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科技创新问题及解决方法范文1
关键词：TRIZ理论 机械创新设计 引导
现代国家的经济必须拥有可持续的创新能力，才能在激烈的国际市场竞争中占有科技产品的制高点。随着计算机和信息技术的高速发展，产品的生命周期越来越短，产品的更替速度也越来越快，产品创新度不仅是产品存在的必要，也是最具生命力的驱动力。
在目前国家高度提倡创新建设的形势下，如何积极探索创新理论培训方法，对于培养具有创新精神、创新思维和创新能力的工程设计人员，具有非常重要的意义。
一、创新设计方法的社会需求
结合目前工业4.0的发展要求，创新设计对于处于工业化进程中的我国，是机遇也是挑战。目前我国正在向设计制造强国发展的目标进军，在进一步实现强国梦的过程中，世界科学技术的壁垒政策，使我国通过学习先进国家的技术从而赶上发达国家的难度越来越大，“后发优势”的作用基本不存在了；另一方面，由于企业缺乏自主创新的能力，使得我国相当部分制造企业处于困境中。
国家自然科学基金委员会发表的优先资助领域战略研究报告《先进制造技术基础》中指出：增强产品自主创新能力，提高新产品市场竞争力，已成为新世纪我国制造科学基础研究的国家目标。总书记在2006年召开的全国科技大会上，提出了走中国特色自主创新之路，建设创新型国家的目标。而这些目标的实现，关键是创新人才的培养。
科技部关于创新方法工作专项2015年度项目指南的通知中指出：创新方法是科学思维、科学方法和科学工具的总称。加强创新方法工作，切实做好相关领域的研究和应用具有重要意义。创新方法工作是要一项基础性、长期性的工作，是从源头增强自主创新能力和推进创新型国家建设的重要举措。
因此，创新方法的教育培训在工程设计人员的继续教育培训中已经成为热点培训之一。通过培训激发工程设计人员的潜在设计能力，培养创新意识和创新能力，以应对国家和社会对创新人才的需求，是值得我们花大力气来研究和探讨的。
二、创新方法教育的必要及重要性
在工程项目类设计领域中，设计能力是一种综合能力，是由多种能力组合而成，包括常规知识（如书本知识、实验和实践经验知识等）、创造性思维方法及思辨能力三部分。
创新设计的定义为：充分发挥工程设计者的创造思维和创新能力，在人类社会中已有或没有的科学技术成果基础上，进行创新设计方案的构思、设计出更具有新颖性、创造性及实用性的产品系统的一种脑力实践活动。
创新设计方法的培训是指利用理论培训和课题引导的手段对工程设计人员在工程设计领域内进行创造性思维潜能的激发和创新实践能力的训练。
现代工程设计问题涉及到力学、电学、机械学、信息技术甚至美学等学科，其最鲜明的时代特点是其学科的交叉性。同时，工程设计过程又是一个严谨性、科学性的思维过程，从概念设计到详细设计必须经过严格的科学设计计算。此外，不断发展的创新设计技术及方法，如公理化设计、TRIZ设计等方法的出现，为工程产品的创新设计提供了新的手段。特别是CAD技术、虚拟样机仿真技术的发展，大大加快了产品的创新设计周期，因此，创新设计方法的培训是以培养工程设计人员的创新意识、创新思维、创新能力为基本内涵的培训实践。
通过多年的培训任务，笔者在工程项目培训过程中提倡应用具体的思维引导方式，建立标准的设计思维流程，使得培训师在培训过程中有流程可循，同时使学员在训练过程中，能有目标、有层次的展开工程实例的分析，可以使用各种解决问题的理论工具及方法，从而更有效率的解决复杂问题。在研究过各种现代设计理论及方法后，笔者选择了创新设计方法TRIZ理论，作为项目培训的基础及实践的主要辅助技术。
TRIZ理论自上世纪进入我国，在机械、化工、电子技术等领域逐步深入，目前在管理、教育教学等非技术领域也有其身影。自2003年起有多篇文献涉及到将TRIZ理论和教学进行有机结合。如广州大学的江帆提出将TRIZ和工程创新教育进行融合，构建了TRIZ的创新教学体系。
三、TRIZ基本理论
TRIZ理论（TRIZ 是俄文“TeopHH p eⅢe H H且H 3 0 B p e T a T eⅡb C K H X 3aⅡarl”创新问题解决理论的词头缩写）是系统性的技术创新理论[4]，由俄国学者根里奇-阿奇舒勒于1946年最先提出，TRIZ理论体系庞大，是目前体系最完整，操作性最强的创新设计理论。TRIZ理论主要可以归纳为以下六个方面的内容：①创新思维方法与问题分析方法；②技术系统进化法则；③技术矛盾解决原理；④物场分析标准解法；⑤发明问题解决算法；⑥科学知识效应库。在TRIZ中解决问题的流程是：首先定义问题，接着分析问题，运用矛盾矩阵和发明原则，最后产生创新性解决方案。如图1所
常规的创新思维方式如头脑风暴法、635法、逆向思维法、优缺点法等，都强调思维的发散开阔性，这些思维方法最大的问题是导致问题求解的效率不高，在工程问题求解时往往不能收敛。而TRIZ理论在遵循客观规律的基础上倡导规范化的思维流程，提倡发明者沿着一定的维度进行发散思维，在这些维度中引导分析思路和解决集的形成。TRIZ的三种主思维维度，即时间维度、层次维度、因果维度。如图2所示，在这三种主维度中往复发散，相应扩展尺寸、成本、资源等副维度，使得在基于TRIZ理论的发散思维过程中可以有效避免散乱无序、不能收敛问题集的缺点，而有效提高解决创新问题的效率。
四、工程创新设计能力培养方式的探讨
（一）培训师是创新设计能力培养的根本
开展创新设计方法的训练，需要高水平的培训师作保证。由于创新设计方法涉及很多领域的科学知识如机械、电子、计算机技术、光学等方面。因此，培训师除了在认识上对创新教育给予足够的重视外，还要拥有广博扎实的专业知识，已经正确的训练方法和技巧，同时，还要深入科研第一线，在实践中不断培养和积累培训技巧，进而为工程人员创新设计能力的培养奠定坚实基础。
（二）创新方法的引导是创新实践的保证
创新设计培训离不开创新实践。通过在项目课题培育过程中导入创新方法，从实践中学习和积累创新知识，是创新能力提高的保证。课题项目基本上都呈现了企业工程设计实践中的现实问题或需要实现的技术改革方案和措施，在这一系列设计过程的背后，关键是培训教师对这些项目课题所做的引导，有些学员盲目的被困于已有产品结构，不能开拓思维接受新的想法，很难达到培训目的。因此创新方法的培训关键任务是根据培训目的和内容寻找合适的方法，引导学员进行问题分析思考。TRIZ理论创新方法为我们提供了一种有效的思维工具，成为解决创新方法教学问题的有效手段。
（三）创新方法教学的课程安排
笔者提出将TRIZ理论和项目培育相结合，利用TRIZ理论作为基本的设计过程形成统一的思维流程。通过该流程，学员可以打破自身的盲从心理，以积极的态度解决问题，同时培训师可以利用该流程，减少工作量，提高创新培训的效率。
在该流程中，阶段1的培训中主要以创新理论及方法的介绍学习为主要内容，阶段2中以项目课题的培育为主，在项目培育过程中，学员实践创新理论同时更深刻理解和掌握创新方法和思路，最后在总结答辩阶段进行学员评估。很明显，在该阶段不适合使用考试类的传统单一的评估方式，我们提倡多样化的交流形式，鼓励开发地共享设计成果，因此采用TRIZ理论中的权重综合评价法给出学员的学业评价。
五、培训教学实例
考虑到创新培训过程中的实例基本都是企业的在研课题，因此屏蔽了项目课题的具体内容，只介绍提炼后形成的项目引寻流程。
根据带项目企业提供的工程资料，包括图纸、性能参数和工作原理的说明等内容，学员对产品系统进行分析，其主要步骤如图3所示。在该分析过程中，学员运用九屏幕法对系统的现在、过去、未来，系统的子系统、超系统进行了分析，使系统分析更加全面。
通过流分析，我们能清楚的看到技术系统的能量传递组件，控制组件，结构组件。通过流分析还可以帮助我们进一步了解组件对技术系统的功能贡献。
利用因果分析方法，对产品系统中的问题定义矛盾，包括定义技术矛盾和物理矛盾，如图6和图7所示。
图6因果分析模型
图7技术矛盾定义
最后通过对系统的组件分析，裁剪分析、因果分析、SKB、物场分析找到系统结构不足的原因，并通过讨论得到相关的问题解决方案。最终获得的可行解决方案如下表1所示。
表1方案和使用的相关解决工具
六、结束语
创新思维是工程设计人员在解决复杂工程问题过程中所表达出来的能够产生创新产品或概念的一种思维方式。
科技创新问题及解决方法范文2
【关键词】研究生 创新 TRIZ 公理化设计
【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）05-0006-02
一 引言
创新能力的重要性不言而喻，当今社会的竞争，与其说是人才的竞争，不如说是人的创造力的竞争。国家突出强调创新性人才的培养，培养创新性人才已成为国家和民族生存发展的基础。研究生教育是高等教育的重要组成部分，是培养高层次专业人才的主要途径。全日制研究生培养包括学术型研究生和专业型研究生，在创新能力的培养上包括学术理论创新和应用技术创新，但是两者又无法完全独立区分，因此研究生创新能力的培养至关重要，作为高等学历教育的最高层次，研究生教育应当责无旁贷地担负着培养创新型人才的重任。众所周知，社会一致认为创新能力的重要，那么什么是创新，怎样培养创新能力。创新是一种科学，是一种方法，而不是漫无目的的猜想。随着我国研究生教育规模的不断扩大，以及培养目的、培养模式的改革，培养具备创新精神和创新能力的研究生是研究生教育的核心。
创新能力是体现研究生培养质量的标准，也是研究生完善知识结构和独立科研的体现。《中华人民共和国学位条例》明确规定：博士学位获得者应具有独立从事科学研究工作的能力，在科学或专门技术上做出创造性成果；硕士学位获得者应具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力；研究生学位论文的质量必须以有无创新见解或创造性成果作为标准，研究生教育质量的评估也应以学生的整体创新能力作为根本标准。
二 TRIZ的起源
TRIZ理论是俄语（Theoria Resheneyva Isobretatelskehuh Zadach，创意问题解决理论）首字母的缩写。在1946年，年轻的TRIZ创始人Genrich Altshuller任职于前苏联海军专利局担任专利审核员，在专利的审核过程中，他发现了发明创造的一些共性问题，随即他从20万件专利中着手进行研究，挑出其中4万件被视为最具代表性的专利，来探索其解决之道与运用方法，企图从中归纳出基本原则与形态。他发现每一个有创意的专利基本上都是在解决“创意性”的问题。所谓“创意性”的问题，其中包含着“需求冲突”的问题，也就是他所谓的“矛盾”。此外，他也发现解决这些冲突的基本解被一再地使用，而且通常是在隔了数年之后。他据此推论，如果后来的发明家能够拥有早期解决方案的知识，那么他们创新发明的工作将会更容易。
创新方法是一门科学，是有规可循的，是可操作的。设计理论与方法的研究是将设计的理论或设计实践变为能指导应用的具有良好可操作性的设计过程。在创新方法的研究过程中有很多成熟理论，普适设计方法学（B&P）、公理化设计（AD）、质量功能布置（QFD）、TRIZ等都是该领域著名的研究成果。其中公理设计（AD）和发明问题解决理论（TRIZ）是其中两种重要的创新理论设计方法。公理化设计为产品设计提供了一个较完整的设计模式。在此模式下设计者无论是对新产品的设计开发还是对原有产品进行升级改造，都能分析产品中所存在的相关问题，并能通过创新理论工具对其进行评判设计结果的好坏。但是公理化设计没有提供解决耦合问题的方法，所以在具体应用上存在一定的局限性。TRIZ理论是在分析了大量已授权专利的基础上，总结出的一套具有很强操作性的理论和方法。可以帮助设计者将该理论很好地应用在产品的创新设计中。但是TRIZ不能分析问题，所以在应用时还需要其他方法的协助。
本文利用两种方法的互补性，弥补两者在单独应用时存在的局限性，将创新设计模型应用到研究生创新能力的培养中和应用该理论解决问题的能力培养。
三 公理化设计和TRIZ理论集成模型的建立
经过不断地研究和完善，AD和TRIZ理论的应用范围都超出了最初的目标，逐步从简单产品向复杂产品、从技术领域向非技术领域扩大，其理论体系更加完善。如AD从最初的起瓶器扩大到汽车、半导体等方面；TRIZ也从机械、电子、建筑等技术领域逐渐向管理、教育、经济和软件工程等非技术领域扩展。尤其是将两者运用到研究生培养体系中，属于非技术领域的应用，不仅能够知道研究生管理的创新，也能提高研究生本人的创新能力。从在产品设计过程中的作用来看，公理化设计主要应用于新产品的初步设计阶段，而TRIZ理论则可以同时应用于产品生命周期的其他阶段，如工艺设计、加工装配、故障诊断和回收等阶段。
从以上比较来看，AD和TRIZ的很多思想和理论体系具有一定的共性问题也有差异性，两者可以互相补充和借鉴。总体而言，公理化设计理论侧重于为整体设计过程构造一个完整的实用性框架，独立公理和信息公理为设计的合理性以及各种方案的择优选择提供了有效的判断标准，使设计师可以摆脱传统的设计方法（设计、试制、测试、修改、再循环回去的过程），从而提高效率。TRIZ以技术系统的演化规律为纲，侧重于应用具体的工具算法解决设计中的矛盾，使创新设计变得有规律可循，两种理论具有很强的优势互补性。
将不同设计理论或其中的部分集成以形成新的设计模型是设计方法学领域的发展趋势之一。通过集成，不同设计理论中的优点得到增强、不足得以克服，以期能够产生通用的、统一的设计理论，图1为公理化设计和TRIZ理论集成基础模型。
四 该创新模型在研究生论文前期指导创新教育和选题
思维惯性和有限的知识领域，是在科研工作中思考问题时存在的思维障碍，由于这些障碍，导致研究生无法选出合适的题目，提不出需要解决的问题，想不到解决问题的关键技术以及具体的实施方案，找不到创新的突破口。我国目前在创新教育、创新方法、科学思维以及科学方法的训练不足，如何对学生进行创新思维的培养有所欠缺，创新思维的培养是重点，而不仅仅是在论文中提炼几处创新点。有了创新思维，创新点也会随之而来，而非生硬地提炼。创新思维的培养至关重要。
该创新模型强调的创新思维方法和问题分析方法是，遇到一个问题先要考虑清楚问题的所在，层层剖析，找出要解决问题的核心矛盾点，对该矛盾点利用创新理论、工具加以解决。不仅要学习创新理论，更重要的是创新理论的应用。TRIZ理论认为，一个创新问题解决的困难程度取决于对该问题的描述和标准化程度，问题或者矛盾点描述得越清楚就越容易解决。通过对该创新模型的运用，创新问题求解的过程是对问题和矛盾点不断地完善、不断地描述、不断地标准化，最终将问题收敛的过程。在这一过程中，需要解决问题的核心矛盾点就会逐渐清晰地显露出来，有利于选题。使得研究生在选题时就可以提出问题，是自己的选题具有创新性。
五 该创新模型在研究生论文进行中研究思维、研究方法的启发实施
该创新模型可以帮助研究生在科研活动中打破思维定势、拓宽思路，能够准确的定位问题，从而找出可行的方案，但由于受到知识结构的限制，该方案不一定是最好的设计方案但却是可以解决问题的方案。TRIZ理论研究认为，95%的问题是可以依靠已有的知识进行组合和整理，并可以解决的，创新不是胡乱猜想，解决创新问题过程中所运用的知识是客观存在的。所以，重要的是遵循创新规律，因为这是一门科学，并且基于知识进行创新。科技界认为创新有五个层次。第一层次的问题，利用自己熟知的常识方法解决；第二层次的问题，利用经验方法解决，经验的丰富性至关重要；第三层次的问题，利用专业知识，通过对矛盾冲突分析、妥协，可带来系统特定功能的提高；第四层次的问题，利用交叉学科解决问题，跨学科解决，需要较宽的知识结构；第五层次的问题，需要有全新的理论，这部分占有量很少，难度大。TRIZ理论提供了如何系统分析复杂问题的科学方法，包含了科学的问题分析建模方法，如多屏幕法、物场分析法等，帮助快速确认核心问题，发现其根本矛盾所在。发现矛盾即需要解决的问题，利用创新设计提供的解决工具求解这些问题，创新设计问题解决工具包含发明问题标准解法、矛盾冲突矩阵等40个创新原理、39个工程技术特性以及各工程学原理知识库等。这些工具为创新理论软件化提供了基础，为TRIZ的实际应用提供了条件。
在研究生课题进行中和实际解决问题的过程中，需要实际运用创新理论对自己的课题进行指导，把创新理论作为一种工具应用到自己的课题中。
六 结束语
发明创新理论是一门科学，它成功地揭示了创新的内在规律和原理，使创新变得有规律可循。在更多强调创新重要性的同时，研究生们更需要的是创新的方法，以及通过这种方法指导自己的研究生课题的进行。该方法给研究生提供了一种创新工具，可以看得见摸得着的创新工具，可以用这种工具来指导自己的课题。同时，在研究生应用创新理论的同时，可以搜集研究生的反馈信息，不断地改进该创新模型使之不断地完善。
参考文献
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[3]唐敦兵、李东波、张世琪.基于“之”字形映射的并行设计研究[J].工程设计，1999（2）
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科技创新问题及解决方法范文3
关键词:创新；TRIZ理论；Web程序设计；教学改革
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)23-5641-04
The Application of TRIZ in the Teaching of Web Programming
JIANG Min, HUA Li
(Taizhou Teachers College, Taizhou 225300, China)
Abstract: Innovation is vital for a country’s development, TRIZ theory is a popular innovation design theory and methodology in the world today. TRIZ is a universal scientific method and rules that can be followed in inventions and solving technical problems. This article has described the basic principles of TRIZ and the method to solve problems using TRIZ, combined with the characteristics and problems of Web programming teaching in current universities, discussed the applications of TRIZ in the teaching of Web programming. This article has made useful explorations in reform and innovation in Web programming teaching, as well as provided a practical basis for the applica? tion of TRIZ in the teaching of other subjects.
Key words: innovation; TRIZ; Web; Programming teaching reform
在当今经济全球化和全球科技高速发展的时代背景下，创新能力，已经成为一个国家在激烈的国际竞争中发展的生命力和原动力，也是一个民族长期兴旺发达、屹立于世界民族之林的关键因素。2006年1月9日在全国科技大会上，国家主席宣布了中国未来15年科技发展的目标：2020年建成创新型国家，使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。同时，作为国家长期稳定发展的另一个重要因素，教育，也应该把培养具有创新能力的人才、创造性地改革教育方法，作为一项进紧迫的、重要的任务。
在人类发展的历史中，人们一直把创新看作是一门灵光一现的艺术，然而探索提高创新能力、启发创新思维的努力和尝试却从未停止。当然，前人的不懈努力也取得了一定的成果，一些创新方法，如头脑风暴法、6-3-5法、奥斯本检核表法等，给人们在创新活动中提供了一定的启发。但是，以上方法的效果并不是普适的，可以作为启发性的思路，而不是指导性的方法。究其原因，还是由于人们认为创新是一种不可预知的、“拍脑门”的活动，而以上方法大都是侥幸的、试错的和结果不可预知的。那么，有没有一种创新方法，它是具有指导性的、可预知的和普适的，即当人们在创造和创新的过程中，只要遵循它的理论和方法，就能有步骤地、能动地和可预期地实现新的创造和创新呢？发明问题的解决理论——TRIZ理论[1]很好地解决了这个问题。
TRIZ理论，即发明问题的解决理论，是前苏联发明和创造学家G.S.Altshuller在1946年创立的，“TRIZ”是其俄文单词（Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch）的首字母。从1946年开始，在Altshuller的带领下，动用了前苏联的1500多名专家，经过50多年对数百万的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组，发现了技术发展进化所遵循的规律，总结出了解决技术矛盾所遵循的创新原则，最终建立起了一整套实用的解决发明问题的理论和方法体系——TRIZ理论体系。
TRIZ理论体系是人类在解决技术难题、进行发明创造活动中所普遍遵循的科学规律，曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”，其理论体系中独特的技术系统进化法则被西方称之为“人类三大进化理论之一”，与达尔文的生物进化理论和马克思的人类社会进化理论相提并论。
1 TRIZ理论概述
1.1TRIZ理论的思想
本质上，创新的就是创造性地发现和解决问题的过程。TRIZ理论为人们创造性地发现问题和解决问题提供了的系统的方法论。TRIZ理论体系[2]主要包括以下几个方面：
1)问题分析与建模方法
在TRIZ理论中，提供了多种系统地分析问题的科学方法，例如多屏幕法等。对于复杂的问题，TRIZ理论则提供了对复杂问题的进行建模分析的方法——物质-场分析法，其原理为，一项创新或发明的任何一种功能都可分解成两种物质和一种场，这种分析方法是TRIZ理论的工具之一，它可以快速找到问题的核心，发现问题中的根本矛盾所在。
2)技术系统进化法则
TRIZ理论认为，无论是一项简单的发明，还是一个复杂的技术系统，其核心技术都是遵循着客观的规律在演变，即具有客观的进化规律和模式。这就是技术系统进化法则的思想，它被认为是TRIZ理论的核心，即技术系统一直处于不断的进化之中，而进化的推动力就是对矛盾冲突的解决。在对大量的专利进行了分析的基础上，TRIZ理论总结出了八个基本的技术系统进化法则，例如提高理想化法则、S曲线进化法则等。根据这些进化法则，可以分析得到当前问题的状态，并能够对问题的未来发展进行预测，从而实现对创新的效果进行预期和估计。
3)冲突解决原理
事实上，任何发明或创新问题，都可以抽象为更新的需求和不能满足这种需求的系统之间的矛盾、冲突。TRIZ理论认为，对上述这些各种矛盾和冲突的解决，即对不断更新的技术难题的解决，是技术系统进化的根本推动力。TRIZ理论将客观世界的冲突和矛盾抽象成了39条标准冲突。同时，TRIZ理论将不同的发明或创新遵循的相同规律归纳成40个创新原理，例如分割原则等。所以，针对具体的冲突和矛盾，可以现将问题抽象成冲突模型，然后根据创新原理去寻找具体的解决方案。
1.2TRIZ理论的创新方法
前面提到过，技术进化法则和冲突解决原理是TRIZ理论的核心，即冲突的解决推动了技术系统的不断进化。Altshuller研究了全球数以百万计的发明和专利，探索了解决冲突的方法，提出了解决冲突的原理，最终建立了包括发明原理、发明问题解决算法（TRIZ）和标准解在内基于知识的逻辑方法。
在利用TRIZ理论解决实际问题的过程中，首先可以将问题建模成TRIZ模型，然后利用TRIZ理论提供的方法和工具，例如发明原理等，找到出该问题的普适解，再根据实际的情况和环境，最终将普适解转化为领域解或特解。
图1 TRIZ理论解决实际问题的一般步骤
经过TRIZ理论的一系列步骤，得到的特解就是具体问题的解决方案，同时，经过这个过程，原有的技术系统或问题得到了进化，原有的冲突得到了解决，最终在原有问题的基础上产生了发明和创新。
1.3TRIZ理论的特点
TRIZ理论，与传统的创新思想相比，具有明显的优势。它力图分析系统进化的规律和原理，着眼于系统中存在的矛盾，其目标就是解决矛盾，得到符合技术进化原则的理想解，从而完成发明和创新。而传统的创新方法，例如头脑风暴法等，大都是有一定随机性的、试错的，即使得到创新的结果，也很难揭示事物发展的趋势、为事物的进一步创新提供指导性纲领，也就是说，它们不存在很强的普适性。
近年来国际上对TRIZ理论的广泛应用证明，使用TRIZ理论可以显著地提升人们创新和发明活动的速度，同时能够保证创新和发明产物的质量。TRIZ理论提供了系统地分析问题的方法论，可以快速地发现问题内部矛盾和冲突。同时，它提供了一系列解决矛盾的方法和理论依据，给人们提供了严谨的和系统的思维方式用于解决矛盾乃至产生创新的成果。另外，TRIZ理论的原理决定了它能够根据技术进化的规律、预测未来的发展趋势，从而为人们进一步的创新和发明指引方向。
2 Web程序设计教学概述
2.1 Web程序设计课程简介
随着互联网技术的迅猛发展，Web2.0时代悄然来到我们身边。同时，业界对Web开发人才的需求日益增大，掌握Web开发技术具有广阔的就业前景。为了适应当前IT技术的发展，绝大多数高校都开设了Web程序设计及其相关课程，其目标是培养学生基于Web的程序开发能力，巩固和融会数据库技术、网络技术、编程技术等先修课程，使学生具备初步的开发网络应用、架设网站和社区和设计网页界面的能力，从而适应当今Web2.0时代对计算机相关专业人员的要求。
Web程序设计技术[3]所涉及的内容广泛、丰富，而且相关技术发展、演变很快。编程语言基础，计算机网络原理、数据库技术以及面向对象的程序设计等，都是Web程序设计的先修课程，或者说是必备的基础。而Web程序设计课程本身，又涵盖了HTML语言、内置对象、脚本语言、J2EE、、PHP、数据库访问技术，甚至网络安全等教学内容。另一方面，由于Web技术的迅猛发展，P2P、HTML5、NoSQL等新技术也将在课程中被涉及到。所以，Web程序设计不再仅仅是一门程序设计课程，它要求一定的先修基础，涵盖的教学内容广泛且互相之间联系紧密，同时各种新技术也不断涌现。
2.2 Web程序设计教学中存在的问题
由于上节提到的Web程序设计的特点，结合当前高校课程教学的现状，总结得到Web程序设计教学中存在着这样几方面影响教学质量和效果的问题：
1)由于Web程序设计要求较多的先修课程或基础知识，同时其课程内容繁杂而不易理解，而学生自身的基础可能又会有所差异，学生在学习的过程中会遇到很多困难，可能会导致学习积极性不高。
2) Web程序设计作为一门程序开发类课程，它是要面向实践、贴近实战的，传统的以教师讲授为主课程教学方式不再适用。在重视理论基础知识的同时，要更加重视实验教学，并做到二者的相互促进和有机结合。
3)由于Web技术更新发展迅猛，新旧技术更替较快，学生在课程中学到的技术可能很快“过时”，为了切实提高学生的专业竞争力，在教学中应该特别注意培养学生的自主学习能力和创新设计能力。
3 TRIZ理论在Web程序设计教学中的应用
3.1课程内容的融会贯通
由于Web程序设计课程内容丰富且联系紧密，在教学中需要理清各个知识点以及先修基础的逻辑关系，形成知识“网”，即整体的知识体系，这样有助于学生对知识的融会贯通。可以根据TRIZ理论中对问题的系统分析和建模方法，例如九屏幕法，梳理Web技术的知识体系结构。
图3用九屏幕法分析Web程序设计技术举例
这样，通过使用TRIZ理论提供的系统的、科学的剖析问题的方法，可以帮助理清Web技术的知识体系结构，了解Web技术的发展历程以及它与其他技术的联系，可以形成紧密的、环环相扣的、有逻辑性的知识体系呈现给学生，同时便于根据学生的基础知识情况“因材施教”，灵活地、目的明确地开展教学，从而能够显著地提高学生的学习积极性，改善教学的效果。
3.2面向发展的教学方法
根据TRIZ理论的技术系统进化法则，我们知道，无论是一项简单的发明，还是一个复杂的技术系统，其核心技术都是遵循着客观的规律在演变，即具有客观的进化规律和模式。Web技术更新发展迅猛，新旧技术更替较快。在教学中，可以遵循技术系统进化法则，用进化的、发展的眼光来看待Web技术的教学。一方面，可以适当地关注前沿的Web技术，积极引导学生去了解前沿的技术，例如可以在课堂上开展“IT新闻板块”等活动，培养学生自主地关注前沿、与时俱进的习惯。另一方面，应注重培养学生的自学能力和创新能力，采取自主性的、开放性的教学计划，例如在讲授理论知识的课后可以布置发散性的作业，要求学生对本次课所学的理论进行发散思维，大胆地构想它们可能的应用，发掘和培养学生的创新意识，同时，在实践环节中也要注意鼓励学生创造性的设计思路。
结合技术系统进化的思想，通过上述方法，可以有效防止课堂所授内容的“过时”，提高学生的自主学习能力，真正达到“授之以渔”的效果，从而通过Web程序设计课程的训练，从根本上切实提高学生的专业竞争力。
3.3重视实战训练
TRIZ理论认为，对问题中存在的矛盾和冲突的解决，即对不断更新的技术难题的解决，是技术系统进化的根本推动力。Web程序设计作为一门程序设计类课程，其最终目标在于培养学生的程序开发能力，所以在Web程序设计课程中，所谓的“冲突”，就是如何培养学生实际项目的开发能力，提高实战能力。根据TRIZ理论，解决了这个冲突，就是完成了Web程序设计课程的改革和进化。
可以使用项目教学法[4]，在教学的不同阶段，用实际的项目或案例将知识点贯穿起来，从而真正实现理论知识为实践服务的目的。在教学进行到一定阶段时，可以让学生完成一个完整系统的开发，完成整个的开发流程，包括需求分析、设计、开发、测试等等，在项目巩固知识点，培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Web开发的“真功夫”。同时，在实践的过程中，给学生足够的创新空间，在实际项目中培养和鼓励学生发散性的、创造性的设计，通过实战的过程提高学生的学习兴趣。
4结束语
TRIZ理论是一种指导发明和创新的科学的方法论，在国际上广为流行。该文结合Web程序设计课程的特点，应用TRIZ理论体系的思想和方法，在Web程序设计教学的改革中取得了良好的效果。TRIZ理论也将更多地应用于其他学科的教学中，提供解决其现存问题的思路和方法，在其他学科的教学改革中做出积极的探索。
参考文献：
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科技创新问题及解决方法范文4
专题设计的基本原则
专题式教学要求授课教师既要完成该课程的授课任务和教学目标，又要提高教学的针对性和实效性。授课教师在进行专题设计时，必须遵循一定的原则。
第一，以教学大纲为依据。在进行专题设计的时候，首先必须以教学大纲为依据。教育部对硕士研究生的思想政治理论课制定了统一的教学大纲和教学基本要求，对教学内容也进行了明确的规定。“自然辩证法概论”课教学大纲对教学活动具有规范和指导作用。大纲明确指出，本课程主要对学生进行马克思主义自然观、科学技术观、科学技术方法论教育，培养学生的创新精神和创新能力。主要内容包括马克思主义自然观、马克思主义科学技术观、马克思主义科学技术方法论、马克思主义科学技术社会论和中国马克思主义科学技术观与创新型国家建设。教学大纲中的主要内容为专题的设计提供了范围依据。因此，所设计的专题必须在大纲所要求的范围之内，反映大纲的主旨，遵循大纲的基本要求，实现教学目标。
第二，以学生关注的热点问题、前沿问题为切入点。专题的选择既要紧密结合当前国际经济、政治和社会热点问题，以及当代科学技术前沿问题，更要贴近学生的思想和生活实际，关涉他们所关心、关注的热点问题和难点问题。以这些问题为切入点，既能调动他们学习的积极性，又能引导他们运用理论去分析和解决各种实际问题，培养学生的问题意识、创新意识和研究意识。每个专题都有一个要解决的核心问题，这些问题通过这样的逻辑思路展开，即问题“是什么”、“有哪些表现”、“产生的原因是什么”、“应如何解决”、“对你有何启示”等，通过层层深入的问题剖析，增强学生的问题意识，提高他们运用马克思主义的立场、观点、方法分析问题和解决问题的能力，锻炼他们的逻辑分析能力。笔者在一个学期的授课过程中，通过问卷调查，发现硕士研究生关注、关心的问题主要有三类：一是与所学专业相关的前沿问题，如区域经济学专业的学生提出的“海洋经济快速发展”问题；计算机专业的学生提出的“未来人与计算机的交互方式”问题、“仿生机器人的开发利用”问题等。二是社会热点问题，如“如何应对老龄化问题”、“房价何时能降”、“节假日出门难的问题如何解决”、“社会风气如何改善”、“大学的教育体制如何完善”等。三是与自身相关的问题，如“研究生学习目标不明确，常常迷茫的问题”、“在学习过程中，最优的学习方法是什么”、“如何保持平和的心态”、“找工作时的注意事项有哪些”等。
第三，以科技与人文的融合为主要内容。自然辩证法从学科性质上来说，属于一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的马克思主义理论学科，具有综合性、交叉性和哲理性的特点。因此，在设计专题时，必须符合自然辩证法学科性质的要求，内容上要充分体现自然、科技与人文的融合。自然辩证法属于哲学学科，但研究对象主要是自然、科学技术，它是从世界观和方法论的高度来研究和考察自然界以及科技运行的基本规律。现代科技突飞猛进地发展，既给人类带来了福音，同时也给人类带来了诸多困惑与问题。设计教学专题，应该教育学生学会用马克思主义的立场和观点分析、回答当代科技革命中提出的重大社会问题，帮助硕士研究生树立正确的科技观、价值观、人生观，从而更好地发挥思想政治理论的教育功能。
专题设计举例
“自然辩证法概论”课共有18课时，最多只能设计9个专题。这9个专题不可能覆盖《教学大纲》中所有讲授内容，只能打破章节的限制，筛选、融汇其中的重要内容。下面仅以6个专题为例，阐释专题设计的基本原则。
专题一：玛雅文明失落的启示。主要是作为绪论部分来讲授。目的是想通过对玛雅文明失落的原因和启示的探讨，让学生充分体会到人与自然、社会和科学技术之间的密切联系，了解自然辩证法所具有的综合性、交叉性和哲理性特点，以及该课程所涉及的主要内容和领域，包括自然观、科学技术观以及科技与社会之间的关系。专题通过对玛雅文明的介绍，着重让学生们分析、讨论两个问题：其一，玛雅文明失落的原因是什么？玛雅文明的失落给我们今天带来了哪些启示？学生们分别从生态环境恶化、人口增加、粮食短缺、战争、精神信仰体系瓦解等方面探讨了玛雅文明失落的根源。其二，玛雅文明的失落给我们今天带来了哪些启示？答案方方面面，包括要保护生态环境，构建人与自然的和谐关系等。如此层层递进，启发学生思考，最后引导学生自觉认识到构建人与自然的和谐关系对人类的生存和发展至关重要。
专题二：人与自然关系的哲学反思。主要依据《教学大纲》第一章的内容，即马克思主义自然观。该专题回顾了人与自然的关系，从原始的低层次的和谐到近代人与自然的对抗到现代生态自然观所提倡的人与自然的和谐这一历史演变过程，剖析了人与自然的关系从和谐到对抗再到新的阶段上更高层次的和谐，这样一个否定之否定的过程，充分体现了人们对人与自然的关系认识的不断深入。专题通过一部有关地球的纪录片《家园》，又名《地球很美有赖你》导入，然后着重让学生分析造成今天人与自然关系恶化的原因有哪些？如何重构人与自然的和谐关系？在这两个问题的解答中，尤其突出分析了“过度消费的生活方式”问题，这个问题也是与硕士研究生的生活密切相关的问题。学生非常有兴趣讨论这个话题，对树立正确的价值观、消费观有着深刻的启示。总之，通过该专题的讲解和讨论，一方面使学生了解构建人与自然和谐关系的重要意义，帮助学生树立正确的自然观，养成敬畏自然、尊重自然的人文情怀；另一方面，也锻炼学生分析问题、解决问题的能力。
专题三：科学精神的缺失与重建。主要依据《教学大纲》第二章和第三章的内容，即马克思主义科学技术观和马克思主义科学技术方法论。专题通过科学的本质特征来透视科学精神，探讨科学精神的内涵及现实表现，着重讨论和分析当前科学精神缺失的原因及重建的路径，如何掌握科学技术研究和科学技术活动的方法等。专题从“太极高手‘隔空打人’的神功”的相关新闻报道导入，通过对该现象的讨论和分析，揭示各种伪科学产生的根源，揭示科学精神缺失的危害，从而得出培育和重建科学精神以及掌握科学方法的重要性。
专题四：李约瑟难题及其启示。主要依据《教学大纲》第四章的内容，即马克思主义科学技术社会论。专题主要探讨以下三个方面的问题，即李约瑟难题的提出、李约瑟难题的解答方案、李约瑟难题的当代启示。专题以“近代科学为什么未在中国产生？”这一问题导入，让学生开动脑筋，分析其原因。学生分别从经济发展方式、封建专制制度、科举制度、中华民族的传统文化和传统思维方式等方面探究了近代科学未在中国产生的根源，通过分析，揭示了社会经济、政治、文化、教育、哲学等因素对科学技术发展的影响和作用，从而使学生了解和掌握马克思主义的科学技术社会运行观。
专题五：科学技术中的伦理问题。主要依据《教学大纲》第四章的内容，即马克思主义科学技术社会论。通过对科学技术中伦理问题的分析，让学生了解和把握马克思主义的科学技术伦理观，掌握科技工作者的伦理规范，培养学生的责任伦理意识。使学生在以后的工作中，自觉遵循职业伦理和社会伦理准则，规范自己的行为，为人类的和平发展贡献力量。专题以蕾切尔•卡逊的《寂静的春天》为案例导入，分析科学技术对自然、社会和人类发展的影响。揭示科学技术本身所具有的伦理维度，以及技术的发展引发的一系列社会伦理道德问题，包括航天技术的伦理问题、基因工程技术的伦理问题、信息技术的伦理问题等。通过对当前科技伦理问题的分析，使学生充分认识到，只有把握马克思主义的科学技术伦理观，才能为科学技术的发展提供正确的方向性引导，使科学技术的发展更好地为人类的福祉服务。
专题六：学习十报告精神。涉及《教学大纲》第一、二、三、四、五章的内容。专题主要是把十报告中的新思想、新观点、新论断融入到“自然辩证法概论”课教学内容之中，通过对科学发展观的历史地位、指导意义和实践要求的深入讲解，通过对社会主义生态文明以及实施创新驱动发展战略等内容的详细介绍，帮助学生准确理解我们党的科学技术思想，理解科学技术创新对生态文明建设的重要作用，明确建立国家创新体系，推进科学技术创新的重要意义。
专题以作十报告的视频导入，简要介绍十召开的历史背景、基本内容、理论创新和重大意义。重点分析和讨论三个内容：第一，如何贯彻落实科学发展观；第二，怎样建设社会主义生态文明；第三，如何构建国家创新体系。通过课堂讲解和讨论，学生充分认识到了只有坚持贯彻落实科学发展观，才能有效应对各种风险挑战，才能如期实现全面建成小康社会的宏伟目标；只有树立尊重自然、保护自然的生态文明理念，转变经济发展方式和生活方式，才能扭转生态环境恶化的趋势，才能实现建设美丽中国的目标；只有加快构建国家创新体系，提高创新能力，坚持走自主创新道路，才能实现建设中国特色创新型国家的目标。总之，通过该专题，将十报告的精神实质与《教学大纲》中的内容有机结合，让学生充分领悟马克思主义世界观方法论的指导作用，增强建设中国特色社会主义的信心和决心。
专题教学中需注意的几个问题
专题式教学既具有一定的规范性，也具有相当的灵活性。在教学中应注意处理好以下三个方面的关系。
第一，处理好“部分”与“整体”的关系。在进行专题设计的时候，要紧密联系教学大纲中的教学要点，每个专题要关注和讲解不同的问题，要各有分工。看起来好像与其他专题没有什么必然的联系，但在分工的基础上，又要注意专题与专题之间的内在联系，注意把每个专题之间的内在联系给学生分析、揭示出来。比如，讲自然观，人与自然之间关系的历史演变过程，充分体现人的实践活动或科技活动的影响，人与自然关系恶化的重要因素，离不开科技，同样涉及科技伦理问题等，这样看似是一个个孤立的问题，实际上是浑然一体的有机整体，让学生在学习的过程中，自然而然地体会到人、自然、科技之间相互影响和相互作用的关系。
科技创新问题及解决方法范文5
1.苏州大学沙钢钢铁学院 江苏苏州 215021 2.沙钢钢铁研究院 江苏张家港 215625
3.江苏省生产力促进中心 江苏南京 210042
[摘要]坚持技术创新是确保企业占据行业优势地位的重要战略。本文对比分析了TRIZ创新方法与6σ管理创新方法的特点，提出了将TRIZ与6σ过程相融合的集成创新模式。依据此集成创新方法系统分析了硅钢生产过程中硫含量达标率低的原因和主要影响因素，并且针对具体问题创新性地解决了企业的生产难题，使硅钢硫含量达标率由原先的12%提高到35%以上，给企业创造了显著的经济效益。同时，据此验证了该集成创新方法的创新性和有效性，本研究对于创新方法理论研究和实践应用具有重要的指导意义。
[
关键词 ]技术创新;TRIZ;6σ;集成创新;钢铁行业
1、我国钢铁工业发展现状
改革开放后，经过三十多年的快速发展，我国钢铁产量和质量均得到显著提高[1]。在过去20年间，中国粗钢产量由1995年的不足1亿吨迅速发展到2014年的8.23亿吨，我国粗钢产量占世界产量50%左右。近几年来随着产能过剩和下游产业发展速度减缓，钢铁市场出现产业发展低迷、价格连续下跌的发展“新常态”，钢铁价格相对于历史高点跌幅达到45%。国家已经将“避免钢铁企业同质化竞争，鼓励有实力的钢铁企业自主开发高品质钢产品”作为钢铁工业“十二五”发展规划的重要内容。对于国际竞争而言，随着我国钢铁工业的长足发展，与国际领先钢铁企业的差距也在不断缩小，但我国钢铁企业在知识产权管理方面却相对落后，影响了我国钢铁工业在国际领域中的竞争力。进入新世纪后，经过装备改造和多年的技术积累，许多钢企的技术装备接近或者达到国际水平，生产的产品类型和质量也越来越接近国际水平，与国际上其他企业生产的产品交叉度越来越高，竞争力和市场占有率越来越强。为了维护自身的市场利益，领先的国际钢铁企业通常会向我国钢铁企业提起知识产权诉讼，以保护自身技术及产品，进而保持市场地位。国内外经济宏观环境的深刻变化及钢铁行业发展现状，已倒逼我国钢铁业进入了产业转型升级这样一个重大变革时期[2]。然而，面对钢铁工业转型发展的历史必然要求，国内钢铁行业技术创新却依然存在如下问题：由于管理问题企业自主创新动力不足；企业人员掌握的创新方法有限，缺乏有效的创新方法保障技术创新的实现；对于创新方法的理解不够深入，运用过程中仍然依赖传统定势思维，未能充分发挥创新方法的功能，最终因为未能寻找到最优方法而对创新方法本身失去信心。高附加值钢铁制品的生产依托于从技术研发到生产过程控制整个流程上的技术创新，如图1所示。技术工艺创新方面，国有企业更有优势，民营企业略有欠缺。很多民营企业的技术创新体系不够健全，其技术改进基本上是模仿跟随。但是，由于其运行体制相对灵活，更容易尝试新技术和新方法来改善其生产工艺和技术产品性能，提升自身的经济效益。
为了进一步提升企业核心竞争力，国内钢铁企业鼓励员工开展技术创新，但是囿于传统思维的限制，一直以来收获甚微。近年来，国内钢铁企业先后引入了各种创新方法，帮助员工突破传统思维惯性，对于钢铁生产过程中的具体技术难题进行详细分析，形成数项切实可行的实施方案，改善生产操作。加强创新理论和方法在钢铁企业的广泛普及必然成为增强钢铁企业创新能力和效率的有效途径，更是当前市场环境下钢铁企业提升企业核心竞争力的现实选择。
2、TRIZ与6σ集成创新模式探讨
TRIZ的含义是发明问题解决理论[3-4]，是由俄文按照ISO/R9-1968E规定转换成拉丁文Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的首字母缩写，其英文全称为Theory of Inventive Problem Solving，因此，TRIZ在欧美国家也缩写为TIPS。TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。TRIZ理论是由前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuller）在1946年创立的。1946年，阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作，并在以后数十年中，一直致力于TRIZ理论的研究和完善。在其领导下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，先后分析了全球近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化所遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立起一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。
TRIZ是从全世界200多万件高水平发明专利中总结提炼的一整套解决发明难题的分析方法、分析工具、发明原理、解题模型、标准解法等系统工具与方法，钢铁企业推行TRIZ具有重要的意义。TRIZ理论成功揭示了创造发明的内在规律和原理，使企业的科技发明变得有规律可循。钢铁企业应用TRIZ理论可以改变传统研发工作中靠无数次反复试验或专家灵感突发来解决问题的方式，是钢铁企业技术创新的有效工具[5-6]。国内知名钢铁公司，宝钢、首钢、武钢、太钢等均开展了创新方法普及工作，并且在应用过程中也起到了显著的成效，部分长期困扰企业的生产难题得到顺利解决。由于国内创新方法的推行较国外晚，目前国内钢铁企业尚未形成具有自身特点的融合的创新方法。
随着创新方法的进一步发展，越来越多的企业倾向于多种创新方法的融合[7-11]。国内钢铁企业在实施TRIZ过程中，也应将TRIZ方法与企业开展的6σ等现代化管理方法结合起来，以发挥各种管理方法间更大的协同效应，TRIZ与6σ方法的特点如表1所示。6σ主要管理模式DMAIC、DMADV能够很好的发现创新主体待解决的问题并准确描述。将TRIZ与六西格玛管理模式集成作为一种科学的创新方法来实现创新。在实施6σ项目时，通过将TRIZ与6σ管理模式的集成，可以提高6σ项目实施的效率。
6σ解决问题过程可以分为定义问题阶段测量阶段问题分析阶段改进阶段控制阶段，传统6σ在分析问题之后形成的技术方案往往创新性不够，该阶段的方法有限，而TRIZ方法恰恰可以弥补6σ过程在这方面的不足，因此，通过在6σ过程中集成TRIZ方法往往可以获取突破性的解决方案，有助于有效解决技术问题，图2形象地显示了TRIZ融入6σ过程前后的问题解决效果。具体的TRIZ理论与6σ在各阶段的融合如图3所示。
在多方法融合方面研究和应用的成功先例为韩国三星公司，他们将经典TRIZ理论融入产品设计流程的六西格玛方法当中，如图4所示，创造了可观的经济效益。由此可见，随着创新方法在生产企业的广泛应用和深入研究，多种创新方法的融合达到方法协同创新的目标已经成为创新方法的发展趋势。
3、钢铁企业应用集成创新方法案例
国内某钢厂在生产冷轧硅钢过程中，发现钢中微细MnS析出物会对硅钢的磁性能产生严重影响，硫含量越高，铁损越大。为了改善硅钢产品的磁性能，需要显著提高生产过程中钢中硫含量的达标率。为此，企业专门组织技术人员利用TRIZ与6σ集成创新方法对硅钢生产过程中硫含量达标率进行了技术攻关。
3.1项目定义阶段(D)
主要开展的工作内容包括：(1)项目背景及问题描述；(2)项目风险及约束条件梳理；(3)确定顾客关键要求CTQ；(4)Y的定义与目标确定；(5)项目范围与流程价值分析；(6)预期项目收益分析；(7)组件项目团队；(8)项目实施计划；(9)项目授权书。
该阶段的主要任务是确定顾客CTQ，具体流程如下，
依据顾客CTQ，定义Y为超低硫硅钢硫含量合格率，其中数据来此生产系统L2系统和质量检测部门。
现阶段生产过程中硫含量控制水平如图5所示，Y平均水平为12%左右，历史最好水平为30%左右。通过对比同行业先进水平，确定项目攻关目标为50%，定义行业先进目标为70%。到此，完成了项目的问题定义阶段。
3.2项目测量阶段(M)
该阶段主要工作内容包括：(1)编制Y的数据收集计划；(2)测量系统分析；(3)过程稳定性分析；(4)过程能力分析；(5)变量IPO流程图分析；(6)C&E矩阵分析；(7)FEMA分析。
硅钢生产过程中脱硫和控硫是一个系统过程，具体包括炼铁之后的铁水预处理过程KR预脱硫硫含量可以降至0.002%以下；转炉冶炼阶段需要控制钢液回硫，需要将硫含量控制在0.005%以下；二次精炼阶段利用真空脱硫促使硫含量在0.003%以下；最终在连铸凝固成形过程中控制钢中回硫，达到控硫目标硫含量低于0.003%。
3.3项目分析阶段(A)
实施过程中通过IPO流程图、因果矩阵分析和失效模式分析，总结出影响生产过程中硫含量的主要因素包括：脱硫渣带入硫量、废钢带入硫量、转炉下渣量、钢水和炉渣氧势、RH脱硫剂量、脱硫剂加入方式和循环处理时间。
3.4项目改进阶段(I)
经过以上阶段的分析基本确定了钢中硫含量的变化过程以及主要影响因素，为了在生产中提高硫含量的命中率，需要针对现生产过程进行改造，在关键环节开展突破性创新研究。为此，在该阶段引入TRIZ方法，重点考虑解决二次精炼阶段的钢水回硫问题。据此，提出一项课题为通过降低钢水和炉渣氧势，即提高钢中非金属夹杂物去除率来控制钢中硫含量。利用TRIZ标准结题流程，项目描述功能分析三轴分析矛盾分析物场分析方案评价，最终确定了数项可行方案，如图6所示，通过改变RH浸渍管内径形状，增加循环流动效率可以显著降低钢中硫含量，控制钢中回硫现象。
3.5项目控制阶段(C)
将以上用TRIZ方法获取的技术方案应用于工业生产，二次精炼RH终点全氧由原工艺15-35ppm，降至15ppm以下，经脱硫后，硫含量的达标率大幅度提高，如图7所示，[S]≤0.003%达标率升至35%。显著提高了产品合格率和客户满意度。
3、结论
针对钢铁行业面临的发展新常态，广大企业纷纷在寻求突破途径，经过几年的生产应用发现，在钢铁企业推广创新方法有助于提高科研人员的创新能力，帮助企业提高高附加值产品生产技术的开发效率。本文对比分析了TRIZ创新方法与6σ管理创新方法的特点，提出了将TRIZ与6σ过程相融合的集成创新模式。
采用集成创新方法系统分析了硅钢生产过程中硫含量达标率低的原因和主要影响因素，并且针对具体问题创新性地解决了企业的生产难题，使硅钢硫含量达标率由原先的12%提高到35%以上，给企业创造了显著的经济效益。同时，据此验证了该集成创新方法的创新性和有效性，本研究对于创新方法理论研究和实践应用具有重要的指导意义。
参考文献
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科技创新问题及解决方法范文6
答：提到发明创造，我们首先会想到那些著名的发明成果，如爱迪生发明的电报机、电灯、留声机等，可以说这些发明开创了一个新的时代。那么，在具体实现这些发明的过程中，基于它们各自的创新程度不同，对发明者在知识领域、经验、创新能力等方面的要求也会各不相同。比如要改进一个牙刷的手柄，只要了解产品设计、材料、加工技术就可以了；而要发明一个电动牙刷，则还需要掌握专业的电机、控制技术等。
为了更好地组织和实施创新活动，一些专门从事发明研究的专家对不同形式的发明进行了分类，并研究它们各自的特点，以及相应的创新方法和技巧，目的就是为了更有效地实施创新。其中最为科学有效的发明分类方法，要数著名的TRIZ理论（发明问题解决理论），它将发明按照新颖程度和创新难度分为五个等级，深入分析和研究不同等级发明的特点，并开发出面向不同等级的科学创新方法和工具。TRIZ理论定义的五个发明等级按照创新程度从低到高依次如下。
第1级是最小型发明。是指那种在产品的单独组件中进行少量的变更，但这些变更不会影响产品系统的整体结构。该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家，依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。例如以厚度隔离减少热损失，以大卡车改善运输成本效率等。据统计，大约有32%的发明专利属于第一级发明。
第2级是小型发明。此时产品系统中的某个组件发生部分变化，改变的参数约数十个，即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识，通过与同类系统的类比即可找到创新方案，如中空的斧头柄可以储藏钉子等。约45%的发明专利属于此等级。
第3级是中型发明。产品系统中的几个组件可能会出现全面变化，其中大概要有上百个变量加以改善，它需要利用领域外的知识，但不需要借鉴其它学科的知识。此类的发明如原子笔、登山自行车、计算机鼠标等。约有18%的发明专利属于第三等级。
第4级是大型发明。是指创造新的事物，需要数千个甚至数万个变量加以改善的情境，它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息，该类发明需要综合其它学科领域知识的启发后方可找到解决方案。大约有4%的发明专利属于第四级发明，如内燃机、集成电路、个人电脑等。
最高级是特大型发明，即第5级。主要指那些科学发现，一般是先有新的发现，建立新的知识，然后才有广泛的运用。大约有1％的发明专利属于第五级发明。如蒸汽发动机、飞机、激光等。
平时我们遇到的绝大多数发明都属于第一、二和三级。虽然高等级发明对于推动技术文明进步具有重大意义，但是这一级的发明数量相当稀少。而较低等级的发明则会起到不断完善技术的作用。
针对以上五类发明，TRIZ理论提供了相应的创新方法和工具支持。TRIZ理论主要包括40条创新原理、76种发明问题标准解法和发明问题解决算法等创新工具。
如果是解决第一和第二等级的简单发明问题，可采用解决技术矛盾的创新原理和解决发明问题的标准解法。
如果是解决第三和第四等级的发明问题，就要用解决发明问题的标准解法和发明问题解决算法。
如果是解决非常复杂的第五级的发明问题，则可采用发明问题解决算法，它提供了特定的算法步骤，能够帮助我们实现由复杂模糊的问题情境向明确的发明问题的转变。
通过以上对发明的分类可以看出，发明和创新看起来很困难，似乎是很遥远的事情，但其实大部分发明都是那些较低层次的创新，只要我们充分发挥自己内在的创新潜能，掌握科学的创新原理和方法，那么每个人都可以拥有自己的发明创造，为我们的五彩生活增添新的活力。
第十八问：技术与科学有什么不同？
答：科学主要是认识自然、获得自然知识，回答研究对象“是什么”和“为什么”的问题，讲求有所发现，要揭示客观过程的规律性和因果性；技术则主要是利用和改造自然，解决实践过程中应当“做什么”和“怎么做”的问题，寻求如何去“制”和“做”的规则，讲求有所发明，要实现满足主体需要的目的性。
第十九问:技术与科学的项目选题有什么不同？
答：科学主要是从实践到认识，从物质到精神，要扬弃经验跃升到理性，其研究过程探索性强，相对不确定，选题的自由度大一些；技术则主要是从认识到实践，从精神到物质，经验因素常常不可缺少。其研究过程计划性强，相对较确定，选题的约束性大一些，活动具有较明显的协作性。
第二十问:阿奇舒勒的五大发现分别是什么?
答:通过多年来对大量专利的潜心研究，阿奇舒勒在研究过程中有如下发现。
1.以往不同领域的发明创新浩如烟海、不胜枚举，但是可以归纳的类型却并不多，大量专利是使用同一个原理提出的。可以看到，不同时代的发明，不同领域的发明，应用的原理（方法）是被反复利用的。
2.每条发明原理（方法）并不限定应用于某一特定的领域，而是融合了物理、化学和各个工程领域的原理，并且这些原理可以适用于不同领域的发明创造和创新之中。
3.类似的矛盾或者问题与该问题的解决原理会在不同的工业及科学领域交替出现。
4.技术系统进化的规律（模式）会在不同的工程及科学领域交替出现。
5.在实际创新设计中所依据的科学原理往往属于其他领域。
第二十一问:TRIZ理论的核心思想是什么?
答:?TRIZ理论的核心思想包括三个方面：
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、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；
