TRIZ創新理論在材料與冶金學科中的應用

徐振 李勝利 龐啟航 李雪 滕瑩雪 李志輝 郭菁

【摘 要】教育體制的不斷改革背景下，我國的高等教育中，材料與冶金學科的教育教學活動作為一個傳統的優勢學科，迎來了新的機遇和挑戰。在材料與冶金學科的教學中，應用TRIZ創新理論，能夠發揮出深刻的應用價值，推進課堂教學的改革和創新進程，提高教學水平。本文對TRIZ創新理論在材料與冶金學科教學中的應用優勢進行了探討，分析了TRIZ創新理論在材料與冶金學科教學中的具體應用。

【關鍵詞】TRIZ;創新理論;材料與冶金;學科;應用

前言：

材料與冶金學科在我國高等教育領域內是起步早、發展時間長的一門優勢學科，是培養復合型人才的重要陣地，在我國的現代化建設中輸送源源不斷的專業型人才。學習過程中主要是在化學、物理、數學等原理基礎之上，結合實際的工程經驗，達到學習目標，學習難度較大。近些年來TRIZ創新理論的應用下，材料與冶金學科的教學活動改變了原有的教學模式，優化教學方法，發揮了TRIZ創新理論的優勢作用，在點、線、面的理論下，提高了人才培養的效率。

一、TRIZ創新理論在材料與冶金學科教學中的應用優勢分析

TRIZ已經經歷了幾十年的發展時期，由TRIZ創新理論申請到了大量專利，將TRIZ創新理論應用到材料與冶金學科的教學活動中，能夠結合具體的知識應用案例，講授專業知識，提高教學效果，在真實的情境知識和案例講解中，學生的學習熱情被激發，教師的引導下加入到了課題組，在教師的指導和引導下，學生們申請專利，相互溝通和交流，營造良好的學習氛圍和發展環境，提高科研產出價值。TRIZ理論具有較強的邏輯性思維，能夠幫助學生降低對知識點的理解難度，內化知識、消化知識，特別是材料與冶金專業的教學中，知識點繁多復雜，理解難度大，在講解理論知識的過程中，運用思維導圖法能夠取得理想的教學目標，若是更進一步的分解知識點，則難以利用思維導圖教學方法完成教育目標。引進TRIZ創新理論和邏輯思維方法，能夠結合知識點的來源、知識點構成以及有效的學習方法，使學生理解知識、內化知識。TRIZ創新理論具有較強的互動性，能夠拉近師生之間的距離，增進師生之間的緊密關聯，給予學生更多的動手動腦鍛煉機會，在活躍的TRIZ案例式課堂教學中，由教師引導、解釋、啟發，輕松的師生交流中提高學生的學習積極性[1]。

二、TRIZ創新理論在材料與冶金學科教學中的具體應用

（一）優化TRIZ創新理論設計

材料與冶金學科的日常課堂教學活動中，為了啟發學生，激活學生對科學問題的自主思考，需要圍繞著某一個知識點，激活學生的發散性思維，利用創新理論，其中可以劃分出多個不同的模塊，使某個靈感點對應到模塊中進行探究，獲取新的科學發現，有效激活了學生的動腦動手意識。在模仿操作中，激活學生的創新性思維，使學生能夠積極主動的加入到后續的驗證、探討、實踐活動中，致力于將想法轉換為實際行動，提高教學產出的價值，在創新思維靈感點的基礎之上，優化提案創新理論設計，強化學生的發散性思維能力。

（二）圍繞若干條學習主線展開教學活動

TRIZ創新理論下，材料與冶金學科的教學活動中要構建其混合教學模式，優化教學模式的設計有效性，圍繞著若干條學習主線，全過程貫穿TRIZ混合教學理念。落實到專業的材料與冶金學科教學活動中，教師要改變以一條教學主線為主的模式，調動起學生的學習積極性和創新意識，向學生分配合理的學習任務，由幾個同學劃分為不同的學習訓練小組，每個學習小組在學習主線的引導下，展開探究活動不同，學習小組的學習任務是各有不同的。但是每個小組之間又體現了緊密的關聯，在互相的激勵、互助、競爭中，學生的學習積極性被激活，參與到學習小組的訓練中來，提高學習效果，增強學習反饋，增加師生和生生之間的交流，在若干條學習主線的貫穿下，每個學習小組的學生都能夠有所收獲[2]。

（三）擴展學生知識面

學生是學習活動中的主體，TRIZ創新理論下材料與冶金學科的教學同樣要將學生作為課堂上的主體，分析學生的學習特點，擴展學生知識面，提高綜合性創新設計的有效性。學生的學習能力、學習進度、學習特點等各有不同，教師可以通過分層次的教學設計，優化整體的教學效果。以學習基礎差的學生為例，教師可以在課前為此類學生布置準備練習的任務，使學生能夠提前做好前期準備，在課堂上跟上學習進度。而學習能力強、學習態度熱情的學生，則可以進行知識擴展，在課后由教師布置一定難度的擴展題目和任務，或是結合科研課題等輔導和培訓有意愿的學生。在多樣化的創新設計和引導中，使學生們能夠有所收獲，體會學習的樂趣，參與到創新創業項目，或是挑戰杯等國際國內比賽實踐中來，擴展知識面，積累閱歷。

（四）強調審視和反饋

審視和反饋是TRIZ創新理論在材料與冶金學科教學中關鍵環節，在課堂教學中融入TRIZ創新理論，取得了顯著的教學成效，在經驗總結和實踐探索中，應不斷的進行對應用和實踐效果的審視、反饋，靈活使用TRIZ創新理論。結合到具體的教學情境中，重視教學產出的總結、反饋與分析，提高對TRIZ創新理論的應用有效性和掌握程度。掌控課堂教學的進度、目標、內容等，做好對學生的后續扶持工作，在審視和反饋中優化教學效果[3]。

結論：

綜上所述，高校是培養人才的關鍵載體，材料與冶金學科的教學中應用TRIZ創新理論仍舊還要進行不斷的探究和實踐。在教學活動中，教師要落實自身的職能作用，通過不斷地總結、思考，優化教學方法，提高TRIZ創新理論的應用效果，真正為學生未來的成才與發展打下堅實的基礎。不斷提高教學水平，向社會發展提供充足的人才支持。

參考文獻：

[1]焦連志.基于TRIZ理論的新工科大學生創新型人才培養[J].創新，2021，15（01）：107-116.

[2]胡智強，王騫.TRIZ創新方法在化工行業中的應用[J].內蒙古石油化工，2020，46（12）：5-8.

[3]龐啟航，李維娟，等.TRIZ創新理論在材料冶金學科教學中的應用研究[J].農業技術與裝備，2020（02）：142-143.

基金項目：

國家自然科學基金（52074149，U1860112）;遼寧科技大學教學改革研究項目（XJGTD202003，XJGGW202002）;遼寧科技大學研究生教育改革研究與實踐項目（2020YJSCX02）;遼寧科技大學研究生課程思政示范課程建設項目（2020YJSCX18）

作者簡介：

徐振（1987-），男（漢族），遼寧鞍山人，碩士，任職于遼寧科技大學 講師，研究方向：金屬材料加工。

（作者單位：遼寧科技大學 材料與冶金學院）