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TRIZ理论在分析化学教学改革的运用

摘要:分析化学是一门重要的化学学科,是科学技术的眼睛。TRIZ理论是目前较为流行的创新设计理论和方法,它已经逐渐得到科研结构、公司和专家等的重视。本文从分析化学的教学内容、教学方法和成绩评价方式等方面阐述了进行分析化学教学改革的思路。将TRIZ理论应用于分析化学教学中,能够培养学生的创新意识,调动学生学习的积极性,培养学生的创造性思维。

关键词:分析化学;TRIZ理论;教学改革

分析化学是一门集分析方法和理论为一体的科学学科,它研究物质的组成、结构、形态以及组成成分的含量。因此分析化学在科学技术问题的解决、决策中起着眼睛一样重要的作用,人们现在已经越来越认识到它的重要性[1]。在大学课堂的教学中,分析化学教学不仅要使学生掌握分析方法同时还要让学生掌握分析化学的基本原理。既要培养学生踏实的实验操作技巧又要培养学生从事科学研究的严谨态度和能力;而更重要的是把现代分析化学方法和以前的经典分析化学方法相结合,提高学生的学习热情,让学生认识到分析化学的重要性,以极大的学习热情参与到教学活动中来[2]。通过学习分析化学,不仅要让学生有较强的仪器操作能力,还要有扎实的理论基础。并且要掌握分析处理数据的能力和理论计算的能力。为了进一步推进教育方面的创新,加强人才的培养,提升教学水平,根据我院的情况,将应用问题的解决理论应用到实际教学中,以此来进一步深化教学改革。在将解决理论(TRIZ)应用到教学中的过程中,我院对此进行了一些初步的探索,把TRIZ理论运用到教学中,可以使学生思维、能力、和素质等全方面得到协调发展,甚至可以改变学生的思维方式,能够更好的培养学生的创新思维和创新能力,使得学生的学习能力得到提高,教师的教学能力和水平也同时得到提高。

1TRIZ理论

1.1TRIZ理论的产生及其重要内容TRIZ是俄文缩略词的英译,它的中文意思是“发明问题解决理论”。它是由阿尔特苏列尔博士(G.S.Altshulle)于1946年创立的。从1946年开始,阿尔特苏列尔博士及其领导的研究人员,在分析研究世界各国250万件专利的基础上,从中抽样的20万件专利中选出4万件作为解决发明问题的代表性样本,然后提出一套进行发明即产品创新的方法理论TRIZ。此理论(TRIZ)是随着苏联的解体,才逐渐的流传到世界各国。它的出现,为现代社会创新元素带来了革命。TRIZ不仅仅是一种纯粹的创新理论,它还是一种能够帮助人们形成一种比较系统的、流程化的创新设计思考模式,有助于人们在自己从事的事情中找到创新的方法。TRIZ认为考虑问题要从九个层面来考虑问题,寻找解决问题的办法。不仅要考虑当前系统的过去和未来,还要考虑当前系统子系统和超系统的过去和未来,系统冲突是TRIZ的另一个核心概念,指隐藏在问题背后的固有矛盾。对于冲突问题,TRIZ则强调运用创造性的思维把冲突彻底消除。阿尔特苏列尔整理归纳出引起系统冲突和矛盾的39个重要参数。并且从几百万个专利中进行筛选,来寻找发明性问题以及它们是如何解决的,从具有发明性的专利中提炼出了解决冲突或矛盾的40条发明原理,利用这些发明原理来寻找解决问题的可能方案[3]。1.2TRIZ理论的核心思想现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。①首先,具有客观的进化规律和进化模式,无论它是一个简单的产品还是一个复杂的技术系统,它们发展都是遵循着客观规律发展演而来的,是一个学习规律、掌握规律、应用规律的过程。②在进化过程中遇到的各种技术难题、冲突和各种矛盾在得到解决的过程是不断推动这种进化过程的动力。③技术系统最理想的发展状态应该是用最少的资源去实现尽量多的功能。1.3TRIZ理论的解题模式第一就是将整个系统中存在的所有问题最小化,基本原则是在整个系统能够实现它本身其必要功能的前提下,尽最大可能的不改变或减少改变系统本身;第二是定义整个系统本身所具有的技术矛盾,并为这些矛盾建立一个"问题模型";然后再进一步的分析该问题模型,而定义问题模型所包含的时间和空间,等系统中所包含的资源;在最后,定义系统的最终理想解决办法。

2TRIZ理论在分析化学教学中的应用

2.1运用TRIZ理论更新教学内容,培养学生的创新意识和创新思维为了适应当今社会的发展和需要,学院设计教学内容时,应当紧密地与自身专业相结合并且通过实际的例子让学生能够更深刻地理解分析化学的重要意义。而TRIZ理论,却将社会发展需求、学科前沿和传统的基础课程教学进行了有机的结合,更能适应新时期对人才培养的新要求。例如:在教学内容中增加与地方经济发展需求相关的分析测试方法,能够为当地培养适应地方经济建设发展的复合型人才。例如百色地区铝矿资源比较丰富,可在分析化学教学课程中增加铝矿分析的相关内容;还应该及时将分析化学领域的新方法、新技术和最新研究进展等内容引入到相应的课程教学中。2.2运用TRIZ理论改革教学方法,调动学生学习的主动性和积极性在分析化学课程教学中,通过TRIZ理论改革教学方法和教学手段,通过调动学生学习的主动性和积极性,进一步培养学生的创新能力。例如在多媒体教学中以其直观的效果特征以及边演示边讲解的启发式教学方法,同时结合与学生之间的互动,就可以很大程度上提高学生上课的趣味性与启发性,使教学内容更加的直观化、动态化,而且以上各种方法相结合,给分析化学教学环节提供了丰富的视听环境、互动参与,同时使学生在有限的课堂时间内获得大量的信息,缩短了教学时间,扩大了教学规模[4]。另外采用现代化的多媒体教学设备(如教学音频和录像)与传统的板书相结合进行教学,不仅使学生学习了仪器原理,更使学生可以直观的了解仪器内部结构等信息,能够极大地调动学生的学习兴趣,提高学习效率[5]。当前社会形势下,教学中通过网络学习也是是信息传播的重要途径之一,如果能够将网络技术和网络资源融入到教学过程中,则可以在很大程度上提升教学的质量。学院可以利用网络媒体这一形式,设立教学网站,并将与分析化学课程相关有关的知识展示在网站上,从而构建成一个学习的平台,这样创新网络平台的构建便又是是学生获取知识的另一重要渠道。能够让学生通过网络来学习、来进一步的完善巩固学习到的分析化学知识,并鼓励学生在网络中展开讨论,让教师也参与其中与学生进行交流和互动,为学生提供及时、便捷的交流和指导,使之成为一个全面多元的学习平台。2.3运用TRIZ理论构建全新成绩评价方式,培养学生的创造性思维目前在学院的分析化学考试中普遍存在着考试形式单一,客观性试题比例大的现象,考试内容大多局限于教材中的基本知识和基本技能,相对缺乏对学生知识应用、学习能力与科学素质的综合考察,不利于学生整体综合分析学习能力的培养和改革创新精神的形成。应运用TRIZ理论,进一步的改变分析化学课程成绩的评价方式,构建全新的成绩评价方式就成了学院当前的重点研究对象[6]。因此,我们应采取"课堂作业、课程论文、课堂讨论和闭卷考试(基础理论方法、综合能力考察闭卷)"相结合的方法来综合评价学生的成绩,同时应关注学生分析和解决问题的能力,力求学习效果的评价更合理,更有利于学生将学习的重点放在培养创造性思维上。

3结论

综上所述,我们将TRIZ理论应用在分析化学课程教学中。从分析化学的教学内容、教学方法、成绩评价方式等方面,全方位的论述了分析化学教学改革的思路,有助于打破原有的教学模式,系统分析和解决问题,并且能在很大程度上提升学生的创新意识。基于TRIZ理论的课题教学改革,能使学生在课程学习中发挥主导作用,培养学生的创新意识和创新思维,调动学生学习的主动性和积极性,培养学生的创造性思维。

作者:张金磊 谢瑞刚 隆金桥 单位:百色学院

参考文献

[1]武汉大学.分析化学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]黄昊文.分析化学课程教学改革与实践探析[J].当代教育理论与实践,2011,3(3):42-44.

[3]张锦荣,黄健求.浅谈TRIZ理论在高校教学中的应用[J].创新,2009(7):43-44.

[4]孙旭.对现代多媒体教学的几点看法[J].商场现代化,2005(09X):261.

[5]张晓娟,黎永秀,王胜碧.分析化学教学改革初探[J].安顺学院学报,2011,13(2):88-90.

[6]袁天义.TRIZ创新理论在分析化学教学实训中的应用[J].河南科技,2014(11):241-242.

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