基于TRIZ方法原理對物理化學實訓模式的創新探索

田苗

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?以TRIZ創新方法原理突破物理化學實訓教學傳統教學的一些問題，通過教學案例說明如何將TRIZ創新方法應用其中，以提高師生在正常實訓教學環節中的效率，更重要的是鍛煉學生的自主創造力，激發學生親自參與動手的主動性。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?TRIZ創新原理;物理化學實驗技術;教學模式

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）26-0274-02

21世紀是科技創新發展的時代，需要源源不斷的科技創新元素支撐現代化的發展。高職院校是培養創新型技術人才的搖籃，也是建設創新型國家不可缺少的后備力量。而實訓技術課程作為高職院校課程體系下的重要組成部分之一，是培養學生的創新能力和技術操作能力的關鍵過程。因此，在新時代和新社會所需的人才培養模式及課程體系改革的要求下，對實訓課程教導理念模式的探索尤為關鍵。

目前在高校中創新方法的研究有較多模式，其中TRIZ理論的研究作為主導方法，推動課程創新在實際中的應用。如以物理化學實驗技術為例，在此教學環節中引入TRIZ理論創新方法，探索出真正適用于高職學生的實訓技術課程等。

一、TRIZ理論的核心內容

TRIZ是一種幫助我們解決問題時可提供的方法和理論，它是由蘇聯發明家阿奇舒勒提出的。在1946—1985年中，阿奇舒勒及其研究團隊分析了世界近250萬份高水平的發明專利，總結出各種技術發展進化遵循的規律模式，建立了一個解決技術難題、實現創新開發的各種方法、算法組成的綜合理論體系。

TRIZ不僅僅是一種純粹的創新理論，它所提供的40條發明原理可以幫助人們形成一種比較系統的、流程化的創新設計思維模式，有助于人們在從事的事情中找到創新的方法[1]。

二、傳統物理化學實訓教學存在的問題

物理化學實驗技術在基礎課與專業課之間起著承前啟后的橋梁作用，是高職化工類專業的必修課。本門課程的目標是使學生在學習基礎的課程知識和實驗技能時，進一步學習有關化學變化和化學變化相關聯的物理變化的各種基礎原理和共同規律。傳統的物理化學實驗技術教學中都是由教師制訂實訓內容，再由教師進行講解，操作演示，一個步驟一個步驟地帶領學生完成實訓內容，最后每個學生上交一份報告結果。這樣的實訓教學依附于理論課，缺少橫向綜合，往往造成低水平的重復，學生不能將大量有關知識和技能融會貫通，缺乏各種實驗方法和技術的綜合應用能力。科學發展的新技術、新成就難以反映到實驗教學中[2]。這種教學方式并沒有體現出學生的主動參與性，也對培養學生的自主創造性和分析解決問題的能力沒有達到好的效果。

三、TRIZ理論引入對教學模式的創新探索

（一）TRIZ理論對實訓課程開展模式的創新

物理化學實驗的設計性和實踐性較強，依據TRIZ理論，將傳統的基礎物理化學實驗課程、專業實驗課程體系進行整合與優化，既體現出了現代教育的理念，又體現出了時代的要求，保持先進性，及時反應和吸收本學科領域的最新研究成果。積極整合優秀教學資源，體現新時期對人才培養提出的新要求，根據相關實驗內容和實驗測試方法的不同進行創新和發展研究，把相關內容實驗貫穿起來，進行篩選、合并和補充[3]。比如液體飽和蒸氣壓的測定實驗中，有動態測定和靜態測定兩種方法，用同一種物質進行測量，如果是以前的實驗會由教師選定用一種方法進行，而利用了TRIZ理論的對比方法，讓學生自由選擇其中一種方法，并自主學習實驗原理，利用實訓室現有的儀器和設備設計實驗步驟，通過數據的獲得和測算得出結果，最后，由教師給出被測物質在某外壓下的飽和蒸汽壓，讓兩種不同實驗方法的實驗組通過實驗結果進行方法對比討論，各自分析動態法和靜態法測定飽和蒸汽壓的特點和優缺性。這樣的實訓教學不僅調動了學生探索的主動性和積極性，還讓學生對自己要做的實驗內容領會得更加透徹，學習了如何自己計劃實踐過程推測出理論的正確性，既培養了學生的創新能力，也提高了學生分析解決問題的能力。

（二）TRIZ理論應用于實訓設計環節中有利于團隊的組合

在教學過程中，強化綜合性和設計性實驗的開設，對培養學生的創新能力同樣會產生極大的促進作用，以TRIZ理論為基礎形成綜合性極強的實驗模式，通過興趣組合和團隊合作及啟發等多種方式，對當前所使用的實驗模式形成創新性解決問題的方案，最終實現學生創新能力的提升[4]。再比如，有關二元液系氣液沸點—組成圖的繪制實驗在物理化學實訓中屬于一個綜合性較強的實驗，在實驗中既有對沸點測定的需要，還要利用到光學儀器阿貝折光儀的使用，所以學生對前面的實驗丙酮—二氯乙烷雙液系的折光曲線實驗進行了重新整合，設計出同樣是熟練使用阿貝折光儀的實驗，用雙液系乙醇—環己烷來替換丙酮—二氯乙烷，直接使用阿貝折光儀測定該雙液系折光率和組成的關系。在整個實施過程中，將分組進行。單數組來測折光曲線，雙數組主要測定雙液系的沸點和從餾出液和餾余液的折光率。通過單數組提供的折光曲線，找出雙液系餾出液和餾余液在曲線圖上各自的組成，兩組共同繪制出沸點—組成圖，通過畫圖驗證結果，并找出恒沸物的組成。這樣讓學生自主整合實驗內容，即節省了實訓的實踐，將不必要的重復實驗刪掉，也為學生自主設計其他綜合性實訓項目提供了操作基礎，讓每一位學生更有信心參與到實驗中。

（三）TRIZ創新理論于課后評價方式的應用

以往的實訓成績是由任課教師一人根據學生實訓操作情況來判斷的，大致的部分由學生考勤、操作技能熟練程度、實驗結果情況、總結報告這四部分組成，TRIZ理論的引入隨著物理化學實訓教學過程的改變，實訓成績評價內容和評價方式也需做出調整。首先實訓成績不再由教師一人給出，而是由學生自評、各組互評、教師評分三各部分構成。評價的內容包括實訓方案的科學性、可行性和創新性;實驗操作技能的熟練程度;實驗數據的記錄與處理;實驗報告的完成;實驗素養（有無遲到早退、對實驗儀器愛護、無故意損壞玻璃儀器行為、遵守實驗室規則等）。比如實訓方案的設計評價標準：講解思路清晰，簡明扼要說明實驗原理，實訓方案完整可行，具有一定的創新性，語言表達流利，得10分;講解思路清晰，簡明扼要說明實驗原理，實訓方案完整可行，語言表達準確流利，得9分;講解思路清晰，能說明實驗原理，實訓步驟完整可行，講解流暢得8分;能基本說明實驗原理，實訓步驟可行，得7分等。新的評價內容和評價方式除了強調培養學生的物理化學實驗操作技能外，更強調了學生運用TRIZ創新理論分析解決實際問題的能力，提高了對學生創新能力的要求[5]。

四、結語

實訓課程的教學方法是一個長期探索的過程，而物理化學實驗技術基于TRIZ原理方法的探索是一種教學模式的創新。通過TRIZ理念可大大提升學生在實訓教學中的參與性。打破原有課堂的思維定式，激發教師和學生共同的創新思維;且對創新性問題和矛盾提供更合理的解決方案。因此是一種可行的探索方法，此種探索也可以延伸到其他實訓類課程，讓各類實訓課的效率得以提高。

參考文獻：

[1]張金磊，謝瑞剛，隆金橋.TRIZ理論在分析化學教學改革中的應用[J].山東化工，2017（46）：136-137.

[2]朱團，陳麗華，郭雙林.TRIZ理論在培養大學生創新創業能力中的應用[J].科技資訊，2013（35）：178.

[3]朱團，車文實，陳麗華，等.TRIZ理論在高校化學實驗創新平臺體系中的應用[J].中國市場，2015，20（835）：222-223.

[4]陳沛富.基于TRIZ理論的大學生創新創業教育研究[J].重慶航天職業技術學院學報，2010（9）：40-42.

[5]陳志斌.TRIZ創新理論在有機化學實訓教學中的應用初探[J].長春教育學院學報，2013，18（29）：136.

[6]魏文娟，畢克新.TRIZ理論方法論的哲學解析[J].前沿，2011（8）：47-50.

[7]朱團，車文實，陳麗華，等.TRIZ理論在高校化學實驗創新平臺體系中的應用[J].中國市場，2015（20）：222-223.

編輯 司 楠