基于TRIZ理論高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革分析

摘要：TRIZ理論是一種能夠提高人們創(chuàng)造力，引導(dǎo)其不斷創(chuàng)新的理論。通過利用TRIZ理論對高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探索，可以有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)探索欲望，進(jìn)而提升其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，并達(dá)到良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論;高等數(shù)學(xué);教學(xué)改革

引言：

TRIZ理論作為一種系統(tǒng)化創(chuàng)新方法，主要用以指導(dǎo)人們發(fā)明創(chuàng)造、解決工程難題，在運用過程中，能夠幫助開發(fā)并發(fā)掘人們潛在創(chuàng)新能力。高等教育肩負(fù)重任，對我國人才培養(yǎng)具有重要意義，教育改革強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，TRIZ理論可充分滿足現(xiàn)代社會對高等數(shù)學(xué)教育改革的需求。

1. TRIZ理論對于高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重要意義

目前各大高校提倡創(chuàng)新教育，形成了科學(xué)的教育理念，為保證創(chuàng)新教育落到實處，需要經(jīng)過科學(xué)分析，提出具有強(qiáng)可操作性以及實效性的解決對策，將創(chuàng)新真正融入日常教學(xué)中，成為內(nèi)在的意識形態(tài)。TRIZ理論是認(rèn)識和推動人類創(chuàng)新活動的一個突破性成果[1]。采用大量工程應(yīng)用以及自然科學(xué)的效應(yīng)知識和原理，以哲學(xué)思想為指導(dǎo)，以技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律為基礎(chǔ)，以專利分析為來源，以系統(tǒng)科學(xué)為支撐，研究多種技術(shù)矛盾與物理矛盾有關(guān)創(chuàng)新的原理和法則。其思維方法與問題分析方法具有強(qiáng)可操作性，通過應(yīng)用，可以幫助打破人們思維慣性，進(jìn)而解放思維，轉(zhuǎn)換視角，深入探索問題本質(zhì)，以避免發(fā)生盲目技術(shù)創(chuàng)新或無緒情況。TRIZ理論用于高等數(shù)學(xué)教學(xué)，可激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，科學(xué)管理教育矛盾，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)其形成良好的創(chuàng)新思維能力。

2.基于TRIZ理論高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索

創(chuàng)新是TRIZ理論的核心，其在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，應(yīng)始終遵循創(chuàng)新性原則，用以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法，在課堂教學(xué)中增添創(chuàng)新元素，重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的主體地位，培養(yǎng)其主觀能動性以及創(chuàng)新能力。

2.1有機(jī)分解高等數(shù)學(xué)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(jī)部分。高等數(shù)學(xué)在學(xué)習(xí)過程中，相較于中等數(shù)學(xué)，知識點數(shù)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(xué)時需要有意識的對所學(xué)知識點實行區(qū)分教學(xué)，一定程度上可減輕學(xué)生學(xué)習(xí)難度。此時結(jié)合TRIZ理論中的分割原理與者原理，可以達(dá)到更好效果。教師可將高等數(shù)學(xué)中知識點學(xué)習(xí)與中等數(shù)學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)知識點有機(jī)結(jié)合，由淺入深開展教學(xué)。如，某高校教師基于TRIZ理論，教學(xué)時按照集合、函數(shù)、極限、導(dǎo)數(shù)、積分的過程引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識，理解新知識。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，此種教學(xué)方法下，學(xué)生能夠完成從一知半解到融會貫通的轉(zhuǎn)變，達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。學(xué)生可重拾對高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心，有利于將新知識內(nèi)化，并形成系統(tǒng)，提高認(rèn)知能力與思維能力。對于教師教學(xué)而言，教學(xué)效果與效率顯著提升。

2.2深入挖掘?qū)W生創(chuàng)新性思維

高等數(shù)學(xué)學(xué)科是各高校必修課程，開設(shè)的目的是希望學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠掌握解決現(xiàn)實生活中問題的新方法、新思路。因此，高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)應(yīng)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(chuàng)新思維多角度解決。教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，應(yīng)重視發(fā)掘?qū)W生多樣化思維以及創(chuàng)新型思維，培養(yǎng)其科學(xué)探索精神。傳統(tǒng)教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)理論知識的學(xué)習(xí)，枯燥難懂，學(xué)生易產(chǎn)生排斥心理，學(xué)習(xí)難度增加。教師通常根據(jù)自己多年來教學(xué)經(jīng)驗，將總結(jié)出的解題經(jīng)驗和學(xué)習(xí)方法強(qiáng)加給學(xué)生，忽視學(xué)生個體差異性，限制其思考和探索能力，由此導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生因缺乏自主探索能力和創(chuàng)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(xiàn)代社會對人才的要求。

因此，有必要對傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行改革。基于TRIZ理論，運用問題教學(xué)法，以問題探究為核心開展教學(xué)，通過教師的引導(dǎo)，組織開展小組探究教學(xué)。學(xué)生可以主動參與到對數(shù)學(xué)問題思考與探索的過程中，激發(fā)其探索興趣，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，多方面培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。需要教師科學(xué)安排問題引入、探討與解決的時機(jī)，合理掌握問題探索的難度，以符合學(xué)生認(rèn)知能力，充分發(fā)揮問題教學(xué)法的作用。在此過程中，教師角色較之傳統(tǒng)教學(xué)發(fā)生轉(zhuǎn)變，是知識的傳授者，更是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)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(yè)能力，其創(chuàng)新思維也需要達(dá)到一定高度，授課時能緊密結(jié)合學(xué)生專業(yè)發(fā)展需求以及時代發(fā)展。

2.3重視課堂及課后學(xué)習(xí)情況

基于TRIZ理論，其動態(tài)特性原理是指物體可以自動調(diào)節(jié)，并在各動作、階段達(dá)到最佳性能[2]。高校學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)難度較大，為達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，有必要通過科學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，作為后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。運用動態(tài)特性原理，教師需要在課堂上注意觀察學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，根據(jù)反映情況，適時插入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的趣味故事、數(shù)學(xué)史等內(nèi)容，吸引學(xué)生課堂注意力。如，某高校教師在教授微積分課程時，適當(dāng)引入牛頓萊布尼茨微積分歸屬之爭的故事等。同時，為學(xué)生布置符合學(xué)習(xí)能力的習(xí)題，掌握學(xué)生課后練習(xí)效果，利于教師優(yōu)化教學(xué)計劃。值得注意的是，采用大班教學(xué)形式，教師難以對學(xué)生課堂表現(xiàn)面面俱到，建議開設(shè)TRIZ相關(guān)課程時，采用小班制，以增加學(xué)生與教師課堂的互動，更好結(jié)合學(xué)生情況，針對性教學(xué)，有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力。

結(jié)論：

高等數(shù)學(xué)是高等教育的重要組成部分。TRIZ理論在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新性思維，還可以為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]李清.基于TRIZ理論的高等數(shù)學(xué)“一課一問”教學(xué)設(shè)計[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)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(shù)、算子代數(shù)與矩陣代數(shù)等。