基于設計思維的高職創客教育模式研究

李 新 秦書榮

(廣東農工商職業技術學院，廣東 廣州 511300)

0 引言

創新驅動背景下，人才是科技創新的根本，而創新型人才培養的關鍵則在于創客教育。對創客教育的界定能夠達成一致的觀點是強調“創客教育創新素養的目的性、動手實踐的過程性和造物的結果性”[1]。當前高職創客教育習慣借鑒國外成功案例的經驗或直接照搬國內本科院校的案例、模式、平臺，但結果并不樂觀。究其緣由是：缺乏針對高職教育特殊性(區分于普通高等教育)的認識；缺少高職創客教育適用的方法和策略；缺乏對高職創客教育的學習支持和實施條件的系統剖析。解決上述問題的根本在于尋找一套能夠有效指導高職創客教育實踐的使能方法。

設計思維是關于解決問題的創新性方法體系[2]，包括了成熟的思想、工具和方法。高職創客教育與設計思維在理念上的契合，讓設計思維成為了高職創客教育的“使能”方法。設計思維提供的方法體系，能夠使高職大學生在創客實踐過程的創意設計、換位思考、建模迭代等環節，以設計師的視角思考問題，體驗熟手解決問題過程，從而高效地進行創新設計、迭代實踐和協作分享。

1 教育領域“設計思維”的應用現狀

以設計思維、教育為篇名在中國知網中組合檢索2010至2021年的論文，共發現287 篇文獻；在Springer數據庫，使用“Design Thinking”進行檢索，以“Education”為領域，統計教育領域設計思維文獻發表數量為15175篇。國外的研究者注重在教學實踐中借助設計思維培養學習者的思維能力與創新意識，而國內關于設計思維的教學研究則更多注重學生設計實踐能力的提高。國內設計思維的研究很少涉及高職創客教育領域，通過文獻研究發現，關于“設計思維”內涵的觀點主要有：以Dunne & Martin 為代表的思維方式說、以Coley、Razzouk & Shute為代表的問題解決方法說及以Tim Brown、Norman為代表的創新過程說。與創客教育中的設計思維觀點對應的典型設計思維模式是斯坦福大學 EDIPT 模式 和IDEO 模式。其中， EDIPT 模式包括了Empathize(同理心)、Define(定義問題)、Ideate(構想)、Prototype(原型)、Test(測試)；IDEO 模式包括發現(Discovery)、解釋(Interpretation)、構思(Ideation)、實驗(Experimentation)和演變(Evolution)。

EDIPT 模式提供的思維支架適用于產品創新設計；IDEO 模式為創新設計活動的開展提供了非常詳細的流程，適用于新手。雖然兩種模式對于設計思維過程的表述不同，但核心內容基本一致，均是發現問題、定義問題、集思廣益、解釋表達想法、實驗、反思發展的過程[3]。

2 高職創客教育與設計思維

創客教育是提升學習者創新能力、培養創新型人才的有效途徑[4]。何為“創客(Maker)”？“雙創”背景下創客應該是具備“創意(Ideas)、創新(Innovation)、創造(Create)、創業(Entrepreneurship)和分享(Share)”這5個特征的創造者。高職創客教育基于校企合作、產教融合理念，強調迭代實踐和創新精神，依托特定項目，通過頭腦風暴，以發散思維分析問題、自主探究、動手實踐、借助技術將創意轉變成現實，達到問題解決的目的。創新教育的變革和優化不是一蹴而就。首先高職創客教育應實現“創客式專業教育”，即在“基于工作過程”的職業教育框架內融入創客元素，注重采用啟發式項目教學，在一些常規課程中提供包含創造工具、資源、場地等支持的創客空間，引導學習者自主設計與創造，使其具備成為創客的思維和能力。之后，實現“基礎創客教育”，開設專門的創新課程、創客課程及創業課程(包括《創新基礎》《創新思維與方法》《TRIZ 創新方法》《創業基礎》《網絡創業理論與實踐》《商業計劃書制作》《創業管理實戰》)，提供創新創業服務和環境支持，實現創客人才的培養[5]。最后，實現“進階創客教育”，該階段需要基于真實的創新項目展開實戰。高職創客教育與設計思維雖然在緣起、目的、使用工具、內容獲取上不太相同，但創新能力培養是二者共同的目的。 EDIPT 和IDEO 模式為設計思維在教育領域的應用提供了理論基礎和操作流程，考慮到高職創客教育特色，整合適用的創客教育活動模式，將設計思維中成熟的創新思維方法貫穿于高職創客教育全過程，是有效指導創客們思考創意、動手實踐、協作分享的有力支撐。

3 構建基于設計思維的高職創客教育模式

創客素養培育需要理論、實踐、項目導向共同協作。“設計思維”融入高職創客教育全過程分為3個階段，分別是創客式專業教育、基礎創客教育與進階創客教育。從實踐個體的發展角度看，3階段具有延續性，逐步由外及內、由淺至深、彼此加強，如圖1所示。

圖1 基于設計思維的高職創客教育活動模式

階段一中的專業教育是高職創客教育全過程的基礎。畢竟，大學生作為新手邊緣參與創客實踐時總是希望能夠利用自己所學和未來即將所用的專業能力、職業能力在團隊中發力。雖然專業背景和職業能力不能完全決定或限定學生在創客實踐團隊中未來承擔的角色和發展方向，但會作為實踐個體素養結構中的儲備力量，隨時準備提供專業和職業層面的智力支持。

階段二聚焦創客的基本能力培養，依托一系列創新、創造、創業沖刺課程開展虛擬項目，關注三個元素：基于IDEO模式的創客實踐活動原型；常用新興創客技術；以“專利、創新創業大賽”為依托的問題解決過程。3D 打印、開源硬件平臺等新興創客技術的普及為創意快速轉化為現實提供了便利，使學習者更加關注原型及問題解決過程。

階段三的創客教育是高職大學生創客素養內化和提升的環節，最有可能延伸至個體就業后，成為終身教育的一部分。這個階段基于“EDIPT”模式開展多門主題鮮明的特色創客教育實踐課程來提升高職大學生的創新思維和創客綜合實踐能力。與前兩個階段中的課程不同，階段三中的創客實踐課程以真實項目為導向，具有情境性和生成性。構建的實踐共同體中包含項目負責人，設計主管，施工主管，營銷主管等角色，成員之間通過參與和互動共享理解和經驗。這個階段中，創客導師對創客實踐過程進行監督，在需要時提供問題解決的腳手架，沒有需要時則隱退。

4 基于設計思維的高職創客教育模式的有效性分析

以廣東農工商職業技術學院產品藝術設計專業為依托，基于設計思維的高職創客教育模式進行了3個學期的學習，初步驗證了有效性。從2019級6個班級中隨機抽取3個自然班為實驗班(N=107,男生67名、女生40名)，另外3個自然班為對照班(N=109，男生63名、女生46名)，兩班在性別、年齡上無顯著差異，統計得到P>0.05,具有可比性。依據創客素養培育標準編寫了適合的開放式問卷，對尚未正式學習的216名學生進行了調查，得到R1≈R2表示實驗班和對照班的先前認知無顯著差異。實驗班和對照班在授課教師、教學進度和教學內容上是一致的，可以排除學生自身智力成長這一干擾變量的影響。對比實驗班和對照班學生完成3門實踐類創客課程期末作品的平均分可以看出，實驗班平均成績為80.907分，對照班平均成績為78.541 分，如表1所示。

表1 實驗班和對照班學生期末考察項目評分分數的差異比較

表2中“兩班學生3門創客課程的期末考察項目平均分數的獨立樣本檢驗”結果表明：Levene方差等同性檢驗的 F 值為 2.724 ，大于 0.05 ，方差差異不顯著，判斷方差是齊性的；由上述判斷看對應的均值方程的 t 檢驗，這個值為 0.027，達到1%顯著水平。因此，認為實驗班和對照班的期末考察項目評分是有差異的，實驗班的成績明顯高于對照班。這說明從作品品質上看，與傳統實踐教育模式相比基于設計思維的高職創客教育模式更利于高職大學生創客素養的培育。

表2 實驗班和對照班學生期末考察項目評分獨立樣本檢驗

5 案例研究——以《創意產品綜合表達》為例

在產品藝術設計專業創客課程體系中，按照上述三階段引入“設計思維”的概念，創客教育全過程體現了團隊設計思維流程。在各門創客實踐課程中清晰地可以看到與“IDEO”或“EDIPT”模式對應的教學環節設計。在具體環節中設計思維提供了成熟的創意方法來促進創意轉化為現實。以產品藝術設計專業創客教育(階段2)中的《創意產品綜合表達》課程為例，來闡述基于設計思維的高職創客教育模式的應用方法。

在上述課程的創新思維沖刺實訓階段，根據每一位大學生的個性化特征，在創客導師的設計和干預下進行了分組。創客導師講解了創意表達、常用工具與技術(3D打印、機械裝置)、創客成果與案例(知名創客團隊的代表作與成長過程)，并引導創客團隊體驗IDEO設計思維工作流程。首先，向學生介紹創客常用工具的使用方法，然后利用視頻和社會熱點問題激發創造熱情，進行頭腦風暴。之后，創客導師拿出了“創新思維盒子”，里面放著各種各樣的物品，學生根據頭腦風暴的結果開始做自己想要創造的智能創意產品。在此環節，創客團隊一開始提出來的是大致的概念，創客導師需要引導團隊去進一步明確選題與創意，例如有5個創客團隊分別聚焦在“U盤、創意式筆尖保護式筆座、殘疾人輪椅、汽車應急開鎖及老年人進食用座椅桌板”選題上。

在“創新思維盒子”環節，創客團隊自行捕捉自己感興趣的信息和關鍵詞，進行產品背景、用戶調查、信息收集。根據選題需求，團隊負責人需要組織成員一起討論和設計方案，比如產品的功能、定位和技術實現等等。團隊成員根據自己的個性特征和專長，或負責外觀、或負責技術、或負責功能與用戶體驗等，按照具體分工，分頭行動并聚焦討論。分頭行動主要是設計和做出多個方案，聚焦討論則是拿著多個方案與團隊成員進行討論，大家一起努力，通過迭代修改設計出最優的方案。創客實踐環境在此階段以IDEO設計思維工作流程為脈絡提供觀察現象、調查訪談信息可視化、數據分析、頭腦風暴、三維虛擬工具等學習支持和推理支架。在整個實踐過程中，創客導師時刻需要尋找機會激發學生們的想象力，并提供引導，使實踐過程具有生成性。最終，在階段2中的《創意產品綜合表達》課程實訓，創客團隊共獲得實用新型的創意產品5項，分別是“一種帶人體測溫功能的U盤”、“一種具有加熱功能且方便轉向的殘疾人用輪椅”、“一種可防掉落的老年人進食用座椅桌板”，一種創意式筆尖保護式筆座”，“一種汽車應急開鎖系統”。此外，在課后組織了創客實踐分享會，讓創客團隊詳述創意產品的功能與特色，以及制作歷程與體會，試圖在互相包容、分享協作、共同成長的創客文化氛圍中讓大學生成為真正意義的創客群體。

6 結語

隨著創客運動風靡全球，創客文化已經成為一種表達創新和共同發展的方式，其精神越來越多地引發了教育機構和教育工作者的思考和共鳴[6]。設計思維作為能夠有效指導新手創客實踐的方法論，具有“實踐理性”的特征，能夠彌補高職大學生創客設計經驗的不足，為創意向成果轉化提供理論支撐。設計思維方法融入到教育的三個階段，形成了基于設計思維的高職創客教育模式，為創客教育實踐提供了新思路。在基于設計思維的高職創客教育模式的有效性驗證中，高職大學生創客素養的評價較難開展，本研究后續還需要依靠問卷調查和過程性評價來多方面地反映學生創客素養的提升情況。