探討TRIZ理論指導下物理教學開展“創新創業”教育問題

摘要：在大學物理中將TRIZ理論下應用創新創業教育有著比較高的操作性[1]。在進行大學物理教學體制改革過程中采用TRIZ理論思維方式，進行創新創業教育，借助TRIZ理論中的40個發明原理與物理學之間的關系，從而使物理學相關的基礎知識得到有效的擴充以及延伸，金額日培養出學生的創新思維。

關鍵詞：TRIZ理論；物理教學；“創新創業”教育

一、TRIZ理論、物理與創新創業

我國國務院曾在2015年頒布了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（以下簡稱《意見》）[2]，在該《意見》中對當前高校關于創新創業教育的教學和考核方式提出了明確的要求，從而推動大學生的創新創業。在理工類學科中物理屬于一門重要的基礎類學科，要嚴格依照《意見》中的規定進行改革，加強教學模式的調整，從而建立一套和創新創業相適應的教學體系，確保在傳授給學生基礎物理知識的同時，也能增強學生的創新觀念，提出大學生的創業能力。

在該《意見》中明確寫到，當前加強大學生的創新創業教育以及成為了教育體制改革和發展所必需的途徑，從而有效的解決當前高校創新創業教育觀念落后和專業致使缺少關聯度等問題[3]。在自然科學和工程技術中物理屬于重要的基礎學科，大學物理具有較強的實踐性、前沿性以及探索性等，在大學生創新中發揮著基礎保障作用。所以，在當前的大學物理教學中提高學生的創新創業能力成為了刻不容緩的事情，但是由于缺失關鍵的創新理論支持，致使創新創業教育和物理教學難以實現有效的結合。

TRIZ理論中文全稱為發明問題解決理論[4]，該理論屬于前蘇聯國家機密，應用時間長達五十多年，在該理論中對前人的實踐進行了總結，囊括了創新問題所體現的內在規律，在指導創新教育中屬于重要的工具和理論。在該理論中主要包括創新思維方法與問題分析方法、技術系統進化法則、技術矛盾解決原理、創新問題標準解法、發明問題解決算法ARIZ和基于物理、化學、幾何學等工程學原理而構建的知識庫等內容。在TRIZ理論指導下開展物理創新創業教育具有極強的可操作性，是對大學物理創新的最新詮釋，通過采用STC算子、小人和金魚等方法能夠實現物理教學的模式和內容的創新。通過采用技術系統化原則、四十個發明原理和四個分離原理等能夠幫助全新構建具有創新的知識體系，從而培養學生的創新創業能力。

二、物理在TRIZ理論指導下“創新創業”教育的開展

物理學在創痛的教學模式中，由于受到各種教學條件和學時等因素的影響受到了極大的限制。早期物理學是以教師的講解為主，在教學課堂中教師發揮著主導作用，從而對學生的探索和獨立解決問題能力產生了極大的約束。在傳統物理教學中學生一直處于被動的地位，致使學生的創新意識和能力不能得到有效的培養。將TRIZ理論運用到物理教學中，有效的解決了學生創新思維被壓制的局面，致使一些傳統的教學方式被打破，教師將TRIZ創新理論和大學物理教學相結合，從而實現了對物理教學方式和內容的創新改革，在教學中發揮學生主體作用，培養學生的個性化思維，從而真正實現物理教學的創新創業教育。在TRIZ理論中所體現出來的最終理想解和物理學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學生創新能力的理論體系。

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，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出來的特點就是運動物體無論在任何一個點上都具有相同的瞬時速度和行動軌跡，其中屬于有用的部分就是空間位置質量，屬于無用的部分就是體積形狀，理想模型就是具有質點和空間位置的點；在氣體中所體現出來的特點就是大量分子做無規律的熱運動且分子間具有較大作用、距離，并呈現出易壓縮性，其中有用的部分就是分子無規律的熱運動、位置、質量和速度等，無用的部分就是分子本身的線度、分子間作用力和產生的碰撞能力損耗等，理想模型就是自由地、無規則運動的彈性質點的群。

在進行物理教學過程，通過理想化水平衡量公式的應用，能夠幫助學生在解決問題中掌握理想解方式，同時也能在傳授理論知識時，培養學生的創新意識和能力。在進行情境幻想分析教學方法時，可以通過將問題劃分成現實和虛擬兩種，從而實現尋找最佳解決問題的辦法。例如，將現實的部位設定為帶電導體，虛擬部分為電荷和電場分布不受外界影響。問題一：虛擬為什么不現實，因為帶電導體不是獨立的導體；問題二：虛擬在何種條件下能夠轉變成為現實，當四周有其他導體存在時必然會出現靜電感應；然后可以將其他導體、電介質和外部條件等設定為超系統，導體形狀、純度和間距等設定為子系統；最后根據上述可以制定出兩個方案，其中一種是導體球外部罩一導體球殼，利用靜電屏蔽原理，使導體球成為孤立導體；另外一種是兩平行放置的導體平板，平板導體的線度遠遠大于兩平板間距，故兩極板視為無限大平面，因而邊緣效應可以被忽略。通過上面的TRIZ理論應用案例分析，可以看出將其應用到物理教學中能夠保證在傳授理論知識的同時，在無形中對學生開展創新教育，從而培養學生的創新意識和能力。

在TRIZ理論中的四十個發明原理中包含了理學、醫學和文學等多個學科[7]。通過發明原理不僅能夠有效的解決難以解決的問題，同時也能使學生的創新思維得到增強。在培養學生創新思維和能力時，教師應將原來的教學內容進行擴展，增強基礎知識的擴充和延伸。

小結

總而言之，將TRIZ理論應用到物理教學中能夠實現思維模式和解決問題方式的創新，從而完成物理教學內容和方式的改革，增強學生的創新創業能力。

參考文獻：

[1]張秀平，成國力，劉平，等.TRIZ理論指導下物理教學開展“創新創業”教育問題探析[J].黑河學院學報，2016（8）：15-16.

[2]韓巍，王黎黎，齊元俊，等.基于TRIZ理論的大學生創新創業教育探索[J].科技展望，2017（11）.

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

[4]劉莉莉.基于TRIZ理論的大學生創新創業能力研究[J].學校黨建與思想教育，2017（14）：73-75.

[5]馬玉立.基于TRIZ理論下大學生創新創業的能力素質研究——以武昌理工學院為例[J].山西青年，2017（6）.

[6]張兆朋.TRIZl理論指導職校學生創新創業的研究[J].農業網絡信息，2016（10）：125-128.

[7]何玉林，姚年春，徐敏.TRIZ理論在高職院創新創業教育中的應用與實踐——以電氣自動化專業為例[J].職教通訊，2017（8）：56-58.

作者簡介：

楊晶（1983-12-30），學歷：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：山東協和學院endprint