TRIZ理论在有机化学实验创新教学中的应用研究

隆金桥 刘真珍 罗志荣 游歌云 范方方

摘 要：依据有机化学实验人才培养目标及课程内容体系改革的要求，结合传统有机化学实验教学体系中存在的问题，将TRIZ理论应用到有机化学实验创新教学体系中，运用TRIZ理论的发明原理来培养大学生的创新思维和创新能力，有力推进有机化学实验教学的改革创新，从而促进教学方法的转变， 提高有机化学实验教学水平。

关键词：TRIZ理论；有机化学实验；创新思维；创新能力

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）04-0034-02

Abstract： According to the requirement of the reform of the personnel training goal and the course content system of the organic chemistry experiment， combined with the problems existing in the traditional organic chemistry experiment teaching system， TRIZ theory is used to the innovation teaching system of organic chemistry experiment， to cultivate students innovative thinking and innovation ability. By using the theory of TRIZ， promoting the reform and innovation of the teaching of organic chemistry experiment， it is intended to promote the transformation of teaching methods and improve the teaching level of organic chemistry experiment.

Keywords： TRIZ theory； organic chemistry experiment； innovative thinking； innovation ability

在大眾创业，万众创新的今天，高校担负起培养创新型人才的重要任务。国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见要求“高等学校创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要，是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创业就业的重要举措”。因此，在高校全面开展创新创业素质教育，使我国成为创新型社会，是实现伟大中国梦的重大课题。百色学院是一所应用型本科院校，以高等学校本科教学改革为契机开展TRIZ理论创新教育，针对传统有机化学实验教学体系中存在的问题，依据有机化学实验人才培养目标及课程内容改革的要求，将TRIZ理论运用到有机化学实验教学体系中，改变有机化学实验教学方法，推进大学生创新教育的大力开展，使大学生有创新思维，掌握创新方法，从而促进大学生知识、能力、思维和综合素质的全面协调发展，培养大学生的创新思维和创新能力。

一、目前有机化学实验教学中存在的问题

经过长期的教学改革和经验积累，百色学院的有机化学实验教学改革取得了一定的成绩，减少了验证性实验，将基础操作训练融入到合成实验当中，增加了合成实验，综合性实验和地方特色实验性项目，形成了自己独特的教学内容，在培养学生良好的动手能力，拓展创新思维，服务地方等方面起到了积极的推动作用[7]。升本十年来，学校大力发展，各种办学条件的影响，特别是学生生源不同，学生能力差别的影响，我校的有机化学实验教学还存在许多有待改进的地方。

（一）有机化学实验建设有待加强

百色学院是一所应用型本科院校， 升本后经过十年建设，在实践教学及基地建设方面已经加大投入，教学设备特别是精密仪器得到很大改善，基本满足学生创新实验的要求。但是学校发展比较快，实验室建设、实验基础设备、实验人员配备等跟不上学校的发展。实验课学时数少，学生没有充足的时间完成合成性、综合性、设计性实验。教师教学工作任务重，对实验教学研究不够，讲解完实验步骤、要求、注意事项后，就让学生自行开展实验，没有全程跟踪和指导学生实验过程。学生对实验不重视，课前不预习，上课不注意听讲，老师提实验内容上的问题还是很少有人回答上来，这种情况就会造成实验过程中出现很多操作错误，拿错药品、找不合适的仪器、打碎玻璃仪器等现象频频出现。

（二）传统的实验教学方法需要改变

一直以来，有机化学实验课的教学模式较为单一，基本上是在实验实验操作之前，由实验课教师将要做的实验详细讲解一遍，包括对于实验装置的搭配、试剂的用量、添加步骤、实验中可能出现的现象、实验中的注意事项等内容，然后让学生按教师提供的步骤进行实验操作，实验课结束后学生提交实验结果给教师审阅，课后撰写实验报告。这种的教学方法，实际上是对实验课本和教师讲解的验证过程，学生被动操作，不主动去思考实验内容和实验中出现的各种问题，从而使学生的思维产生定势，忽视了学生的创新思维和创新能力的培养，学生对整个实验内容、实验过程和实验现象没有认真的思考和分析，影响了有机化学实验的教学效果。

二、TRIZ理论的原理及应用优势

TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的缩写，是由前苏联的阿齐舒勒等研究人员为了研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，经过分析研究了二百多万项专利基础上提出来的发明理论，归纳为实现创新的40条创新原理、4个基本分离原理和物场模型[1]。认为发明创造大都遵循以上共同的规律或法则，这些规律和法则应用于具体的问题，可得到相应的解题模型或得到最佳的解决方案[2]。该理论有别于传统创新能力的培养，其特点是考虑问题是非逻辑思维，即逆向思维[3]。按照TRIZ理论的创新原理和法则的规律性，可指导人们怎样进行创新，并对创新结果进行预测和可控[4]。TRIZ理论的创新思维就是要求冲破常规的思维方式，敢于对原有的东西提出质疑或都否定不良的现象。从TRIZ创新理论在我国的与实践都证明[5，6]，TRIZ理论能够向学生提供一套系统的创新理论和科学思维方法，能尽快培养学生创新思维和创新能力。因此，在有机化学实验教学过程中，引入TRIZ理论进行教学改革，将TRIZ理论发明原理与创新理念、创新方法传授给学生，按TRIZ理论的原理对学生提供创新方案的指导，完成创新过程。如根据TRIZ理论分割原理，我们可以将每个有机实验分为几个关键点，对每个关键点进行分析，鼓励学生自己思考，找出关键点的优缺点，启迪学生思考，促进学生创新思维，针对关键点中的缺点对现有实验内容、实验装置进行补充或改进，达到了培养和锻炼学生的创新思维和创新能力，提高有机实验教学效果和教学水平。

三、TRIZ理论在有机化学实验教学体系中的应用

有机化学实验是以实践为主的一门基础自然科学，有利于对学生创新思维和创新能力的培养，将TRIZ理论引入到有机化学实验教学体系中，系统地改变有机化学实验教学方法和教学过程，提高有机化学实验的教学质量，达到培养学生创新思维和创新能力目的。在有机化学实验教学中应用TRIZ理论，可以从以下几个方面开展：

（一）依据TRIZ理论，整合实验内容，培养学生创新理念

有机化学实验的操作性、设计性、实践性较强， 依据TRIZ理论-嵌套原理，将基础操作训练跟合成实验、设计实验、综合实验结合起来，使有机化学实验课程内容得到优化。在课程中及时反映和吸收本学科领域的最新研究成果。如在酯的合成实验当中，所用的催化剂是浓硫酸，但浓硫酸使用不安全，催化效率低，产生废酸等。在教学当中，给学生介绍目前研究使用比较多的固体酸，并让学生去发现哪些固体酸可以应用在酯的合成实验当中，使学生在实验过程进行创新和发展研究。依据TRIZ理论“组合”原理，即是把有机实验有相关内容的实验贯穿起来，进行筛选、合并和补充。如可以把醇的脱水反应、烯烃的氧化、羧酸的酯化三个方面的内容结合起来，组成一系列的实验，如此整合，增加了实验的综合性和设计性，使实验教学内容日趋合理，化学试剂得到充分利用。也调动学生实验的积极性和自觉性，学生必须认真对待每个实验，每个步骤，训练了学生进行学术研究的科学态度和灵活运用创新思维方法。

（二）TRIZ理论运用于实驗教学中，有利于学生创新能力的培养

几年来，我们已经在有机实验教学中加强综合性和设计性实验的建设，对培养学生的综合素质培养起了很好作用。将TRIZ理论运用于综合性和设计性实验当中，将有利于学生创新能力的培养。如在进行实验时，教师以TRIZ理论40个发明创新原理为依据，根据实验的具体内容，分析该实验内容或者用到的仪器设备，引导学生对实验条件或设备提出疑问，激发学生探究的热情，教师根据学生提出的疑问正确指导查阅文献，搜集有用资料，引导学生对文献进行归纳、对照问题开展分析，运用TRIZ理论寻找问题的解决方案，通过实验对方案进行了验证，促使问题得到解决，得出科学结论，完成了运用新知识解决新问题，在整个实验过程中激发学生对有机实验的兴趣，进一步提高了学生的创新能力。

（三）开放实验室，实践TRIZ理论，提高学生的科研能力

化学类专业是实践性很强的学科，我们根据专业特点，积极创造实验条件和环境，专门设有学生创新实验室，全天候开放实验室， 让学生有地方，有仪器开展创新活动。鼓励学生积极申报大学生创新项目或参与教师的科研项目，让学生在完成大创项目或参与到课题研究过程中，增强学生的求知欲和探索欲，接触到学术发展的前沿知识的同时，学会思考，学会创新，学会科学研究的方法。

四、结束语

有机化学实验是一门重要的实践课，将TRIZ理论应用到有机化学实验创新教学当中，将发明原理引导学生在实验过程中进行创新实践，培养大学生的创新思维和创新能力，促进学生知识、能力、思维和素质的全面协调发展，有效推动了有机化学实验的改革创新和教学水平的提高。

参考文献

[1]刘训涛，曹贺，徐鹏，等.TRIZ理论实验与实践教学改革探索[J].实验室研究与探索，2013，32（3）：150-152.

[2]岳志勇，杨晓霞，文竹.TRIZ在大学课堂教学中的应用研究[J].内蒙古财经学院学报（综合版），2012，10（2）：61-63.

[3]刘桂香，金香.TRIZ理论在大学物理理论教学中的应用研究[J].科技信息，2012（8）：165.

[4]郭宇，廖文和，程筱胜.TRIZ理论与理工科大学生创新能力培养[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2005，7（3）：79-82.

[5]江帆，王春，王一军，等.基于TRIZ理论和研究性学习的创新型人才培养[J].科技信息，2009（16）：36-37.

[6]陈敏慧，蒋艳萍，吕建秋.TRIZ国内外研究现状、存在问题及对策研究[J].科技管理研究，2015（1）：24-27.

[7]隆金桥.应用型本科院校有机化学实验教学改革与实践[J].广东化工，2013，39（5）：248，217.