1.4.1　发明原理融入课程

发明原理是TRIZ理论中一个重要的问题解决工具，它建立在对上百万专利分析的基础上，蕴涵着人类发明创新所遵循的共性原理，是获得矛盾解所应遵循的一般规律。

阿奇舒勒发现，在不同的技术领域，类似的问题和相同的解决方案被人们反复使用。虽然每个专利所解决的问题不尽相同，但在解决问题过程中所使用的原理基本类似，某些专利的解决方案已经在其他领域中被成功地应用过。阿奇舒勒认为，解决发明问题的一般规律是客观存在的。合理地认识并应用这些客观存在的规律，可以跨越领域、行业的局限，提高发明效率，缩短发明周期，使解决发明问题更具有可预见性。阿奇舒勒通过对这些规律进行总结并编号，形成了40个发明原理，如表1-1所示。发明原理的应用主要有两种途径：①作为一个独立解决问题的工具来解决发明问题；②结合其他TRIZ工具（如技术矛盾和物理矛盾）来解决发明问题。

40个发明原理融入课程知识，实现对知识内容的创新性思考。课程知识是正确的，但不妨碍对知识的再处理、再改造，40个发明原理应用到教学改革中，是一种全新的尝试。

（1）分割原理

1）融入课程的基本含义

分割原理是指将一个完整系统分割成若干个部分，并对分割后的部分进行重组，以便实现新的功能或消除有害作用。分割原理融入课程，可以将课程中形成的完整阐述内容、逻辑推理过程分割成若干部分，并对分割后的知识内容进行重新组合，促使产生新知识、新思路、新内容、新问题。随着对知识内容的分割，对知识的认识由宏观到微观，促进对知识细节内容的理解。

2）具体措施

措施①：将课程知识分成多个相互独立的知识内容。

措施②：将课程知识分成容易组合和拆分的部分。

措施③：增加课程知识内容的被分割程度。

（2）抽取原理

1）融入课程的基本含义

抽取原理是指识别系统中有用或有害部分（或属性），并从系统中分离出来。抽取原理融入课程，可以对课程中已经形成的知识内容进行刻意抽取操作，抽取部分知识，分析其特征，形成独有的新知识。应用抽取原理，显现的知识要抽取，更要从隐含的属性角度进行抽取操作，从而形成新知识、新问题。

2）具体措施

措施①：抽取课程知识中非必要的部分或属性。

措施②：抽取课程知识中必要的部分或属性。

（3）局部特性原理

1）融入课程的基本含义

局部特性原理是指系统的特殊部分应具有相应的功能或条件，使之能够更好地适应环境或满足特定要求，从而使系统各部分均实现各自功能或处于最佳工作状态。局部特性原理融入课程，可以对课程知识中特殊的部分进行分析，使课程知识的局部内容具备一定的作用，使课程知识能更好地适应特定需求。

2）具体措施

措施①：改变课程知识的部分外部条件。

措施②：使课程知识的不同部分具有不同作用。

措施③：使课程知识的各个部分处于完成各自作用的最佳状态。

（4）非对称原理

1）融入课程的基本含义

非对称原理是指技术系统从“对称性”向“非对称性”进行变换，通过改变系统形态来优化系统。非对称原理融入课程，可以对课程知识中对称的图形、对称的定理、对称的概念、对称的过程、对称的结构、对称的参数等进行非对称变换，刻意制造非对称环境、非对称因素，提升课程知识的应用广度及教学水平。通过对课程知识的非对称处理，能够引出新问题、引发新思考。

2）具体措施

措施①：将课程知识的定理、图形、概念、过程、结构、参数等由对称的变为非对称的。

措施②：已经处于非对称状态的定理、图形、概念、过程、结构、参数等，增加其非对称的程度。

（5）合并原理

1）融入课程的基本含义

合并原理，亦称组合原理，是指将两个或多个相邻的操作或部分进行合并，在多种功能、特性或部分之间建立联系，以便产生一种新的或想要的结果。合并原理融入课程知识，可以从空间上合并、时间上合并两个角度思考。在空间上进行合并，可看作课程知识内容的集成或者其功能上的集成，尤其是跨课程、跨专业课程、跨领域课程等知识内容的集成；在时间上进行合并，可以将课程知识内容涉及的程序、顺序、前后关系等相关知识内容进行合并，尤其是跨课程、跨专业课程、跨领域课程的相关操作进行合并，实现新操作。

2）具体措施

措施①：在空间上，将同类课程、相关课程的知识内容或者相邻操作进行合并。

措施②：在时间上，将同类课程、相关课程涉及的相邻操作、相关操作进行合并。

（6）多功能原理

1）融入课程的基本含义

多功能原理是指将不同的功能进行合并，使系统具有多种功能，从而消除这些功能在其他系统中存在的必要性，增加系统的多用性。多功能原理融入课程知识，可以将多种相关功能的课程知识组合成一个新知识、新课程，从而实现以某种功能为导向的全新课程体系的构建。我们学习的知识，无论是理论为主，还是应用为主的知识内容，总是为了某种需求而存在，知识的这种需求可以总结为某种功能，以功能为导向进行组合，可以将课程内的知识、跨专业的知识、跨学科的知识、跨领域的知识进行组合，实现以并列功能、递进功能、顺序功能为方向的具备多功能的全新课程知识构建。

2）具体措施

措施①：使课程知识具备多项功能。

措施②：消除具备某功能的课程知识在其他课程存在的必要性，进而裁减其他课程知识。

（7）嵌套原理

1）融入课程的基本含义

嵌套原理是指设法使两个及以上系统彼此配合或放入。嵌套原理融入课程知识，可以将课程知识内容以语义、属性、参数、功能等作为嵌套主体，将课程知识、相关知识进行嵌套组合。跨课程、跨专业、跨领域的课程知识嵌套，将产生更深远、更新奇的创新课程知识体系。

2）具体措施

措施①：一个课程知识内容位于另一课程知识内容之内。

措施②：课程知识的一部分内容融入另一个课程知识内。

（8）重量补偿原理

1）融入课程的基本含义

重量补偿原理是指将系统与具有上升力的另一系统结合以抵消其重量，或使系统与介质相互作用以抵消其重量。重量补偿原理融入课程，可以从两个方向思考，一是课程知识内容直接涉及重量的，可以直接采用重量补偿原理所阐述的方法进行创新；二是课程知识内容不涉及重量问题的，可以按照“难度”替代“重量”的方式，形成“难度补偿原理”。绝大多数课程知识内容不会涉及重量问题，所以用“难度补偿原理”替代“重量补偿原理”。难度补偿原理融入课程，可以将课程知识与另一个相同理念、相同推理过程的简单课程知识结合以抵消其难度。隔行如隔山，但隔行不隔理。对于难以理解、难度较大的课程知识，要寻找简单的、容易理解的、熟悉的其他课程的知识构架、知识体系，结合到难以理解的课程知识中，减少课程知识的难度。也可以把生活中、自然世界中常见的现象结合到难度较大的课程知识中，增加对课程知识的理解。

2）具体措施

措施①：将课程知识与另一个有类似属性、功能、推理过程等且容易理解的课程结合，以补偿其难度。

措施②：通过课程知识与环境相互作用，实现难度补偿。

（9）预先反作用原理

1）融入课程的基本含义

预先反作用原理是指预先判断系统可能出现的问题，并设法消除、控制或防止潜在问题的出现。预先反作用原理融入课程，可以将课程知识的部分内容进行预先反作用处理，促进课程知识的理解。课程知识内容能够预先反作用处理的要素有定理、图形、概念、过程、结构、参数等。

2）具体措施

措施①：课程知识相关要素预先施加反作用，以增加对知识的理解和创新。

措施②：课程知识的某些数据实时反向定义，从反面预先改造知识，通过反方向的知识推演，促进正向知识的理解。

（10）预先作用原理

1）融入课程的基本含义

预先作用原理是指在实施某个作用之前，预先执行该作用的部分或全部。预先作用原理融入课程，可以对课程知识的整体或者局部进行预处理，使课程知识变得更加易懂、易应用，缩短课程知识学习的时间，简化课程知识及步骤。课程知识的预处理，不能改变课程知识的原理和作用，不能增加额外的知识内容。

2）具体措施

措施①：预先对课程知识完全或者部分实施必要的改变。

措施②：预先把课程知识放在最需要、最方便的位置，以便能立即投入使用。

（11）预置防范原理

1）融入课程的基本含义

预置防范原理是指通过预先准备好的应急措施（备用系统、矫正措施等）来补偿对象较低的可靠性。预置防范原理融入课程，可以在课程教学过程中，预先准备一些对课程知识教学有辅助意义的支撑知识，当遇到不能正确理解课程知识、对课程知识学习非常困难的学生时，作为应急储备知识，提供给学生，从而保障课程知识传授过程的顺利进行。

2）具体措施

措施：将事先准备好的储备知识作为应急措施，补偿课程知识学习过程中存在的不确定问题。

（12）等势原理

1）融入课程的基本含义

等势原理是指在系统及环境的所有点或方面建立均匀位势，从而保证系统以最低的能量消耗来实施作用。等势原理融入课程，一是对于存在重力势能、电位势能、位置势能等具备隐含意义的势能差的课程知识，可以直接采用等势原理处理课程知识，从而产生新问题、新思路，促进课程知识的创新；二是对于课程知识不存在直接“势场”相关的元素，可以从课程知识点涉及的重要程度、水平程度、排列程度等角度入手，实现“势场”的等势处理，促进知识的理解及创新。

2）具体措施

措施：改变课程知识内容的“势场”，产生新思路、新问题，促进课程知识的创新和理解。

（13）反向作用原理

1）融入课程的基本含义

反向作用原理是指通过空间上将对象翻转过来（上下、左右、前后或内外翻转），在时间上将顺序颠倒过来，在逻辑关系上将原因与结果反过来，从而利用不同（或相反）的方法来实现相同的目的。反向作用原理融入课程，可以对课程知识涉及的结构、图形等元素实施上下、左右、前后或内外翻转；可以对课程知识涉及的逻辑关系、顺序关系、步骤过程等实施颠倒、反转、逆向等处理方式。将课程知识反向处理，将产生一些意想不到的创新思路，也启发我们对课程知识进行质疑，促进创新能力提升。

2）具体措施

措施①：用相反动作代替原来的常规动作。

措施②：给课程知识相关的属性取反值，如动-静，匀速-变速，快-慢等。

措施③：颠倒课程知识涉及的物理性质，如上-下，左-右，内-外等。

（14）曲面化原理

1）融入课程的基本含义

曲面化原理是指利用曲线或曲面代替原有的直线或平面特征。曲面化原理融入课程，一是对于课程知识直接涉及的线、面元素进行曲度处理，实现创新；二是对课程知识中定理、概念、过程、结构、参数、功能等隐含的线性问题、线性关系、线性属性等进行非线性处理，实现创新。

2）具体措施

措施①：用曲线代替直线，用曲面代替平面，用球体代替立方体。

措施②：用旋转运动代替直线运动，充分利用离心力。

措施③：采用滚筒、球体、螺旋体。

以上三个措施，对于直接对应的课程知识容易理解和应用，对于隐含的课程知识，需要教师熟悉课程知识，梳理课程知识隐含的线性关系、平面关系、立体关系，还要充分理解三个措施体现的“曲度”关系，将“曲度”关系应用到课程知识隐含的线性、平面、立体等关系中，实现课程知识的创新。

（15）动态化原理

1）融入课程的基本含义

动态化原理是指使构成整体的各个组成部分处于动态，各个部分是可调整的、活动的或可互换的，以便其在工作过程中的每个动作都处于最佳状态。动态化原理融入课程，一是对于课程知识涉及的图形、结构、功能等采用柔性的、可自适应的、多功能处理的方式；二是对于课程知识涉及的定理、概念、过程、属性等方面的内容，其严格的内容可以采取动态化处理，从局部动态化、整体动态化两个维度实施改变，使课程知识内容具备很强的柔性、兼容性，扩大课程内容的应用范围，扩大课程知识的应用领域。

2）具体措施

措施①：将固定的课程知识变为自适应强、可移动的。

措施②：使课程知识内部各部分由相对固定变为可移动。

措施③：使课程知识或其外部环境实现自动调整，以达到最大限度地发挥性能的目的。

（16）不足或过度原理

1）融入课程的基本含义

不足或过度原理是指如果难以取得百分之百所要求的功效，则应当取得略小或略大的功效。不足或过度原理融入课程，可以对课程知识涉及的图形、过程、结构、参数、功能等元素进行不足或过度处理，尝试在“多于”和“少于”两个方向进行分析，尝试在“更多”和“更少”之间进行调整，使课程知识产生新问题、新突破。

2）具体措施

措施：如果得到规定效果的100%比较难，课程知识直接表达或隐性表达的含义、属性等元素可以不足或者过度一些。

（17）多维化原理

1）融入课程的基本含义

多维化原理是指通过改变系统的维度来进行创新的方法。多维化原理融入课程中，可以对课程知识涉及的图形、过程、结构、功能等进行多维度处理，或者对课程知识涉及的定理、概念、语义、属性、参数等进行隐含性的层叠、重复、罗列等多维度处理，实现课程知识的再造和创新。

2）具体措施

措施①：把课程知识涉及的动作、布局从一维变成二维，二维变成三维，以此类推。

措施②：把课程知识中的单层结构变为多层结构。

措施③：将课程知识中涉及的图形、结构等倾斜或侧置。

措施④：利用课程知识显性或隐性地指定面的反面。

（18）振动原理

1）融入课程的基本含义

振动原理是指通过振动或摇动对象而使对象产生机械振动，增加振动的频率或利用共振频率。振动原理融入课程，可以对课程知识中涉及的图形、过程、结构、参数、功能等实施振动或者摇动，进而实施频率上的增加或者减少，实现课程知识的创新；也可以对课程知识涉及的定理、概念、属性等实施隐含性的、语义上的振动或者摇动，实现课程知识的波动处理，增加课程知识的可变性、能动性、应用性。振动原理的实施，使课程知识内容变得不稳定、不可控，使课程内容出现跳变、跳跃，甚至是打乱课程知识固有的体系，最终使课程知识产生新问题、新方向，推动课程知识的创新。

2）具体措施

措施①：使课程知识内容发生振动或摇动。

措施②：如果课程知识已经处于振动状态，则提高振动频率、幅度。

措施③：利用共振频率。

措施④：课程知识振动与已存在的其他振动相融合。

（19）周期性作用原理

1）融入课程的基本含义

周期性作用原理是指通过有节奏的行为（操作方式）、振幅和频率的变化，以及利用脉冲间隔，实现周期性作用。周期性作用原理融入课程，可以使课程知识中与过程、时间、功能相关的元素具备周期性作用过程，也可以使课程知识中与定理、图形、概念、结构、参数相关元素具备隐性的周期性作用。

2）具体措施

措施①：利用周期或脉冲作用代替连续过程、连续时间、连续功能。

措施②：调节原有显性、隐性周期性作用的频率。

措施③：利用周期性作用间隙来完成其他的有用作用。

（20）有效作用持续原理

1）融入课程的基本含义

有效作用持续原理是指产生连续流与（或）消除所有空闲及间歇性动作，以提高效率。有效作用持续原理融入课程，可以使课程知识中断续的过程、时间、功能相关元素具备连续作用过程，也可以使课程知识中定理、图形、概念、结构、参数等具有隐性断续性的元素具备隐性连续性作用。

2）具体措施

措施①：课程知识相关因素实施连续动作且不中断。

措施②：消除显性、隐性的所有空闲、中间的作用。

措施③：课程知识内容的反复作用代替独立作用。

（21）快速通过原理

1）融入课程的基本含义

快速通过原理是指高速越过某过程或其个别阶段（如有害的或危险的）。快速通过原理融入课程，可以使课程知识中涉及的与时间、过程相关的元素，提高速度，直到速度达到极限，从而实现课程知识的创新。

2）具体措施

措施：高速越过某过程或其个别阶段（如有害的或危险的）。

（22）变害为利原理

1）融入课程的基本含义

变害为利原理是指系统中有害因素已经存在，设法用其为系统增加有益的价值。变害为利原理融入课程，可以把课程知识中有害的、不利的部分进行处理，使之变得有用。本条原理的应用，在课程知识教学改革中，有一定难度，因为存在的、传授的、专业设置的课程知识都是有用、有利的，但是，对于某些课程的知识内容是存在一些问题的，任课教师要善于发现问题，引导学生正确处理有瑕疵的知识内容。任课教师也可以通过假想、假设方式，把正确的知识有害化处理，启发学生对假想、假设的有害知识采取一些措施，从而促进学生从不同角度学习知识、理解知识。

2）具体措施

措施①：利用课程知识的有害因素（特别是介质的有害作用）获得有益效果。

措施②：通过课程知识的有害因素与另外几个有害因素组合来消除有害因素。

措施③：增加课程知识的有害因素到一定程度，使之不再有害。

（23）反馈原理

1）融入课程的基本含义

反馈原理是指将系统的输出作为输入返回到系统中，以便增强对输出的控制。反馈原理融入课程，可以把课程知识中涉及的有用或者有害元素作为反馈资源，反馈到课程知识中，用于校正课程知识内容的进程、发展。本条原理的应用，适用于课程知识存在过程、结构、参数、功能等要素的情况。

2）具体措施

措施①：为课程知识引入反馈。

措施②：如果课程知识已经存在反馈，则尝试改变反馈信息。

（24）中介物原理

1）融入课程的基本含义

中介物原理是指利用某种可轻松去除的中间载体、阻挡物或过程，在不相容的功能之间经调解或协调而建立的一种临时连接。中介物原理融入课程，可以从理解课程知识、应用课程知识两个角度思考。为了更好、更快地理解知识，可以从大自然、社会环境、日常生活、其他学科、其他领域寻找容易理解的内容作为中介物，帮助学生理解课程知识；在课程知识应用过程中，当课程知识不能直接解决问题时，可以寻找中介物作为连接知识与问题的纽带、过渡，实现知识应用与问题的解决。中介物可以是实物、程序、参数、过程、功能、图形、定理等形式。

2）具体措施

措施①：利用可以迁移或有传送作用的中间载体。

措施②：把另一个（易分开的）载体暂时附加给某一载体。

（25）自服务原理

1）融入课程的基本含义

自服务原理是指系统能够自我服务，实现辅助、维修功能或者充分利用系统废弃的资源、能量或物质等。自服务原理融入课程，可以按两种类型思考，一是课程知识涉及图形、过程、结构、功能等相关元素时，可以直接引入自服务原理，实现课程知识创新；二是课程知识涉及定理、概念、参数、语义等相关元素时，可以引入隐性的自服务内容。第一类型的自服务元素可以来自课程知识内部及相关知识内部，第二类型的自服务元素的来源比较复杂且不容易被发现。课程知识的自服务元素，使课程知识减少了对其他辅助课程知识的依赖，促进了课程知识的自适应性。

2）具体措施

措施①：实现课程知识内容的自我服务，实现辅助运行和理解；

措施②：利用课程知识自身的其他资源、能量和物质。

（26）复制原理

1）融入课程的基本含义

复制原理是指通过使用成本较低的复制品或模型来替代成本过高而不能使用的对象。复制原理融入课程，可以考虑将课程知识内容进行复制，尤其是对课程知识内容进行创新性的复制，可以采用实物模型、计算机模型、数学模型或其他能够满足要求的模拟技术。

2）具体措施

措施①：利用简单而便宜的复制品代替复杂的、昂贵的或易损坏的课程知识涉及的实物。

措施②：利用光学图像代替真实系统。

措施③：利用红、紫外线仪器代替可见光学仪器。

（27）廉价替代原理

1）融入课程的基本含义

廉价替代原理是指利用廉价、易处理或一次性的等效系统替代复杂、昂贵的系统。廉价替代原理融入课程，可以采用简单的、容易的、能够实现相同或相似功用的知识内容替代课程知识中复杂的、难度较大的内容。

2）具体措施

措施：利用简单内容替代课程知识中难度较大的内容，但在某些知识属性、参数上做出妥协。

（28）替代机械系统原理

1）融入课程的基本含义

替代机械系统原理是指利用物理场（光场、电场和磁场等）或其他物理结构、物理作用和状态来代替机械的相互作用、装置、机构及系统。机械系统替代原理融入课程，可以从两个方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，直接采用本原理；二是当课程知识与本条原理本身阐述的内容不相关时，可以采用隐性的、其他领域的内容替代课程知识中固有的、机械性的内容。

2）具体措施

措施①：利用光学、声学、电磁学、味觉、触觉或嗅觉系统来代替机械系统，或者利用隐性的、其他领域的内容替代原有课程知识内容。

措施②：使用电场、磁场和电磁场与系统相互作用，或者使用其他领域的内容与原有课程知识内容相互作用。

措施③：利用动态场代替静态场，利用结构化场代替非结构化场。

措施④：把场和能够与场发生相互作用的粒子组合使用，或者把课程知识和能够与课程知识相关的其他领域、其他专业的知识要点组合使用。

（29）气压或液压原理

1）融入课程的基本含义

气压或液压原理是指利用系统的可压缩性或不可压缩性的属性改善系统。气压或液压原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是图形、过程、结构、参数、功能等可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与气压、液压没有相关性时，可以采用气压、液压的语义，以及气压、液压的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：用气体结构或液体结构代替系统的固体部分。

措施②：用气体、液体相关特性演绎后的属性代替固有的课程知识。

（30）柔壳或薄膜原理

1）融入课程的基本含义

柔壳或薄膜原理是指利用柔性的、薄的物体替代厚的、坚硬的物体，或将物体隔开。柔壳或薄膜原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是图形、结构、功能等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与柔壳、薄膜没有相关性时，可以采用柔壳、薄膜的语义，以及柔壳、薄膜的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：利用软壳或薄膜代替一般的结构。

措施②：用软壳和薄膜使物体同外部介质隔离。

措施③：用柔壳、薄膜相关特性演绎后的属性代替固有的课程知识。

（31）多孔原理

1）融入课程的基本含义

多孔原理是指利用孔隙结构代替实心结构。在使用空穴、气泡、毛细管等孔隙结构时，这些结构可以不包含任何实物粒子（真空），也可以充满某种有用的气体、液体或固体。多孔原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是图形、结构、功能等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与多孔原理没有直接、显现的相关性时，可以采用空穴、气泡、毛细管的语义，以及空穴、气泡、毛细管的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：把课程知识设计为显性的或者隐性的多孔结构。

措施②：利用附加多孔元件或者多孔隐性含义的内容。

措施③：如果课程知识涉及的图形、结构、功能是多孔的，事先用某种物质填充空孔。

（32）变色原理

1）融入课程的基本含义

变色原理是指通过改变颜色或一些其他光学特性来改变对象的光学性质，以便提升系统价值或解决检测问题。变色原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是图形、结构、功能等可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与变色原理没有直接、显现的相关性时，尤其是涉及课程知识中的定理、概念、参数、过程等内容时，可以采用颜色、变色的语义，以及颜色、变色的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：改变图形、结构、功能等对象或其外部环境的颜色。

措施②：改变图形、结构、功能等对象或其外部环境的透明程度（或改变某一过程的可视性）。

措施③：采用有颜色的添加物，使不易被观察到的对象或过程被观察到。

措施④：对课程知识内容采用颜色、变色的语义或含义进行修饰。

（33）同质原理

1）融入课程的基本含义

同质原理是指系统及与其相互作用的系统，应该由同种材料（或者具有相似性属性的材料）制成。同质原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是实物、结构、过程、功能等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与同质原理没有直接、显现的相关性时，尤其是涉及课程知识中的定理、图形、概念、参数等内容时，可以采用同质的语义，以及同质的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：课程知识涉及的实物、结构、过程、功能等使用同种或属性相似的材料。

措施②：采用同质的隐含语义改变课程知识。

（34）抛弃与再生原理

1）融入课程的基本含义

抛弃与再生原理是指已完成使命或已无用的系统部分应当从系统中剔除，或在工作过程中直接变化；消失的部分应当在工作过程中直接再生。抛弃与再生原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是图形、过程、结构、参数、功能等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容和抛弃与再生原理没有直接、显现的相关性时，尤其是涉及课程知识中的定理、概念等内容时，可以采用抛弃与再生的语义，以及抛弃与再生的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：课程知识内容中，已完成自己的使命或已无用的图形、过程、结构、参数、功能等部分应当剔除（溶解、蒸发等）或在工作过程中直接变化。

措施②：消失的部分应当在工作过程中直接再生。

措施③：课程知识中的定理、概念等，对知识内容的部分或者全部尝试进行抛弃与再生处理。

（35）改变状态原理

1）融入课程的基本含义

改变状态原理，又称物理或化学参数改变原理，是指改变某个对象或系统的属性，以便提供某种有用的功能。改变状态原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是过程、结构、参数、功能等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与物理或化学参数没有相关性时，可以采用物理或化学参数改变的语义，以及物理或化学参数的特性含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：改变课程知识涉及的相关内容的物理聚集状态（例如，在气态、液态和固态之间变化）。

措施②：改变课程知识涉及的相关内容的密度、浓度或黏度。

措施③：改变课程知识涉及的相关内容的柔性。

措施④：改变课程知识涉及的相关内容的温度。

措施⑤：采用物理或化学参数的隐性含义改变课程知识内容。

（36）相变原理

1）融入课程的基本含义

相变原理是指利用系统在相变过程中出现的现象，实现某种效应或使某个系统发生改变。典型的相变包括：气体、液体、固体彼此之间的转换以及相反过程。相变原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是气体、液体、固体等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与相变没有相关性时，可以采用相变的语义，以及相变的特殊含义对课程知识进行融入创新。

2）具体措施

措施①：利用相变时发生的现象，例如体积改变，放热或吸热。

措施②：采用气体、液体、固体彼此之间转换效应的隐性含义改变课程知识内容。

（37）热膨胀原理

1）融入课程的基本含义

热膨胀原理是指利用系统受热膨胀来产生动力，并将热能转化为机械能或者机械作用。除了热场以外，还有重力、气压、海拔高度或者光线变化等因素可以引起热胀冷缩现象。热膨胀过程会产生材料体积的变化（某个方向上长度的变化），还产生很大的推力和压力（张力和缩力），利用这种效应来实现所需要的力。

热膨胀原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是结构、参数等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与热膨胀没有相关性时，可以采用热膨胀的语义，以及热膨胀的特殊含义对课程知识进行融入创新。热场、重力场、气压场、势能场、光场都是引起热胀冷缩的因素，这些因素都是把其他场的变化通过力的形式、扩缩的形式体现，由此，可以考虑把本专业的域场、其他相关领域的域场施加到本课程知识中，使本课程知识能够以张弛、膨胀收缩或者是其隐含的张弛、膨胀收缩语义进行体现，从而实现课程知识的创新。

2）具体措施

措施①：改变温度，利用其膨胀或者收缩效应。

措施②：利用具有不同热膨胀系数的多种材料。

措施③：改变课程知识所处的域场，实现课程知识隐含的张弛、膨胀收缩语义呈现。

（38）强氧化原理

1）融入课程的基本含义

强氧化原理是指通过增加氧量、替换氧气等方式提高氧化水平，使氧化强度从一个级别转变到更高级别。强氧化原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是过程、结构、参数等可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与强氧化没有相关性时，可以采用强氧化的语义，以及强氧化的特殊含义对课程知识进行融入创新。提高氧化水平的次序为：空气→富氧空气→纯氧→电离氧气→臭氧→单氧。同理，课程知识的“提高氧化水平”也可以按照由弱到强的递进方式，使课程知识处于有利环境、有利因素不断递进增强的状态，实现课程知识的创新。

2）具体措施

措施①：增加课程知识相关的过程、结构、参数或周围环境的氧气含量或浓度。

措施②：使用氧化程度更高的物质代替氧气。

措施③：使课程知识处于有利因素不断递进增强的环境中。

（39）惰性环境原理

1）融入课程的基本含义

惰性环境原理是指通过去除系统及环境的氧化资源和容易与系统起反应的资源，建立一种惰性或中性环境。与强氧化原理正好相反，让系统处于一种惰性而不是活性环境。

惰性环境原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是过程、结构、参数等可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与惰性环境没有相关性时，可以采用惰性环境的语义，以及惰性环境的特殊含义对课程知识进行融入创新。惰性环境除了弱氧化环境外，还包括真空、其他气体、液体、固体等各类稳定的环境类型。同理，课程知识所处的稳定环境也是多样的，不同的课程知识其稳定环境的属性不同，同一个课程知识其稳定环境的类型也是多种多样的，课程知识的环境属性、环境类型也不是唯一的，有经验的教师、课程资深研究者，能够发现课程知识多种属性、多种类型且与课程知识相关的环境。

2）具体措施

措施①：用课程知识的惰性环境代替通常环境。

措施②：在课程知识涉及的过程、结构、参数中增加中性物质或添加剂。

措施③：在真空中实施过程。

措施④：将课程知识处于与其相关的惰性环境中，降低或者弱化课程知识相关因素。

（40）复合材料原理

1）融入课程的基本含义

复合材料原理是指使两种或两种以上的材料形成新型材料，代替均质材料。复合材料原理融入课程，可以从两方面进行思考，一是当课程知识涉及与本条原理密切相关的内容时，尤其是材料、结构、参数、过程等，可以直接采用本条原理；二是课程知识内容与复合材料没有相关性时，可以采用复合材料的语义，以及复合材料的特殊含义对课程知识进行融入创新。复合材料，指的是两种及两种以上材料的复合，而对于课程知识，可以是同一门课程中的两种及两种以上课程知识的复合，也可以是跨专业、跨学科、跨领域的两种及两种以上课程知识的复合，课程知识的复合，一定会产生新知识、新思路、新思想。

2）具体措施

措施①：用课程知识涉及的复合材料代替均质材料、复合过程代替均质过程、复合参数代替均质参数、复合结构代替均质结构。

措施②：两种及两种以上的课程知识复合后替代原来的课程知识。