应用案例

本科院校实践教学中的物理矛盾

发布日期:2015-05-31 12:00:00

刘  平

(黑河学院,黑龙江 黑河市  164300)


摘  要:文中针对本科院校实践教学中的物理矛盾,从通识教育与专业教育的矛盾和实践教学管理的严与松两方面进行了分类研究,并应用TRIZ中的时间分离、空间分离、条件分离和系统分离四大分离原理研究得到了可行方案。为实践教学中的其它矛盾解决提供了参考。

关键词:实践教学;TRIZ;物理矛盾;分离原理


实践教学是本科院校教学中的重要环节,我国传统的教育模式强调知识传承的连贯性、系统性和完整性,传承性教学仍处于高等教育的核心位置,而忽略对学生自主学习能力的训练和探究精神的培养,使培养出的学生缺乏个性和创造性,这与日益加剧的国际竞争对创新人才的强烈需求形成尖锐矛盾,也与我国现阶段提出的制造型大国向创新型国家转变的国策不符。

我们的大学早已经进入了大众化教育阶段,本科院校实践教学中,一方面实践教学时间不可能无限制地延长,这限制本科实践教学内容的容量;另一方面,社会需要新技术、新知识和各种能力的不断提高,这就要求增设实践科目或增加教学内容,这是通识教育与专业教育的矛盾。另外就是创新人才的培养要有一个宽松的实践教学坏境,但管理放松有可能造成教学质量下降。这些都是物理矛盾。

1.TRIZ中的物理矛盾

当对系统中的同一个参数提出互为相反的要求时,就出现了物理矛盾,即同一系统同一参数内的矛盾,也就是参数内矛盾。

物理矛盾是技术系统中隐藏很深的矛盾。解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离,TRIZ中总结了空间分离、时间分离、条件分离和整体与部分分离四大分离原理。

应用分离原理解决实际问题时,首先是提取出问题中深藏着的物理矛盾,再应用分离原理,找到相对应的创新原理,再结合工程人员的知识和经验利用创新原理提示获得解决方案。整个流程如图1所示。[4] 

 

图1 解决物理矛盾流程图

2.实践教学中通识教育与专业教育的矛盾

随着社会对人才综合素质的要求越来越高,通识教育日益引起关注。有关大学本科实践教学内容设置的问题上面临着两个现实的前提:一方面大学本科阶段的实践教学时间不可能无限制地延长,这限制本科实践教学内容的容量;另一方面,新技术、新知识和各种能力要求层出不穷,要求增设实践科目或增加教学内容的压力很大。

由TRIZ中总结的时间分离、空间分离、条件分离和整体与部分分离四大分离原理分析如下。

2.1时间分离

从学校的角度可把通识教育的时间由集中变成分散,在原来的教学计划中,实践教学中加入零碎的通识课程知识,但这对教师的要求很高。

从学生的角度,不一定非要严格地抽出一定时间去学习相关课程,而是应该把握每一个学习通识课的机会。如学校中开设的人文社会科学类选修课,学校举办的各类讲座,自己身边可以看到的所有非本业的书籍,这些都可以促进一个人人文素质的提高,促进思维能力的开放,增加人们的人文情怀。相反,如果严格把自己限于专业课程学习之中,则易于使自己成为孤陋寡闻的人,限制自己的思维。

2.2空间分离

从空间分离角度可从宏观和微观两个尺度分析,当实验室的资源已经用尽,再没有可以利用的时候,可以考虑向超系统进化:把实验室的边界逐步融化,使实验室与企业、工厂结合,以社会实践为开放创新的舞台。而对于有些过剩的资源,可以考虑将实验室资源向社会、企业开放,提高资源的使用效率,实现高校的“社会服务”功能。

向微观进化,通过网络化远距离教学系统的应用,使一个实验室或实践基地具有跨学科、多功能的属性,节省费用并高效发挥资源效率。

2.3条件分离

以“以通识教育为基础的宽口径专业教育为指导思想,建立以通识教育为基础的宽口径专业教育的课程体系,对低年级学生按学院或专业大类设置通识教育与基础必修课程,对高年级学生实行宽口径的专业教育。这样做的好处是能够让学生在加强基础的同时,拓宽专业面,增强发展后劲。

可以不要求每个学生都掌握好专业实践课,让学生充分展现自己的个性与天性,对于那些对各专业真正有兴趣、有天分的学生重点培养。

2.4系统分离

向超系统进化,由各门专业课组成的通识教育上升到一般的研究、学习方法,在于某一专业结合形成专业教育。在实践课程设置上面向社会、面向市场,建立开放式的办学机制,本着要培养完整的人并逐步形成包括语文、数学、自然科学、人文科学、社会科学以及若干艺术门类的比较完整的通识课程体系,即与企业合作把课堂放在学校外的大系统中。

3.实践教学管理中的物理矛盾

我们国家现在很重视科技创新问题,投了不少钱搞什么“创新工程”、“创新计划”等等,这是必要的,但更重要的是要具有创新思想的人才。而创新人才的培养要有一个宽松的实践教学坏境,但管理放松有可能造成教学质量下降。这是一对物理矛盾。

下面还是从TRIZ中总结的时间分离、空间分离、条件分离和整体与部分分离四大分离原理分析。

3.1时间分离

应用动态的可控的发明原理,在实践教学中严肃的课堂教学与活跃的讨论氛围交替进行,我们把一实践课分成两部分时间,即教师主导时间和学生主导时间。教师主导时间里以引导为主,强调管理。学生主导时间中学生主要在创新思考,强调要有创新氛围。

学生的创新想法、作品能否成功还需要用时间和实践去检验。现在只是一种可能性。

3.2空间分离

我们可以把实践教学空间分成真实空间与虚拟网络空间,

在由电脑、实验台分割成的半封闭的真实空间中,老师和学生们脸上有着严肃以及最简单的表情,如同带上了学者的面具,他们的思维风格也如同所身处的研究室一样,思维是严谨的、理性的,便于学习掌握基本实践技能。

而在虚拟网络这个资讯膨胀的空间里可以培养创新明辩力,在聊天群众、论坛里、微博上让思想尽情驰骋,无拘无束。这是一个虚拟与实际相结合的实践教学环境。

3.3条件分离

学校可以给年轻的学生、教师们提供多种选择的可能,即建立各种学术团体,研究小组等。不同的学派、不同的学术观点都可以充分发表。学生们也可以充分发表自己的不同学术见解,互相启发,互相促进。他们拥有充分的学术权力和民主氛围,可以向权威们挑战。使这些年轻人在这里大受教益,大开眼界。这样派别划分的创新氛围,既有自由空间,又不会失于管理。

3.4系统分离

首先应在整个校园中形成一个民主而又活跃的创新学风,可以说,这种学术风气可以带给整个学校的一个精神就是创新。在这里,你必须想别人没有想到的东西,说别人没有说过的话。 

这样实践教学课堂上的严肃管理与学校这一超系统的创新学风相得益彰,互相补充。

4.总结

通过以上讨论,本科院校实践教学中的物理矛盾都可以通过从TRIZ中总结的时间分离、空间分离、条件分离和整体与部分分离四大分离原理得到解决。这也给我们在其它的教学难题中提供了思路。

 

参考文献:

[1]赵敏,史晓凌,段海波. TRIZ入门及实践[M]. 北京:科学出版社,2009.

[2]曹福全.创新思维与方法概论--TRIZ理论与应用[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,2009.

[3]周胜生,丁雷,李超凡.基于TRIZ理论的创造性辅助判断法——“矛盾法”探析[J].科技管理研究, 2012,(9).

[4]周永清.TRIZ中矛盾理论及应用[J].科学与管理,2010, (3).

[5]朱红,周竞学.构建适合创新人才培养的实践教学环境[J].实验技术与管理,2006,(9).

[6]王新刚,陈霞.关于虚拟实践教学环境构建的探讨[J].教育与职业,2007,(5).




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