教育領域設計思維評價：模型、工具與方法

王志軍 嚴亞玲

(江南大學 江蘇“互聯網+教育”研究基地，江蘇無錫 214122)

一、引 言

在強調教育創新的今天，設計思維作為創新解決復雜問題的方法體系，為課程改革與教學創新提供了新思路，有助于學習者建立面向未來的責任和信心，不斷優化和更新知能結構，提升學習品質(林琳等，2016)。近年來，設計思維廣泛應用于教育領域，如何在具體情境中開展設計思維評價，推動學習者發展，成為我們需要思考的重要問題。哈索·普拉特納等(2019)發現人們對設計思維評價的態度不一，有人認為難以設計一套通用的設計思維評價標準，評價過程費時費力，相關影響因素也難以界定，也有研究者認為應該采用多種方式評價設計思維并不斷迭代評價方式(Hennessey & Mueller，2020)。對設計思維概念的理解在方法、過程、能力、思維等方面的不同(張紅英等，2019)，導致設計思維融入教學的評價也比較復雜，缺乏深入、系統的研究。本研究通過系統性文獻調研，采用內容分析方法，對國內外已有相關研究展開分析，以期為相關研究提供指導與參考。

二、研究方法與文獻檢索

為全面搜集相關文獻，本研究在Web of Science、SpringerLink、EBSCO及ProQuest數據庫中以“design thinking”AND(“assessment” OR “measurement” OR “evaluate”)為關鍵詞檢索文獻，剔除重復文獻后，共獲得213篇文獻。為找到與設計思維教育應用最相關的文獻，研究者經過初步閱讀和篩選，共獲得英文文獻57篇。研究者還采用“滾雪球”的方式追溯到5篇相關文獻，最終獲得有效英文文獻62篇。此外，本研究又以“設計思維”和“評價”“評估”為關鍵詞，在CNKI數據庫檢索獲得8篇中文有效文獻，最終根據70篇文獻的核心研究主題，從理論探討、工具開發以及具體實施三個層面進行歸類和編碼，形成分類體系(見表一)。理論探討分評價模型構建和評價原則探索兩類；工具開發分量表、圖示和測試任務三類；實踐應用分專門的設計思維課程、設計思維指導項目實踐、設計思維指導課程教學以及設計思維促進教師專業發展四類。

表一 設計思維評價研究主題分布

三、理論探討與工具開發

與設計思維評價相關的理論探索和工具開發研究，對真實情境中開展設計思維評價有重要指導意義，也能深化我們對設計思維評價的認識。

(一)理論探討

1. 評價模型建構

研究者提出的七種模型可歸為能力發展模型和思維發展模型。其中，能力發展模型有四個：賴特等(Wright & Wrigley，2019)從終身學習的視角建立的設計導向教育創新矩陣重點關注對學習者21世紀技能的評價；拉佐克等(Razzouk & Shute，2012)提出的設計思維能力模型將設計思維分解為展示設計思維技能、使用設計術語、表現設計思維行為；勞斯等(Rauth et al.，2010)提出的基于設計思維的創意自信模型，將設計思維情境中學習者的創新自信發展分為方法、過程、心態、創意自信四個層次；貝克爾等(Becker & Lock，2021)提出的創客空間評估框架，包含設計過程的關鍵技能和相應的關鍵能力，以及外顯證據三部分。該框架可以為教師評價學生設計思維提供結構化支架。思維發展模型有三個：里格利等(Wrigley & Straker，2017)提出的教育設計階梯模型將個體設計思維的發展分為基礎、產品、項目、商業、專業發展五個層次，該模型除關注個人設計思維的發展，還重視對設計領導力的評價；羅亞爾特等(Royalty et al.，2012)提出的設計思維發展階段概念模型，將個體設計思維的發展水平分為方法、性情、應用和適應四個層次；弘等(Hong & Choi, 2011)認為反思性思維對于解決設計問題具有重要作用，建立了解決設計問題的反思性思維三維模型來評估和促進設計者的反思性思維，包括反思時間、反思內容以及反思水平三個維度。

研究者的視角不同，所建構的模型差異較大，這也體現了設計思維教育應用評價的復雜性。拉佐克等(2012)提出的設計思維能力模型及貝克爾等(2021)提出的創客空間評估框架，都體現了“基于證據的評價”的理念，將設計思維的評價轉化為外顯的行為表現，可操作性強、細化程度高，不僅可以捕捉學習者展現的行為與技能，對其進行定性評價與診斷，還可以作為促進技能發展的工具和方法，幫助學習者通過自我評價、同伴評價提升設計過程的表現。

2. 評價原則探索

表二 設計思維評價工具分類

研究者也對評價原則展開了探討，筆者將其總結為多角度、學習者中心、發展性和全過程四條原則。

1)多角度原則。為了全面地進行評價，評價設計需遵循多角度原則，讓評價從規范向個性化發展，從教師主導評價向師生共同主導發展(沈法，2019)。同時，考慮到時間和精力有限，具體情境中的評價實施需確定優先等級與評價方式(Koh et al.，2015)。

2)學習者中心原則。課堂開展設計思維評價需秉持以學習者為中心的原則，以學習者驅動的診斷性評價為主要方式，關注學習者的自我反思(Hennessey & Mueller，2020)，并通過多種方式關注學習者的聲音(Becker & Lock，2021)。

3)發展性原則。比起評價學習者的設計制品或知能掌握情況，更重要的是評價其學習和發展，評價過程應關注學習者思維的變化和整體素養(林琳等，2018)。

4)全過程原則。真實評估應作為迭代設計的一部分，以靈活、創新、可遷移的方式幫助學習者發展相應技能，即在整個設計過程中，為學習者的自我反思創造時間和空間，注意在教師和學習者之間建立相互聯系的話語體系，將培養學習者識別問題、表達等能力作為學習及評價的一部分(Becker & Lock，2021)。

(二)工具開發

工具能夠促進評價實踐的落地。設計思維的培養具有情境性，因此研究者可嘗試開發適合具體情境的評價工具。現有的設計思維評價工具可分為量表、圖示、測試任務三類(見表二)。

1.量表類

為了對學習者的關鍵思維和能力進行評價，研究者開發了相關量表用于測量創造力、反思性思維、團隊協作、同理心、過程管理能力等。根據評價對象，上述七個量表可分為自我評價、教師評價和師生共評三類。

1)自我評價量表，由參與者對設計過程的表現打分，二級指標多以“我可以……”的陳述句表達。這類量表可以深入調查設計參與者的感受和體驗，包括ARTiD反思性思維評測問卷(Hong & Choi，2015)、基于能力的創意代理量表(Royalty et al.，2015)、設計思維特征調查工具(Blizzard et al.，2015)。ARTiD反思性思維評測問卷以反思性思維的三維模型(Hong & Choi，2011)為基礎編制而成，用于評估問題解決過程的反思性思維，包括反思時間(13道)、反思內容(28道)及反思水平(12道)三部分，共53題。其可靠性和有效性已經過294名工程、計算機科學和教學設計領域本科生和研究生驗證，目前被應用于生物工程項目探究學習者的反思性思維與表現的關系(Hong & Choi, 2019)。基于能力的創意代理量表根據設計思維的創意自信模型編制而成，包括11個李克特式五等級問題，考察學習者對設計過程所需關鍵能力的自信程度，可用于考察高等教育學習者設計思維技能的發展(Novak & Mulvey，2020)。設計思維特征調查工具基于設計思維協作、敢于嘗試、樂觀、尋求反饋和整合思維五個特征(Brown，2008)，用于評價學習者的設計思維發展。

2)教師評價量表由教師評分，相對客觀、操作簡單，但難以捕捉學習者的設計感受和體驗。已有研究包括團隊設計項目工具(Munden et al.，2018)、工程設計過程檔案評分準則(Groves et al.，2014)、設計思維模型量規(Shively et al.，2018)。團隊設計項目工具是為工程專業本科生開發的，從創造性、比賽表現、工程設計周期、項目管理、匯報展示五方面考察團隊應對設計挑戰的表現。該工具以檢查清單的形式評估團隊在設計挑戰中展示的設計思維和項目管理技能。該工具需要提前提供給學習者，讓學習者清楚評分標準，以便他們設定學習計劃，達到學習目標。工程設計過程檔案評分準則重點評估設計過程的五種核心能力(定義問題并提出解決方案、更新或維持原始方案、構建和測試原型、評估、反思和尋求建議、記錄和展示項目)，包含14個要素，每個要素分欠缺、新手、發展中、熟練、高級、示范六個等級。該標準最初用于中小學，經過不斷驗證與改進，應用范圍已擴大到高等教育領域。設計思維模型量規以斯坦福設計思維模型為基礎，并嵌入創造性思維技能和批判性思維技能。該量規將學習者分為新手、學習中、專家三個層次，依據學習者各個階段的表現提供細化指標，用于評價設計思維全過程。

3)已有研究中只有弗里曼(Friedmeyer，2021)開發的設計過程評分量表由師生共同評分。該量表基于設計思維3I模型(靈感、構思、實施)，每個維度包括四項指標。每項指標滿分為1分，量表總分12分。學生先給自己的每項指標打分(0、0.5、1分)，并提供相應證據，之后教師根據學生自評及填寫的證據打分，填寫反饋，計算學生總分。該量表堅持證據導向，并充分考慮師生互動。

從量表的精細度看，工程設計過程檔案評分準則及設計思維模型量規在把握設計思維本質特征的基礎上，包含明確能夠反映設計思維特征的評價維度，提供了合理的能力水平及清晰、具體的說明，可操作性強。團隊設計項目工具、工程設計過程檔案評分準則等量表僅提供了檢查清單，沒有詳細的評分說明。

2.圖示類

圖示類工具包括旅行地圖和鏈接圖兩種，側重于對設計過程的記錄與表征，可實現對設計思維的深度評價。斯坦福大學哈索·普拉特納設計學院開發的旅行地圖，可用于評估學習者接受該學院設計思維培訓后能否在工作中得到持續支持，以及設計思維對培訓參與者的持續影響(Royalty et al.，2015)。旅行地圖共六頁，其中前五頁對應項目的五個步驟，第六頁用于引導參與者開展整體反思，并據此捕捉參與者的所學及感受，具體包括重要項目事件(四個問題)、參與者從中學到了什么(兩個問題)、參與者使用設計思維的感受(四個問題)。鏈接圖工具將發散思維和收斂思維之間的轉換關系進行可視化表征，通過將設計團隊的討論話語編碼，捕捉反映學習者思考和思維變化的關鍵節點，判斷其思維性質，并在鏈接圖上標記(前鏈是發散思維，后鏈是收斂思維)，最終根據兩種思維之間的鏈接繪制設計思維的結構，對設計過程中創造力發展開展深度評價。這一工具由戈德施密特(Goldschmidt，2016)開發，考慮了以往創造力評價研究僅關注發散性思維或收斂性思維，忽視二者相互轉換關系等不足。

3. 測試任務類

測試任務類工具強調創設真實的任務情境，并追蹤學習者在設計過程中的表現。這類工具的開發需要跨學科團隊協作和較長周期的迭代測試與完善，成本相對較高。目前研究者已開發了四種測試任務：

1)基于設計思維的創造力評價體系(Design Thinking Creativity Test，DTCT)。霍桑等(Hawthorne et al.，2016)認為以往的創造力評估方法關注靜態創造力，缺乏對創新能力動態發展和應用的關注，因而提出了設計思維創造力測試方法。這是一套有序的測試流程，包括測試條件評估、測試條件確認、提煉需求、思考用戶關鍵視點、原型制作等12個步驟。霍桑等已將該方法和其他評測方法結合，對36名實驗者進行測試，驗證其有效性和可靠性。

2)Posterlest游戲。不斷的需求反饋和修改迭代是設計過程最重要的兩種策略。為了解這兩種設計思維策略的運用情況，庫圖米蘇等(Cutumisu et al.，2015)開發了跟蹤學生在任務環境中的表現、考量其學習遷移智能化自動評價系統——Posterlet游戲系統。目前，該系統已用于六年級學生的跨學科課程教學(Cutumisu et al.，2020)。

3)基于計算機的設計思維測試。魯斯曼等(Rusmann & Bundsgaard，2019)設計了一套評價小學五、六年級及初一學生設計思維的系統。測試包括四個模塊，分別利用不同真實任務情境模擬不同的能力，如通過頭腦風暴任務衡量學生的思維能力，利用甘特圖任務衡量學生的過程管理能力，運用開放式問答衡量學習者的同理心等。該測試系統將人工評分和平臺自動評分相結合，綜合計算學習者的設計思維得分。

4)設計素養評估工具(DeL)。該工具由斯坦福大學變革學習技術實驗室主導開發，用于評價中小學生的設計素養，包括基于復雜問題的定性調查項目設計、面向調查的設計態度編碼方案、分析和定量數據驗證(Christensen et al.，2016)。需注意的是，設計素養評估工具只能用于評估學生群體而非個體的設計素養。此外，設計素養評估工具目前更多地被作為一種研究工具(Christensen et al.，2016)。

四、具體情境的設計思維評價方法

(一) 實施情境、評價對象與目的

如前所述，設計思維在教育領域的應用包括專門的設計思維課程、設計思維指導的項目實踐、設計思維指導課程教學、設計思維促進教師專業發展四類。

1)專門的設計思維課程指為了系統地教授設計思維而開發的一系列設計思維課程，如斯坦福大學哈索·普拉特納設計學院面向組織培訓領域的設計思維課程、溫哥華中學的設計思維課程等。

2)設計思維指導的項目實踐指眾多設計思維進校園的項目，這些項目通過讓學生解決真實情境的設計挑戰，培養參與者的問題解決能力、創新能力等高階思維，涉及兒童工程設計、小學工程設計、高中機電設計、本科生工程設計等14項研究。

3)設計思維指導課程教學指設計思維作為一種方法融入學科或課程教學，在工程類、設計類、跨學科類課程中運用較多，如設計思維應用于小學科學課程、高中工程設計課程、工程學一年級入門課程、大學生活技術導論課程、環境設計課程、平面設計基礎課等18項研究。

4)設計思維促進教師專業發展指設計思維成為數字時代教師專業能力發展的新增長點，用于不同學科的職前和在職教師的專業發展。數字時代更加呼吁教師成為支持、促進學生學習的“設計者”。這包括哈索普拉特納研究院(Hasso Plattner Institute，HPI)思維教練認證計劃、小學科學工程設計教師發展項目、未來教師教學項目、英語語言教學教師等10項研究。

評價對象涉及教師和學習者。教師層面，有7項研究關注在職教師的TPACK、設計認知、設計思維，3項研究關注職前教師的設計認知與設計思維。學習者層面，16項研究關注本科生與成人學習者的設計過程及問題解決能力；9項研究關注兒童與小學生的設計思維表現與創造性問題解決技能、設計認知與設計成果；8項研究關注中學生的同理心思維、創造性思維，2項研究關注碩士生的設計過程。

評價目的涉及兩方面：1)專門的設計思維課程及設計思維促進教師專業發展，主要通過教學培養參與者的設計思維，因此，評價主要關注個體設計思維與能力的發展；2)設計思維指導的課程與教學以及項目實踐，將設計思維作為一種方法融入教育教學，關注對設計思維融入教育教學成效的評價。

(二)評價內容

如前所述，研究者建構的設計思維評價模型主要指向能力和思維的發展，而具體的實施情境又有設計思維與能力的發展、設計思維融入教學或項目的成效兩方面。綜合模型和具體實施情境，本研究將評價內容分設計與成效兩個維度。設計維度關注設計過程和結果，成效維度關注能力發展、思維發展、認知發展與態度轉變。

設計過程：設計本身是非線性、持續創新、不斷發展的過程。因此，研究者特別重視評價參與者的設計過程，如通過內容分析法對學生的構思過程、任務完成過程、問題解決過程，以及設計全過程評價。其中，對設計過程數據的收集與可視化表征是重點和難點。

設計成果：設計指向設計成果的產出，設計成果是體現設計思維發展的最直接證據。研究者主要從作品質量、新穎等角度進行評價。還有研究者提出專門的創意產品評價標準，對設計制品進行綜合評價(G?zen, 2016)。清晰、合理的評價標準設計是評價設計成果的關鍵。教師、同伴、學習者應該共同參與成果評價。

能力發展：學習者參與設計會經歷協作問題定義、創意生成、做出決策、修改方案、產出制品等過程，其中涉及多項高階能力。因此，研究者主要評價創造力、問題解決能力、團隊協作能力、21世紀技能、過程管理能力、設計領導力等高階能力的發展。有研究者認為設計的過程就是創造的過程，將設計思維能力的評估等同于創造力的評估(Royalty et al., 2019)。

思維發展：設計思維是一種綜合性高階思維，涉及多種思維方式的運用和發展。張凌燕(2015)指出如果把人右腦的思考方式進行拆分，大致可以分為圖像思維、情景思維、關聯思維、直覺思維、藝術思維和同理心思維，設計思維實踐涉及以上所有思維方式。我們發現，已有研究關注參與者的反思性思維、同理心思維、批判性思維、創造性思維的評價。

認知發展：認知發展研究主要通過對設計過程認知模式的測量來深度表征與評價學習者的認知發展。例如，有研究通過編碼分析學習者參與設計過程的對話，挖掘其認知發展(Strimel et al., 2018)，用認知網絡分析法表征大學生的認知與思維發展(Arastoopour et al.，2016)。

態度轉變：設計過程是持續深度參與的過程，學習者在此過程中的態度和感受非常重要。因此，態度轉變是評價的重要內容。研究者主要側重于評價參與者對項目、課程、探究過程以及設計思維本身的態度和看法。

(三)評價方法

雖然評價對象、目的、情境和內容存在差異，但評價方法是共通的。在所收集的45項實證研究中，研究者使用最多的是混合評價法和調查訪談法，各15篇(均占30%)，其次是質性分析法與量表法，分別占17.8%和11.1%，還有兩篇采用測試任務法。

1.混合評價法。采用混合評價法的研究可分為三類。第一類以課堂觀察法為基礎，占46.7%。設計思維的過程性使得課堂持續觀察尤為重要，這也是較多研究者采用該方法的重要原因。研究者通常將其與前后測、文本分析、訪談法、調查法、學生匯報、成果評價、檔案袋等方法結合。阿弗拉托尼等(Aflatoony et al.，2018)通過課堂觀察、前后測、學生作品分析，評價學生的同理心、問題解決能力、團隊協作能力，以驗證課程實施效果。第二類以自我(團隊)反思報告為基礎，占26.7%。自我(團隊)反思報告是研究者深入了解學習者的設計經歷、關鍵過程、貢獻與成長、發現、感悟等細節的重要方式，因此這種方法應用廣泛。研究者通常將其與量表、同伴評價、形成性評價、教師評價等結合。卡梅爾·吉爾菲倫等(Carmel-Gilfilen & Portillo，2012)采用自我反思和量表法，評價學習者的設計過程、設計制品以及對設計思維的看法。第三類以設計成果為主，占20%。設計思維的融入成效不僅體現在持續創新的過程中，更體現在創新性的學習制品上。研究者將其與多模態評估、內容分析、教師的教學反思等結合。例如，蘇萊曼等(Sleiman et al.，2019)以設計成果的評價為主、課堂觀察為輔，對設計專業學生的學習效果進行評價。

2.質性分析法。研究者主要采用認知網絡分析法、口語分析法、文本分析法。質性分析法關注過程的生成性文本，所以與情境結合緊密，實現了對過程的動態評估，也能帶來深入的見解和發現。例如，認知網絡分析法作為一種基于證據的深度學習評價方式，研究者可以基于多種理論框架對參與者的認知發展進行多維表征(王志軍等，2019)。阿拉斯托普爾等(Arastoopour et al.，2016)基于工程設計教育標準及工程課程特點設計評價標準，采用認知網絡分析法評價工程學生在虛擬實習過程中設計思維的演變及復雜思維的發展。

3.調查訪談法。設計過程的體驗、感受和態度是評價的重要對象。研究者常用調查訪談法開展評價，如調查參與者對設計思維的看法、課程體驗與滿意度、自我效能感、問題解決過程、21世紀技能、創造力發展等。

五、結論與啟示

綜上所述，設計思維的教育應用包括專門的設計思維課程、設計思維指導項目實踐、設計思維指導的課程教學、設計思維促進教師專業發展。這些研究主要關注個體的設計思維發展和設計思維融入的成效。評價內容涉及設計與成效兩個維度。設計維度關注設計過程和設計結果，成效維度關注能力發展、思維發展、認知發展與態度轉變。評價方式主要以混合評價法、質性分析法、調查訪談法為主，量表法和測試任務法為輔。課堂觀察、自我(團體)反思報告、設計成果是研究者常采用的與其他方法結合的重要方法。

設計思維內涵的豐富性(包括多重復雜思維)、教育應用情境的復雜性、視角的多元性、目標的雙重性、對象的多樣性、過程的復雜性，使得設計思維的評價模型、工具、方法更為綜合性、多元化。這也表明，開展設計思維的評價需要保持高度的靈活性和開放性。結合已有研究，筆者認為教育領域設計思維評價應把握以下要點：

(一)設計思維評價具有過程性和復雜性，需堅持以人為本、不斷迭代

設計是一項兼顧過程性和創新性的活動，過程極為復雜。設計思維的發展也具有階段性和復雜性。卡羅爾等(Carroll et al.，2010)指出設計思維包括探索性設計、連接設計和交叉設計三個階段，每個階段所需的能力、認識和思維方式都不同，但最終目的是讓學習者成為真正的設計思維者，實現自我發展與提升。因此，評價過程要結合設計思維“以人為本”的原則，深入研究情境，基于相關理論，根據學習者的參與過程、設計思維發展階段、學習表現等，適時調整評價方案，通過不斷迭代和發展實現最優化評價設計。即使最終項目解決方案的應用結果不理想，只要設計思維的每個階段得以實施、深入探索和詳細記錄，學習者就應該能得到合理的評價(Shively et al., 2018)。

(二)以培養T型人才為價值導向，圍繞設計思維本質特征開展評價

T型人才指既有廣博的知識面，又有較深的專業知識，集博與深為一身的人才。這類人才往往具有較強的創新能力，既是未來社會所需的重要人才，也是設計思維著重培養的人才(Thoring & Müller，2011；張凌燕，2015)。因此，開展設計思維評價要以培養T型人才為價值導向，圍繞設計思維的本質特征開展設計。張紅英等(2019)指出設計思維具有共情、社會化、迭代性、可視化等特征，其中，共情指向學習者的同理心思維，社會化指向問題解決和團隊協作能力，迭代性指向過程管理與方案改進能力，可視化指向學習者的表達能力、原型與制品制作等。這些特征及指向的核心能力與思維發展是評價重點。評價內容部分的分析也證實了這一點。

(三)加強模型工具與方法間的融合，做到評價科學合理

設計思維教育應用評價研究日益增多，并從多角度切入，但是將模型、工具、方法有機聯系、一以貫之的研究相對較少。相關研究僅三項，包括基于能力的創意代理量表、ARTiD反思性思維評測問卷以及卡梅爾·吉爾菲倫等(2010)的智力發展量表。這些研究以比較成熟的研究模型為基礎，開發測量工具，開展基于具體教學實踐的設計思維評價。未來研究需要充分融合模型、工具與方法開展貫通性評價，即基于相關理論模型與原則，開發對應的評價工具，并結合情境，選用最恰當的方法，保證評價科學與合理。

(四)理解教育教學情境，融合情境目標開展綜合評價設計

設計思維本身的情境性使得到目前為止沒有統一的評價標準，因此，評價實施必須結合具體學科的課程目標及特點開展評價設計，實現設計思維與課程的深度融合及對課程高階目標的支撐。例如，阿拉斯托普爾等(2016)為了評價工程學科學生實習過程的設計思維演變及眾多復雜思維的發展，將工程設計教育標準與工程設計課程特點相結合，提出包含確定問題、做出規劃、管理、信息收集、可行性分析、選擇/決策、形成文檔等的設計屬性框架。沈法(2019)結合教育部2018年頒布的《設計學類教育質量國家標準》及課程目標，基于平面設計基礎課的十項標準，評價平面設計類課程。這些都是綜合評價設計的重要參考。

(五)面向教與學的全過程收集數據，保證評價的連續性和系統性

不少研究者采用混合式評價方式，將多種方法與課堂觀察、個人或者團體反思相結合。這很好地證明了教育領域設計思維的運用及其成效的評價，需要多方面的數據支持。由于設計具有較強的過程性、迭代性、多變性，且思維的發展與轉變是長期的過程，我們需要面向教與學過程，盡可能全過程、多角度采集數據，捕捉學習者在不同階段思維發展的證據，盡可能地保證評價的連續性、系統性和全面性。