基于TRIZ理論高等數學教學改革分析

摘要：TRIZ理論是一種能夠提高人們創造力，引導其不斷創新的理論。通過利用TRIZ理論對高等數學教學改革進行探索，可以有效調動學生學習興趣，激發探索欲望，進而提升其數學學習能力，并達到良好的教學效果。

關鍵詞：TRIZ理論;高等數學;教學改革

引言：

TRIZ理論作為一種系統化創新方法，主要用以指導人們發明創造、解決工程難題，在運用過程中，能夠幫助開發并發掘人們潛在創新能力。高等教育肩負重任，對我國人才培養具有重要意義，教育改革強調培養學生的創新思維，TRIZ理論可充分滿足現代社會對高等數學教育改革的需求。

1. TRIZ理論對于高等數學教學改革的重要意義

目前各大高校提倡創新教育，形成了科學的教育理念，為保證創新教育落到實處，需要經過科學分析，提出具有強可操作性以及實效性的解決對策，將創新真正融入日常教學中，成為內在的意識形態。TRIZ理論是認識和推動人類創新活動的一個突破性成果[1]。采用大量工程應用以及自然科學的效應知識和原理，以哲學思想為指導，以技術系統進化規律為基礎，以專利分析為來源，以系統科學為支撐，研究多種技術矛盾與物理矛盾有關創新的原理和法則。其思維方法與問題分析方法具有強可操作性，通過應用，可以幫助打破人們思維慣性，進而解放思維，轉換視角，深入探索問題本質，以避免發生盲目技術創新或無緒情況。TRIZ理論用于高等數學教學，可激發學生創新能力，科學管理教育矛盾，充分發揮學生自主學習能力，培養其形成良好的創新思維能力。

2.基于TRIZ理論高等數學教學改革探索

創新是TRIZ理論的核心，其在高等數學教學中的應用，應始終遵循創新性原則，用以轉變傳統教學模式，改進傳統教學方法，在課堂教學中增添創新元素，重視學生學習中的主體地位，培養其主觀能動性以及創新能力。

2.1有機分解高等數學知識點

TRIZ理論包括多種原理，以分割原理和組合原理為例，分別是指將物體分割為單獨部分，以及組合成有機部分。高等數學在學習過程中，相較于中等數學，知識點數量與難度均有大幅提升，可概括為“多而繁，深而難”。教師在教學時需要有意識的對所學知識點實行區分教學，一定程度上可減輕學生學習難度。此時結合TRIZ理論中的分割原理與者原理，可以達到更好效果。教師可將高等數學中知識點學習與中等數學內容關聯知識點有機結合，由淺入深開展教學。如，某高校教師基于TRIZ理論，教學時按照集合、函數、極限、導數、積分的過程引導學生復習舊知識，理解新知識。教學中發現，此種教學方法下，學生能夠完成從一知半解到融會貫通的轉變，達到預期教學效果。學生可重拾對高等數學學習的信心，有利于將新知識內化，并形成系統，提高認知能力與思維能力。對于教師教學而言，教學效果與效率顯著提升。

2.2深入挖掘學生創新性思維

高等數學學科是各高校必修課程，開設的目的是希望學生通過學習，能夠掌握解決現實生活中問題的新方法、新思路。因此，高等數學的學習應具備一定靈活性，即解決問題的方法不能局限于單一思路，而是運用創新思維多角度解決。教師在高等數學教學中，應重視發掘學生多樣化思維以及創新型思維，培養其科學探索精神。傳統教學過于強調理論知識的學習，枯燥難懂，學生易產生排斥心理，學習難度增加。教師通常根據自己多年來教學經驗，將總結出的解題經驗和學習方法強加給學生，忽視學生個體差異性，限制其思考和探索能力，由此導致培養的學生因缺乏自主探索能力和創新能力，往往遇到變式問題時，缺乏舉一反三的能力，不符合現代社會對人才的要求。

因此，有必要對傳統教學進行改革。基于TRIZ理論，運用問題教學法，以問題探究為核心開展教學，通過教師的引導，組織開展小組探究教學。學生可以主動參與到對數學問題思考與探索的過程中，激發其探索興趣，達到更好的學習效果，多方面培養學習能力。需要教師科學安排問題引入、探討與解決的時機，合理掌握問題探索的難度，以符合學生認知能力，充分發揮問題教學法的作用。在此過程中，教師角色較之傳統教學發生轉變，是知識的傳授者，更是學生學習的組織者、引導者，也由此對教師能力提出更高要求，即教師不僅需要具備良好的專業能力，其創新思維也需要達到一定高度，授課時能緊密結合學生專業發展需求以及時代發展。

2.3重視課堂及課后學習情況

基于TRIZ理論，其動態特性原理是指物體可以自動調節，并在各動作、階段達到最佳性能[2]。高校學生學習高等數學難度較大，為達到更好的學習效果，有必要通過科學手段培養學生形成良好的學習習慣，作為后續學習的基礎。運用動態特性原理，教師需要在課堂上注意觀察學生學習狀態，根據反映情況，適時插入與教學內容相關的趣味故事、數學史等內容，吸引學生課堂注意力。如，某高校教師在教授微積分課程時，適當引入牛頓萊布尼茨微積分歸屬之爭的故事等。同時，為學生布置符合學習能力的習題，掌握學生課后練習效果，利于教師優化教學計劃。值得注意的是，采用大班教學形式，教師難以對學生課堂表現面面俱到，建議開設TRIZ相關課程時，采用小班制，以增加學生與教師課堂的互動，更好結合學生情況，針對性教學，有效培養學生創新思維與能力。

結論：

高等數學是高等教育的重要組成部分。TRIZ理論在高等數學教學中的應用，不僅能夠調動學生學習興趣，培養其創新性思維，還可以為其他專業課程的學習奠定堅實基礎，促進學生綜合發展。

參考文獻：

[1]李世巍.基于TRIZ理論的高等數學課程教學效果提升研究[J].教育現代化，2019，6（93）：147-148.

[2]李清.基于TRIZ理論的高等數學“一課一問”教學設計[J].佳木斯職業學院學報，2019（11）：88+90.

作者簡介：郭淑芬（1972.7-）女，籍貫：黑龍江省海倫市，職稱：高級講師，研究方向：非自伴算子代數、算子代數與矩陣代數等。