triz理論論文范文

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[關鍵詞]創(chuàng)新triz生產管理系統(tǒng)

對于企業(yè)來說，創(chuàng)新涉及到工程領域與企業(yè)生產經營管理。TRIZ理論作為工程領域解決創(chuàng)新問題的最有力的方法，目前已擴展非工程領域創(chuàng)新研究中，本文主要針對生產經營管理領域的應用進行研究。

一、TRIZ理論方法

在TRIZ之父Altshuller的領導下，TRIZ研究團體分析了近250萬件高水平的發(fā)明專利，并綜合多學科領域的原理和法則后，建立起由解決技術問題和實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的TRIZ理論體系。

1.TRIZ體系結構

TRIZ提供了發(fā)現(xiàn)、解決問題的工具和技術，可以幫助設計人員避免解決問題過程中繁瑣的試湊工作。TRIZ方法論包含分析工具和基于知識的工具。

(1)TRIZ分析工具。分析工具包含物質－場分析、ARIZ算法、需求功能分析等，這些工具用于問題模型的建立、分析和轉換。①物質-場分析：TRIZ將所有的功能都分解為兩種物質及一種場，產品是功能的一種實現(xiàn)，可用物質-場分析產品的功能。物質S1可以是被控粒子、材料、物體或過程，物質S2是控制S1的工具或物體，場F是用于S1與S2之間相互作用的能量，如機械能、液壓能、電磁能等。②ARIZ算法：ARIZ稱為發(fā)明問題解決算法，是發(fā)明問題解決的完整算法，該算法采用一套邏輯過程逐步將初始問題程式化。③功能分析：從完成功能的角度分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件，設計中的重要突破、成本或復雜程度的降低往往是功能分析的結果。

（2)基于知識的工具。基于知識的工具包含40條發(fā)明原理、76個標準解和效應數(shù)據(jù)庫。①40條發(fā)明原理：用于找出創(chuàng)新的解決方案。每一種解決方案都是一個建議，應用該建議可以使系統(tǒng)產生特定的變化以消除技術沖突。②76個標準解：用于解決基于技術系統(tǒng)進化模式的標準問題。按照目標這些標準解被分為五類，分類中解的順序反映出技術系統(tǒng)的進化方向。③效應知識庫：庫是TRIZ中最容易使用的一種工具。運用庫中的各種物理、化學和幾何效應可以使解決方案更理想和簡單地實現(xiàn)。

2.TRIZ解決問題流程

應用TRIZ解決問題的第一步是對給定的問題進行分析；如果發(fā)現(xiàn)存在沖突則應用原理去解決；如果問題明確但不知道如何解決，則應用效應去解決；第三種選擇是對待創(chuàng)新的技術系統(tǒng)進行進化過程的預測；最后是評價，確定是否滿足求。如果滿足要求，則進行后序的設計工作；反之，要對問題進行重新分析。

二、TRIZ的應用

在歐美等發(fā)達國家，基于TRIZ理論的應用非常廣泛，從工程領域到政治、生產管理、組織結構、教育等非工程領域，無不顯示出它的生命力。

1.TRIZ在企業(yè)生產管理領域創(chuàng)新中的應用

在參考工程領域的創(chuàng)新問題求解技術的基礎上，通過演繹推理的方法提出的在生產管理領域創(chuàng)新中應用TRIZ是完全可行的。近幾年來，有些學者通過對TRIZ方法及工具的局部修改后，應用在管理領域上。Mann&Domb把40個創(chuàng)新原理引入到商業(yè)活動中，就每個創(chuàng)新原理提出相應的商業(yè)原則，建議當企業(yè)面臨類似的問題時可以利用此40個創(chuàng)新原理作為解決的對策。Ruchti&Livotov利用TRIZ系統(tǒng)化的思考模式和解決問題過程，提出12條雙向原則作為解決商業(yè)與組織管理問題的參考。

2.TRIZ應用于企業(yè)生產管理創(chuàng)新中的不足

應用TRIZ理論解決企業(yè)生產管理創(chuàng)新問題時，完全挪用工程領域的理論框架并不可取，解題工具僅僅利用40個創(chuàng)新原理和沖突矩陣使用面太窄。TRIZ直接用于生產管理領域創(chuàng)新失敗的主要原因包括：結構失效、問題分析方法單一、解題工具不足、算法不能適應生產管理領域創(chuàng)新問題、操作性差等。

3.TRIZ在生產管理領域創(chuàng)新中的應用改進建議

(1)根據(jù)TRIZ的思想和基本哲理，結合生產管理領域創(chuàng)新的特點，構建面向生產管理領域創(chuàng)新的TRIZ理論體系；(2)針對生產經營管理的特點，在39個通用工程參數(shù)的基礎上進行增減，確定生產經營管理參數(shù)，進而構建一個新的生產經營管理沖突矩陣，并且修改40個創(chuàng)新原理，作為改善的策略。充分運用物質─場模型功能描述的特點和76個標準解，拓寬解題工具。(3)把質量功能布置（QFD）、六西格瑪設計（DFSS）、約束理論（TOC）、田口方法等方法與TRIZ進行結合，以改進TRIZ分析生產管理領域創(chuàng)新問題方法單一的缺陷。(4)進一步細化生產管理領域的問題描述，逐步做到以定量分析為主，提高可操作性。三、結論

本文介紹了TRIZ基本理論和主要工具，探討了在生產管理領域創(chuàng)新中的應用。針對其在解決生產管理領域創(chuàng)新中存在的一些問題，給出了應用改進建議。我們相信隨著TRIZ理論的發(fā)展，其在生產管理領域創(chuàng)新中的應用操作性會愈來愈強，應用范圍會越來越廣，成為解決生產管理領域創(chuàng)新的有效方法和手段。

參考文獻：

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關鍵詞：TRIZ理論；文化創(chuàng)意產業(yè)；研究

引言

文化創(chuàng)意產業(yè)是一種在經濟全球化背景下產生的以創(chuàng)造力為核心的新興產業(yè)。在國外，文化創(chuàng)意產業(yè)已不再僅僅是一個理念，而是有著巨大經濟效益的直接現(xiàn)實。從國際創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)的發(fā)展來看，英國、美國、澳大利亞、韓國、丹麥、荷蘭、新加坡等國都是創(chuàng)意產業(yè)的典范國家，他們都有自己的發(fā)展特色，并產生了巨大的經濟效益。本文通過對當前文化創(chuàng)意的研究，致力于發(fā)展文化創(chuàng)意的產業(yè)鏈條，將文化創(chuàng)意這一創(chuàng)新方案形成一定的規(guī)模效應。結合當前我國創(chuàng)意文化的發(fā)展趨勢和我國悠久的歷史，豐富的文化資源為背景，利用TRIZ理論設計一套適合我國當前現(xiàn)狀的文化創(chuàng)意發(fā)展方案。使其既能滿足國民對創(chuàng)意文化的基本要求，又能在設計自己的創(chuàng)意文化方案時提供幫助。

1 基于TRIZ理論的文化創(chuàng)意產業(yè)結合技術研究

1.1 研究概述

通過調研當代中國文化創(chuàng)意產業(yè)及相關領域，得知中國文化創(chuàng)新領域正處于劣勢，由于各種原因導致世界對中國文化仍存在認識上的偏差，現(xiàn)在的中國，政治經濟軍事上的強大是必然趨勢，但文化方面的發(fā)展著實令人擔憂。通過結合TRIZ理論的總結以及相關方法，使用九屏幕法（圖1）深入分析中國古代、近代以及當代的文化特點，剖析其存在的優(yōu)勢。

由九屏幕圖分析是一個思維發(fā)散的過程，可以看出中國古代文化創(chuàng)意豐富多彩，例如包含漢字、四大發(fā)明、戲劇以及詩詞等，而近代現(xiàn)代中國文化創(chuàng)意有些匱乏，很少再有創(chuàng)新，這也說明中國的文化創(chuàng)意需要有所革新，以促進文化創(chuàng)意產業(yè)的發(fā)展。

使用生命曲線（如圖2），從九屏幕也可指當代中國文化創(chuàng)意產量基數(shù)小但又增長緩慢，可以得知當下中國文化創(chuàng)新領域正處于成長期，具有較大的發(fā)展前景，這也為后期的研究奠定了理論基礎。

每個國家都有自己的文化，最重要的是有自己文化的特色，可以將文化創(chuàng)新，加以更廣闊的傳播。類似于TRIZ方法解決工程問題一樣，將一種或幾種創(chuàng)新方法用于解決文化創(chuàng)新領域的相關問題。首次將文化創(chuàng)新領域和TRIZ創(chuàng)新方法結合起來，實現(xiàn)對我國文化創(chuàng)意產業(yè)的模板化設計。

在理論研究的基礎上，使用計算機Web技術實現(xiàn)模板的智能化使用，實現(xiàn)文化創(chuàng)意領域的智能化分析。

1.2 實現(xiàn)智能分析

實現(xiàn)中國文化創(chuàng)新領域的智能化分析平臺（CCAP），使用分離原理，分成三個層次，其體系結構如圖3所示

基礎層是CCAP的基礎，主要包含文化創(chuàng)意相關案例與TRIZ理論相關工具以及算法（如40個發(fā)明原理、技術矛盾和物理矛盾解決方法、物-場分析法以及ARIZ發(fā)明問題解決算法）等，該層為整個系統(tǒng)提供了理論依據(jù)，為后期軟件實現(xiàn)通過算法上的支持。

服務器層主要是App層的基礎層，為App層提供運行的硬件環(huán)境，除硬件服務器外，該層還提供了軟件服務器，如使用tomcat以及WebLogic等，實際才開發(fā)過程中，由于CCAP并發(fā)量并不會太大，因此采用了開源的tomcat進行實現(xiàn)。

App層使用Web技術，通過需求分析，采用B/S架構，以及Spring框架的MVC分層，實現(xiàn)基于TRIZ理論的文化創(chuàng)意智能化分析，前端采用Ajax技術，使用如今比較流行的前端框架，突破傳統(tǒng)的請求-響應模式，更加適應智能化分析的需求，具有較好的用戶體驗。

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論文關鍵詞：triz發(fā)明原理；高職學生；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

近年來，高職院校在教學方法、教學內容以及教學保障上力求提高學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，但總體狀況還是不能盡如人意，畢業(yè)生的創(chuàng)新能力與用人單位的要求還存在一定的差距。對高職院校學生而言，主要存在兩點不足：一是創(chuàng)新意識差。高職學生習慣于在教師指導下按部就班地完成學習任務，缺少獨立思考和自主學習的過程，創(chuàng)新欲望和創(chuàng)新勇氣都很缺乏。二是創(chuàng)新能力弱。造成這種結果的原因有很多，關鍵有三點：（1）教學模式落后。傳統(tǒng)的教學過程只注重知識傳授，對學生技能的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維的訓練遠遠不夠。目前，我院倡導的以工作過程系統(tǒng)化為主的項目化教學法，既強化學生的技能訓練水平，又訓練學生的自主學習能力及創(chuàng)新能力。但學生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力還有很大的提升和發(fā)展空間。（2）創(chuàng)新型教學隊伍不成熟。教師大部分是從學科體系下培養(yǎng)出來的，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面經驗不足。盡管一些碩士、博士具備創(chuàng)新實踐的經驗，但將創(chuàng)新實踐內化為教學實踐訓練學生的創(chuàng)新思維，還是有一定的難度。具有企業(yè)工程背景的教師實踐經驗豐富，教學能力卻不足。（3）對創(chuàng)新教育重視程度不夠。院系各級領導及教師對創(chuàng)新教育還僅停留在理念的理解上，還沒有真正落實到人才培養(yǎng)方案和相關配套政策和制度中。

培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑

為了提高學生的創(chuàng)新能力，我們可以從許多途徑開展工作。而且，課堂教學創(chuàng)新永遠是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要渠道。在教學過程中，教師應多啟迪學生，引導學生獨立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識。但是，這種層面上的教育過程，并不能讓學生深層次理解創(chuàng)新的技法及創(chuàng)新的規(guī)律。triz理論在科技界盛行，為創(chuàng)新教育領域注入了新鮮的活力，提供了有力的工具和系統(tǒng)的方法。

前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒創(chuàng)立了“發(fā)明問題解決理論”—— triz（theory of inventive problem solving）理論。此理論是從250萬份專利中仔細研究、尋找規(guī)律、總結分析而得出。許多技術問題可以利用其他領域或相似問題的原理和方法得到解決，也就是發(fā)明創(chuàng)造是有規(guī)律可尋和有法可依的。

triz的經典理論體系主要包括有8個技術系統(tǒng)進化法則、最終理想解、39個通用工程參數(shù)與矛盾矩陣、40個發(fā)明原理、物理矛盾與分離原理、物場模型分析、發(fā)明問題的76個標準解、ariz創(chuàng)新問題解決算法、科學與技術效應庫等等。其中，8大技術系統(tǒng)進化法則揭示了一項技術或某一產品如何遵循規(guī)律在歷史中發(fā)展和演變的，為技術創(chuàng)新指明了努力方向。最終理想解則通過拋棄客觀條件，以理想化定義問題的最終理想解，保證在解決問題的過程中不偏離目標。最終理想解應該是有用功能最大化，有害功能最小化，而不是用傳統(tǒng)的折中法去解決問題。40個發(fā)明原理則是阿奇舒勒總結專利的精華部分，也是triz理論應用最普遍的部分。發(fā)明創(chuàng)造的過程在某種意義上說就是解決矛盾的過程。物理矛盾是指系統(tǒng)中某一參數(shù)既要求向正方向運動，又要向反方向發(fā)展。如飛機的體積既要大，保證容納旅客數(shù)增加；同時飛機的體積又不希望大，會有成本問題和動力問題等。這就是很簡單的物理矛盾。物理矛盾的解決通常采用四大分離原理，即空間分離、時間分離、條件分離、整體與部分分離。39個通用工程參數(shù)一般是物理、幾何和技術性能的參數(shù)。技術矛盾就是由系統(tǒng)中兩個因素相互制約和相互促進。阿奇舒勒將工程參數(shù)作了橫向—縱向排列，橫向表示惡化參數(shù)，縱向表示改善參數(shù)，縱橫交錯的方格表示建議使用發(fā)明原理的序號。其他的理論，不再作逐一分析和解釋。理論體系之間密切聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，共同構成了一個完整細致的理論體系，并成為技術人員解決創(chuàng)新問題的重要方法論。

triz理論的核心思想主要包括三個方面：第一，無論是一個簡單的產品還是復雜的技術系統(tǒng)，其核心技術的發(fā)展都是遵循客觀規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進化規(guī)律和模式；第二，各種技術難題和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力；第三，技術系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實現(xiàn)最大效益的功能。這樣的思想指導了許多發(fā)明創(chuàng)造的誕生，推動了人類社會的飛速發(fā)展和社會的不斷進步。

triz理論與高職院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)相結合的實踐

筆者認為，triz理論與高等職業(yè)教育的結合點主要在“教”和“學”兩個方面。

“教”具有雙層含義，既是指“教師”，又是指“教學過程”。教師作為施教者，需要培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力，深入學習理解triz理論，掌握創(chuàng)新技法；教學過程是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的第一陣地，直接決定了學生獨立思考、創(chuàng)新實踐的程度。triz理論在高職院校中怎樣成為一個重要課題。目前，一般以專業(yè)課滲透triz理念，選修課和社團課系統(tǒng)學習triz方法論。

“學”同樣也有兩個意思，既指“學生”又指“學習過程”。學生作為受教者，接受各項專業(yè)知識、技能的同時，需要發(fā)散思維，甚至需要“異想天開”。同時，系統(tǒng)學習triz理論時，更應耐心品味，尋找現(xiàn)實生活中的事例。學習過程不僅僅局限在課堂中，更包括課外學生的“自主學習”及“自主實踐”。唯有如此，學生才能既在創(chuàng)新思維上得到訓練，又在創(chuàng)新方法上得到提高。

下面以我院的高職創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工作為例，談談具體的實踐經驗。

作為一個全新的triz理論體系，教師大都還不是很熟悉。于是，我們著重做了如下工作：（1）營造學習氛圍。通過請省內科技創(chuàng)新專家以及校內專家教授做講座，全員普及triz概念，營造良好的學習氛圍。（2）培訓骨干教師。暑假安排各專業(yè)的骨干教師參加“triz理論培訓班”和“創(chuàng)新方法培訓班”。最近，又請美國ieg集團的創(chuàng)新顧問對我院triz團隊的所有教師集中培訓。高密度的培訓，使我院的triz授課隊伍的水平和能力有了較大的進步和提高。（3）組織課堂教學。2009年9月，首先在幾個專業(yè)試點開設了選修課的小班教學。2010年3月，選修范圍進一步擴大。（4）指導學生實踐。個別教師已經開始用triz理論指導學生的畢業(yè)論文工作。triz理論必須與實踐相結合，只有不斷實踐，才能實現(xiàn)理論的真正價值。

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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

開放式實驗經過多年應用實踐，已經成為目前高校實驗教學的新常態(tài)，但目前大多數(shù)實驗內容還是沿用經典實驗教學內容，實驗課堂教學模式也很難有新的突破，開放式實驗中的開放通常只能在選課模式、上課時間、上課地點等形式上做文章。當前教育形勢下，創(chuàng)新在某種程度上已經成為我們教學的理念與方向，如何在理論課堂和實驗課堂上課堂上引導與營造創(chuàng)新之氛圍是教學改革方向之一，其中，應用創(chuàng)新實驗教學對激發(fā)學生興趣、實現(xiàn)創(chuàng)新想法到創(chuàng)新成果的轉變至關重要，必將成為創(chuàng)新教學的有力工具。為進一步推行開放式實驗教學改革，提供一條可供普通高校實行的開放式創(chuàng)新實驗教學模式，我們針對“LED特性及其應用”實驗，給出了創(chuàng)新性實驗教學詳細案例。“LED特性及其應用”實驗項目結合目前第三代LED照明應用革命的時代背景，主要致力于LED的原理及其應用相關內容的研究，通過設立與實驗內容相關的多個開放性研究課題（如LED發(fā)光特性、配光特性、光電轉換效率、發(fā)光角度、應用產品開發(fā)等研究），在實驗過程中加強學生對應用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，開展研究型教學實踐，形成一個真正開放、自由的實驗教學課堂，為學生提供創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實踐和成果轉化提供助力。

1 TRIZ創(chuàng)新方法

TRIZ（發(fā)明問題解決理論）創(chuàng)新方法是近年來剛發(fā)展起來的創(chuàng)新方法，與其它創(chuàng)新方法相比，具有理論體系結構完整、指導性強、實用性強等顯著優(yōu)點，已經成為目前世界上最熱門的創(chuàng)新方法之一。TRIZ創(chuàng)新方法應用目前存在兩種模式：一是在企業(yè)中推廣應用，主要是通過TRIZ創(chuàng)新方法來尋找企業(yè)產品或生產過程中技術難題的解決方案；二是在通過學校先行普及TRIZ創(chuàng)新方法， 廣大學習者掌握了TRIZ創(chuàng)新方法后，在將來的生產中自覺或不自覺地應用TRIZ創(chuàng)新方法指導實踐。這兩種方法各有利弊，企業(yè)中的應用需要有資深TRIZ創(chuàng)新方法專家指導應用，學校普及TRIZ創(chuàng)新方法的教學成本很高，因為并不是每個人都需要掌握創(chuàng)新方法。

2 LED特性及其應用

發(fā)光二極管（LED，Light Emitting Diode）是一種PN結構的半導體器件，當LED兩端加上一定的正向電壓后，N區(qū)一側導帶上的電子躍遷到P區(qū)一側，與P區(qū)的空穴復合并產生一定頻率的光子。不同材料的LED可以輻射不同頻率的光，即產生從紫外到紅外波段的不同單色光，理論上，紅、黃、藍三種顏色的LED可以配比成任意顏色的光源。而目前照明用的白光LED通常是通過短波長的藍色LED激發(fā)熒光，形成寬譜的復合光源，光的強弱與電流有關。與白熾燈泡和氖燈相比，LED具有工作電壓低、電流小、節(jié)能、環(huán)保、抗沖擊和抗震性好、可靠性高、壽命長等優(yōu)點，在許多電子設備中用作信號顯示器。近年來，由于藍光LED的發(fā)現(xiàn)，使得LED已經成為第三代照明光源。研究LED光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強度、光強分布、波長等參數(shù)性能及其應用，已經成為技術發(fā)展的方向與要求。LED發(fā)光效率是指光通量與電功率之比，單位為lm/W，代表了光源的節(jié)能特性，是衡量現(xiàn)代光源性能的一個重要指標；LED發(fā)光強度是表征LED在某個方向上的發(fā)光強弱，因此研究LED的光強分布特性具有現(xiàn)實意義，比如顯示器的照明，如果LED在各個方向上的發(fā)光強度分布不均勻，必然會導致屏幕顯示的視角受到影響；LED的光譜特性在某些應用場合特別重要，例如在消毒及醫(yī)療領域，不同波長及強度的LED具有不同作用，常用的場所消毒需要波長在260nm以下，而治療牛皮癬等皮膚病需要的波長通常在360nm附近；此外，自半導體器件發(fā)明以來，半導體二級管在電路整形、檢波、開關控制等方面得到廣泛應用，發(fā)光二極管（LED）、半導體激光器（LD）的發(fā)明，促進了光通訊在信息傳遞領域的飛速發(fā)展，與傳統(tǒng)照明方式相比，以大功率發(fā)光二極管為核心的固態(tài)照明方式，在能耗、發(fā)光效率、體積、壽命等方面有著顯著的優(yōu)越性。對于理工科的學生而言，認識、了解LED的基本電學特性和光學特性，可以開闊思路、激發(fā)靈感，在將來的工作生活實踐中，能夠更好地掌握、科學地應用。

3 創(chuàng)新性實驗教學案例

“LED特性及其應用”創(chuàng)新性實驗項目的設計目標是在指導學生了解、熟悉、掌握LED原理及特性的基礎上，結合學生專業(yè)實際，引導學生進行應用創(chuàng)新研究，掌握技術應用的基本方法與技能，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與技術應用及獨立工作能力。

“LED特性及其應用”創(chuàng)新性實驗項目的實驗內容包括3學時的課內實驗與3個學時的課外獨立創(chuàng)新應用研究，課內實驗的主要內容為教師講解LED的基本原理并圍繞主要實驗內容進行TRIZ創(chuàng)新方法教學，“LED特性及其應用”實驗的主要內容包含半導體PN結的伏安特性及其應用、發(fā)光二極管的伏安特性及其應用、LED光強特性研究及其應用、LED光譜特性及其應用等幾個方面；課外創(chuàng)新應用研究是學生在老師給出的選題方向上自主選題（或自行選擇與LED相關的選題），以課程論文或專利申請書的形式提交一份完整的課程報告，“LED特性及其應用”實驗包含LED的應用范圍研究、利用LED制作微型手電、LED交通信號燈、LED的壽命研究與分析、LED顯示屏研究、LED燈具檢測研究、LED 燈光譜對人體的影響研究、白光LED光譜分析、LED發(fā)光角度的調整方法等20多個選題方向，課外創(chuàng)新應用研究教學模式是以學生為主體、教師起啟發(fā)和引導作用為原則，是教師提出問題或目標，學生自行設計方案，自行完成實驗過程，實驗結果存在不確定性，目的在于培養(yǎng)學生的自主實驗能力、創(chuàng)新實驗能力和科學研究能力。具體的教學組織形式為20人為一班，每3人一組，分成7個以下小組，提前一周進行3學時的課內實驗教學；第二周安排兩天進行分組循環(huán)，分7個時間段：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，分組循環(huán)期間學生根據(jù)自己的選題，自行設計并進行相關實驗測量，教師負責提供相關實驗配套。

“LED特性及其應用”創(chuàng)新性實驗項目以最終解決方案為成績評價依據(jù)。創(chuàng)新實驗首先面向部分對應用創(chuàng)新感興趣，具有學習能力、團隊協(xié)作等基本科學素養(yǎng)的理工科大學生開放，任課教師根據(jù)學生實驗課堂表現(xiàn)與提交的方案質量綜合評定最終實驗成績（五分制），具體方式為：基于某個具體問題，學生按照實驗報告模板（論文或專利）的格式要求，提交問題解決過程及最終優(yōu)化方案，教師分析方案新穎性、實用性及創(chuàng)造性，擇優(yōu)推薦申請專利或發(fā)表在相關刊物上。提交完整問題解決方案并公開發(fā)表者，實驗成績?yōu)閮?yōu)，并優(yōu)先推薦參加校級、省級、國家級創(chuàng)新項目或相關創(chuàng)新競賽。通過一定時間的實踐，“LED特性及其應用”創(chuàng)新實驗預計將會形成20個左右創(chuàng)新方案或創(chuàng)新報告、2～3篇教學及研究論文、5～10項國家實用新型或發(fā)明專利以及項目和競賽獲獎等一大批創(chuàng)新應用成果。

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關鍵詞：服務沖突;TRIZ;沖突矩陣;BP網絡

服務業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，使得服務質量成為企業(yè)在劇烈的市場競爭中取勝的關鍵因素。然而，目前很多服務企業(yè)的服務質量水平還遠低于人們的期望。雖然企業(yè)在努力提高其服務質量，然而由于服務質量往往是由多個屬性來共同刻畫，人們努力改善服務的某方面的質量屬性的同時卻有可能降低了其另一方面的質量屬性，這種現(xiàn)象被稱為服務沖突 [1]。例如，對于網絡在線游戲，游戲提供商需每周關閉游戲服務器維護系統(tǒng)，而這就必須強迫玩家與服務器連接中斷，在這種情況下，要想保持顧客滿意度，游戲提供商就要在保證在“等待時間”不變的情況下，提高產品的“易維修性”。因此，對于服務這項無形的“產品”，它內部屬性之間的矛盾也是影響服務質量提高的重大障礙。

如何解決這種服務沖突，傳統(tǒng)的是采用妥協(xié)、折中的方式，但這些方法只能避開矛盾，并沒有解決矛盾。G.S.Altshuler等提出的TRIZ的沖突解決矩陣就是專門解決產品內部矛盾的比較成熟的方法，它能夠解決工程領域產品之間的大部分矛盾[2]。本文借鑒TRIZ中沖突矩陣的思路，構建了一個基于BP神經網絡的服務沖突消解模型。該模型允許企業(yè)根據(jù)實際情況增加新的參數(shù)及沖突解決方案，更針對性的解決服務企業(yè)沖突問題。

一、TRIZ理論及其在服務領域的應用

（一）TRIZ理論。TRIZ是俄文發(fā)明問題解決理論的縮寫。前蘇聯(lián)G.S. Altshuler等研究人員在分析研究世界各國250萬件專利的基礎上、花費1500個人年的時間提出的包括ARIZ算法、物質--場分析法、沖突矩陣、預測、效應庫等系列的TRIZ方法。其中沖突矩陣是TRIZ的核心工具之一，它由39個工程參數(shù)和40個發(fā)明原理構成。矩陣的行和列分別為39個改善和惡化的工程參數(shù)，矩陣元素Xi，j為第i個改善的參數(shù)和第j個惡化的參數(shù)所構成的沖突所對應的發(fā)明原理。TRIZ沖突矩陣是個對稱矩陣，即Xi，j與Xj，i相同，Xi，i為空。表1為沖突矩陣示意圖。

表1 沖突解決矩陣

（二）TRIZ在服務中的應用。TRIZ用獨特的沖突矩陣來分析問題。在技術領域，沖突相對而言更清晰和更易于察覺。盡管服務產品不同于實體產品，沖突卻不可避免地存在著，與技術領域不同的是，服務沖突更無形、更抽象[3]。例如，“標準化和顧客定制化”、“差異化和專一化”、“概括信息和詳細信息”、“安全性和透明度”等等都是服務企業(yè)常見的沖突問題。

Berry和Lampo（2000）通過對大量服務案例的分析得出結論，可以由五種典型的方式來重新設計服務。它們是：自服務、直接服務、預先服務、捆綁服務、“有形”服務。可以看出，這五種服務設計模式和TRIZ40條發(fā)明創(chuàng)造原理中的某些原理非常類似。如自服務，對應原理-25自服務：使一物體通過附加功能產生自己服務于自己的功能;直接服務對應原理-2分離：將一個物體的“干擾”部分分離出去;預先服務對應原理-10預操作：在操作開始前，使物體局部或全部產生所需的變化;捆綁服務對應原理-5合并：在空間上將相似的物體連接在一起，使其完成并行的操作;“有形”服務對應原理-15動態(tài)化：使一個物體在操作的每個階段自動調整，以達到優(yōu)化的性能。

二、服務沖突矩陣的構建

（一）服務參數(shù)的提取。由于服務具有主觀、互動、抽象的特點，并且具有與實體產品不同的特征（無形性、異質性、顧客參與、服務生產與消費同時等），因此，對于服務領域不能用TRIZ通用的工程參數(shù)來描述沖突。這里要做的是找出適用于服務領域的類似工程參數(shù)的服務屬性。關于服務屬性的選取，這里作必要的說明。

首先，通過分析借鑒其他學者對相關問題的研究。Brady和Cronin（2001）等學者研究提出了服務質量的三因素模型，認為服務質量由交互質量、實體環(huán)境質量和結果質量三個維度組成。Parasuraman，Zeithaml對幾類不同的服務進行研究人士影響服務質量的有：可靠性、響應性、勝任力、接近性、禮貌性、溝通性、信賴性、安全性、了解性和有形性。梁文賓（2005）[3]在前人研究的基礎上整理出了旅游業(yè)的21個服務屬性并把這些屬性與TRIZ的工程參數(shù)進行了配適。其次，由于服務屬性有行業(yè)特點，不同的服務行業(yè)，服務屬性可能有所不同，各個屬性的重要性也會存在差異。因此，這里只給出一個一般的參考指標，實際應用時依據(jù)行業(yè)特點再作些調整。具體的服務參數(shù)如表2所示。

表2 服務參數(shù)指標體系

注：資料整理來源于文獻

（二）服務沖突矩陣的構建。根據(jù)上面的21個服務參數(shù)，建立21*21服務沖突矩陣。其中矩陣行所代表的參數(shù)是需要改善的一方，列所描述的參數(shù)為可能引起惡化的一方。在沖突矩陣中，除了主對角線外，行與列的交叉點可能構成一對沖突，表3為服務沖突矩陣示意圖。

表3 服務沖突矩陣

注：服務參數(shù)與工程參數(shù)的配適參考文獻[2]。

服務沖突矩陣的應用過程為：根據(jù)實際存在的沖突，在22個服務參數(shù)中，確定需要改善及防治惡化的參數(shù)，在矩陣中找到其對應得行與列。例如，對于網絡在線游戲，游戲提供商需要每周關閉游戲服務器維護系統(tǒng)，在這種情況下，要想保持顧客滿意度，游戲提供商就要保證在“等待時間X14”不變的情況下，提高產品的“易維修性X17”，即行17與列14。其解決原理為有原理1-分割、原理10-預操作、原理-25自服務。原理1的具體解決方案為把維修分成幾個部分進行，對游戲分部分獨立維修，這樣，當我們在部分維修的時候玩家也可以繼續(xù)玩。具體40條解決原理見表4。

表4 發(fā)明原理在服務中的實例

注：資料整理來源于文獻

該服務沖突矩陣參數(shù)是根據(jù)TRIZ沖突矩陣中的工程參數(shù)配適出來的，對于服務“產品”可能具有而實體產品卻不具有的功能參數(shù)，該矩陣就無法描述。為更加全面的解決服務沖突問題，本文把建立一個基于BP神經網絡的沖突消解模型，在模型中，企業(yè)能根據(jù)自身情況添加新的輸入或輸出節(jié)點數(shù)也就是增加新的參數(shù)或解決原理，來解決本企業(yè)的沖突問題。

三、基于BP神經網絡的服務沖突消解模型

人工神經網絡是由大量處理單元廣泛互連而成的網絡，是對人腦信息處理功能的模擬和延伸。目前，在神經網絡的實際應用中，BP網絡是最成熟、應用最廣的一種前饋神經網絡，它主要用于函數(shù)逼近、模式識別、分類和數(shù)據(jù)壓縮。其結構由一個輸入層、一個或多個隱含層、一個輸出層組成，各層由若干個神經元（節(jié)點）構成，每一個節(jié)點的輸出值與輸入值得關系由作用函數(shù)和閥值決定，神經元可以實現(xiàn)輸入和輸出之間的任意非線性映射。

（一）BP網絡模型的構建。（1）網絡層數(shù)的配置。根據(jù)輸入和輸出的要求，選擇網絡的隱含層是非常重要的。理論分析證明，具有單隱層的前饋網可以映射所有連續(xù)函數(shù)。因此，本文選用三層BP神經網絡，即由一個輸入層，一個隱含層和一個輸出層組成。（2）網絡輸入節(jié)點數(shù)的確定。由沖突矩陣可以看出，每個沖突既包括一對工程參數(shù)，又表明參數(shù)的改善與惡化情況。若直接按沖突矩陣來設置輸入節(jié)點數(shù)，則需要21*21-21=402個輸入節(jié)點;若僅用21個節(jié)點，又不能確定改善與惡化的服務參數(shù)，故引入一個判斷輸入節(jié)點X22.當其為0時，表示Xi改善，Xj惡化（Xi、Xj均為1，且i

傳遞函數(shù)：隱含層中的神經元和輸出層神經元均采用正切S型傳遞函數(shù)（tansig）。學習周期：預設為1000個。學習目標：總均方誤差MSE小于誤差限1e-2。學習算法：選用有彈回的BP算法。初始連接權值和閥值：利用Matlab的函數(shù)init（）產生初始連接權值和閥值。Init（）采用nguyen-widrow初始化算法。

（二）網絡樣本的設計。網絡的樣本來自于服務領域已解決的問題。本文選取30個沖突案例作為數(shù)據(jù)樣本集，其中25個作為訓練樣本，5個作為測試樣本。

對于每一個樣本案例，首先要將問題抽象對應為沖突矩陣中某一特定的沖突，解決的方法抽象對應為40條沖突解決原理中的一條。如，解決旅行社的“行前解約”問題給旅客帶來的不滿，需要顧及個別差異，若顧及個別差異就可能會拖延處理問題的時間。這樣，需要改善的屬性是“彈性”，而需維持不受影響的屬性為“服務補救能力”。最終的解決方案是先將團員們分成獨立個體，再派專人單獨與旅客們針對其需要迅速解決問題，采用的原則是分割。按表5的過程就得到了一組學習樣本。

表5 獲取學習樣本

（三）運行結果及分析。神經網絡學習過程誤差曲線如圖1所示。從圖中可以看出，網絡訓練到617步時訓練誤差達到期望誤差，收斂效果良好。因此，網絡選擇的隱含層節(jié)點數(shù)，學習函數(shù)等網絡參數(shù)比較適合。

圖1 神經網絡學習過程誤差曲線

依據(jù)學習好的網絡，只要將實際問題依據(jù)表5抽象化以后輸入到網絡中，就能得到相應的沖突解決原理。表6為測試樣本的實際輸出與理論輸出的對照表，從表中可以看出樣本的實際輸出與理論輸出很接近，誤差很小，驗證了該網絡的可行性。

表6 測試樣本輸出對照表

結論：本文從服務“產品”內部矛盾影響服務質量的角度，借鑒TRIZ沖突矩陣的思路，在構建服務沖突矩陣的基礎上，建立了基于BP神經網絡的服務沖突消解模型。該模型不僅能解決原有的服務沖突問題，還允許企業(yè)添加新的參數(shù)和解決方案，增加新的實例，建立適合自己的網絡沖突模型。然而，由于BP神經網絡自身的局限，使得該模型在實際應用中也存在一些問題。例如，網絡的穩(wěn)定性和可塑性較差，當它遇到一個新模式時，會將已有的權值和閥值打亂，導致學習好的模式信息丟失。另外，隱含層的神經元個數(shù)設置多少合適，少量的學習樣本結果是否具有一般性應用等問題，還需進一步研究。

參考文獻：

篇6

我國經濟發(fā)展迅猛，在發(fā)展經濟的背后，科學技術的推動是不可缺少的。而自動化技術在我國科技發(fā)展上展主導地位，其發(fā)展迅猛，在我國各個工業(yè)領域中應用廣泛，并且在農業(yè)生產中也有應用到自動化技術。文章針對自動化技術在我國工業(yè)領域中的發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，并以此簡單闡述了自動化技術的發(fā)展趨勢及發(fā)展作用。

關鍵詞：

自動化設備；機械設計；方法

前言：

隨著市場經濟的發(fā)展，我國工業(yè)經濟取得了不錯的成果，自動化設備被廣泛應用于工業(yè)生產的各個領域，對提升工業(yè)生產效率、促進我國社會經濟的發(fā)展具有重要意義。目前，我國對自動化設備機械設計的研究越來越深入，選擇科學、合理的設計方法，能夠提升設備研發(fā)效率，提高設備的自動化水平，增強設備在市場上的競爭力。

1.自動化設備發(fā)展現(xiàn)狀分析

自動化設備一般由四部分構成，其一是機械傳動機構，其二是控制系統(tǒng)，其三是檢測單元，其四是執(zhí)行部件，其中控制系統(tǒng)發(fā)出指令，設備就能夠按照人們要求的方式工作。隨著社會的進步，自動化設備在各個領域的應用越來越多，例如工業(yè)生產中的檢測裝置以及數(shù)控機床，農業(yè)生產中所用到的收割機等，這些設備的應用能夠明顯提升各個領域的生產效率、減少人們的工作量、降低生產成本等，對于我國工業(yè)經濟、農業(yè)經濟以及其他相關領域的發(fā)展具有重要意義，如何設計出功能更加健全、對環(huán)境的適應能力更強、成本更低的機械設備已經成為自動化設備設計人員共同需要思考的問題。機械設計對于設備的自動化水平產生直接影響，從目前的情況來看，自動化設備的機械設計中仍具存在很多問題，整體設計相對復雜、對于先進技術應用較少、智能化水平不高等，因此設計人員需要尋求更好的機械設計方法來解決這些問題，滿足設備的各項要求[1]。

2.自動化設備的機械設計方法分析

2.1自動化設備機械設計條件分析

首先，機械設計要能夠滿足設備的功能要求，因此，研發(fā)人員先要確認設備的具體功能，值得注意的是，有些自動化設備的功能不是單一的，例如，有些自動印刷設備除了具備印刷功能以外，可能同時兼具自動化清潔、包裝以及檢測功能，因此在了解設備功能時要注意全面性，包括設備的作用對象是誰，設備的使用場合大致有哪些，設備的所有功能是通過什么途徑來實現(xiàn)的，然后對這些功能的實現(xiàn)方法進行深入研究，通過對比以后選擇最合適的設計方法，設計過程中既保證所有功能全部實現(xiàn)，又能適應運作環(huán)境，同時做到自動化控制過程簡約，還能兼顧經濟成本。其次，研發(fā)人員要熟練掌握各項機械原理，同時可以將先進的電子技術、智能化以及計算機技術應用在設計中。當前我國自動化設備機械設計中存在兩個問題：一是設計過程和使用過程都比較復雜，其二是設計成本高，與國外自動化技術相比缺乏競爭力，使用科學、合理的機械原理機構，同時設計中多應用先進技術，就能夠解決這些問題，一方面能夠減少傳動零件的使用量，大大節(jié)約傳動時間，另一方面能降低生產成本，例如，某自動化設備中原本使用曲柄滑塊方式來傳送物料，但是由于市場環(huán)境的變化，需要該設備增加傳送行程，但是設備本身的空間是有限的，因此不能按照傳送要求來增加曲柄長度，為了解決這些問題，設計人員采用曲柄齒輪齒條機構，通過這種方式實現(xiàn)行程放大，滿足傳送行程要求。隨著新型材料的發(fā)展，各類環(huán)保、性能優(yōu)越的材料已經被應用于各個領域中，自動化設備設計人員也應該考慮使用這些新材料，例如，傳統(tǒng)軸承的成本高、且耐磨性不好，可以使用塑料軸承代替它，不僅大大降低成本，且免油耐磨。一些材料特殊、形狀復雜的零件使用傳統(tǒng)方法很那被加工出來，3D打印技術的應用就解決了這一問題[2]。

2.2具體設計方法

2.2.1參考設計論文和成熟的設計作品

設計人員在正式開始設計之前，要查找并閱讀一些相關資料，可以是有關機械設計的論文，也可以是一些發(fā)明專利，積累這些資料能夠進一步豐富設計人員的理論知識，同時開闊視野，因為設計本身就是一項開放性較強的工作，設計人員不應該將思想停留在某一個點、某一項功能或者是某一種實現(xiàn)方式上，而是將多種影響因素綜合起來考慮，從大量資料中獲取設計靈感，豐富設計方法、提升設計水平。除了理論資料以外，設計人員還要多參考一些成熟的設計作品，因為這些作品無論型號大小、功能如何，都是經過市場考驗并獲取認可的，設計人員可以將自己預想的方案與這些成品進行對比，找到設計中不符合現(xiàn)實的地方，并加以改正[3]。

2.2.2有效利用計算機技術和RTIZ理論

計算機技術是自動化設備的基礎技術，而當今時代屬于信息時代，計算機技術處于時刻發(fā)展之中，設計人員要時刻了解計算機的發(fā)展狀況，將最先進的技術應用于設計中，目前比較常見的應用就是CAD一級PRO-E等，要熟練掌握這些設計工具的使用方法，不斷提升設計效率和修改效率。設計完成以后，設計人員還可以利用仿真模擬等方式對自己設計的作品進行模擬分析，找出其中存在的問題并及時修改，提升設計的可靠性。TRIZ法屬于一種系統(tǒng)理論，也屬于一種方法工具，系統(tǒng)對世界上的高水平專利進行集中分析，為人們提供解決問題的方法，設計人員在研發(fā)自動化設備的過程中如果遇到問題，就可以從TRIZ理論中尋找解決方法，首先是要將設計中的問題轉化為TRIZ問題，然后用系統(tǒng)中的理論得出模擬解，最后將模擬解在轉化成自己需要的設計內容。

2.2.3形成一種機械創(chuàng)新思維

自動化設備設計工作具有一定的特殊性，不僅要求技術人員掌握扎實的基礎知識，同時要求其具有創(chuàng)造性思維。設計人員要將傳統(tǒng)設計方式與現(xiàn)代設備功能要求綜合起來考慮，打破傳統(tǒng)思維的束縛，將先進的計算機技術、人工智能技術以及電子技術作為基本依據(jù)，大膽創(chuàng)新設計理念和方法，如果設計人員不能靈活使用設計手段，對所有設計工作都保持相同的看法，那么其最終設計出的產品一定也沒有什么創(chuàng)新之處，且所有作品都大致相同，這樣就沒有將機械設計的價值發(fā)揮出來。設計人員在設計前、設計過程中乃至設計完成以后都要保持一種創(chuàng)新思維，善于聯(lián)想，將相關領域知識綜合考慮在內，不斷探索新的思路和方法，使設計出的自動化設備功能更全面、適應能力強、成本更低[4]。

3.總結

未來一段時間內，我國自動化設備的設計將向著簡約的方向發(fā)展，設計中將更多的應用到先進技術，這就要求設計人員發(fā)展創(chuàng)新性思維，參考設計論文和成熟作品，有效利用計算機技術和TRIZ理論，在滿足設備各項功能要求的基礎上盡量降低成本，提升設備的競爭力。

參考文獻

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[3]杜巧連,陳旭輝,舒柏和.自動化包裝機械控制系統(tǒng)的設計方法研究[J].機械管理開發(fā),2015，10（12）06:27-29+32.

篇7

關鍵詞：知識產權素養(yǎng)；理工科；教學模式

一、研究背景

21 世紀是知識經濟時代，知識產權戰(zhàn)略是國家宏觀核心戰(zhàn)略。近年來，我國相繼印發(fā)了《國務院關于新形勢下加快知識產權強國建設的若干意見》《關于深化人才發(fā)展體制機制改革的意見》等相關重要文件，明確提出了知識產權人才隊伍建設和人才培養(yǎng)體系建設的要求。高校是科技創(chuàng)新和實施知識產權戰(zhàn)略的主體和重要力量，承擔著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要任務。目前，國內高校在人才培養(yǎng)中加強知識產權素養(yǎng)教育尚處于起步階段，與現(xiàn)實要求還存在很大差距。

二、高校理工科知識產權素養(yǎng)教育現(xiàn)狀與分析

（一）學生知識產權意識薄弱

目前，高校理工科學生很少能接受到知識產權教育，不夠了解知識產權的概念和基礎知識、實踐應用等，以為知識產權是文科甚至是法學學科的專業(yè)課程，理工科大學生知識產權教育不受重視。具體表現(xiàn)在：第一，很多理工科大學生從未接觸過知識產權教育方面的課程，缺乏知識產權意識和基礎知識，甚至都不清楚知識產權的概念［1 ］；第二，開設知識產權課程的院校授課時偏重理論教學，實踐教學方法單一，缺乏對學生實務知識和技能應用能力的培養(yǎng)與訓練。

（二）知識產權教育師資力量薄弱

知識產權涉及多學科的交叉融合，除了知識產權的法律、制度、管理等內容，還需要將法律與科學技術、科技發(fā)明等技術有機融合。但是，目前主要是法學專業(yè)教師授課，他們的技術理論和理工科背景知識較為欠缺，并不精通科學技術的基本原理、技術方案、創(chuàng)新之處和核心發(fā)明點，實踐經驗不足，受到知識結構的局限，很難真正地指導并提高學生的知識產權素養(yǎng)。

三、基于知識產權素養(yǎng)教育的教學模式探討

（一）構建教學平臺-教師-學生協(xié)同的教學過程，將知識產權素養(yǎng)教育融入工程實訓類課程

傳統(tǒng)的知識產權教育是學生選修法學專業(yè)的課程，課堂上，文科教師講解知識產權理論，學生聽講、做筆記。在這樣的教學模式下，學生孤立地聽課，處于被動地位，且缺乏實踐鍛煉，教學效果不理想。針對該情況，團隊結合理工科學科特點，在卓越工程師綜合實訓、工程綜合實訓等實踐訓練課程中，將知識產權素養(yǎng)教育有機融入實訓課程的各個環(huán)節(jié)，構建基于知識產權素養(yǎng)教育的教學模式（見圖1 ）。第一步，教師引入社會熱點問題、自身學術科研內容或學科前沿動態(tài)，在前期分析的基礎上創(chuàng)設問題情境，形成選題策略并引導學生確定研究課題。第二步，學生成立課題小組，通過協(xié)同合作進行課題研究。在這一過程中，教師引導學生查閱課題相關的技術理論，結合課題有針對性地講授知識產權理論，并指導學生的研究過程。第三步，在課題研究取得一定進展后，指導教師引導學生總結評價、凝練多種形式的研究成果。對于實驗探索性課題，在完成實驗過程、分析試驗數(shù)據(jù)的基礎上，形成高水平的學術論文；對于機械創(chuàng)新設計類課題，指導學生完善圖紙、完成說明書、專利撰寫及申請、成果轉化等。此外，還可以確定與學科競賽主題相契合的工程問題，參加學科競賽等。通過上述工程實踐訓練、產生并凝練知識產權成果這一系統(tǒng)性的步驟，在強化學生知識獲取能力、提升自主創(chuàng)新和工程能力的同時，達到培養(yǎng)與提高學生知識產權素養(yǎng)的目標。第四步，學校明確知識產權人才培養(yǎng)目標，建立和完善教學平臺，整合優(yōu)化校內外資源并建立實訓基地，使學生根據(jù)研究課題的需要進行實踐訓練，實現(xiàn)產學研的有機結合，建立知識產權實踐基地，為實訓項目提供政策、場地和資金支持。

（二）完善知識產權激勵機制，激發(fā)學生發(fā)明創(chuàng)造的積極性

完善知識產權激勵機制，有助于提倡和有效保護創(chuàng)新行為，調動學生的積極性，促使技術創(chuàng)新走向良性循環(huán)。因此，培養(yǎng)知識產權素養(yǎng)，還需要依賴合理的獎懲制度。筆者認為，高校理工學科可從三方面改進教學模式。第一，改革課程學分與成績考核辦法。明確創(chuàng)新學分的判定標準和范圍，提高學生的重視程度。在成績考核時，改變閉卷考試、平時作業(yè)和結課論文、上課出勤率等傳統(tǒng)考核和評價方式，改為重點考查學生運用所學知識分析和解決問題的能力與積極性的新考核方式，并將其作為成績考核的主要依據(jù)。第二，完善獎勵制度。對取得知識產權成果、依托發(fā)明創(chuàng)造參與學科比賽競賽并取得優(yōu)異成績的學生，學校給予政策支持和適當獎勵。第三，營造良性的知識產權氛圍。通過組織開展知識產權宣傳與培訓講座、知識產權研討會與交易會、到高新技術企業(yè)參觀實習等多種形式，營造良好濃厚的知識產權氛圍。通過多種形式的激勵機制，讓學生切身意識到技術創(chuàng)新、技術保護對社會經濟發(fā)展的價值和作用，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造的動力，增強學生保護創(chuàng)新成果的意識，提升學生對知識價值的認同感和參與發(fā)明創(chuàng)造的積極性。

（三）豐富創(chuàng)新思維方法理論，深化教學內容

創(chuàng)新技術與成果，是知識產權保護的主題。培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力，形成有價值的技術成果；強化知識產權保護意識，明晰創(chuàng)新成果的價值；提高知識產權保護能力，有效維護自身權益，這些是知識產權素養(yǎng)教育的重要環(huán)節(jié)。課程教學實施步驟如下：第一步，講授知識產權的基礎知識和國內外不同行業(yè)知識產權的保護形式，如專利權、著作權、商標權、反不正當競爭權等。第二步，結合理工科專業(yè)特點和優(yōu)勢，引入專利權概念及特征、類型及特點、專利授權的實質性條件。根據(jù)多年專利實務經驗，結合專利申請、撰寫及答復等案例，重點布局和關注技術方案的創(chuàng)造性。第三步，結合專業(yè)領域特點，完善創(chuàng)新理論與方法的教學實踐，指導產品及方法概念的創(chuàng)新。以機械設計專業(yè)為例，筆者團隊在教學實踐中探索的創(chuàng)新設計方法具體有群智集中法、仿生創(chuàng)新法、反求設計法、移置技術創(chuàng)新設計法、類比優(yōu)化創(chuàng)新設計法和TRIZ［2 ］等其他創(chuàng)新理論及方法。反求設計法案例：測定典型的機械零件尺寸得出相關數(shù)據(jù)，并據(jù)此設計出三維模型；然后通過仿真模擬、優(yōu)化設計手段，對零件進行改進，縮短產品研制周期，提高產品設計制造效率。移置技術創(chuàng)新設計案例：板栗食品味道甘美、營養(yǎng)豐富，在板栗加工過程中，要經過劃口、脫殼等工序再進行包裝，傳統(tǒng)的人工劃口方式生產效率低、產品質量不穩(wěn)定。通過調研和文獻查閱，將軍事領域的激光技術移置到板栗劃口這一農產品加工領域，利用激光束能量及部分燃燒產生的熱能在板栗表面形成劃口和切縫，并通過進一步設計板栗激光劃口機的具體結構，以及調控激光功率、進給速率、離焦量等參數(shù)，最終形成板栗激光切口技術方案。通過創(chuàng)新思維方法訓練與培養(yǎng)，幫助學生分析技術矛盾、構建創(chuàng)新解決思路模型、豐富并拓寬解決矛盾的思路。

結語

高校理工學科是科學技術創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的重要學科，具有專業(yè)技術的獨特優(yōu)勢。人才需求的多元化對高校人才培養(yǎng)提出了新要求，高校應該發(fā)揮自身專業(yè)特色優(yōu)勢，在教學中融入知識產權理念，強化學生尊重知識及科學技術創(chuàng)新的意識與能力，不斷探索培養(yǎng)知識產權素養(yǎng)和提高學生創(chuàng)新能力的教學模式與實踐途徑，進而優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，服務國家知識產權戰(zhàn)略建設。

參考文獻

篇8

[關鍵詞]機電一體化 概念設計 理論研究

中圖分類號：T9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0047-01

機電一體化技術是以其產品為載體而體現(xiàn)出來，是機電一體化技術發(fā)展至今的技術水平體現(xiàn)。機電一體化產品設計人員，要使產品設計符合機電一體化技術要求，并富于時代感，就要對于產品設計技術以掌握，并具備多種技術融合的技術能力。面對機電一體化產品的技術先進性和復雜性，就要將符合當代機電一體化技術發(fā)展的產品設計理論建立起來。

一、機電一體化產品概念設計理論構建的意義

在機電一體化產品設計中，概念設計對于產品質量起到至關重要的作用。作為產品設計中的重要階段，對于產品質量的決定程度可以達到70%以上。要獲得性能優(yōu)異的機電一體化產品，就要將機電一體化產品概念確定下來，制定出相應的設計方案和設計技術方法。概念設計理論首先是基于概念設計思想而建立起來的，在其基礎上還先后出現(xiàn)了多種階段性設計理論，如TRIZ設計、公理化設計QFD設計理論等等，對于機電一體化技術發(fā)展進程中所獲得的創(chuàng)新設計成果發(fā)揮了重要的推動作用。

在機械工程研究領域中，這些理論被運用于其中，進行組合設計而形成了技術綜合性較強的設計產品，由此而促進了機電一體化系統(tǒng)的多種學科交叉。系統(tǒng)的繼承性決定了其設計的復雜性，多門科學技術的融合，使得原有的單一化設計理論不再適應目前的科技發(fā)展需求。那么，在機電一體化產品概念設計理論研究中，就要從機電一體化系統(tǒng)自身的性能出發(fā)，結合設計目標而建立起完整的概念設計理論，以對創(chuàng)新設計的機電一體化產品以指導。與此同時，還要在機電一體化產品設計概念理論建立起來之后，結合相關學科，以使理論研究逐漸擴展。

二、機電一體化產品概念設計理論研究現(xiàn)狀

按照現(xiàn)代機構角度對機電一體化系統(tǒng)進行分類，可以劃分為三個子系統(tǒng)，即廣義執(zhí)行機構、信息處理及控制系統(tǒng)和傳感檢測系統(tǒng)。將三個子系統(tǒng)相銜接，建立起框架體系，不僅有效實現(xiàn)機電一體化運動功能，而且還促進了產品創(chuàng)新設計。在機電一體化產品設計系統(tǒng)中，廣義執(zhí)行機構子系統(tǒng)是核心部分，其概念設計理論研究關乎到機構運動的總功能。特別是在基本工藝動作設計過程中，要基于廣義執(zhí)行機構的概念設計理論對基本的工藝動作進行構思，以使其具有動作的獨立執(zhí)行能力。當執(zhí)行動作的創(chuàng)新技術確定下來之后，就可以結合機構系統(tǒng)建立框架模型，以使系統(tǒng)設計更具有可操作性，而且采用這種方式更能夠結合計算機輔助進行產概念設計。

對于機電一體化產品的框架模型而言，仿真問題是最為重要的。作為設計結構復雜的動態(tài)系統(tǒng)，機電一體化產品實現(xiàn)動態(tài)性能的同時，更要注重系統(tǒng)仿真性嫩的驗證。那么，在機電一體化產品概念設計階段，就要確立功能實現(xiàn)的約束條件，將各種相關的仿真軟件技術納入到框架模型當中，運用各種通用建模技術，使用仿真軟件將諸如原理圖、鍵合圖、信號流圖以及方框圖等等參數(shù)化。運用Simulink仿真軟件將系統(tǒng)仿真平臺建立起來，以為機電一體化產品概念設計的實現(xiàn)奠定基礎。

三、機電一體化產品概念設計理論的發(fā)展展望

對于機電一體化產品設計人員而言，產品概念設計理論具有重要的指導作用。國外研究機電一體化產品概念設計理論所獲得的成果，是建立在研究電子控制理論的基礎上的。國內的研究學者則著重于機電一體化產品的運動結構研究。機電一體化系統(tǒng)是基于多種學科而建立起來的，這就需要產品設計者對于產品從多種學科角度進行研究，并趨向于產品概念理論的使用操作性。雖然國內外對于機電一體化產品設計理論的研究方向有所不同，但研究目標是相同的，且對于新技術、新產品的開發(fā)具有重要的指導意義。

關于機電一體化產品概念設計理論，從研究趨勢上來看，還要面臨諸多問題有待解決。比如，在進行機電一體化產品概念設計理論時，還要將推理方法建立起來；對于機電一體化產品的運動機構進行分類，為了對驅動元件以及傳動機構等等進行選擇，還要將驅動元件庫以及機構執(zhí)行庫建立起來；對于傳感器的選擇，有賴于測物理量的參數(shù)定量化，以確定傳感器類型。此外，還要將信息處理、控制方法庫建立起來，以提高系統(tǒng)軟件和硬件的可控性。機電一體化產品在不同的設計階段，都會產生不同的概念設計理論，將產品概念設計評價體系建立起來，以利于產品不同階段設計有效銜接。

總結

綜上所述，對于機電一體化產品設計人員而言，概念理論設計所發(fā)揮的指導作用是不容忽視的。中國目前對于機電一體化產品設計的研究主要是基于運動功能為主產品結構設計。作為多種學科集合的機電一體化技術，其復雜性決定了機電一體化產品概念設計理論的重要性。

參考文獻

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[論文摘要]：通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源，是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應的保護系統(tǒng)構成。通信電源系統(tǒng)的設備多，分布廣，不僅單個電源設備的可靠性會影響系統(tǒng)的可靠性，電源系統(tǒng)的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。

一、通信電源的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

通信電源是通信系統(tǒng)必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監(jiān)控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統(tǒng)由交流配電、整流柜、直流配電和監(jiān)控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新?lián)Q代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新?lián)Q代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統(tǒng)的動態(tài)性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現(xiàn)行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優(yōu)缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發(fā)展趨勢

（一）開關器件的發(fā)展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發(fā)展到高穩(wěn)定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發(fā)展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現(xiàn)代電源技術的繁榮和發(fā)展。

（二）通信直流電源產品的技術發(fā)展市場需求發(fā)展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現(xiàn)了如下的發(fā)展態(tài)勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩(wěn)定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現(xiàn)有的交流配電、整流器模塊(并聯(lián))、直流配電、監(jiān)控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現(xiàn)有的高頻開關模式，暫時不會出現(xiàn)類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩(wěn)定，一定程度制約了整機系統(tǒng)的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創(chuàng)造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統(tǒng)發(fā)展進化規(guī)律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發(fā)展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現(xiàn)，通信直流電源產品就會再出現(xiàn)一個階躍性的發(fā)展，就像開關穩(wěn)壓技術替代線性穩(wěn)壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統(tǒng)后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業(yè)的重視。隨著科技的發(fā)展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統(tǒng)的VRLA電池無可比擬的優(yōu)越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發(fā)電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。隨著互聯(lián)網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)逐漸發(fā)展至大局域網系統(tǒng)或廣域網系統(tǒng)，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環(huán)境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監(jiān)控管理提出了新的需求，保護通信互聯(lián)網終端的電源設備必須具備數(shù)據(jù)處理和網絡通信能力。此時，數(shù)字化技術就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術無法實現(xiàn)的優(yōu)勢，數(shù)字化技術的發(fā)展逐步表現(xiàn)出傳統(tǒng)模擬技術無法實現(xiàn)的優(yōu)勢.

4．通信電源的環(huán)保要求。環(huán)保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環(huán)利用和環(huán)境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發(fā)、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統(tǒng)的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數(shù)大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現(xiàn)不安全隱患。

參考文獻：

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[9]侯福平，《UPS系統(tǒng)在通信網絡中使用的特點及要求》.

[10]《全球通信電源技術發(fā)展呈現(xiàn)五大趨勢》.

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關鍵詞：工程實踐能力培養(yǎng)；材料專業(yè)；高等教育；OBE教育模式

前言

大學生工程實踐能力是指在校大學生集群，在基礎課程與專業(yè)課程學習、各種實踐教學環(huán)節(jié)、科研項目訓練、企業(yè)實習實踐以及為未來工作、社會責任和人際交往能力奠定的心理素質、實踐能力和行為規(guī)范。當代本科生工程實踐能力培養(yǎng)是一項涉及多因素，財力、物力、精力投入大，需多部門協(xié)調均衡之工程。鑒于不同辦學模式與條件的差異，用二元論觀點認識普通本科院校本科生工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)上的優(yōu)勢，并根據(jù)哈爾濱理工大學材料類專業(yè)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與校情特質，以實事求是、繼承與發(fā)展相結合為指導思想，構建適用于哈爾濱理工大學材料類專業(yè)本科生工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的創(chuàng)新機制與舉措，實現(xiàn)哈爾濱理工大學材料類專業(yè)本科生工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化、科學化、規(guī)范化、長效化。

一、構建完善的校院系三級領導管理體系

充分認識大學生工程實踐能力培養(yǎng)任務的重要性，建立完善的校、院、系三級領導管理體系。構建以院長為組長，科研、教學、學生等副院長及各系主任為成員的專項工作領導組，以各系主任為主體，針對不同年級的學生設計不同的工程實踐能力培養(yǎng)方案和實踐教學計劃，以無機非金屬材料專業(yè)實踐教學體系設計為例。課外科技實踐活動由學生工作辦公室牽頭，統(tǒng)一指揮，通力協(xié)作，形成整體合力，從根本上保證該項任務有序進行。

二、創(chuàng)建專業(yè)實踐能力強并富有工程創(chuàng)新精神的教師隊伍

專業(yè)教師是高校本科工程實踐人才培養(yǎng)的決定性因素，擁有一支專業(yè)實踐能力強并富有工程創(chuàng)新精神的教師隊伍是實現(xiàn)本科生工程實踐能力培養(yǎng)的前提，是學校本科人才培養(yǎng)的關鍵。材料學院圍繞提高專業(yè)教師工程實踐能力，對沒有企業(yè)經歷的青年教師采取將其“帶進企業(yè)、走進車間、進入生產現(xiàn)場、親手操作”培訓一年，經企業(yè)技術考核并頒發(fā)合格證書者方聘為合格的專業(yè)課教師，獲得合格證書者才能走上專業(yè)課的講臺，同時，鼓勵專業(yè)教師參加行業(yè)短期技術培訓、與企業(yè)聯(lián)合開展科研項目研究、參與材料專業(yè)的學科競賽等多種途徑提高專業(yè)教師工程實踐能力，培養(yǎng)了一批專業(yè)實踐能力強并富有工程創(chuàng)新精神的教師資源。

三、專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力遞進之策

本科生專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力三者之間是漸進與深入的關系[1，2]，只有掌握系統(tǒng)的專業(yè)理論知識和工程實踐能力，才有可能實現(xiàn)創(chuàng)新之舉。本科生工程實踐能力的提升，既要從理論課程中汲取知識素養(yǎng)，更要從工程實踐教學、科技創(chuàng)新活動中養(yǎng)成。為更好的提升本科生的工程實踐能力，建立科學系統(tǒng)的工程實踐創(chuàng)新能力課程培養(yǎng)體系及實踐教學、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神培養(yǎng)途徑。

（一）創(chuàng)新課程培養(yǎng)體系優(yōu)化設計

在課程培養(yǎng)體系設計中樹立以基于結果產出的學習（Outcomebasededucation-OBE）及工程實踐與創(chuàng)新為核心的教學理念與教學范式[3，4]，構建基于結果產出的工程實踐與創(chuàng)新為核心的本科生人才培養(yǎng)方案與課程體系，將培養(yǎng)本科生工程實踐與創(chuàng)新能力融入教學全過程。而學生在校就讀期間依照材料專業(yè)優(yōu)化設計的課程體系安排，修讀全部教學課程與實踐教學環(huán)節(jié)所表現(xiàn)出來的專業(yè)技能成效，包括：所學的理論、觀點、知識、完成學業(yè)標準，拓寬認知領域，自主獲取專業(yè)或行業(yè)新科學知識、新工藝技能，構建完善專業(yè)知識結構和工程實踐能力結構，得到工程實踐的初級能力。

（二）工程實踐能力培養(yǎng)創(chuàng)新

1.專業(yè)課程實踐。主要以課堂實驗教學與實踐教學環(huán)節(jié)為依托，包括：專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、生產實習、科研訓練、技能訓練、綜合實踐、課程設計、畢業(yè)設計等。在傳授專業(yè)知識的基礎上，引入現(xiàn)代先進的教學方法與手段，如案例教學法、現(xiàn)場教學法、項目驅動式、師生互動式、虛擬仿真實驗等[5]，學生體驗課堂教學外的實踐教學，通過這種操作實踐演練，激發(fā)學生學習的主動性，并得到工程實踐能力的訓練。2.畢業(yè)設計和畢業(yè)論文。這是本科生工程實踐能力培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，學生通過一個學期的畢業(yè)設計的實驗研究，在資料查閱分析、實驗方案設計、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)匯總分析、畢業(yè)論文寫作等方面的學習訓練中學會觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，經指導教師與學生的交流與溝通，及時解決學生提出的問題，并幫助學生穩(wěn)固地掌握專業(yè)知識和技能，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。3.建立校內外實踐基地。校內，以材料學院四個專業(yè)的專業(yè)實驗室為基礎，聯(lián)合校內工程訓練中心及其他學院相同或相近專業(yè)實驗室，建立校內聯(lián)合工程實踐基地；在校外，以校企深度融合的模式，陸續(xù)構建一批相對穩(wěn)定的實習、實踐與創(chuàng)新基地，如：高分子專業(yè)的生產實習基地。既拓展學生實踐能力的操作空間，又使學生盡早接觸社會，也為企業(yè)發(fā)現(xiàn)人才提供機會，實現(xiàn)校企“共贏”。

（三）創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神培養(yǎng)途徑

1.創(chuàng)新指導課程的嘗試。根據(jù)培養(yǎng)大學生工程實踐與創(chuàng)新能力的需要，開設創(chuàng)新指導課程，設立創(chuàng)新學分，開放實驗室，使培養(yǎng)學生工程實踐與創(chuàng)新能力真正成為教育教學中心內容。2.個人專業(yè)實踐。以學生個人能力為依托，利用寒、暑假休息時間，利用專業(yè)教師的科研渠道及人脈關系，與相關企業(yè)合作，大三、大四學生以實習生的形式進入企業(yè)，接受專業(yè)技能訓練與工程實踐鍛煉，使學生得到全方位磨煉與成長，從而，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。

四、建立科學合理的課外工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制

大學生課外工程實踐創(chuàng)新舉措是大學生在學校組織、引導下，在創(chuàng)新教師的指導下，課余時間開展的工程實踐創(chuàng)新活動。在學生工程實踐創(chuàng)新發(fā)展和能力的評估標準上，樹立多層次、多種類的培養(yǎng)目標建設，加大學生積極參與工程實踐創(chuàng)新的鼓勵機制。搭建學生課外工程實踐創(chuàng)新平臺，營造濃厚的工程實踐創(chuàng)新文化氛圍。針對不同年級，組織開展不同形式的工程實踐創(chuàng)新系列活動，建立科學合理的工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制。1.開展大學生科技文化節(jié)。大學生科技文化節(jié)每年舉辦一次，主要以普及科學常識、培養(yǎng)科研興趣、交流研究體會、提升工程實踐創(chuàng)新能力為目的。形式以專題講座、藝術沙龍、科技發(fā)明、科技競賽等為主，吸引廣大學生參與、從而營造良好的校園科技創(chuàng)新氛圍，提升大學生工程實踐創(chuàng)新能力。2.構建大學生科技創(chuàng)新基地。以學校大學生科技園為立足點，在校內建立大學生科技創(chuàng)新基地，為學生開展科技創(chuàng)新提供平臺，促進學生開展科技創(chuàng)新活動。大學生科技園由學校按照特定的形式組織管理，提供房間、計算機等科研硬件條件并配備一定數(shù)量的專業(yè)教師或管理人員進行指導，建立“眾創(chuàng)空間”，從而培養(yǎng)大學生工程實踐創(chuàng)新能力。3.開展大學生科技創(chuàng)新計劃項目實踐。鼓勵大學生申報國家級、省級、校級大學生科技創(chuàng)新計劃項目。依據(jù)“理論結合實際、鼓勵技術創(chuàng)新、突出研究重點、注重應用實效”的原則選擇項目，按照“自由申請、導師推薦、擇優(yōu)資助、規(guī)范管理、嚴格驗收”的要求管理項目，為大學生工程實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供物質條件與施展平臺。4.組建大學生科技創(chuàng)新社團。以大學生科協(xié)為龍頭，成立各種專業(yè)協(xié)會和科技創(chuàng)新社團，引導大一、大二學生加入，開展課外科技活動，在科研環(huán)境熏陶下，吸引更多學生投入到課外科技活動中來。5.鼓勵參加各類大學生科技創(chuàng)新競賽。鼓勵大學生參加各類科技競賽。目前，全國各級各類大學生科技競賽有幾十種，材料類專業(yè)較有影響的包括：全國大學生新材料創(chuàng)新大賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國“TRIZ”杯大學生創(chuàng)新方法大賽等。通過參加這些競賽活動，提高大學生的科研素質，培育學生工程實踐創(chuàng)新意識。