1、<p>　　基于公理化設計和TRIZ理論集成的研究生培養(yǎng)創(chuàng)新環(huán)境</p><p>　　【摘 要】將公理化設計和TRIZ理論集成運用到研究生培養(yǎng)環(huán)境中，彌補兩者在單獨應用時存在的局限性，將創(chuàng)新設計模型應用到研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中和應用該理論解決問題的能力培養(yǎng)。將不同設計理論或其中的部分集成以形成新的設計模型是設計方法學領域的發(fā)展趨勢之一。通過集成，不同設計理論中的優(yōu)點得到增強、不足得以克服，以期能夠產(chǎn)生通

2、用的、統(tǒng)一的設計理論，對研究生創(chuàng)新能力有一定的推進作用。 </p><p>　　【關鍵詞】研究生 創(chuàng)新 TRIZ 公理化設計 </p><p>　　【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）05-0006-02 </p><p><b>　　一 引言 </b></p><p>　

3、　創(chuàng)新能力的重要性不言而喻，當今社會的競爭，與其說是人才的競爭，不如說是人的創(chuàng)造力的競爭。國家突出強調創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才已成為國家和民族生存發(fā)展的基礎。研究生教育是高等教育的重要組成部分，是培養(yǎng)高層次專業(yè)人才的主要途徑。全日制研究生培養(yǎng)包括學術型研究生和專業(yè)型研究生，在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上包括學術理論創(chuàng)新和應用技術創(chuàng)新，但是兩者又無法完全獨立區(qū)分，因此研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要，作為高等學歷教育的最高層次，研究生教育應當責無

4、旁貸地擔負著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任。眾所周知，社會一致認為創(chuàng)新能力的重要，那么什么是創(chuàng)新，怎樣培養(yǎng)創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是一種科學，是一種方法，而不是漫無目的的猜想。隨著我國研究生教育規(guī)模的不斷擴大，以及培養(yǎng)目的、培養(yǎng)模式的改革，培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的研究生是研究生教育的核心。 </p><p>　　創(chuàng)新能力是體現(xiàn)研究生培養(yǎng)質量的標準，也是研究生完善知識結構和獨立科研的體現(xiàn)?！吨腥A人民共和國學位條例》明確規(guī)定：博士學

5、位獲得者應具有獨立從事科學研究工作的能力，在科學或專門技術上做出創(chuàng)造性成果；碩士學位獲得者應具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力；研究生學位論文的質量必須以有無創(chuàng)新見解或創(chuàng)造性成果作為標準，研究生教育質量的評估也應以學生的整體創(chuàng)新能力作為根本標準。 </p><p>　　二 TRIZ的起源 </p><p>　　TRIZ理論是俄語（Theoria Resheneyva Isob

6、retatelskehuh Zadach，創(chuàng)意問題解決理論）首字母的縮寫。在1946年，年輕的TRIZ創(chuàng)始人Genrich Altshuller任職于前蘇聯(lián)海軍專利局擔任專利審核員，在專利的審核過程中，他發(fā)現(xiàn)了發(fā)明創(chuàng)造的一些共性問題，隨即他從20萬件專利中著手進行研究，挑出其中4萬件被視為最具代表性的專利，來探索其解決之道與運用方法，企圖從中歸納出基本原則與形態(tài)。他發(fā)現(xiàn)每一個有創(chuàng)意的專利基本上都是在解決“創(chuàng)意性”的問題。所謂“創(chuàng)意性”的

7、問題，其中包含著“需求沖突”的問題，也就是他所謂的“矛盾”。此外，他也發(fā)現(xiàn)解決這些沖突的基本解被一再地使用，而且通常是在隔了數(shù)年之后。他據(jù)此推論，如果后來的發(fā)明家能夠擁有早期解決方案的知識，那么他們創(chuàng)新發(fā)明的工作將會更容易。 </p><p>　　創(chuàng)新方法是一門科學，是有規(guī)可循的，是可操作的。設計理論與方法的研究是將設計的理論或設計實踐變?yōu)槟苤笇玫木哂辛己每刹僮餍缘脑O計過程。在創(chuàng)新方法的研究過程中有很多成熟理

8、論，普適設計方法學（B&P）、公理化設計（AD）、質量功能布置（QFD）、TRIZ等都是該領域著名的研究成果。其中公理設計（AD）和發(fā)明問題解決理論（TRIZ）是其中兩種重要的創(chuàng)新理論設計方法。公理化設計為產(chǎn)品設計提供了一個較完整的設計模式。在此模式下設計者無論是對新產(chǎn)品的設計開發(fā)還是對原有產(chǎn)品進行升級改造，都能分析產(chǎn)品中所存在的相關問題，并能通過創(chuàng)新理論工具對其進行評判設計結果的好壞。但是公理化設計沒有提供解決耦合問題的方法，

9、所以在具體應用上存在一定的局限性。TRIZ理論是在分析了大量已授權專利的基礎上，總結出的一套具有很強操作性的理論和方法?？梢詭椭O計者將該理論很好地應用在產(chǎn)品的創(chuàng)新設計中。但是TRIZ不能分析問題，所以在應用時還需要其他方法的協(xié)助。 </p><p>　　本文利用兩種方法的互補性，彌補兩者在單獨應用時存在的局限性，將創(chuàng)新設計模型應用到研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中和應用該理論解決問題的能力培養(yǎng)。 </p>

10、<p>　　三 公理化設計和TRIZ理論集成模型的建立 </p><p>　　經(jīng)過不斷地研究和完善，AD和TRIZ理論的應用范圍都超出了最初的目標，逐步從簡單產(chǎn)品向復雜產(chǎn)品、從技術領域向非技術領域擴大，其理論體系更加完善。如AD從最初的起瓶器擴大到汽車、半導體等方面；TRIZ也從機械、電子、建筑等技術領域逐漸向管理、教育、經(jīng)濟和軟件工程等非技術領域擴展。尤其是將兩者運用到研究生培養(yǎng)體系中，屬于非技術領域

11、的應用，不僅能夠知道研究生管理的創(chuàng)新，也能提高研究生本人的創(chuàng)新能力。從在產(chǎn)品設計過程中的作用來看，公理化設計主要應用于新產(chǎn)品的初步設計階段，而TRIZ理論則可以同時應用于產(chǎn)品生命周期的其他階段，如工藝設計、加工裝配、故障診斷和回收等階段。 </p><p>　　從以上比較來看，AD和TRIZ的很多思想和理論體系具有一定的共性問題也有差異性，兩者可以互相補充和借鑒?？傮w而言，公理化設計理論側重于為整體設計過程構造一

12、個完整的實用性框架，獨立公理和信息公理為設計的合理性以及各種方案的擇優(yōu)選擇提供了有效的判斷標準，使設計師可以擺脫傳統(tǒng)的設計方法（設計、試制、測試、修改、再循環(huán)回去的過程），從而提高效率。TRIZ以技術系統(tǒng)的演化規(guī)律為綱，側重于應用具體的工具算法解決設計中的矛盾，使創(chuàng)新設計變得有規(guī)律可循，兩種理論具有很強的優(yōu)勢互補性。 </p><p>　　將不同設計理論或其中的部分集成以形成新的設計模型是設計方法學領域的發(fā)展趨勢

13、之一。通過集成，不同設計理論中的優(yōu)點得到增強、不足得以克服，以期能夠產(chǎn)生通用的、統(tǒng)一的設計理論，圖1為公理化設計和TRIZ理論集成基礎模型。 </p><p>　　四 該創(chuàng)新模型在研究生論文前期指導創(chuàng)新教育和選題 </p><p>　　思維慣性和有限的知識領域，是在科研工作中思考問題時存在的思維障礙，由于這些障礙，導致研究生無法選出合適的題目，提不出需要解決的問題，想不到解決問題的關鍵技術

14、以及具體的實施方案，找不到創(chuàng)新的突破口。我國目前在創(chuàng)新教育、創(chuàng)新方法、科學思維以及科學方法的訓練不足，如何對學生進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有所欠缺，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是重點，而不僅僅是在論文中提煉幾處創(chuàng)新點。有了創(chuàng)新思維，創(chuàng)新點也會隨之而來，而非生硬地提煉。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)至關重要。 　　該創(chuàng)新模型強調的創(chuàng)新思維方法和問題分析方法是，遇到一個問題先要考慮清楚問題的所在，層層剖析，找出要解決問題的核心矛盾點，對該矛盾點利用創(chuàng)新理論、工具加以解決。不僅

15、要學習創(chuàng)新理論，更重要的是創(chuàng)新理論的應用。TRIZ理論認為，一個創(chuàng)新問題解決的困難程度取決于對該問題的描述和標準化程度，問題或者矛盾點描述得越清楚就越容易解決。通過對該創(chuàng)新模型的運用，創(chuàng)新問題求解的過程是對問題和矛盾點不斷地完善、不斷地描述、不斷地標準化，最終將問題收斂的過程。在這一過程中，需要解決問題的核心矛盾點就會逐漸清晰地顯露出來，有利于選題。使得研究生在選題時就可以提出問題，是自己的選題具有創(chuàng)</p><p&

16、gt;　　五 該創(chuàng)新模型在研究生論文進行中研究思維、研究方法的啟發(fā)實施 </p><p>　　該創(chuàng)新模型可以幫助研究生在科研活動中打破思維定勢、拓寬思路，能夠準確的定位問題，從而找出可行的方案，但由于受到知識結構的限制，該方案不一定是最好的設計方案但卻是可以解決問題的方案。TRIZ理論研究認為，95%的問題是可以依靠已有的知識進行組合和整理，并可以解決的，創(chuàng)新不是胡亂猜想，解決創(chuàng)新問題過程中所運用的知識是客觀存在

17、的。所以，重要的是遵循創(chuàng)新規(guī)律，因為這是一門科學，并且基于知識進行創(chuàng)新?？萍冀缯J為創(chuàng)新有五個層次。第一層次的問題，利用自己熟知的常識方法解決；第二層次的問題，利用經(jīng)驗方法解決，經(jīng)驗的豐富性至關重要；第三層次的問題，利用專業(yè)知識，通過對矛盾沖突分析、妥協(xié)，可帶來系統(tǒng)特定功能的提高；第四層次的問題，利用交叉學科解決問題，跨學科解決，需要較寬的知識結構；第五層次的問題，需要有全新的理論，這部分占有量很少，難度大。TRIZ理論提供了如何系統(tǒng)分析

18、復雜問題的科學方法，包含了科學的問題分析建模方法，如多屏幕法、物場分析法等，幫助快速確認核心問題，發(fā)現(xiàn)其根本矛盾所在。發(fā)現(xiàn)矛盾即需要解決的問題，利用創(chuàng)新設計提供的解決工具求解這些問題，創(chuàng)新設計問題解決工具包含發(fā)明問題標準解法、矛盾沖突矩陣</p><p>　　在研究生課題進行中和實際解決問題的過程中，需要實際運用創(chuàng)新理論對自己的課題進行指導，把創(chuàng)新理論作為一種工具應用到自己的課題中。 </p>&l

19、t;p><b>　　六 結束語 </b></p><p>　　發(fā)明創(chuàng)新理論是一門科學，它成功地揭示了創(chuàng)新的內(nèi)在規(guī)律和原理，使創(chuàng)新變得有規(guī)律可循。在更多強調創(chuàng)新重要性的同時，研究生們更需要的是創(chuàng)新的方法，以及通過這種方法指導自己的研究生課題的進行。該方法給研究生提供了一種創(chuàng)新工具，可以看得見摸得著的創(chuàng)新工具，可以用這種工具來指導自己的課題。同時，在研究生應用創(chuàng)新理論的同時，可以搜集研究生

20、的反饋信息，不斷地改進該創(chuàng)新模型使之不斷地完善。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]高常青、黃克正、張勇.TRIZ理論在產(chǎn)品創(chuàng)新設計中的應用[J].機械科學與技術，2006（4） </p><p>　　[2]張淑林等.我國研究生教育發(fā)展現(xiàn)狀與問題研究[J].學位與研究生教育，2005（6） </p

21、><p>　　[3]唐敦兵、李東波、張世琪.基于“之”字形映射的并行設計研究[J].工程設計，1999（2） </p><p>　　[4]朱龍英、朱如鵬.基于公理化設計理論的并行設計研究[J].機械設計，2003（4） </p><p>　　[5]檀潤華.創(chuàng)新設計――TRIZ：發(fā)明問題解決理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002 </p><p&g