設計思維主題教師培訓模式的實踐與探索

青少年科技創新人才的培養一直是全球關注的話題，在創新人才培養的過程中，青少年科技輔導員起到了非常重要的作用。青少年科技輔導員是青少年科技活動的策劃、設計、組織和指導者。培養優秀的科技輔導員，提高科技輔導員培訓質量，對加強青少年科技輔導員隊伍建設起到了至關重要的作用。

STEM教育強調圍繞真實情景下的問題開展跨學科的綜合性學習，培養學生的問題解決能力和創造性思維方式，進而解決實際生活中的復雜問題。因此，圍繞STEM教育展開的科技輔導員培訓，成為他們較為重要的培訓內容。在培養學生創造性解決問題能力方面，有不少地區開始嘗試將原本應用于商業情境的設計思維引入中小學，用于培養學生的創意思維。基于此，筆者在深入研究設計思維的基礎上，嘗試將其與科技輔導員培訓相結合，為教師開展STEM教育、創客教育提供切實可行的思維訓練方法。

什么是設計思維

“設計思維”發源于設計界，后來被各行各業借鑒。設計思維與教育的結合可以追溯到2005年美國斯坦福大學設計思維學院（D.School）成立，2007年德國波茨坦大學HPI學院成立。設計思維是利用設計師的思維模式解決復雜的冋題，獲得創新解決方案的思維模式，它適用于任何一個需要解決問題的人，包括解決現有的和現在還不存在的問題，如新的產品、服務、流程和模式等。這是一種以解決方案為基礎，或者說以解決方案為導向的思維形式，它不是從某個問題入手，而是從目標或者是要達成的成果著手，通過對當前和未來的關注，同時探索問題中各項相關因素的變化，找出解決方案^[1]。

設計思維教師培訓課程設計

設計師的這種思維模式不僅適用于商業中創新產品的設計，而且適用于科技輔導員指導學生進行創新作品的設計，培養學生的創造性解決問題的能力。自2018年開始，我們設計開發了圍繞設計思維展開的教師培訓課程，以專題報告與教師工作坊相結合的方式帶領教師了解、體驗設計思維的魅力，引導教師通過合作解決冋題的方式獲得創新的靈感。專題報告包括“設計思維、STEM教育與創新時代”和“讓設計思維與方法走進課堂”2個主題，報告結合STEM活動的具體案例，從腦科學和創新思維形成與發展的角度分析STEM活動對學生創新思維的促進作用、實施方法與策略，就設計思維與新時代教育教學改革背景下教學方式與學習模式的結合等問題展開討論。

設計思維教師工作坊培訓課程的設計參考了3大主流的設計思維流程：IDEO公司設計思維流程、斯坦福大學D.School設計思維流程，以及德國波茨坦HPI設計思維流程。

IDEO公司設計思維流程主要經歷3個階段：啟發、構思和實施（見圖1）。啟發是指激發人們尋找解決方案的問題或機遇，也就是從某些現象、問題和挑戰中發現些需要解決的問題;構思是產生、發展和測試創意的過程;實施是將想法從項目階段推向人們生活的路徑^[2]。

斯坦福大學D.School設計思維流程分為5大步驟：同理心、問題定義、創意構思、原型設計、原型測試^[1]。這里更強調的是利用同理心進行觀察，然后找到設計的問題，再通過創新創意構思解決方案。有了方案，再利用可視化直覺進行原型設計，對原型進行測試，調整完善。這套流程簡單易懂，對于初學設計思維的人更容易掌握，而且對于公益設計和產品設計非常實用。

德國波茨坦HPI設計思維流程分為6個步驟（見圖2），主要包括理解、觀察、分析、創意、原型和測試^[3]。流程和IDEO公司的基本相同。由于考慮了非產品創新的設計，這里取消了實施的步驟。

此外，設計思維教師工作坊在課程設計上還與“設計與發現”流程及專題培訓課程^[4]進行了緊密融合。經過融合之后的課程主要包括：設計的起點，創新設計的方法，創意思維訓練，創意物化和產品推介會（表1）。

經過融合之后的設計思維主題教師工作坊，不僅保留了設計思維的精髓，而且通過一個大型互動活動，讓學員能夠運用所學到的設計思維方法，圍繞一定的主題，尋找設計機會，設計制作模型，進行交流與展示……經歷一個完整的工程項目的全過程。學員在教師工作坊中，不僅學習了設計思維的方法，而且能夠將其運用于實際產品模型的設計、制作與推廣中，充分體驗設計思維的魅力。

設計思維教師培訓實踐

教師培訓課程的研發離不開無數次的教師培訓實踐，設計思維主題教師工作坊主要包括5個主題課程，分別是設計的起點、創新設計的方法、創意思維訓練、創意物化和產品推介會。

設計的起點

該工作坊以“新型紙夾”活動為引入，通過搜集相關信息、繪制思維導圖、設計與制作新型紙夾模型等活動，歸納出工程設計與設計思維的流程。以多案例的方式，分析得出“工程設計源于設計需求”。

創新設計的方法

以“設計創意背包”為例，學習運用觀察、體驗、訪談等過程，使用SCAMPER法、頭腦風暴法等多種方法開展調查研究，了解用戶需求，發現身邊物品的常見問題，以此為契機，分析用戶體驗地圖，尋找解決方案。

創意思維訓練

體驗設計思維中思維的發散與匯聚，了解頭腦風暴的規則：發散思維、匯聚思維、綜合思維與團隊合作等內容。最后，通過拆分物品，分析物品的結構與系統。

創意物化

分析工程中的模型與原型，通過鼠標等案例了解原型的作用，體會“讓失敗來得更早些”的內涵。學員親歷原型設計與制作過程：圍繞生活中常見的問題尋找設計點子，進行功能分析，完成設計簡介并進行建模，最后以思維導圖的方式總結整個流程。

產品推介會

圍繞設計制作的創意產品，設計宣傳海報召開產品推介會，以情景劇的方式進行展示。分析如何運用交流與討論的環節促進學生的再思考和再創造，總結工程設計的過程與每一過程在學生思維發展方面的促進意義。

總結與展望

2017年，中國科協青少年科技中心、中國青少年科技輔導員協會正式發布了《青少年科技輔導員專業標準（試行）》和《青少年科技輔導員培訓大綱（試行）》（簡稱《大綱》），為我國青少年科技輔導員隊伍建設、專業素養提升和行業專業化發展提供了基本依據和規范。《大綱》中指出，科技輔導員培訓的總體目標是：通過開展線上線下相結合的培訓，增強科技輔導員的專業情感，完善科技輔導員的知識結構，提高科技輔導員的科技教育理論素養和科技教育實踐能力，從而促進青少年科學素養和創新能力的提高^[5]。

本次圍繞設計思維設計的教師工作坊課程，主要以線下教師培訓的方式進行，基于《大綱》中的培訓目標，今后可以嘗試線上慕課與線下培訓相結合的方式，促進學員對設計思維的深入理解，為科技輔導員提供更有針對性的培訓。目前，在各個慕課平臺有不少關于設計思維的慕課課程，其中由中國科協青少年科技中心和中國青少年科技輔導員協會資助，上海師范大學教育技術系CidLab教育實驗室制作的“設計思維”課程為科技輔導員隊伍提供了很好的在線慕課學習機會。

設計思維作為一套解決問題的方法，可以讓我們從不同角度看這個世界，用一種新的方法思考問題。圍繞設計思維開展的主題培訓，促使科技輔導員們從另一種角度理解創新，并將其很好地運用到日常教學指導過程中去。

參考文獻

[1]魯百年.創新設計思維.清華大學出版社，2015

[2]蒂姆·布朗.IDEO，設計改變一切.北方聯合出版傳媒，2011

[3]王可越，稅琳琳，姜浩.設計思維創新導引.清華大學出版社，2017

[4]郝瑞輝.線上慕課與線下實踐相結合的教師培訓模式初探——以“設計與發現”課程為例.中國科技教育，2017（1）

[5]中國科協青少年科技中心，中國青少年科技輔導員協會.青少年科技輔導員培訓大綱（試行）.2017