基于TRIZ理論的課外教學服務系統的接觸點分析

曹國忠，施月興，張俊磊，蘇建華，杜雪清

（河北工業大學，天津 300401）

社會對人才的渴望促使教育的受重視程度不斷提升，同時經濟的發展與收入的增長也為教育的投入和發展提供了有力保障。課外教學是針對校內教學無法滿足學生學習多樣化而形成的知識補充模式。課外教學相對于校內教學而言是在校外課余時間進行的教學活動，是對校內教學的補充。課外教學服務系統是基于課外教學更好地服務于學生而建立的服務系統，運用服務設計的相關理論，以用戶為中心，關注體驗流程和用戶接觸點，建立和優化課外教學系統，創造完美的用戶體驗。在課外教學服務系統的建立和完善中，服務接觸點是用戶體驗設計的重要組成部分。課外教學服務系統的建立和優化能夠為學生提供更好的大眾化的低成本、便利性的個性化教育，滿足學生對學習多樣化的需求。

一、課外教學服務系統中多利益相關者的接觸點確定

服務接觸點是描述服務過程中服務瞬間的關鍵時刻，是對最基本的交互單元的一種抽象描述，是服務系統最小系統單元。服務接觸點通常由用戶（User-U）、賦能者（Enabler-E）、場景（Context-C）三者構建模型，進行描述。用戶對于服務過程的體驗、服務結果的評價，都來源于服務接觸點的體驗。系統中服務接觸點的設計，對系統提高用戶體驗具有關鍵作用。

課外教學服務系統中利益相關者之間緊密聯系，形成一系列的服務接觸點。從各利益相關者的角度出發，分別分析與該利益相關者直接關聯的服務接觸點，具體包括：學生（Student）與家長（Parent）、教育機構（Remedial class）、授課老師（Teacher）的接觸；老師（T）與學生（S）、家長（P）、教育機構（R）的接觸；家長（P）與學生（S）、老師（T）、教育機構（R）的接觸；教育機構（R）與學生（S）、家長（P）、老師（T）的接觸。

上述服務接觸過程中，由于交互情景的差別，交互過程中的雙方，在不同的場景環境下，可能是用戶（U），也有可能是賦能者（E）。

二、課外教學服務系統中多利益相關者接觸點模型建立

目前交互系統的圖形描述分析，只能表示交互作用過程中兩者之間具有相互作用，對于元素之間的相互作用效果以及作用效果分析缺乏形象而且有效的圖形描述方式，這不利于問題的進一步分析和解決。為了對交互系統中用戶與賦能者之間作用效果進行分析，進一步優化交互過程，提高交互系統的設計效果，在類比思想的指導下，從模型的表達意義，模型的元件構成，元件之間的作用關系，三個方面去類比物質—場模型與交互技術系統模型。

物質—場模型是TRIZ理論體系中的問題分析工具，它借助于特定的符號來描述系統問題，將一個復雜系統，用圖形符號描述為一個簡單的系統模型。在TRIZ理論中，通過對一系列系統問題的分析研究，發現幾乎所有的系統都可以不斷細化分解，最終由兩種物質和一種場組成。在物質—場模型中，兩種物質分別為S1與S2，場表示為F。物質S2在場F的作用下，作用于物質S1，使其達到預期的效果，具體模型如圖1所示。

> 圖1 物質-場模型基本符號

> 圖2 學生與其他利益者的接觸點作用關系

> 圖3 師生課堂交互接觸點問題模型

用物質—場模型來描述一個系統的元件構成形式，一方面可以將系統模型化，更加直觀；另一方面，該模型可以描述問題發生的區域，從而確定了一個區域內的設計問題。將物質—場模型類比于非技術領域，如課外教學服務系統中，分析其問題區域進行優化設計。表1列出了物質—場模型中各種作用關系。

課外教學服務系統中，服務接觸點中的用戶（U）與賦能者（E）是在一定的環境條件下（C）產生交互作用，構成用戶—賦能者的交互系統，在交互過程中實現系統的功能。用戶與賦能者的關系，是根據其自身所處的特定環境而產生的。對于任意服務接觸點，在交互過程中，兩者之間相互作用，相互影響。通過類比，將課外教學系統中，用戶與賦能者在特定環境下的交互作用關系進一步描述為以下幾種情況：

第一種：從學生角度描述與之相關的接觸點作用關系，模型如圖2。

第二種：是從家長角度描述與之相關的接觸點作用關系，第三種是從老師角度描述與之相關的接觸點作用關系，第四種是從教育機構角度描述與之相關的接觸點作用關系，其模型類似圖2所示。

三、課外教學服務系統的關鍵接觸點分析

前文中對課外教學服務系統中相關利益者進行分析，從服務系統的接觸點出發，對相關利益者問題進行分析，建立接觸點的物質—場模型，將具體問題轉化為一般的抽象的問題，然后借助標準解解決問題，進而優化服務接觸點。

（一）師生交互過程接觸點問題模型分析

1.在課堂教學上，老師的上課方式往往比較單一，互動較少。在整個教學過程中，基本上處于老師講，學生聽的一個模式。該過程中，由于教學方式不能很好地吸引到學生的注意力，導致學生經常出現注意力不集中、走神、打瞌睡的情況，教學效果并不理想。在線教育的課外教學系統是處于一個虛擬場景中，教師和學生通過語音進行在線交流，缺乏實時互動的交流，因此老師對學生缺乏監管，學生可能處于一種虛假在線學習的狀態。

上述多種問題，導致學生的學習效果并不理想，不能達到學生、家長和老師預期的教學效果，在時間和經濟上都會造成浪費。從作用效果分析，在教學課堂上，老師對學生的作用效果是不足的，導致學生在課堂的學習效果并不明顯。通過問題的闡述，建立相應問題的物質—場模型，將具體問題轉化為抽象的一般模型，如圖3所示。

2.教育機構在課外教學服務系統中充當橋梁的作用，建立學生和教師之間的聯系。學生了解教師相關信息、課程安排以及輔導咨詢等等，都需要通過教育機構這個平臺作為中介。這一現象，導致學生和授課教師之間存在信息溝通不流暢，交流過程中難免產生信息流失，學生不能及時了解課堂教學安排，造成學生和家長時間、經濟上的浪費。這些現象的存在，使學生對課外教學服務產生消極心態，不利于學生的學習積極性，進而使教學效果不理想。通過上述問題的闡述，建立相應問題的物質—場模型，將具體問題轉化為抽象的一般模型，如圖4所示。

（二）師生交互過程接觸點問題解決

通過物質—場模型對問題的分析，查找76個標準解來進行相關問題的解決。

標準解是TRIZ理論中一種基于系統化知識的解決問題工具，它通過具有約束條件的標準化問題描述（物質—場模型）來界定問題的類型，根據問題的類型查找標準解獲得高級別的原理解，從而指引問題的解決方向。TRIZ理論中，將76個標準解分為五類，結合模型分析，從標準解角度對問題類型做出進一步分類。上述問題適用于標準解中第一類問題：改進一個系統使其具有所需要的輸出或者消除不理想的輸出，對系統只做少量的改變或者不改變。進一步結合第一類標準解的具體分類，對上述問題進行分析。

對于問題1，通過查找標準解，得到合適的標準解方案為NO.5：假定系統不能改變，但可以改變系統所處的環境。改進后的物質—場模型如圖5所示。

在上述標準解的指導下，查找系統周圍可用資源，嘗試將新的技術或者方法引入到課外教學服務系統中，幫助老師增強對學生的作用效果。老師增強對學生的吸引力，使學生在課堂之外也能有效集中精力。該標準解為解決課外教學課堂講解過程中師生之間教學效果不理想的問題提供解決思路。

對于問題2，通過查找標準解，得到合適的標準解方案為NO.10：通過改變S1或S2消除有害效應，不允許增加新物質。改進后的物質—場模型如圖6所示：

在模型中顯示教育機構對老師和學生的作用效果不足，導致老師對學生的作用效果不足，教育機構對于師生連接是有害效應，根據標準解提供的解決方案改變師生的作用方式解決其作用不足的問題。讓老師和學生直接相互溝通和聯系，老師和學生之間的信息溝通更加有效便捷，提升用戶體驗。

四、具體解決方案闡述

（一）教學課堂優化

1.課堂教學環境優化

> 圖4 師生連接交互接觸點模型

> 圖5 師生課堂交互接觸點問題模型優化

> 圖6 師生連接交互接觸點模型優化

在線上課外教學服務系統中，建立一個場景庫用以優化課堂的教學環境，老師可以根據自己的課程需要來選擇場景模塊，形成一個虛擬的模擬場景，來輔助老師教學。老師不能監管到每一個同學，這樣的課堂環境可以吸引大家的注意力，激發學生的學習興趣，實現沉浸式學習。場景庫運用3D技術和人工智能技術構建眾多的場景模塊，老師可以根據課程需求自行搜索、選擇、組合和編排場景模塊形成自己所需要的場景環境，增加課堂的趣味性和感染力。

2.課堂互動優化

在直播課堂中，學生的數量較多，以往通過文字的簡單互動并不能有效滿足師生的互動需求。目前的課堂都呈現出老師講學生聽的模式，缺乏師與生、生與生的互動，這樣的模式學生容易發困，學習效率低下。將面對面教學的討論模式轉移到在線教育中，能夠有效地解決這一問題，采用有效的討論模式，可以避免討論時出現課堂混亂的情況。將文字討論模式轉變為語音討論模式，在老師的控制終端可以選擇某些學生與老師討論交流問題，其他學生聽不到這些討論；可以選擇某些同學組成討論群體相互討論交流問題，其他同學聽不到；可以選擇老師和所有的同學進行討論交流問題，所有的同學都能聽到參與；通過這樣的討論模式可以提高互動的效率。老師可以參與及監管到所有同學，維持課堂秩序，有目標、有范圍的互動討論可以讓更多的學生參與進來，提高學習效率。

（二）師生連接觸點的優化

1. 師生連接方式的優化

現在師生的連接方式是以平臺作為中介來連接。首先是學生在平臺發出上課的需求，進而平臺與學生進行溝通，了解學生的需求后，根據學生的需求安排老師。另一端老師在平臺上注冊登記后，當有學生有上課需求后，平臺會根據老師的信息去聯系老師，為師生搭建連接的橋梁。平臺轉述過程中經常會發生信息缺失情況，導致老師準備不充分，造成試聽課程的失敗。讓老師和學生直接溝通，他們之間相互了解和預約時間內容，這樣的成功率會更高，同時省去老師和學生的二次溝通過程。優化后，學生直接在平臺了解老師，選定合適老師進行聯系，相互溝通后進行試聽課程，試聽滿意后安排正式課程。去平臺化讓服務提供者和服務接受者直接交互，有利于提高用戶的使用體驗，減少成本，讓相關利益者參與進來共同完成服務的過程，實現低成本、便利性、個性化的教學服務目標。

2. 頁面信息明確化

現有的平臺上不論在第一界面和第二界面都沒有對老師課程安排情況的顯示，這給家長（學生）后期的選擇造成了很差的體驗，信息不明確甚至是虛假信息導致師生連接的接觸點設計上存在很大的缺陷。根據老師上課的空段，及時有效地顯示在界面上，能夠幫助家長（學生）有效快速地與自己的時間相匹配，提高連接的效率和成功率，提高家長（學生）在平臺上的使用體驗。

一級界面的信息應當顯示的是家長（學生）最想看到的信息，也是他們最關注的信息。家長（學生）關心的是他人對這個老師的認可度，比如售課量、學生評價幾顆星，還有老師的教齡，這是家長（學生）首先選擇老師的第一參考信息，此外家長（學生）就要根據自己的時間和老師的時間來進行時間的匹配，當這兩個信息匹配成功后家長才會點入第二界面詳細了解，這樣的師生連接成功率會提高很多。明確顯示老師上課的空段時間能夠改善家長（學生）的用戶體驗，減少用戶對平臺的失望感，增強用戶對平臺的認可度和信賴度。

五、結語

運用TRIZ理論中的物質—場分析方法對現有的課外教學服務系統中的關鍵接觸點進行分析研究，并根據76個標準解找到相應的解決方案，完成對現有的課外教學服務系統的優化設計。服務系統的優化設計有利于提高用戶的使用體驗，增加用戶量，有利于普及低成本、便利性、個性化的教育，為推動教育發展作出一定的探索。文章嘗試將TRIZ理論運用到非技術領域中，拓展其應用范圍，運用物質—場分析方法分析非技術領域中的系統，結合標準解引導系統找到相應的解決方案。■