近专业实验室，建立校内联合工程实践基地；在校外，以校企深度融合的模式，陆续构建一批相对稳定的实习、实践与创新基地，如：高分子专业的生产实习基地。既拓展学生实践能力的操作空间，又使学生尽早接触社会，也为企业发现人才提供机会，实现校企“共赢”。
（三）创新意识和创新精神培养途径
1.创新指导课程的尝试。根据培养大学生工程实践与创新能力的需要，开设创新指导课程，设立创新学分，开放实验室，使培养学生工程实践与创新能力真正成为教育教学中心内容。2.个人专业实践。以学生个人能力为依托，利用寒、暑假休息时间，利用专业教师的科研渠道及人脉关系，与相关企业合作，大三、大四学生以实习生的形式进入企业，接受专业技能训练与工程实践锻炼，使学生得到全方位磨炼与成长，从而，培养学生的工程实践能力、创新意识和创新精神。
四、建立科学合理的课外工程实践创新能力培养机制
大学生课外工程实践创新举措是大学生在学校组织、引导下，在创新教师的指导下，课余时间开展的工程实践创新活动。在学生工程实践创新发展和能力的评估标准上，树立多层次、多种类的培养目标建设，加大学生积极参与工程实践创新的鼓励机制。搭建学生课外工程实践创新平台，营造浓厚的工程实践创新文化氛围。针对不同年级，组织开展不同形式的工程实践创新系列活动，建立科学合理的工程实践创新能力培养机制。1.开展大学生科技文化节。大学生科技文化节每年举办一次，主要以普及科学常识、培养科研兴趣、交流研究体会、提升工程实践创新能力为目的。形式以专题讲座、艺术沙龙、科技发明、科技竞赛等为主，吸引广大学生参与、从而营造良好的校园科技创新氛围，提升大学生工程实践创新能力。2.构建大学生科技创新基地。以学校大学生科技园为立足点，在校内建立大学生科技创新基地，为学生开展科技创新提供平台，促进学生开展科技创新活动。大学生科技园由学校按照特定的形式组织管理，提供房间、计算机等科研硬件条件并配备一定数量的专业教师或管理人员进行指导，建立“众创空间”，从而培养大学生工程实践创新能力。3.开展大学生科技创新计划项目实践。鼓励大学生申报国家级、省级、校级大学生科技创新计划项目。依据“理论结合实际、鼓励技术创新、突出研究重点、注重应用实效”的原则选择项目，按照“自由申请、导师推荐、择优资助、规范管理、严格验收”的要求管理项目，为大学生工程实践创新能力的培养提供物质条件与施展平台。4.组建大学生科技创新社团。以大学生科协为龙头，成立各种专业协会和科技创新社团，引导大一、大二学生加入，开展课外科技活动，在科研环境熏陶下，吸引更多学生投入到课外科技活动中来。5.鼓励参加各类大学生科技创新竞赛。鼓励大学生参加各类科技竞赛。目前，全国各级各类大学生科技竞赛有几十种，材料类专业较有影响的包括：全国大学生新材料创新大赛、大学生创新创业计划竞赛、全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛等。通过参加这些竞赛活动，提高大学生的科研素质，培育学生工程实践创新意识。