探討TRIZ理論指導(dǎo)下物理教學(xué)開展“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”教育問題

摘要：在大學(xué)物理中將TRIZ理論下應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有著比較高的操作性[1]。在進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)體制改革過程中采用TRIZ理論思維方式，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，借助TRIZ理論中的40個(gè)發(fā)明原理與物理學(xué)之間的關(guān)系，從而使物理學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識得到有效的擴(kuò)充以及延伸，金額日培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論；物理教學(xué)；“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”教育

一、TRIZ理論、物理與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

我國國務(wù)院曾在2015年頒布了《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》（以下簡稱《意見》）[2]，在該《意見》中對當(dāng)前高校關(guān)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的教學(xué)和考核方式提出了明確的要求，從而推動大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。在理工類學(xué)科中物理屬于一門重要的基礎(chǔ)類學(xué)科，要嚴(yán)格依照《意見》中的規(guī)定進(jìn)行改革，加強(qiáng)教學(xué)模式的調(diào)整，從而建立一套和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相適應(yīng)的教學(xué)體系，確保在傳授給學(xué)生基礎(chǔ)物理知識的同時(shí)，也能增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新觀念，提出大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力。

在該《意見》中明確寫到，當(dāng)前加強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以及成為了教育體制改革和發(fā)展所必需的途徑，從而有效的解決當(dāng)前高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育觀念落后和專業(yè)致使缺少關(guān)聯(lián)度等問題[3]。在自然科學(xué)和工程技術(shù)中物理屬于重要的基礎(chǔ)學(xué)科，大學(xué)物理具有較強(qiáng)的實(shí)踐性、前沿性以及探索性等，在大學(xué)生創(chuàng)新中發(fā)揮著基礎(chǔ)保障作用。所以，在當(dāng)前的大學(xué)物理教學(xué)中提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力成為了刻不容緩的事情，但是由于缺失關(guān)鍵的創(chuàng)新理論支持，致使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和物理教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合。

TRIZ理論中文全稱為發(fā)明問題解決理論[4]，該理論屬于前蘇聯(lián)國家機(jī)密，應(yīng)用時(shí)間長達(dá)五十多年，在該理論中對前人的實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，囊括了創(chuàng)新問題所體現(xiàn)的內(nèi)在規(guī)律，在指導(dǎo)創(chuàng)新教育中屬于重要的工具和理論。在該理論中主要包括創(chuàng)新思維方法與問題分析方法、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、技術(shù)矛盾解決原理、創(chuàng)新問題標(biāo)準(zhǔn)解法、發(fā)明問題解決算法ARIZ和基于物理、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理而構(gòu)建的知識庫等內(nèi)容。在TRIZ理論指導(dǎo)下開展物理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育具有極強(qiáng)的可操作性，是對大學(xué)物理創(chuàng)新的最新詮釋，通過采用STC算子、小人和金魚等方法能夠?qū)崿F(xiàn)物理教學(xué)的模式和內(nèi)容的創(chuàng)新。通過采用技術(shù)系統(tǒng)化原則、四十個(gè)發(fā)明原理和四個(gè)分離原理等能夠幫助全新構(gòu)建具有創(chuàng)新的知識體系，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

二、物理在TRIZ理論指導(dǎo)下“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”教育的開展

物理學(xué)在創(chuàng)痛的教學(xué)模式中，由于受到各種教學(xué)條件和學(xué)時(shí)等因素的影響受到了極大的限制。早期物理學(xué)是以教師的講解為主，在教學(xué)課堂中教師發(fā)揮著主導(dǎo)作用，從而對學(xué)生的探索和獨(dú)立解決問題能力產(chǎn)生了極大的約束。在傳統(tǒng)物理教學(xué)中學(xué)生一直處于被動的地位，致使學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力不能得到有效的培養(yǎng)。將TRIZ理論運(yùn)用到物理教學(xué)中，有效的解決了學(xué)生創(chuàng)新思維被壓制的局面，致使一些傳統(tǒng)的教學(xué)方式被打破，教師將TRIZ創(chuàng)新理論和大學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了對物理教學(xué)方式和內(nèi)容的創(chuàng)新改革，在教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性化思維，從而真正實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。在TRIZ理論中所體現(xiàn)出來的最終理想解和物理學(xué)的理想化模型方法之間有著很大的類似[5]，其原理都是將模型中沒有用的部分消除掉，使有用的部分得以保留。兩者的不同之處，就是在TRIZ理論中，有一套相對完整的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的理論體系。

理想化水平衡量公式如下[6]：

其中，在公式中I代表著理想化水平； 則表有用部分； 則代表著無用的部分。通過上述公式可以看出，要想理想化水平得到增強(qiáng)，就需要將分母降低，將分子增大即可。

在物理中常見的具有代表性的理想化模式有平動物體和氣體，其中平動物體所體現(xiàn)出來的特點(diǎn)就是運(yùn)動物體無論在任何一個(gè)點(diǎn)上都具有相同的瞬時(shí)速度和行動軌跡，其中屬于有用的部分就是空間位置質(zhì)量，屬于無用的部分就是體積形狀，理想模型就是具有質(zhì)點(diǎn)和空間位置的點(diǎn)；在氣體中所體現(xiàn)出來的特點(diǎn)就是大量分子做無規(guī)律的熱運(yùn)動且分子間具有較大作用、距離，并呈現(xiàn)出易壓縮性，其中有用的部分就是分子無規(guī)律的熱運(yùn)動、位置、質(zhì)量和速度等，無用的部分就是分子本身的線度、分子間作用力和產(chǎn)生的碰撞能力損耗等，理想模型就是自由地、無規(guī)則運(yùn)動的彈性質(zhì)點(diǎn)的群。

在進(jìn)行物理教學(xué)過程，通過理想化水平衡量公式的應(yīng)用，能夠幫助學(xué)生在解決問題中掌握理想解方式，同時(shí)也能在傳授理論知識時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。在進(jìn)行情境幻想分析教學(xué)方法時(shí)，可以通過將問題劃分成現(xiàn)實(shí)和虛擬兩種，從而實(shí)現(xiàn)尋找最佳解決問題的辦法。例如，將現(xiàn)實(shí)的部位設(shè)定為帶電導(dǎo)體，虛擬部分為電荷和電場分布不受外界影響。問題一：虛擬為什么不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)閹щ妼?dǎo)體不是獨(dú)立的導(dǎo)體；問題二：虛擬在何種條件下能夠轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)實(shí)，當(dāng)四周有其他導(dǎo)體存在時(shí)必然會出現(xiàn)靜電感應(yīng)；然后可以將其他導(dǎo)體、電介質(zhì)和外部條件等設(shè)定為超系統(tǒng)，導(dǎo)體形狀、純度和間距等設(shè)定為子系統(tǒng)；最后根據(jù)上述可以制定出兩個(gè)方案，其中一種是導(dǎo)體球外部罩一導(dǎo)體球殼，利用靜電屏蔽原理，使導(dǎo)體球成為孤立導(dǎo)體；另外一種是兩平行放置的導(dǎo)體平板，平板導(dǎo)體的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩平板間距，故兩極板視為無限大平面，因而邊緣效應(yīng)可以被忽略。通過上面的TRIZ理論應(yīng)用案例分析，可以看出將其應(yīng)用到物理教學(xué)中能夠保證在傳授理論知識的同時(shí)，在無形中對學(xué)生開展創(chuàng)新教育，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

在TRIZ理論中的四十個(gè)發(fā)明原理中包含了理學(xué)、醫(yī)學(xué)和文學(xué)等多個(gè)學(xué)科[7]。通過發(fā)明原理不僅能夠有效的解決難以解決的問題，同時(shí)也能使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到增強(qiáng)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力時(shí)，教師應(yīng)將原來的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，增強(qiáng)基礎(chǔ)知識的擴(kuò)充和延伸。

小結(jié)

總而言之，將TRIZ理論應(yīng)用到物理教學(xué)中能夠?qū)崿F(xiàn)思維模式和解決問題方式的創(chuàng)新，從而完成物理教學(xué)內(nèi)容和方式的改革，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張秀平，成國力，劉平，等.TRIZ理論指導(dǎo)下物理教學(xué)開展“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”教育問題探析[J].黑河學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（8）：15-16.

[2]韓巍，王黎黎，齊元俊，等.基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育探索[J].科技展望，2017（11）.

[3]趙娜.TRIZ理論及高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究綜述[J].才智，2016（31）.

[4]劉莉莉.基于TRIZ理論的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力研究[J].學(xué)校黨建與思想教育，2017（14）：73-75.

[5]馬玉立.基于TRIZ理論下大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力素質(zhì)研究——以武昌理工學(xué)院為例[J].山西青年，2017（6）.

[6]張兆朋.TRIZl理論指導(dǎo)職校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2016（10）：125-128.

[7]何玉林，姚年春，徐敏.TRIZ理論在高職院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用與實(shí)踐——以電氣自動化專業(yè)為例[J].職教通訊，2017（8）：56-58.

作者簡介：

楊晶（1983-12-30），學(xué)歷：碩士，職稱：其他中級，籍貫：山東德州人，研究方向：無線電物理，工作單位：山東協(xié)和學(xué)院endprint