設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)

郝瑞輝

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”課程是一門向科技輔導(dǎo)員及11-15歲青少年介紹設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的科學(xué)與技術(shù)教育課程。該課程改編于英特爾公司開發(fā)的《Design and Discovery》，由英特爾中國公司委托中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)進(jìn)行本土化，并于2012年開始陸續(xù)在各地組織開展科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)，獲得了參訓(xùn)科技輔導(dǎo)員的好評(píng)。

為了進(jìn)一步擴(kuò)大培訓(xùn)輻射面，讓更多的科技輔導(dǎo)員能獲得不斷學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，獲得更多的科學(xué)教育新理念與新方法，2014年，中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)委托《中國科技教育》雜志社和江蘇漢博教育培訓(xùn)中心共同制作了“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程。到目前為止，“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程已開課5次，共有1028人報(bào)名參加學(xué)習(xí)，其中198人通過考核獲得結(jié)業(yè)證書。

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程旨在幫助學(xué)員深入理解設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域的重要科學(xué)概念，親歷并體驗(yàn)設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域的實(shí)踐活動(dòng)，掌握工程設(shè)計(jì)與模型制作的流程和技能，以便在組織學(xué)生開展相關(guān)工程設(shè)計(jì)活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)方面的知識(shí)和技能的興趣，解決生活中遇到的設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域的實(shí)際問題，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)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(huì)情緒能力。

課程簡介

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程由3部分6章24節(jié)課組成（詳見圖1），每節(jié)課有1個(gè)微型教學(xué)視頻。其中第1部分為課程梳理，主要介紹“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”課程的由來及在線課程安排；第2部分是設(shè)計(jì)入門，主要了解設(shè)計(jì)10大流程，學(xué)習(xí)尋找設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)的3種有效方法；第3部分是該慕課課程的核心內(nèi)容，圍繞設(shè)計(jì)流程的10個(gè)步驟展開，循序漸進(jìn)地將流程中的每個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)分析與解釋，并配以案例說明。每節(jié)課以短小精悍、生動(dòng)活潑的教學(xué)視頻為主，結(jié)合豐富的與課程相關(guān)聯(lián)的配套資料，沒有科學(xué)教育基礎(chǔ)的學(xué)員也可輕松學(xué)習(xí)。

課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程中，每節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、視頻類型、學(xué)習(xí)者行為、練習(xí)評(píng)測、討論主題、資料、線下活動(dòng)等內(nèi)容。該慕課課程的開課時(shí)長為6周，每周更新1個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，3-6個(gè)學(xué)習(xí)視頻，每周一上午9點(diǎn)定時(shí)更新當(dāng)周學(xué)習(xí)內(nèi)容。

在慕課平臺(tái)使用方面，課程采用郵件、QQ、討論區(qū)等多種方式的結(jié)合，能夠促進(jìn)師生之間、生生之間的多項(xiàng)交流（本課程的實(shí)施步驟與前文“STEM項(xiàng)目學(xué)生研究手冊(cè)”中基本一致，此處不再贅述）。

課程特色

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”慕課課程設(shè)計(jì)以前期開展的全國各地實(shí)際培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，借鑒已有慕課的建設(shè)模式，站在學(xué)習(xí)者的角度對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分解和重構(gòu)，形成了適于開展混合式教師培訓(xùn)的慕課，包括基于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻、多樣化的評(píng)測及線上線下相結(jié)合的活動(dòng)。該慕課課程具有以下特色。

教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)

綜合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)目標(biāo)和在線學(xué)習(xí)需求，對(duì)以往在線下組織培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精煉和重構(gòu)，分解出6大知識(shí)模塊，這些模塊圍繞設(shè)計(jì)流程的步驟呈現(xiàn)出強(qiáng)關(guān)聯(lián)性；而在模塊內(nèi)又進(jìn)行了更為細(xì)致的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)，在共同主題基礎(chǔ)上保持了知識(shí)點(diǎn)的獨(dú)立性。這樣，既能清晰地了解整個(gè)課程脈絡(luò)，又能有效利用零碎時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，僅通過自定步調(diào)的自主學(xué)習(xí)就能達(dá)到初級(jí)層次（知識(shí)理解）的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

多元化交流與評(píng)測方式

在學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑上，提供了多重自我檢測和觀點(diǎn)表達(dá)機(jī)會(huì)，從過程性評(píng)測到總結(jié)性評(píng)測再到開放式主題討論和作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)理解到應(yīng)用創(chuàng)造的逐步檢測。

視頻嵌入式問題：引導(dǎo)學(xué)習(xí)者對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)時(shí)理解，帶著問題或理解投入學(xué)習(xí)。

課后測試：單節(jié)課程學(xué)習(xí)后設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的測試題，試題從知識(shí)點(diǎn)的理解出發(fā)，遷移到相關(guān)情境中，檢測學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握程度。

主題討論：每節(jié)課之后的主題討論，拋出有意義的話題，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者之間的交流與分享。每個(gè)學(xué)習(xí)者都有充分表達(dá)的機(jī)會(huì)，在思維碰撞中產(chǎn)生新知識(shí)。

作業(yè)：每章的學(xué)習(xí)之后，設(shè)計(jì)了創(chuàng)造性的作業(yè)，綜合檢測整章學(xué)習(xí)成果。

促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)的多種線下活動(dòng)

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”課程旨在提高科技輔導(dǎo)員的教學(xué)實(shí)踐能力，包括對(duì)學(xué)科知識(shí)、過程與方法、教學(xué)法的掌握，達(dá)到應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的高層次認(rèn)知水平。這正是線下活動(dòng)設(shè)計(jì)的目的所在。

慕課在線學(xué)習(xí)為線下活動(dòng)開展奠定了知識(shí)理解基礎(chǔ)，同時(shí)學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為開展線下活動(dòng)提供了指導(dǎo)，能夠在面對(duì)面環(huán)境中展開深度討論，有針對(duì)性地解決學(xué)習(xí)中的問題。通過真實(shí)情境的親身實(shí)踐、問題的深入挖掘與直接反饋，在不斷遷移的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)中幫助學(xué)習(xí)者完成內(nèi)在的知識(shí)建構(gòu)。根據(jù)線上學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)和需求，線下活動(dòng)也采取多種形式，包括：

案例分享

“動(dòng)手做”活動(dòng)

主題討論與分析

實(shí)例的分析、討論與應(yīng)用

課程反饋

在慕課課程開展過程中，課程管理團(tuán)隊(duì)通過調(diào)查問卷、在線評(píng)測及交流話題分析等形式收集學(xué)員的學(xué)習(xí)反饋信息。

學(xué)員評(píng)測數(shù)據(jù)分析

“設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)”在線培訓(xùn)課程通過課后練習(xí)、單元作業(yè)及階段綜合作業(yè)3種評(píng)測形式，逐步考查學(xué)員的學(xué)習(xí)效果。

在課后練習(xí)和單元作業(yè)的基礎(chǔ)上，課程還設(shè)計(jì)了2次階段性綜合作業(yè)：圍繞前3章學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求“請(qǐng)根據(jù)尋找設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)的3種方法尋找1個(gè)合適的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)，并圍繞該設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)，撰寫設(shè)計(jì)簡介”，重點(diǎn)考查學(xué)員對(duì)于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)、形成設(shè)計(jì)想法的掌握程度，最終提交作業(yè)在此基礎(chǔ)上，第2階段綜合作業(yè)要求學(xué)員根據(jù)第1階段綜合作業(yè)中設(shè)計(jì)的產(chǎn)品制作1份海報(bào)。這2個(gè)階段性作業(yè)聯(lián)系密切、難度適中，綜合地考查了學(xué)員對(duì)于課程的理解和應(yīng)用能力，整體學(xué)習(xí)情況基本達(dá)到理想效果。學(xué)員普遍已經(jīng)對(duì)設(shè)計(jì)簡介具有了一定的認(rèn)識(shí)，能夠獨(dú)立撰寫出思路清晰、內(nèi)容規(guī)范的設(shè)計(jì)簡介，并通過海報(bào)進(jìn)行交流。

但是，從學(xué)員作業(yè)反饋中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，這對(duì)課程設(shè)計(jì)者改進(jìn)課程有所啟發(fā)。例如，學(xué)員對(duì)產(chǎn)品細(xì)節(jié)的設(shè)置、產(chǎn)品的創(chuàng)新性、解決方案的合理陸及設(shè)計(jì)圖4個(gè)方面的認(rèn)識(shí)不足，或沒有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡介中清晰反映出來；海報(bào)作品中產(chǎn)品特征不夠突出、排版整體性不強(qiáng)、色彩運(yùn)用雜亂等。根據(jù)這些反饋，在第2期課程教學(xué)視頻中添加了更豐富的實(shí)際案例，通過案例的呈現(xiàn)幫助學(xué)員理解產(chǎn)品細(xì)節(jié)、創(chuàng)新性、解決方案的合理性、設(shè)計(jì)圖在設(shè)計(jì)過程中的重要陸。

課程交流數(shù)據(jù)分析

在課程討論交流模塊，學(xué)員們積極參與到主題討論中，學(xué)習(xí)過程中遇到問題隨時(shí)提問，表現(xiàn)出積極的自我學(xué)習(xí)意識(shí)。從交流頻次上和深度上，我們可以看出，哪里是學(xué)習(xí)難點(diǎn)（如“系統(tǒng)和子系統(tǒng)”），哪些是易混淆概念，哪些已經(jīng)達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，也能夠直接獲得學(xué)員的困惑所在。在交流中，學(xué)員也紛紛結(jié)合生活中的實(shí)例，和授課教師進(jìn)行知識(shí)探討。通過這樣的途徑和方式，授課教師直接與學(xué)員接觸，幫助他們答疑解惑，加深理解。從部分學(xué)員的字里行間，我們也感受到他們對(duì)課程給予了充分的肯定。如“每課時(shí)間不長，內(nèi)容簡潔明了，可反復(fù)觀看，對(duì)照實(shí)施。期待下周的新課。”“用學(xué)練結(jié)合的方法很好，課后作業(yè)跟課堂內(nèi)容息息相關(guān)，很好！謝謝老師們的精心設(shè)計(jì)，一定抓住這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，好好給自己充電！”

調(diào)查問卷數(shù)據(jù)分析

為了進(jìn)一步收集學(xué)員對(duì)課程的反饋信息，在課程結(jié)束后，課程設(shè)計(jì)者為學(xué)員發(fā)放網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷。數(shù)據(jù)顯示，大部分參與學(xué)員對(duì)“設(shè)計(jì)與技術(shù)”領(lǐng)域知識(shí)不是很了解，“想更新或擴(kuò)展知識(shí)”是參加課程的最主要目的，經(jīng)過持續(xù)的在線學(xué)習(xí)，對(duì)于授課內(nèi)容和授課形式給予了充分肯定。在課程設(shè)計(jì)和課程體驗(yàn)方面，學(xué)員表現(xiàn)出較大的認(rèn)同，特別是對(duì)教學(xué)內(nèi)容劃分、視頻表達(dá)、課程研討主題、授課節(jié)奏、課程資源、作業(yè)考核等方面給予了好評(píng)，70%左右的學(xué)員表示愿意繼續(xù)學(xué)習(xí)后續(xù)課程。

此外，很多學(xué)員對(duì)課程內(nèi)容表示了肯定，學(xué)員們這樣寫道：“課程新穎，指導(dǎo)性強(qiáng)，能理論聯(lián)系實(shí)際，有啟發(fā)意義?！薄昂軐?shí)用，學(xué)習(xí)完后可以很好地在科技創(chuàng)新大賽的活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生?！痹谡{(diào)查問卷中不少學(xué)員對(duì)授課團(tuán)隊(duì)教師表示認(rèn)可，其中一位學(xué)員這樣寫道：“講課教師清新靚麗的形象，和藹可親的教態(tài)，娓娓道來的話語，精準(zhǔn)透徹的案例分析，深入淺出的信息傳遞，雖不張揚(yáng)，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(shí)的歲月里。”