基于TRIZ理论高等数学教学改革分析

2020-09-14 12:03:33 神州·上旬刊 2020年9期

摘要:TRIZ理论是一种能够提高人们创造力,引导其不断创新的理论。通过利用TRIZ理论对高等数学教学改革进行探索,可以有效调动学生学习兴趣,激发探索欲望,进而提升其数学学习能力,并达到良好的教学效果。

关键词:TRIZ理论;高等数学;教学改革

引言:

TRIZ理论作为一种系统化创新方法,主要用以指导人们发明创造、解决工程难题,在运用过程中,能够帮助开发并发掘人们潜在创新能力。高等教育肩负重任,对我国人才培养具有重要意义,教育改革强调培养学生的创新思维,TRIZ理论可充分满足现代社会对高等数学教育改革的需求。

1. TRIZ理论对于高等数学教学改革的重要意义

目前各大高校提倡创新教育,形成了科学的教育理念,为保证创新教育落到实处,需要经过科学分析,提出具有强可操作性以及实效性的解决对策,将创新真正融入日常教学中,成为内在的意识形态。TRIZ理论是认识和推动人类创新活动的一个突破性成果[1]。采用大量工程应用以及自然科学的效应知识和原理,以哲学思想为指导,以技术系统进化规律为基础,以专利分析为来源,以系统科学为支撑,研究多种技术矛盾与物理矛盾有关创新的原理和法则。其思维方法与问题分析方法具有强可操作性,通过应用,可以帮助打破人们思维惯性,进而解放思维,转换视角,深入探索问题本质,以避免发生盲目技术创新或无绪情况。TRIZ理论用于高等数学教学,可激发学生创新能力,科学管理教育矛盾,充分发挥学生自主学习能力,培养其形成良好的创新思维能力。

2.基于TRIZ理論高等数学教学改革探索

创新是TRIZ理论的核心,其在高等数学教学中的应用,应始终遵循创新性原则,用以转变传统教学模式,改进传统教学方法,在课堂教学中增添创新元素,重视学生学习中的主体地位,培养其主观能动性以及创新能力。

2.1有机分解高等数学知识点

TRIZ理论包括多种原理,以分割原理和组合原理为例,分别是指将物体分割为单独部分,以及组合成有机部分。高等数学在学习过程中,相较于中等数学,知识点数量与难度均有大幅提升,可概括为“多而繁,深而难”。教师在教学时需要有意识的对所学知识点实行区分教学,一定程度上可减轻学生学习难度。此时结合TRIZ理论中的分割原理与者原理,可以达到更好效果。教师可将高等数学中知识点学习与中等数学内容关联知识点有机结合,由浅入深开展教学。如,某高校教师基于TRIZ理论,教学时按照集合、函数、极限、导数、积分的过程引导学生复习旧知识,理解新知识。教学中发现,此种教学方法下,学生能够完成从一知半解到融会贯通的转变,达到预期教学效果。学生可重拾对高等数学学习的信心,有利于将新知识内化,并形成系统,提高认知能力与思维能力。对于教师教学而言,教学效果与效率显著提升。

2.2深入挖掘学生创新性思维

高等数学学科是各高校必修课程,开设的目的是希望学生通过学习,能够掌握解决现实生活中问题的新方法、新思路。因此,高等数学的学习应具备一定灵活性,即解决问题的方法不能局限于单一思路,而是运用创新思维多角度解决。教师在高等数学教学中,应重视发掘学生多样化思维以及创新型思维,培养其科学探索精神。传统教学过于强调理论知识的学习,枯燥难懂,学生易产生排斥心理,学习难度增加。教师通常根据自己多年来教学经验,将总结出的解题经验和学习方法强加给学生,忽视学生个体差异性,限制其思考和探索能力,由此导致培养的学生因缺乏自主探索能力和创新能力,往往遇到变式问题时,缺乏举一反三的能力,不符合现代社会对人才的要求。

因此,有必要对传统教学进行改革。基于TRIZ理论,运用问题教学法,以问题探究为核心开展教学,通过教师的引导,组织开展小组探究教学。学生可以主动参与到对数学问题思考与探索的过程中,激发其探索兴趣,达到更好的学习效果,多方面培养学习能力。需要教师科学安排问题引入、探讨与解决的时机,合理掌握问题探索的难度,以符合学生认知能力,充分发挥问题教学法的作用。在此过程中,教师角色较之传统教学发生转变,是知识的传授者,更是学生学习的组织者、引导者,也由此对教师能力提出更高要求,即教师不仅需要具备良好的专业能力,其创新思维也需要达到一定高度,授课时能紧密结合学生专业发展需求以及时代发展。

2.3重视课堂及课后学习情况

基于TRIZ理论,其动态特性原理是指物体可以自动调节,并在各动作、阶段达到最佳性能[2]。高校学生学习高等数学难度较大,为达到更好的学习效果,有必要通过科学手段培养学生形成良好的学习习惯,作为后续学习的基础。运用动态特性原理,教师需要在课堂上注意观察学生学习状态,根据反映情况,适时插入与教学内容相关的趣味故事、数学史等内容,吸引学生课堂注意力。如,某高校教师在教授微积分课程时,适当引入牛顿莱布尼茨微积分归属之争的故事等。同时,为学生布置符合学习能力的习题,掌握学生课后练习效果,利于教师优化教学计划。值得注意的是,采用大班教学形式,教师难以对学生课堂表现面面俱到,建议开设TRIZ相关课程时,采用小班制,以增加学生与教师课堂的互动,更好结合学生情况,针对性教学,有效培养学生创新思维与能力。

结论:

高等数学是高等教育的重要组成部分。TRIZ理论在高等数学教学中的应用,不仅能够调动学生学习兴趣,培养其创新性思维,还可以为其他专业课程的学习奠定坚实基础,促进学生综合发展。

参考文献:

[1]李世巍.基于TRIZ理论的高等数学课程教学效果提升研究[J].教育现代化,2019,6(93):147-148.

[2]李清.基于TRIZ理论的高等数学“一课一问”教学设计[J].佳木斯职业学院学报,2019(11):88+90.

作者简介:郭淑芬(1972.7-)女,籍贯:黑龙江省海伦市,职称:高级讲师,研究方向:非自伴算子代数、算子代数与矩阵代数等。