設計與發現

郝瑞輝

“設計與發現”課程是一門向科技輔導員及11-15歲青少年介紹設計與工程領域相關內容的科學與技術教育課程。該課程改編于英特爾公司開發的《Design and Discovery》，由英特爾中國公司委托中國青少年科技輔導員協會進行本土化，并于2012年開始陸續在各地組織開展科技輔導員培訓，獲得了參訓科技輔導員的好評。

為了進一步擴大培訓輻射面，讓更多的科技輔導員能獲得不斷學習的機會，獲得更多的科學教育新理念與新方法，2014年，中國青少年科技輔導員協會委托《中國科技教育》雜志社和江蘇漢博教育培訓中心共同制作了“設計與發現”慕課課程。到目前為止，“設計與發現”慕課課程已開課5次，共有1028人報名參加學習，其中198人通過考核獲得結業證書。

“設計與發現”慕課課程旨在幫助學員深入理解設計與工程領域的重要科學概念，親歷并體驗設計與工程領域的實踐活動，掌握工程設計與模型制作的流程和技能，以便在組織學生開展相關工程設計活動中，激發學生學習并應用科學與技術方面的知識和技能的興趣，解決生活中遇到的設計與工程領域的實際問題，鼓勵學生創造性地改變自己的生活，提高其與他人有效的溝通與合作的社會情緒能力。

課程簡介

“設計與發現”慕課課程由3部分6章24節課組成（詳見圖1），每節課有1個微型教學視頻。其中第1部分為課程梳理，主要介紹“設計與發現”課程的由來及在線課程安排；第2部分是設計入門，主要了解設計10大流程，學習尋找設計機會的3種有效方法；第3部分是該慕課課程的核心內容，圍繞設計流程的10個步驟展開，循序漸進地將流程中的每個步驟進行詳細分析與解釋，并配以案例說明。每節課以短小精悍、生動活潑的教學視頻為主，結合豐富的與課程相關聯的配套資料，沒有科學教育基礎的學員也可輕松學習。

課程設計與實施

“設計與發現”慕課課程中，每節課的教學設計內容包括學習目標、視頻類型、學習者行為、練習評測、討論主題、資料、線下活動等內容。該慕課課程的開課時長為6周，每周更新1個章節的內容，3-6個學習視頻，每周一上午9點定時更新當周學習內容。

在慕課平臺使用方面，課程采用郵件、QQ、討論區等多種方式的結合，能夠促進師生之間、生生之間的多項交流（本課程的實施步驟與前文“STEM項目學生研究手冊”中基本一致，此處不再贅述）。

課程特色

“設計與發現”慕課課程設計以前期開展的全國各地實際培訓經驗為基礎，借鑒已有慕課的建設模式，站在學習者的角度對學習內容進行分解和重構，形成了適于開展混合式教師培訓的慕課，包括基于知識點的教學視頻、多樣化的評測及線上線下相結合的活動。該慕課課程具有以下特色。

教學內容的重構

綜合學習者的學習目標和在線學習需求，對以往在線下組織培訓的教學內容進行了精煉和重構，分解出6大知識模塊，這些模塊圍繞設計流程的步驟呈現出強關聯性；而在模塊內又進行了更為細致的知識點設計，在共同主題基礎上保持了知識點的獨立性。這樣，既能清晰地了解整個課程脈絡，又能有效利用零碎時間進行學習，僅通過自定步調的自主學習就能達到初級層次（知識理解）的學習目標。

多元化交流與評測方式

在學習者的學習路徑上，提供了多重自我檢測和觀點表達機會，從過程性評測到總結性評測再到開放式主題討論和作業，實現了從知識理解到應用創造的逐步檢測。

視頻嵌入式問題：引導學習者對當前學習內容的實時理解，帶著問題或理解投入學習。

課后測試：單節課程學習后設計了對應的測試題，試題從知識點的理解出發，遷移到相關情境中，檢測學習者對知識的掌握程度。

主題討論：每節課之后的主題討論，拋出有意義的話題，鼓勵學習者之間的交流與分享。每個學習者都有充分表達的機會，在思維碰撞中產生新知識。

作業：每章的學習之后，設計了創造性的作業，綜合檢測整章學習成果。

促進知識建構的多種線下活動

“設計與發現”課程旨在提高科技輔導員的教學實踐能力，包括對學科知識、過程與方法、教學法的掌握，達到應用、分析、評價和創造的高層次認知水平。這正是線下活動設計的目的所在。

慕課在線學習為線下活動開展奠定了知識理解基礎，同時學習者的在線學習數據，為開展線下活動提供了指導，能夠在面對面環境中展開深度討論，有針對性地解決學習中的問題。通過真實情境的親身實踐、問題的深入挖掘與直接反饋，在不斷遷移的學習機會中幫助學習者完成內在的知識建構。根據線上學習內容的特點和需求，線下活動也采取多種形式，包括：

案例分享

“動手做”活動

主題討論與分析

實例的分析、討論與應用

課程反饋

在慕課課程開展過程中，課程管理團隊通過調查問卷、在線評測及交流話題分析等形式收集學員的學習反饋信息。

學員評測數據分析

“設計與發現”在線培訓課程通過課后練習、單元作業及階段綜合作業3種評測形式，逐步考查學員的學習效果。

在課后練習和單元作業的基礎上，課程還設計了2次階段性綜合作業：圍繞前3章學習內容，要求“請根據尋找設計機會的3種方法尋找1個合適的設計機會，并圍繞該設計機會，撰寫設計簡介”，重點考查學員對于發現設計機會、形成設計想法的掌握程度，最終提交作業在此基礎上，第2階段綜合作業要求學員根據第1階段綜合作業中設計的產品制作1份海報。這2個階段性作業聯系密切、難度適中，綜合地考查了學員對于課程的理解和應用能力，整體學習情況基本達到理想效果。學員普遍已經對設計簡介具有了一定的認識，能夠獨立撰寫出思路清晰、內容規范的設計簡介，并通過海報進行交流。

但是，從學員作業反饋中也發現了一些問題，這對課程設計者改進課程有所啟發。例如，學員對產品細節的設置、產品的創新性、解決方案的合理陸及設計圖4個方面的認識不足，或沒有在產品設計簡介中清晰反映出來；海報作品中產品特征不夠突出、排版整體性不強、色彩運用雜亂等。根據這些反饋，在第2期課程教學視頻中添加了更豐富的實際案例，通過案例的呈現幫助學員理解產品細節、創新性、解決方案的合理性、設計圖在設計過程中的重要陸。

課程交流數據分析

在課程討論交流模塊，學員們積極參與到主題討論中，學習過程中遇到問題隨時提問，表現出積極的自我學習意識。從交流頻次上和深度上，我們可以看出，哪里是學習難點（如“系統和子系統”），哪些是易混淆概念，哪些已經達到學習目標，也能夠直接獲得學員的困惑所在。在交流中，學員也紛紛結合生活中的實例，和授課教師進行知識探討。通過這樣的途徑和方式，授課教師直接與學員接觸，幫助他們答疑解惑，加深理解。從部分學員的字里行間，我們也感受到他們對課程給予了充分的肯定。如“每課時間不長，內容簡潔明了，可反復觀看，對照實施。期待下周的新課?！薄坝脤W練結合的方法很好，課后作業跟課堂內容息息相關，很好！謝謝老師們的精心設計，一定抓住這次學習的機會，好好給自己充電！”

調查問卷數據分析

為了進一步收集學員對課程的反饋信息，在課程結束后，課程設計者為學員發放網絡調查問卷。數據顯示，大部分參與學員對“設計與技術”領域知識不是很了解，“想更新或擴展知識”是參加課程的最主要目的，經過持續的在線學習，對于授課內容和授課形式給予了充分肯定。在課程設計和課程體驗方面，學員表現出較大的認同，特別是對教學內容劃分、視頻表達、課程研討主題、授課節奏、課程資源、作業考核等方面給予了好評，70%左右的學員表示愿意繼續學習后續課程。

此外，很多學員對課程內容表示了肯定，學員們這樣寫道：“課程新穎，指導性強，能理論聯系實際，有啟發意義?！薄昂軐嵱?，學習完后可以很好地在科技創新大賽的活動中指導學生。”在調查問卷中不少學員對授課團隊教師表示認可，其中一位學員這樣寫道：“講課教師清新靚麗的形象，和藹可親的教態，娓娓道來的話語，精準透徹的案例分析，深入淺出的信息傳遞，雖不張揚，卻引人人勝；毫不自大，卻讓人心生無比的敬意！于平靜中透出的青春活力，仿佛重新回到了年輕時的歲月里。”