TRIZ理論在分析化學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用

張金磊,謝瑞剛,隆金橋

(百色學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 廣西 百色 533000)

TRIZ理論在分析化學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用

張金磊,謝瑞剛,隆金橋*

(百色學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 廣西 百色 533000)

分析化學(xué)是一門重要的化學(xué)學(xué)科，是科學(xué)技術(shù)的眼睛。TRIZ理論是目前較為流行的創(chuàng)新設(shè)計理論和方法，它已經(jīng)逐漸得到科研結(jié)構(gòu)、公司和專家等的重視。本文從分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和成績評價方式等方面闡述了進(jìn)行分析化學(xué)教學(xué)改革的思路。將TRIZ理論應(yīng)用于分析化學(xué)教學(xué)中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

分析化學(xué); TRIZ理論; 教學(xué)改革

分析化學(xué)是一門集分析方法和理論為一體的科學(xué)學(xué)科，它研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及組成成分的含量。因此分析化學(xué)在科學(xué)技術(shù)問題的解決、決策中起著眼睛一樣重要的作用，人們現(xiàn)在已經(jīng)越來越認(rèn)識到它的重要性[1]。

在大學(xué)課堂的教學(xué)中，分析化學(xué)教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握分析方法同時還要讓學(xué)生掌握分析化學(xué)的基本原理。既要培養(yǎng)學(xué)生踏實的實驗操作技巧又要培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和能力；而更重要的是把現(xiàn)代分析化學(xué)方法和以前的經(jīng)典分析化學(xué)方法相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生認(rèn)識到分析化學(xué)的重要性，以極大的學(xué)習(xí)熱情參與到教學(xué)活動中來[2]。通過學(xué)習(xí)分析化學(xué)，不僅要讓學(xué)生有較強的儀器操作能力，還要有扎實的理論基礎(chǔ)。并且要掌握分析處理數(shù)據(jù)的能力和理論計算的能力。為了進(jìn)一步推進(jìn)教育方面的創(chuàng)新，加強人才的培養(yǎng)，提升教學(xué)水平，根據(jù)我院的情況，將應(yīng)用問題的解決理論應(yīng)用到實際教學(xué)中，以此來進(jìn)一步深化教學(xué)改革。在將解決理論(TRIZ)應(yīng)用到教學(xué)中的過程中，我院對此進(jìn)行了一些初步的探索，把TRIZ理論運用到教學(xué)中，可以使學(xué)生思維、能力、和素質(zhì)等全方面得到協(xié)調(diào)發(fā)展，甚至可以改變學(xué)生的思維方式，能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高，教師的教學(xué)能力和水平也同時得到提高。

1 TRIZ理論

1.1 TRIZ理論的產(chǎn)生及其重要內(nèi)容

TRIZ是俄文縮略詞的英譯，它的中文意思是“發(fā)明問題解決理論”。它是由阿爾特蘇列爾博士(G.S. Altshulle)于1946年創(chuàng)立的。從1946年開始，阿爾特蘇列爾博士及其領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，在分析研究世界各國250萬件專利的基礎(chǔ)上，從中抽樣的20萬件專利中選出4萬件作為解決發(fā)明問題的代表性樣本，然后提出一套進(jìn)行發(fā)明即產(chǎn)品創(chuàng)新的方法理論TRIZ。此理論(TRIZ)是隨著蘇聯(lián)的解體，才逐漸的流傳到世界各國。它的出現(xiàn)，為現(xiàn)代社會創(chuàng)新元素帶來了革命。TRIZ不僅僅是一種純粹的創(chuàng)新理論，它還是一種能夠幫助人們形成一種比較系統(tǒng)的、流程化的創(chuàng)新設(shè)計思考模式，有助于人們在自己從事的事情中找到創(chuàng)新的方法。

TRIZ認(rèn)為考慮問題要從九個層面來考慮問題，尋找解決問題的辦法。不僅要考慮當(dāng)前系統(tǒng)的過去和未來，還要考慮當(dāng)前系統(tǒng)子系統(tǒng)和超系統(tǒng)的過去和未來，系統(tǒng)沖突是 TRIZ的另一個核心概念，指隱藏在問題背后的固有矛盾。對于沖突問題，TRIZ則強調(diào)運用創(chuàng)造性的思維把沖突徹底消除。阿爾特蘇列爾整理歸納出引起系統(tǒng)沖突和矛盾的39個重要參數(shù)。并且從幾百萬個專利中進(jìn)行篩選，來尋找發(fā)明性問題以及它們是如何解決的，從具有發(fā)明性的專利中提煉出了解決沖突或矛盾的40條發(fā)明原理，利用這些發(fā)明原理來尋找解決問題的可能方案[3]。

1.2 TRIZ 理論的核心思想

現(xiàn)代TRIZ理論的核心思想主要體現(xiàn)在三個方面。

① 首先，具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和進(jìn)化模式，無論它是一個簡單的產(chǎn)品還是一個復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，它們發(fā)展都是遵循著客觀規(guī)律發(fā)展演而來的，是一個學(xué)習(xí)規(guī)律、掌握規(guī)律、應(yīng)用規(guī)律的過程。

② 在進(jìn)化過程中遇到的各種技術(shù)難題、沖突和各種矛盾在得到解決的過程是不斷推動這種進(jìn)化過程的動力。

③ 技術(shù)系統(tǒng)最理想的發(fā)展?fàn)顟B(tài)應(yīng)該是用最少的資源去實現(xiàn)盡量多的功能。

1.3 TRIZ理論的解題模式

第一就是將整個系統(tǒng)中存在的所有問題最小化，基本原則是在整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)它本身其必要功能的前提下，盡最大可能的不改變或減少改變系統(tǒng)本身；

第二是定義整個系統(tǒng)本身所具有的技術(shù)矛盾，并為這些矛盾建立一個"問題模型"；然后再進(jìn)一步的分析該問題模型，而定義問題模型所包含的時間和空間，等系統(tǒng)中所包含的資源；在最后，定義系統(tǒng)的最終理想解決辦法。

2 TRIZ理論在分析化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 運用TRIZ理論更新教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維

為了適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展和需要，學(xué)院設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時，應(yīng)當(dāng)緊密地與自身專業(yè)相結(jié)合并且通過實際的例子讓學(xué)生能夠更深刻地理解分析化學(xué)的重要意義。而TRIZ理論，卻將社會發(fā)展需求、學(xué)科前沿和傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程教學(xué)進(jìn)行了有機的結(jié)合，更能適應(yīng)新時期對人才培養(yǎng)的新要求。例如：在教學(xué)內(nèi)容中增加與地方經(jīng)濟發(fā)展需求相關(guān)的分析測試方法，能夠為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的復(fù)合型人才。例如百色地區(qū)鋁礦資源比較豐富，可在分析化學(xué)教學(xué)課程中增加鋁礦分析的相關(guān)內(nèi)容；還應(yīng)該及時將分析化學(xué)領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)和最新研究進(jìn)展等內(nèi)容引入到相應(yīng)的課程教學(xué)中。

2.2 運用TRIZ理論改革教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性

在分析化學(xué)課程教學(xué)中，通過TRIZ理論改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，通過調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如在多媒體教學(xué)中以其直觀的效果特征以及邊演示邊講解的啟發(fā)式教學(xué)方法，同時結(jié)合與學(xué)生之間的互動，就可以很大程度上提高學(xué)生上課的趣味性與啟發(fā)性，使教學(xué)內(nèi)容更加的直觀化、動態(tài)化，而且以上各種方法相結(jié)合，給分析化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)提供了豐富的視聽環(huán)境、互動參與，同時使學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)獲得大量的信息，縮短了教學(xué)時間，擴大了教學(xué)規(guī)模[4]。另外采用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)設(shè)備(如教學(xué)音頻和錄像)與傳統(tǒng)的板書相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了儀器原理，更使學(xué)生可以直觀的了解儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)等信息，能夠極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率[5]。

當(dāng)前社會形勢下，教學(xué)中通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)也是是信息傳播的重要途徑之一，如果能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源融入到教學(xué)過程中，則可以在很大程度上提升教學(xué)的質(zhì)量。學(xué)院可以利用網(wǎng)絡(luò)媒體這一形式，設(shè)立教學(xué)網(wǎng)站，并將與分析化學(xué)課程相關(guān)有關(guān)的知識展示在網(wǎng)站上，從而構(gòu)建成一個學(xué)習(xí)的平臺，這樣創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建便又是是學(xué)生獲取知識的另一重要渠道。能夠讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)、來進(jìn)一步的完善鞏固學(xué)習(xí)到的分析化學(xué)知識，并鼓勵學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中展開討論，讓教師也參與其中與學(xué)生進(jìn)行交流和互動，為學(xué)生提供及時、便捷的交流和指導(dǎo)，使之成為一個全面多元的學(xué)習(xí)平臺。

2.3 運用TRIZ理論構(gòu)建全新成績評價方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

目前在學(xué)院的分析化學(xué)考試中普遍存在著考試形式單一，客觀性試題比例大的現(xiàn)象，考試內(nèi)容大多局限于教材中的基本知識和基本技能，相對缺乏對學(xué)生知識應(yīng)用、學(xué)習(xí)能力與科學(xué)素質(zhì)的綜合考察，不利于學(xué)生整體綜合分析學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和改革創(chuàng)新精神的形成。應(yīng)運用TRIZ理論，進(jìn)一步的改變分析化學(xué)課程成績的評價方式，構(gòu)建全新的成績評價方式就成了學(xué)院當(dāng)前的重點研究對象[6]。因此，我們應(yīng)采取"課堂作業(yè)、課程論文、課堂討論和閉卷考試(基礎(chǔ)理論方法、綜合能力考察閉卷)"相結(jié)合的方法來綜合評價學(xué)生的成績，同時應(yīng)關(guān)注學(xué)生分析和解決問題的能力，力求學(xué)習(xí)效果的評價更合理，更有利于學(xué)生將學(xué)習(xí)的重點放在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維上。

3 結(jié)論

綜上所述 ，我們將TRIZ理論應(yīng)用在分析化學(xué)課程教學(xué)中。從分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績評價方式等方面，全方位的論述了分析化學(xué)教學(xué)改革的思路，有助于打破原有的教學(xué)模式，系統(tǒng)分析和解決問題，并且能在很大程度上提升學(xué)生的創(chuàng)新意識?；赥RIZ理論的課題教學(xué)改革，能使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

[1]武漢大學(xué). 分析化學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社, 2007.

[2] 黃昊文. 分析化學(xué)課程教學(xué)改革與實踐探析[J]. 當(dāng)代教育理論與實踐, 2011, 3(3): 42-44.

[3] 張錦榮, 黃健求. 淺談TRIZ理論在高校教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 創(chuàng)新, 2009(7): 43-44.

[4] 孫 旭. 對現(xiàn)代多媒體教學(xué)的幾點看法[J]. 商場現(xiàn)代化, 2005( 09X): 261.

[5] 張曉娟, 黎永秀, 王勝碧. 分析化學(xué)教學(xué)改革初探[J]. 安順學(xué)院學(xué)報, 2011, 13(2): 88-90.

[6] 袁天義. TRIZ創(chuàng)新理論在分析化學(xué)教學(xué)實訓(xùn)中的應(yīng)用[J]. 河南科技, 2014 (11): 241-242.

(本文文獻(xiàn)格式：張金磊, 謝瑞剛, 隆金橋.TRIZ理論在分析化學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].山東化工，2017，46(06)：136-137.)

The Application of TRIZ Theory About Teaching in Analytical Chemistry

ZhangJinlei,XieRuigang,LongJinqiao*

(College of Chemistry and Environment Engineering, Baise University, Baise 533000, China)

Analytical chemistry is an important chemical discipline, and it is the eye of the science and technology. TRIZ theory is a very popular innovation designed theory and method, which has gradually got attention by many scientific research structures, companies and experts. In this paper teaching reforms of analytical chemistry are expounded from the discussion of teaching content, teaching methods and testing system. Putting TRIZ theory into the teaching process will enable students to stimulate the innovation consciousness, enhance the learning enthusiasm of college students and cultivate the students' creative thinking.

analytical chemistry; TRIZ theory; teaching reform

2017-02-14

廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目，編號：2016JGA331，2016JGZ162。

張鑫磊(1984—)，女，山東聊城人，講師；通信作者：隆金橋(1970—)，廣西百色人，壯族，副教授，研究方向為無機化學(xué)。

G642.0

A

1008-021X(2017)06-0136-02