本文在对TRIZ理论的研究基础上，论证其在产品创新设计中发挥作用的可能性。在构建产品创新设计过程及步骤方面做出了初步的尝试，将TRIZ理论工具应用于产品创新设计过程中。以订书机为实例，说明了基于TRIZ理论产品创新设计的应用过程，同时验证了这种方法的有效性。最终使订书机产品创新设计由理论走向现实。
关键词：
TRIZ,产品创新设计，订书机
TRIZ是基于逻辑和专利数据统计的创新问题解决理论，成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，可以普遍适用于各种工程技术创新问题。它具有逻辑结构严密，可重复性等特点，受到诸多国际知名企业的青睐，已经成为帮助企业解决生产技术问题、提升企业核心竞争力的战略“法宝”[1]。TRIZ理论传入我国以来，日益受到学界的重视，取得了一定的科研成果：河北工业大学谭润华教授利用TRIZ中的技术进化法则建立了一种产品过程的设计模型，并将其用于解决企业中遇到的实际技术问题[2]。陕西科技大学任工昌博士分析了TRIZ理论是以深度技术知识为基础，建立了从专利中获取启发式原理和技术效应的方法[3]。我国社会经济高速发展，正处于“中国制造”到“中国创造”的转型期，结合“中国制造2025”发展战略，大力开展TRIZ理论应用研究具有重要现实意义。本文着眼于工业产品的创新设计，探讨TRIZ在产品创新设计实践中的应用模式与支持作用，为更好地设计开发工业产品和TRIZ理论应用提高借鉴。
1.TIRZ理论为产品设计提供理论
依据产品设计的核心特点是创新，从本质上说就是创造性地发现问题和解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为创新过程提供系统的理论和方法工具。因此，近年来在产品设计的研究和应用领域很多应用。TRIZ理论实现产品由初始状态通过单步或多步变换，最终实现或接近理想状态，完成产品创新设计的过程，已经成功地解决了产品设计中的许多难题。[4]将TRIZ的理论成果应用于产品设计是现代产品设计方法及理论发展的需要。借助TRIZ是有助于提高设计效率、减少设计时间，又易于操作的设计理论。[5]至今国内外还未形成专门针对产品设计利用的系统创新理论[6]，本文将TRIZ理论应用于产品创新过程中，对其创新工具进行归纳和整理，尝试构建基于TRIZ的产品创新设计的过程和流程。
2.基于创新工具支持的产品设计流程构建
产品设计的完整过程可划分为四个关键步骤：设计计划的提出（发现问题阶段）、调研分析阶段（寻找关键问题，完成设计定位）、设计展开阶段（思维发散、创意激发）、设计实施阶段（方案确定的评价及优化阶段）四个阶段。分别将TRIZ工具融入产品设计的每一个环节，恰当应用可以提高产品创新水平。
2.1设计计划提出：将TRIZ理论中初始形势分析应用其中，对产品原型问题情境进行整理，快速发现问题本质，准确定义创新性问题。
2.2调研分析阶段：应用九屏图，因果分析、功能分析等分析问题工具，对创新问题进行系统的梳理，从更广的视角看待问题，充分发掘关键问题，寻求解决方向和思路。
2.3设计展开阶段：借助矛盾分析、物场分析工具，将产品设计将关键问题转化成矛盾问题或缺陷；应用发明原理，打破思维定势，激发创新思维，提供更合理的解决方案和更好的创意。
2.4设计实施阶段：以技术系统进化规律准确确定探索方向，预测产品发展潜质，以最终理想解的实现程度完成方案评价，实现技术突破，完成产品优化。
3.订书机产品创新设计实例分析
3.1基于初始形式分析的设计计划提出：订书机作为常用办公品在生活中使用范围很广，目前的订书机在装订时需要反复摆放订书机位置，装订深度难以控制，也很难将订书钉装订整齐，经常出现装订歪斜，装订深度不齐等现象，影响装订文本的整齐和统一，对于较为正式的文件更是影响其权威性。初始形式分析有助于发现易被忽略的问题，为创新设计提供更多机会。
3.2应用因果链条进行调研分析整理：利用TRIZ工具因果分析，可以全面分析文件装订不整齐现象出现的原因，梳理思路，并找到两次操作是导致装订不整齐的关键，进而明确产品设计方向，很大程度上提高了创新效率。
3.3借助解决问题工具实现方案展开技术矛盾表述：a如果为了保持装订效果整齐的要求，就需要增加组件，提高订书机的一次性出针数。b如果系统组件不增加，装订效果不佳。确定工程参数为：改善的参数为：No.35可靠性No.34可操作性恶化的参数为：No.45装置的复杂性No.46控制的复杂性通过查询2003版矛盾矩阵，得知可能的解集是M35-45=[5,35,13,33,15,29,03,17]和M34-46=[1,25,37,2,3,10]。经过评估和应用假设实验，确定符合本问题的创新原理有：1分割原理、5组合原理、15动态化原理。分离原理的应用：将订书机的某些系统组件进行分离，实现在不同距离下同时装订的功能要求；组合原理的应用：1)增加一个订书机系统，并让增加的系统能够始终保证与与原系统在一条直线上运动。2)将订书机分离为可拆卸和组装的系统，增加适应性的同时，保证了其系统的简洁性；动态化原理的应用：1)将订书机的某些组件（如托板和手柄）设计成两层，并同时支持两层组件左右移动；2)连接支架设计为伸缩结构，可调整装订距离，保证整齐性。技术矛盾配合发明原理完成思维发散，提出可行方案。
3.4最终理想解及技术进化法则完成最终方案评价以最终理想解中消除矛盾程度、是否产生新的危害、成本、复杂性、可行性等属性为评价标准，帮助筛选出最终方案：将两个订书机以可伸缩支架连接，可拆卸组合，调整距离，订书机按压把手可旋转，并通过键槽卡位，一次按压完成双钉装订，整齐定位。拆分后不影响订书机单独使用，规格适中便于存放。用动态性进化法则验证铰链连接、可伸缩结构的可行性，完备性法则帮助完善产品结构细节。
4.结论：
TRIZ理论是产品创新设计的有效开发工具。本文将TRIZ工具应用于产品创新设计流程中，形成TRIZ理论支持产品创新设计的应用模式。产品设计前期建立系统问题分析情境，产品设计中期快速发现关键问题本质和矛盾，明确问题探索方向，突破思维惯性，形成创新概念解，产品设计后期以全面视角对方案进行评价，提供系统评价标准，实现定性与定量评价的统一，并对技术系统未来发展趋势进行预测。通过订书机产品创新设计实践表明，该创新设计流程可以有效引导创新思路的形成，提高创新效率和创新程度。
参考文献：
[1]周美玉，黄妮，王倩，张俊伟.TRIZ理论在产品感性设计中的应用研究《包装工程》[J].2011,（4）:62-65
[2]谭润华，苑彩云，张瑞红等.基于技术进化的产品设计过程研究[J].机械工程学报，2002，38（12）：60-65.
[3]任工昌,张优云,刘永红.面向产品创新的深度技术知识的获取与研究[J].机械设计，2003，20（10）：14-16.
[4]刘亮，陈涛.在产品设计中TRIZ理论的应用[J]．《湖南农机》,2012,39（7）:23-25
[5]李敏，张明勤，张瑞军，苏谦.《起重运输机械》,2010,（03）:20-23
UI交互设计在科技飞速发展的今天，正在以非常快的速度被人们认可和熟知。UI的本意是用户界面，对于UI的理解也是从“接触”含义对交互设计进行探究。UI交互设计真正为人们所重视是基于电脑产品的诞生，人们理解电脑产品，首先需要一个可视界面，然后需要轻松处理程序并给予指令，使产品被人们轻松使用、为人服务，使用户获得愉悦的体验。文章着重从交互设计方面阐述UI交互设计在信息科技中的研究价值和研究方法。
关键词：
UI交互设计；用户研究；人机界面；用户体验；视觉美观
UI的概念，是人们为解决与机器的交流问题而提出的，如日常生活中的汽车操控界面，最早的收音机操作界面，电视遥控器界面，正在研制的各种更超前、更易用的感应式电子软件操作界面。人们正在经历着图形界面时代，产品操作界面的图形化处理越来越受到人们的重视。好的交互体验使人们一眼就能识别如何操作，能理解操作带来的实际作用。人们对用户体验和界面美观的要求提升得越来越快，这种图形化的界面设计也推动了新的经济时代到来。随着智能手机的飞速发展，人们对手机APP的使用迅猛增长，如今各种APP在互联网移动终端设备上的使用率越来越高，使用人群也逐渐细化。APP产品琳琅满目，产品经理开发手机APP的使用价值，就必须研究用户界面交互设计，通过用户界面交互设计的研究得出这些产品的推广和应用方式。实际上用户界面本身就是一种设计，像其他设计一样需要独特的设计方案。随着硬件技术的发展，人们关心的重点是软件的易用性和美观性。如何设计成功的界面，取决于对UI交互设计的理解和对用户体验设计的研究。
一、用户研究，了解用户，弥合差距
现实生活中，人们对周围世界的描述和感知有部分不是真实的，人们所感知到的在很大程度上取决于人们的期望，人们的描述根据期望提出并通过设计展现出来，人们的过去、现在、将来成为影响感知的三个要素，设计者对于用户也需要从这三个要素上去研究、观察、分析和反馈。现在，移动终端的开发不断创新，如几年前老年智能机的出现、近期儿童智能手表的广泛应用。各个科技公司正在研发更加强大的智能终端系统APP。如2015年底面世的锤子T2手机，锤子科技针对如何教会老年人使用智能触屏手机开发了远程协助功能，这给智能科技手机带来了新的盈利模式。正是出于对用户的不断探究，各种新奇、有用的APP应运而生。互联网公司、手机科技公司、软件公司对新产品的研发要从用户研究做起，要了解透彻用户，要寻找用户使用产品的痛点，然后进行痛点分析，据以进行产品开发或改造。在对用户研究的过程中，准确把握用户经验、使用环境、未来目标，是进行产品研究开发的必要基础。
移动互联网用品专家在分析网络移动终端产品时将用户分成三类。第一类是专家型用户。这类用户的特点是有强烈的愿望探索新的产品和服务。对于出现的新产品，专家型用户往往迫不及待地花时间探索产品的新功能、新特征。不过，这类用户在总体上占少数。第二类用户可以称为随意性用户。随意性用户可能不喜欢改变，接触全新事物的意愿可能不是太强。第三类用户可以称为主流用户。这类用户往往不会因为产品有某项技术而使用这种产品，他们使用产品的目的是完成某项任务，在情感上更加偏重手机的功能本身，但是他们往往不会花费精力学会所有的功能，在用户中，这类用户所占的比例最大。在研发过程中，设计者应尽量避免只针对专家型用户的需求进行设计，否则设计出来的手机APP可能会使主流用户知难而退。很多软件的开发要以主流用户为主体，设计者在进行用户分析时，可以多观察主流用户的行为习惯，通过用户测试改进手机和网站等，在研发过程中以主流用户为目标用户。总体来说，设计者要解决的UI交互设计的核心问题就是产品对用户使用心理的影响，要将产品设计的核心转移到以用户为中心上来。UI交互设计师或程序员要想设计出好的产品，就要明确目标用户是谁，正确定位用户的使用需要。当然，很多时候用户可能不清楚自己的需求是什么，或者难以清晰表达自己的需要，此时UI交互设计师或程序员就该发挥自身的作用，了解用户的特征、使用能力和使用目的，想办法满足用户的要求。好的UI交互设计应该能够在不影响用户个人目标的情况下，帮助他们达成实际目标。真正解决问题的关键在于设计者能够换位思考，以用户的心理状态、行为方式考虑产品设计。
二、应用视觉设计研究，设计过程
在过去的产品设计过程中，一般是程序员设计交互界面，但程序员往往没有足够的时间考虑UI交互设计，没有明确的产品设计方向，也没有恰当的设计思路和方法，所以一些电子信息产品的UI交互设计并不成功，甚至影响了产品的有效使用。现在，人们对于用户体验、交互方式的要求与日俱增，产品经理为了解决在信息时代所面临的复杂而独特的问题，对于营销思路方式、视觉设计研究、设计过程越来越重视，逐步提高对用户评价的重视程度，逐步改善产品的交互体验。在创建软件的过程中，战略层、框架层、信息层、用户层、设计层、体验层常常是在压缩成本时最先被考虑的部分。在产品设计的视觉层面，设计过度的情况时有发生，如果希望设计的产品能够得到用户的认可，就需要将产品界面设计得简洁而不简单，如果设计过程和视觉设计思路非常棒，就会大大提升产品的竞争力，使产品的使用寿命延长，具有更长的生命周期，有利于提高客户的忠诚度，使产品创造出更大的价值。
在UI交互设计研究开发过程中，设计师主要是对产品界面的文字、图形、色彩、版式进行研究，在设计过程中需要不断试错、改善，甚至在投入使用后，还要进行修改、更新。UI交互设计师为了了解用户的使用心理，会在实践中进行用户研究，注重和强调人作为主体的多样性，而不局限于运用市场人员通常采用的统计式量化研究方法。在UI交互设计过程中，视觉设计起着掌控大局的作用。随着网络移动终端产品的日益复杂和功能越来越多、越来越强大，用户对产品易用性的要求也越来越高。用户在使用过程中可能产生一些困扰，这时UI交互设计就会发挥联系产品和用户的桥梁作用。UI交互设计在软件开发过程中起着重要的作用。对于每一个新的系统，用户都需要新的适应过程，如果产品界面风格设计变化不定，会给用户带来很大的麻烦，增加用户的使用难度，甚至会招致用户的厌烦。在界面设计过程中，视觉设计部分也要注意交互的重要性，注重设计风格的统一性。如，APP界面中要有“返回”“后退”“上一页”等按钮，界面上图标的风格要一致，文字或图形不能随意摆放，从而保证用户获得较好的交互体验。UI交互设计对于界面元素的模块化也非常重视，版权信息、导航条、图片等要尽量重复使用，设计过程应尽量简洁，将元素缩减到最少或者排列到最合理的位置。
三、交互细节研究测试，说服沟通
交互设计侧重的是交互式系统的开发。UI交互设计研究以技术为重心，强调的是设计技巧。这种设计技巧通常着眼于呈现内容时的视觉美感，即对界面的视觉美化和包装。视觉美感是设计师通过对界面中图形、文字的编排展现的，体现的是技术性，强调的是平台相关的范式。UI交互设计师是连接程序员和用户的有效桥梁。在设计过程中，UI交互设计师需要考虑的第一个重点是系统的易用性。UI交互设计师要明确并不是每位用户都能非常熟练地掌握计算机网络技术，一些工具栏的图标对于初次接触网络移动终端产品的群体来说是比较陌生的，因此图标的设计起着至关重要的作用。在交互细节研究测试过程中，最好可以让不同的用户从首页开始操作体验，不要给用户任何操作提示和帮助，设计者观察用户使用的熟练程度，记录并查找软件的所有缺陷，加以改进。UI交互设计考虑的第二个重点就是流程简便。交互的核心在于用户和产品的对话，即用户和系统与服务的对话，交互设计是为了让产品产生更大的使用价值，展现出能够引起目标用户共鸣的良好设计，使用户更加简便地解决复杂问题，最终增进用户的愉快体验。UI交互设计对人有直接的影响，理解了这一点，就能为整个设计过程注入独特的、人性化的一面，从而将设计的重心从技术工艺转移到人。只有以人为中心，研发的产品才能更好地为人所用，才能获得长足的发展。UI交互设计的精髓在于：设计应该以用户为中心，说服沟通。真正理解用户需求的唯一途径，即与用户进行实际的互动。理解用户的过程就是尝试了解他们的所思、所说和所做的过程，设计师由此创造可用、有用和令人向往的UI交互设计作品。
四、结语
UI交互设计师尝试在独立的组件之间建立有意义的视觉表达，以期了解它们背后的关系。创建这些可视化表达的终极目标是获得深入的理解。设计师用新奇的方式对各种想法进行分析、重构，对想法之间抽象的、有意义的关联获得深入的理解，这种理解会被应用到系统、服务或人工制品的开发过程中。在UI交互设计过程中，沟通是设计中极为重要的问题之一，做好沟通是UI交互设计的前提。产品的设计要注重为用户着想，人性化设计是项目成功的保证。我们周围充满各种各样的APP产品，好的UI交互设计能给用户带来愉悦感，使工作效率得到提高，使产品突出、耀眼、深入人心。优秀的UI交互设计给人们的生活方方面面都带来非常好的体验，UI交互设计的工具和手段不仅可以用来开发产品，还能被借鉴以解决社会问题。先超越风格之设计，进而提升到深远的世界之大设计，是UI交互设计师不断探索研究之本。
参考文献：
[1]（美）普里斯等.交互设计——超越人机交互.刘晓晖，张景等，译.电子工业出版社，2003.
【关键词】《人机工程学》；建设；研究
中图分类号：G42文献标志码：A文章编号：1007-0125（2018）09-0164-02
根据国际工效学协会的定义：人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。[1]我们可以看出，人机工程学是研究人的因素的一门科学，而产品设计是研究物如何适应人使用的一个专业，所以《人机工程学》是产品设计专业很重要的一门专业课程，在产品设计中起着决定性的作用。但是，在教学实践中我们发现，《人机工程学》是一门典型的理工类课程，在课程中有大量的实验数据和公式。产品设计专业的学生都是美术类的，美术学生在学习中碰到理工类的数字和公式，明显感觉到很吃力。《人机工程学》课程是否能学好，直接影响到学生在后面的专业学习中是否能设计出好的作品。韶关学院美术与设计学院产品设计专业通过5年时间的建设，特别是对于《人机工程学》课程的教学内容和教学方式进行一系列的改革与实践，并取得了较好的效果，有效提升了学生的设计实践能力。
一、《人机工程学》课程改革理念和思路
（一）课程改革理念。通过学习《人机工程学》课程，了解人机工程学学科的知识框架，掌握人机工程学的设计方法。以应用型产品设计专业人才培养为目标，通过《人机工程学》课程的学习，培养学生主动应用人机工程学知识发现生活中产品设计不合理的问题。强调人机工程学理论与产品设计实践的结合。[2]培养学生的创新设计能力和“以人为本”的设计思想。
（二）课程改革思路。坚持应用型产品设计人才培养的目标，学生在了解人机工程学理论知识的基础上，强调人机工程学的应用性特点。以人机工程学中的系统因素和人的机能特点为主，结合美术类学生的特点以及产品设计中所要涉及到的人机工程学知识，合理选择授课中的内容。在具体的教学过程中，采取讲解基础知识概念—数据实际测量—设计案例讲解—专题设计的方式，在课程教学中坚持人机工程学和产品设计的结合，围绕产品设计应用人机工程学来组织教学；在教学现场采用互动教学法、项目教学法、案例教学法等多种教学方法的综合运用，努力加深学生对人机工程学知识的理解和掌握。结合专题设计，让学生能把人机工程学知识灵活运用到具体的产品设计中去，达到提升学生设计水平的最终目的。
二、《人机工程学》的教学内容
（一）人机工程学与生活。这一部分可以从我们日常生活中许多设计不合理的产品入手去讲解。这样的案例有很多，比如每个家庭都会用到的排插，排插上有一系列的插孔可以连接很多电器，但是在使用过程中会发现，很多插头非常大，一旦插入就会使旁边的插孔用不了。在普通人看来用不了就不使用了，但是从产品设计师的角度来说，这就是插座的设计不合理造成的。想要解决这个问题，就要从“以人为本”的设计思想出发。同样是在排插上，插了很多的电线，在我们日常生活中电线要么是黑色的、要么是白色的，如果我们想要拔掉一个电器的电线，就会发现区别哪个插头才是需要拔掉的很困难，其实这也是人机工程学的问题，也可以找到相应的办法去解决。在生活中类似的案例有很多，可以作为一个专题去讲解。
这一部分的内容看似简单，实则作用重大，可以提高学生学习人机工程学的兴趣，知道人机工程学是有用的、能解决设计中的问题。而且是否有一双敏感的、能发现问题的眼睛，也是衡量一个产品设计师设计能力的标准。
（二）人机工程学的理论知识。这一部分就是关于人机工程学知识的基本框架的讲解，包括人机工程学的概念、人机工程学的发展历程、人机工程学与产品设计的关系等。还有关于人体测量的一些基本的概念和相应的表格、数据；通过这一部分的讲解需要让学生理解到男人与女人、老年与儿童、不同国家的人、不同地区的人的人机测量数据是不一样的，所以在设计中需要针对特定的设计对象来选用合适的产品大小尺寸，这样的设计才是合理的。与人体尺寸直接相关的就是家具产品的设计，通过大量研究人员和设计师的测量和总结，一些常见的家具如桌子、椅子的基本尺寸是可以通过人机工程学中的数据查到。人机工程学中不仅仅是研究人体的尺寸，还有人的视觉、听觉这方面的内容，这方面的理论较为生涩，但是在设计上的应用很多。还有在交互设计中的人的操作习惯、交互图标的样式、大小、颜色也都是跟人机工程学紧密相关的。
（三）专题设计部分。人机工程学理论知识和设计案例的讲解能使学生掌握这些基础知识，但是这些知识的灵活运用则要通过专题设计来实现了。在人机工程学的专题设计中，有以下两个课题可供选择，通过教学实践证明效果较好。
第一，座椅的设计。座椅的舒适度是人机工程学的一个典型应用。所以在人机工程学中座椅的设计是一个好的选择，通过对座椅的设计理念、样式设计、尺寸的选择，锻炼学生的综合设计能力。需要说明的是，在该课题中，座椅一定是需要用实物，这样在制作完成后，教师评价完后学生可以通过实践直观感受到不同设计在舒适度上的差别。座椅的制作材料可以选择瓦楞纸材料，这种材料加工起来比较方便，而学习《人机工程学》的学生都是低年级的，这样的课题操作性强、比较容易上手。
第二，鼠标及周边产品的设计。鼠标是现在大学生都很熟悉的产品了，鼠标的造型与操作是否舒适关系很大；而且不合理的设计可以导致手部关节受损。这也是一个典型的人机工程学的问题。在教学中可以让学生对现有的鼠标进行调研、分类；分析不同鼠标的设计特点。在此基础上拿出新的鼠标设计方案，通过油泥来制作实物模型。而且可以进行鼠标相关产品的设计，以此来减少手部关节的疲劳感。在设计方案点评中，也可以通过触摸不同的鼠标模型感受哪种设计是合理的。
三、《人机工程学》的教学方法
《人机工程学》课程的理论性较强，纯粹的理论讲解会使美术类产品设计专业的学生感到乏味和无趣，教学效果当然会很差。在课堂教学中，要结合所讲授的人机工程学理论列举很多相关的设计案例，这样才能吸引学生的注意力。最好是能在授课时带上一个设计优良的产品和不好的产品，通过实物的触摸来直观感受人机工程学的重要性。
还需结合项目法来加强整个课程的关联性。在《人机工程学》课程中引进设计项目，可以使学生学习更有目的性。人机工程学理论与设计项目相结合，学生能更好地提升自己的设计能力，从而达到应用型产品设计人才的培养目标。
四、结语