TRIZ 理論在線上線下混合式教學中的應用

白 英

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

2020 年初，一場突如其來的新冠肺炎疫情使全球教育教學形式發(fā)生巨大變化，國內(nèi)各級各類學校采取“停課不停學”的舉措，將線下課堂教學紛紛移至線上云端教學。在一定程度上，學生被動接受網(wǎng)課、教師被動建設網(wǎng)課、家長被動監(jiān)督網(wǎng)課，長時間的居家線上教學產(chǎn)生了許多負面的學習影響。調(diào)查顯示，網(wǎng)絡化、碎片化知識的普及極大地沖擊了求知求學方法，且線上教學的局限性降低了學習效果，沉浸式的深度學習受到極大挑戰(zhàn)。在沒有完全充分準備的情況下，被動采用和接受線上教學，使得線上教學一度成為了人們熱議的話題，肯定、否定和中立的態(tài)度都有。其實，正是在這樣的情況下，迫使授課教師不同程度地掌握了線上教學的方法。為今后線上線下混合式教學改革提供了一定的實踐基礎。疫情期間，采用學校優(yōu)慕課在線平臺，結合騰訊會議和微信群的模式開展線上教學。教學中發(fā)現(xiàn)，采用單一的傳統(tǒng)教學模式，一定程度上制約了教師對教學過程的監(jiān)督及引導，同時也制約了學生學習的主動性和積極性。

TRIZ 理論主要特點在于可以啟發(fā)使用者構建適合于問題的解決方案。從而，克服了傳統(tǒng)的線性思維模式，強化發(fā)散思維，對于單一問題可以列舉出不同的概念和解決方法。TRIZ 理論是由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿利赫舒列爾（G S Altshuller） 在1946 年創(chuàng)立的，Altshuller 也被尊稱為 TRIZ 之父。TRIZ（Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch） 的含義是發(fā)明家式的解決任務理論[1]。TRIZ 理論認為，一個創(chuàng)新問題解決的困難程度取決于對該問題的描述，描述得越清楚，問題就越容易解決。該理論綜合運用矛盾矩陣對待解決問題所含矛盾進行表述分析，在矩陣中找到相對應的創(chuàng)新原理，適用于線上線下混合式教學的解決方案。在線下授課的同時，通過教師或?qū)W生的線上提出問題，以個人或搭建小組的形式進行線上討論，在這一過程中，不同層次學生可以共同完成課題討論或創(chuàng)新活動，讓學生感受創(chuàng)新方法的作用并積極去學習，從而提升學生的創(chuàng)新能力，增強學生的學習動力和信心。后疫情時代，如何提高數(shù)字化教學效果，促使學生自主學習、創(chuàng)新和體驗，將知識點應用于實踐，以符合國務院在經(jīng)濟發(fā)展新時期提出的“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的方針是目前高等學校教育亟待解決的問題。通過對2020 年線上教學調(diào)查結果和復課后線上線下混合式教學方式的調(diào)查結果進行分析比較，針對混合式教學方法存在的問題，以TRIZ 理論為基礎，探討高校如何運用網(wǎng)絡環(huán)境和現(xiàn)代科技手段，更好地構建線上線下混合式教育教學新模式，提高其教學效果。

1 傳統(tǒng)授課方式與線上教學方式

傳統(tǒng)的授課方式是在教室內(nèi)，教師采用板書結合多媒體演示的方式進行授課，師生間可呈現(xiàn)較多的現(xiàn)場互動，甚至于情感上的表達及交流，一定程度上有助于達到教書育人的目的。同時，通過問答互動、表情反饋及小組討論等教學反饋方式，可以很好地掌控學生的學習狀態(tài)及學習效果。但傳統(tǒng)授課也存在一定的局限性，每周1～2 次的面授時間；教學活動和內(nèi)容只能同步，不能回放。

與傳統(tǒng)的課堂授課方式相比，線上教學無疑存在諸多優(yōu)點。線上教學是采用虛擬的空間課程主頁，時間和地點較傳統(tǒng)授課靈活，地點可變，教學活動可不同步，對于教學內(nèi)容可多次回放，便于預習和復習。交流媒介包括各高校的教學平臺、騰訊會議、雨課堂、釘釘直播甚至微信群聊等方式。在教學資源豐富，包括慕課網(wǎng)站、課件、電子版教材及教學視頻資料等?？梢酝ㄟ^記錄學習活動，包括課件及其他相關課程內(nèi)容的瀏覽次數(shù)和瀏覽時長、隨堂測驗、課堂討論和課堂作業(yè)等教學反饋方式，對每個學生的學習狀態(tài)、學習態(tài)度及學習效果進行及時掌握。但線上教學也存在一定的困擾，居家線上教學，與學習能力不足，主動性差的學生來相比，對于學習主動性好的學生來說，可以積極主動應對各類課程，并做選擇性學習，可以有充足的時間沉浸于線上教學資源中，能積累更多的業(yè)余學習時間。針對2020 年網(wǎng)上授課進行了一個班（27 人） 的調(diào)查，結果顯示，只有29.63%的學生非常適應網(wǎng)絡授課的方式，有14.81%的學生不適應網(wǎng)絡教學方式（表1）。有59.26%的學生使用手機接受網(wǎng)上授課（表2），這一手段對教學效果來說有諸多影響因素，如屏幕大小、音量及音質(zhì)、網(wǎng)絡狀態(tài)（家用Wifi 還是公共Wif）i 等，學習環(huán)境多樣，致使學生無法沉浸式學習，很容易受到周邊環(huán)境的影響。此外，線上教學，課堂組織難度大，紀律性不強，較多學生進入學習界面之后，并沒有真正進行聽課，而是靜音后在做其他的事情。這一現(xiàn)象在課堂互動式經(jīng)常發(fā)生，例如，當要求某位學生回答問題時，經(jīng)常沒有反饋，但界面顯示其在線。在調(diào)查中有44.44%的學生也認為視頻教學自律能力差。導致有33.33%的學生認為課程作業(yè)多，難度大（表3）。從教學互動這個角度看，授課效果不如線下理想。除以上提到的弊端之外，由于網(wǎng)絡問題經(jīng)常導致線上講課存在聲音滯后或卡頓、已習慣于師生面對面的授課方式及在紙質(zhì)書本上標記學習重點或教師本身的授課習慣及授課語速等，這一切可操控的因素當面對毫無感情的屏幕時，突然變得不確定。因此，有33.33%的學生提到，線上授課師生互動不夠，很難答疑；70.04%的學生認為網(wǎng)絡條件受限，需要紙質(zhì)版教材（表3）。因此，線上教學活動對教師線上授課能力、學生自制力、網(wǎng)絡技術都提出更高的要求。

線上教學方式適應程度調(diào)查結果見表1，線上學習使用設備調(diào)查結果見表2，線上授課的弊端見表3。

表1 線上教學方式適應程度調(diào)查結果

表2 線上學習使用設備調(diào)查結果

表3 線上授課的弊端

2 線上線下混合式教學

混合式學習（Blended learning） 方式可以讓導師認識到每個學生都有各自不同的特點和學習要求。當他們能夠使用傳統(tǒng)和數(shù)字領域的工具時，導師就可以采用各種不同的數(shù)字化方式來提供必要的信息，以適應學生不同的學習需求[2]。這種學習方式改變了學生認知行為與方式，實施課上與課下混合、線上與線下混合、虛擬與現(xiàn)實混合的教師主導下以學生為主體的學習認知過程[3]。華東師范大學祝智庭教授[4]提出，利用現(xiàn)代信息技術和信息資源，支持學生應用信息技術獲取和利用信息資源，提高學生的自主學習興趣，從而優(yōu)化教學過程?；谶@一點，設計了“乳與乳制品工藝學”線上線下混合式教學方式，即不改變教學日歷及教學任務的前提下，依靠學校的網(wǎng)絡教學平臺，通過課件、電子教材和參考教材和國內(nèi)外部分典型乳制品加工工藝操作視頻的上傳以及教學活動的發(fā)布，使學生可以完成課前預習和課后復習的目的，同時還可以進行課堂討論和課后作業(yè)的完成，增加學生獲取知識的渠道及培養(yǎng)自主學習的能力。與傳統(tǒng)教學模式相比，線上線下混合教學兼具針對性強、課堂反饋及時、能激發(fā)學生興趣的優(yōu)點。調(diào)查顯示，52.08%的學生對線上線下混合式教學方式是認可的，47.92%的學生基本認可（表4）。56.25%的學生認為混合式教學模式可以滿足學習需求，41.67%的學生認為基本可以滿足（表5）。52.08%的學生可接受線上進行課前預習及課后復習的教學方式，43.75%的學生基本接受（表6）。

線上線下混合式教學方式的認可度調(diào)查結果見表4，線上線下混合式教學方式對學生學習需求滿足度調(diào)查結果見表5，線上進行預習、復習教學方式的接受程度調(diào)查結果見表6。

表4 線上線下混合式教學方式的認可度調(diào)查結果

表5 線上線下混合式教學方式對學生學習需求滿足度調(diào)查結果

表6 線上進行預習、復習教學方式的接受程度調(diào)查結果

但在開展混合式教學過程中發(fā)現(xiàn)，有52.08%的學生可以按時完成課前預習任務，但仍有47.92%的學生未能按時完成。對比線上線下混合式教學模式與線上教學模式發(fā)現(xiàn)（表7），只有8.33%的學生課后在線學習1 h 以上），與線上教學模式中40.74%相比，學生人數(shù)大幅度減少。學習30 min 左右的人數(shù)從線上教學模式的14.81%增加至混合式教學中的50.00%。而基本不學的人數(shù)從線上教學模式中的7.41%增加至混合式教學中的14.58%。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)可能有以下幾點原因：①習慣于線下授課。因為目前線上線下混合式教學中，線下教學占到課時的60%以上。其中，線上教學中，大部分采用雨課堂進行的隨堂測驗也是在教室中進行，教師可以隨堂進行答疑和糾錯。因此，線下就已對大部分課程知識有了一定的了解和掌握。②線下的面對面教學及紙質(zhì)教材的使用，有利于學生完成隨堂筆記。③較疫情期間，回校后的課外活動，分散了大部分學生的學習時間。這一點，在缺乏自覺性的學生身上表現(xiàn)得尤為突出。在能否自覺完成課后學習任務一項調(diào)查中顯示，31.25%的學生要在教師督促下可以完成，而有4.17%的學生即便在教師督促下都很難完成。

不同教學方式中每天課后在線學習時長的調(diào)查結果比較見表7，線上學習任務完成情況調(diào)查結果見表8。

表7 不同教學方式中每天課后在線學習時長的調(diào)查結果比較/ %

表8 線上學習任務完成情況調(diào)查結果

3 應用TRIZ 理論提高線上線下混合式教學效果

針對枯燥的課堂授課模式，依據(jù)TRIZ 理論中的“分割原則（Segmentation）”，即分離法，將原來的50 min 課堂教學進行不同教學單元的分割，優(yōu)化教學時間和內(nèi)容。心理學家統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，注意力集中的有效時間為10 min 左右[5]。因為線下教學可以很容易掌握學生的學習狀態(tài)和課堂紀律，因此可將授課時間控制在30 min 以內(nèi)，剩余的20 min，10 min左右用于課程相關視頻的播放，10 min 左右用于隨堂測驗或話題討論。另外，依據(jù)TRIZ 理論中的“局部性質(zhì)原則（Local quality）”可以優(yōu)化視頻內(nèi)容和增加隨堂測驗的趣味性，即采用課堂伴侶軟件進行隨機點名等，通過多維度的優(yōu)化，提高學生自制力及增加學習興趣，從而提高學習效率。

在調(diào)查中有學生認為“線下是理論知識的來源，而通過線上做習題的方式，可以把所學知識應用到題目中，教師可以很好地把握學生的學習狀態(tài)，而學生可以了解自身的學習情況?！辈⒔ㄗh“線上平臺是一個很實用，很方便的練習平臺，對于學生來說簡單易操作，是個‘刷題’的好平臺，教師不要忽略了這個平臺的妙處?！币虼?，可以利用TRIZ 理論中的“多功能原則（Universality）”，即一物多用法，充分利用線上平臺，使線上平臺具有多項功能：①通過課件的上傳，達到學生可以進行課前預習和課后復習的目的；②通過上傳一些電子參考書、教學視頻、國內(nèi)外乳制品加工視頻及國內(nèi)外精品課程視頻，拓寬學生獲取知識的渠道；③每堂課前，在線發(fā)布課程需掌握的內(nèi)容，讓學生有重點地進行預習，同時，可以帶著問題進行聽課，提高聽課效率；④線上建設習題及試題庫，通過做習題的方式鞏固所學知識，達到學生所謂的“刷題”的目的；⑤通過上傳實驗操作的講解視頻，彌補部分線下分組實驗的不足，同時，規(guī)范實驗操作，為后期的科創(chuàng)、實訓及畢業(yè)設計培養(yǎng)良好的實驗能力。

4 結語

TRIZ 理論的積極性和創(chuàng)造性正好迎合了當代教育教學改革的需求，可驅(qū)動人才培養(yǎng)的發(fā)展。為進一步有效推動線上現(xiàn)下混合式教學方法的改革，提高教學效果，提高學生對混合式教學的滿意度，迫切需要授課教師對線上現(xiàn)下混合式教學現(xiàn)狀有一個清晰的認識。混合式教學已經(jīng)不再是簡單學習方式的組合，而是線上線下學習的充分融合。如何進行融合而達到最佳的教學效果是當今亟待解決的問題。大學要想在教育市場的多變條件下保持競爭力，迫使高等教育機構要具有新的理念和要求，只有在教育過程中積極并有效地實施創(chuàng)新才有可能。