設(shè)計(jì)思維：從創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)

陳鵬　黃榮懷

摘要：創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是當(dāng)前教育關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)近幾年迅速興起，開(kāi)展得如火如荼。然而，在目前眾多的創(chuàng)客實(shí)踐中，核心指導(dǎo)思想和活動(dòng)設(shè)計(jì)理念的缺乏，使得創(chuàng)客教育流于形式，難以有效提升學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。當(dāng)前，設(shè)計(jì)思維發(fā)展成為一種被廣泛采用的、有影響力的、高效的創(chuàng)新手段，它是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有效方法，同時(shí)也是開(kāi)展創(chuàng)客教育的有效途徑。該文通過(guò)梳理設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)客教育及創(chuàng)新思維之間的關(guān)系，提出了面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)思想。該思想強(qiáng)調(diào)創(chuàng)客活動(dòng)環(huán)節(jié)的可操作性、過(guò)程的迭代循環(huán)以及學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐探究等。結(jié)合實(shí)踐案例，該文進(jìn)一步闡述了如何開(kāi)展創(chuàng)客教育實(shí)踐，可為創(chuàng)客教育提供有效的操作指導(dǎo)。最后，該文提出了創(chuàng)客教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的未來(lái)研究方向，對(duì)從創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思想與實(shí)踐的融合具有推動(dòng)意義。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)思維；創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)；創(chuàng)造性思維；創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的時(shí)代背景下，創(chuàng)新能力已經(jīng)成為國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成要素，

“創(chuàng)新”逐漸成為了當(dāng)今時(shí)代的鮮明特征Ⅲ。開(kāi)展創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、思維和能力，打造創(chuàng)新型人才，是創(chuàng)新時(shí)代對(duì)教育的新訴求。創(chuàng)新人才的競(jìng)爭(zhēng)也成為國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也成為教育當(dāng)前關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。如何培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的創(chuàng)新型人才，支撐創(chuàng)新時(shí)代的變革，是當(dāng)前教育界面臨的巨大挑戰(zhàn)。

創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與創(chuàng)客空間近些年迅速興起，作為一股新的教育現(xiàn)象，贏得絕大多數(shù)人的認(rèn)可與重視。很多學(xué)者圍繞美國(guó)的創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與創(chuàng)新教育做了分析，并提出我國(guó)開(kāi)展創(chuàng)客教育的一些方法和策略，如構(gòu)建完整的高校創(chuàng)客教育體系；借鑒“創(chuàng)客空間”眾籌模式，發(fā)展創(chuàng)客教育支持學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；利用虛擬網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)實(shí)體與虛擬結(jié)合的創(chuàng)客空間平臺(tái)；在STEM/STEAM課程、3D打印等一些課程中開(kāi)展創(chuàng)客實(shí)踐等。但是，在目前眾多的文獻(xiàn)中，主要以介紹內(nèi)涵、特征、宏觀規(guī)劃、國(guó)外創(chuàng)客教育為主，而核心的指導(dǎo)思想、具體的活動(dòng)設(shè)計(jì)范式與實(shí)踐則比較單薄。創(chuàng)客教育流于形式，更多的只是給了學(xué)生開(kāi)闊視野、動(dòng)手做的機(jī)會(huì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到提升學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

設(shè)計(jì)思維是運(yùn)用思維方法、創(chuàng)新手段，實(shí)現(xiàn)最終設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題的思考過(guò)程。近年來(lái)，設(shè)計(jì)思維已經(jīng)發(fā)展成為一種被廣泛采用的、有影響力的高效的創(chuàng)新手段，是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效的方法?；诖?，本研究嘗試在設(shè)計(jì)思維理論的指導(dǎo)下，綜合其在工業(yè)、商業(yè)、設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的模式和思路，根據(jù)教育領(lǐng)域所具有的特殊性和復(fù)雜性，形成符合創(chuàng)新教育要求的創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)方案，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

一、創(chuàng)客教育亟需解決的問(wèn)題

關(guān)于“創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)”（Maker Movement），最早源于美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的比特及原子研究中心在2001年發(fā)起的FabLab（Fabrieation Laboratory，制作實(shí)驗(yàn)室）創(chuàng)新項(xiàng)目。美國(guó)白宮在奧巴馬呼吁“每個(gè)學(xué)生都應(yīng)成為創(chuàng)造者，而不僅僅是消費(fèi)者”之后立即啟動(dòng)的“創(chuàng)客教育計(jì)劃”（Maker Education Initiative，MEI），被普遍認(rèn)為是“創(chuàng)客教育”（Maker Edueation）的起源。當(dāng)前，創(chuàng)客教育不僅在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始風(fēng)行，我國(guó)等眾多發(fā)展中國(guó)家也逐漸意識(shí)到創(chuàng)客教育的戰(zhàn)略價(jià)值，開(kāi)始積極推動(dòng)創(chuàng)客教育。

創(chuàng)客教育與創(chuàng)新教育有著密切的聯(lián)系，創(chuàng)新是創(chuàng)客教育的起點(diǎn)，也是它的最終目標(biāo)。創(chuàng)客教育直接指向創(chuàng)新教育，具有明確的目的性與實(shí)施路徑。它的核心理念在于通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，強(qiáng)調(diào)“動(dòng)手、分享、問(wèn)題解決”的行為和精神?！白鲋袑W(xué)”“工匠精神”以及“全人發(fā)展”等方面是眾多學(xué)者關(guān)于創(chuàng)客教育的內(nèi)涵的集中討論點(diǎn)。其旨在為學(xué)生提供適宜的用于創(chuàng)造的環(huán)境、資源與機(jī)會(huì)，尤其是借助技術(shù)工具與資源讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)過(guò)程融于創(chuàng)造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)；能夠在創(chuàng)造過(guò)程中提升學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)興趣、自信與創(chuàng)造力；能夠全身心投入到基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)自己的批判性思維、創(chuàng)新思維與問(wèn)題解決能力，實(shí)現(xiàn)全人發(fā)展。

目前國(guó)內(nèi)創(chuàng)客教育實(shí)踐還處于起步階段，創(chuàng)客教育的探討不斷增多，但大多關(guān)注的是其內(nèi)涵與特征、宏觀規(guī)劃、國(guó)外創(chuàng)客教育實(shí)踐等等方面。對(duì)于其具體實(shí)施路徑和方法等方面，我國(guó)創(chuàng)客教育實(shí)踐探索時(shí)間較短，案例有限，研究者主要從介紹創(chuàng)客空間和創(chuàng)客教育在不同學(xué)科中的應(yīng)用研究方面進(jìn)行了探討。但是，當(dāng)前創(chuàng)客教育的發(fā)展出現(xiàn)了“不遵循教育規(guī)律，缺乏科學(xué)的教育設(shè)計(jì)，過(guò)分關(guān)注技術(shù)的炫酷等，缺乏基礎(chǔ)性學(xué)科知識(shí)融合注入，使得創(chuàng)客教育變成學(xué)校秀場(chǎng)等”問(wèn)題。創(chuàng)客教育流于形式，更多只是給了學(xué)生開(kāi)闊視野、動(dòng)手做的機(jī)會(huì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到提升學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新能力的目標(biāo)。創(chuàng)客教育亟需相關(guān)理念的指導(dǎo)、思想的引領(lǐng)和路徑的指引，創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)融入學(xué)校教育更是需要科學(xué)的指導(dǎo)思想來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課程開(kāi)發(fā)。

二、設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)客教育、創(chuàng)新思維培養(yǎng)

設(shè)計(jì)思維（Design Thinking）核心理念是“以人為中心的設(shè)計(jì)”（Human-Centered Design），它已經(jīng)影響了全球500強(qiáng)中的諸多企業(yè)如西門子、寶潔等將其作為企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新的主要方法論。不僅是企業(yè)通過(guò)設(shè)計(jì)思維進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計(jì)思維也能解決人類社會(huì)問(wèn)題，提高個(gè)人競(jìng)爭(zhēng)力。人人都可以用設(shè)計(jì)思維，它具有能夠讓人做到與他人共鳴的方法，人們?cè)噲D通過(guò)協(xié)作積極尋求解決方法來(lái)明確問(wèn)題所在，想象和探索答案，實(shí)現(xiàn)原型并測(cè)試迭代，最終解決不同類型的問(wèn)題等。設(shè)計(jì)思維在設(shè)計(jì)、工程、商務(wù)和管理領(lǐng)域所發(fā)揮的作用是有目共睹的，其孕育的“創(chuàng)造性思維于行動(dòng)中”的特點(diǎn)使它也越來(lái)越受到教育界人士的青睞。美國(guó)斯坦福大學(xué)、德國(guó)波茨坦大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工等國(guó)際著名高校紛紛成立的設(shè)計(jì)學(xué)院，以設(shè)計(jì)思維為核心開(kāi)設(shè)相關(guān)課程和項(xiàng)目。斯坦福大學(xué)的ME310課程，至今已有40多年歷史，是全球創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域中理論實(shí)踐完美結(jié)合的典范，該課程以全球化國(guó)際合作的方式為宗旨，以小組為單位，學(xué)員在導(dǎo)師指導(dǎo)下，通過(guò)完成一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)掌握創(chuàng)新設(shè)計(jì)的具體方法。課程內(nèi)容覆蓋了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的全流程，囊括了從設(shè)計(jì)研究、設(shè)計(jì)實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)和制造各個(gè)環(huán)節(jié)。世界著名設(shè)計(jì)公司IDEO與斯坦福大學(xué)合作專為教育工作者開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)思維工具包（Design Thinking for Educators），提供了具體的教育實(shí)踐指導(dǎo)。澳大利亞政府“基于設(shè)計(jì)思維框架的變革性跨學(xué)科教學(xué)法”的課題，以培養(yǎng)大學(xué)生和研究生創(chuàng)新能力為目標(biāo)。同時(shí)，在K12領(lǐng)域，設(shè)計(jì)思維也越來(lái)越多被用在課程教學(xué)中，Carroll等人也對(duì)設(shè)計(jì)思維整合于K12課堂進(jìn)行了深入的探索研究，其結(jié)果表明，設(shè)計(jì)思維可以為學(xué)生提供一套切實(shí)可用的思維方法，能有效培養(yǎng)學(xué)生的想象力及創(chuàng)造力自信。

（一）設(shè)計(jì)思維的概念及內(nèi)涵

在設(shè)計(jì)思維的研究初期，西蒙（Simon，1992）認(rèn)為設(shè)計(jì)思維是一般的問(wèn)題解決過(guò)程，并建立了分析一綜合一評(píng)價(jià)的線性模型。有研究者則把設(shè)計(jì)思維定義為一套啟發(fā)式規(guī)則、一系列步驟或策略，用于指導(dǎo)解決復(fù)雜問(wèn)題或者制作具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。世界著名設(shè)計(jì)公司IDEO將設(shè)計(jì)思維定義為“用設(shè)計(jì)者的感知和方法去滿足在技術(shù)和商業(yè)策略方面都可行的、能轉(zhuǎn)換為顧客價(jià)值和市場(chǎng)機(jī)會(huì)的人類需求的規(guī)則”，其認(rèn)為設(shè)計(jì)思維是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的新方法和新途徑。IDEO設(shè)計(jì)思維模型包括發(fā)現(xiàn)（Discovery）、解釋（Interpretation）、構(gòu)思（Ideation）、實(shí)驗(yàn)（Experiment）和評(píng)估（Evaluation）五個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)包含多種策略和方法。斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)思維學(xué)院（D.School）將設(shè)計(jì)思維分成共情（Empathize）、定義（Define）、構(gòu)想（Ideate）、原型（Prototype）和測(cè)試（Test）五個(gè)環(huán)節(jié)，這也是目前應(yīng)用最多的設(shè)計(jì)思維過(guò)程模型。它不僅僅是頭腦風(fēng)暴會(huì)議或者一個(gè)流程，而是一個(gè)迭代反復(fù)的過(guò)程（如圖1所示），這與創(chuàng)客活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)迭代不謀而合。

共情：通常在體驗(yàn)設(shè)計(jì)中被翻譯為“同理心”，也就是認(rèn)識(shí)主體對(duì)自我以外的人和事物的同感和通感。它是設(shè)計(jì)思維中強(qiáng)調(diào)以人為中心的最核心的環(huán)節(jié)，主要通過(guò)觀察、傾聽(tīng)、融入等方法，其核心目標(biāo)是為了了解需求，為接下來(lái)的定義和構(gòu)想奠定基礎(chǔ)。

定義：通過(guò)對(duì)上一步的信息中尋找需求點(diǎn)，并進(jìn)行思維加工，分析總結(jié)確定要解決的有意義且可行的關(guān)鍵問(wèn)題。

構(gòu)想：小組成員之間通過(guò)各種方式如頭腦風(fēng)暴、九宮格、六頂帽子等，提出想法、梳理想法。

原型：將解決方案可視化，通過(guò)不斷的創(chuàng)建、測(cè)試和迭代修正模型，越來(lái)越靠近用戶的需求，逐漸生成更佳的解決方案。

測(cè)試：由目標(biāo)用戶對(duì)原型進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)獲取用戶的參與體驗(yàn)，詢問(wèn)開(kāi)放性問(wèn)題、觀察等，獲得反饋，不斷提升產(chǎn)品方案。

設(shè)計(jì)思維介于商業(yè)思維和創(chuàng)造性思維二者之間，強(qiáng)調(diào)左右大腦全面的功能，在理性思維與感性思維二者間切換，在分析與創(chuàng)造間重復(fù)，側(cè)重解決定義有缺點(diǎn)的問(wèn)題，并“以人為中心”，指向客戶體驗(yàn)，如表1所示。

（二）設(shè)計(jì)思維是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有效方法

對(duì)于創(chuàng)造性思維，心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)其不僅僅指發(fā)散思維，還包括聚合思維，一個(gè)創(chuàng)造的過(guò)程往往既有發(fā)散思維的階段，又有聚合思維的時(shí)期。發(fā)散思維和聚合思維是創(chuàng)新思維的最主要的特點(diǎn)，是測(cè)定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一。設(shè)計(jì)思維是一種打破常規(guī)的、開(kāi)拓創(chuàng)新的思維形式，是邏輯思維與形象思維的結(jié)合。清晰、精確、邏輯性強(qiáng)的邏輯思維與自由、隨意、形象性強(qiáng)的藝術(shù)思維之間形成鮮明的對(duì)比，二者的相互結(jié)合，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，思維貫穿其始終，各個(gè)環(huán)節(jié)過(guò)程中包含著發(fā)散思維（Divergent Thinking）和聚合思維，在共情和構(gòu)想的環(huán)節(jié)主要是發(fā)散思維，而定義、原型、測(cè)試的環(huán)節(jié)主要是需要人們的聚合思維，具體如圖2所示。

何克抗教授提出，“發(fā)散思維又稱求異思維、輻射思維、逆向思維或擴(kuò)散思維，其要求思維內(nèi)容和思維成果應(yīng)與傳統(tǒng)觀念或原有概念不同，甚至相反，其思維目標(biāo)事先不能確定，可以是一個(gè)也可以是多個(gè)”。林崇德教授認(rèn)為“發(fā)散思維是指根據(jù)已有信息，從不同角度、向不同方向思考，從多方面求得多樣性答案的一種展開(kāi)性思維方式，又被稱之為求異思維、分散思維，它是與聚合思維相對(duì)應(yīng)的?！痹诠睬殡A段，人們通過(guò)觀察、訪談等方式對(duì)問(wèn)題、設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行全面深入地了解；在形成概念階段，利用頭腦風(fēng)暴大膽進(jìn)行思維擴(kuò)散，針對(duì)問(wèn)題提出多種解決方案。聚合思維（Convergent Thinking）是指從已有信息中產(chǎn)生邏輯結(jié)論，從現(xiàn)成資料中尋求答案的一種有方向、有范圍、有條理的思維，其特點(diǎn)是思維始終集中于一個(gè)方向，具有條理化、簡(jiǎn)明化、邏輯化和規(guī)律化等特點(diǎn)，又常被稱為“收斂思維”“求同思維”“輻集思維”或“集中思維”。設(shè)計(jì)思維的定義、原型、測(cè)試的階段中主要是根據(jù)共情和構(gòu)想的發(fā)散成果來(lái)運(yùn)用聚合思維尋求解決方案。因此，設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)新思維在思維過(guò)程的相似性，決定了設(shè)計(jì)思維是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的有效方法，通過(guò)基于設(shè)計(jì)思維的項(xiàng)目過(guò)程是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效途徑。

國(guó)外提倡采用設(shè)計(jì)思維進(jìn)行教學(xué)，作為專門針對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一種新型教學(xué)方式。將設(shè)計(jì)思維的理念用于學(xué)科教學(xué)中，團(tuán)隊(duì)成員深入分析確定研究問(wèn)題，依靠團(tuán)隊(duì)的智慧提出各種解決方案，通過(guò)制作原型、測(cè)試篩選驗(yàn)證其可行性，確定最終的問(wèn)題解決方案?；谠O(shè)計(jì)思維的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，已經(jīng)成功地為世界著名設(shè)計(jì)公司IDEO、蘋(píng)果等世界著名企業(yè)，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀人才，貢獻(xiàn)了豐碩的創(chuàng)新成果。

（三）設(shè)計(jì)思維是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育的有效途徑

創(chuàng)客教育的目的是為了促進(jìn)學(xué)生智力尤其是創(chuàng)造性智力和實(shí)踐性智力的全面發(fā)展，同時(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。創(chuàng)造性智力孕育在創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、發(fā)明、想象和提出假設(shè)的過(guò)程中，以創(chuàng)新的作品或想法的可表達(dá)性、新穎性為典型特征。實(shí)踐性智力需找到自己與環(huán)境的適應(yīng)性，將知識(shí)應(yīng)用于相似問(wèn)題，將問(wèn)題置于真實(shí)情境中。設(shè)計(jì)思維以人為中心，以真實(shí)項(xiàng)目為依托，通過(guò)小組合作的形式開(kāi)展真實(shí)的體驗(yàn)，完成作品的創(chuàng)作，強(qiáng)調(diào)對(duì)創(chuàng)新精神、問(wèn)題解決等綜合能力的培養(yǎng)。這與創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)倡導(dǎo)的通過(guò)“動(dòng)手、分享、問(wèn)題解決”等實(shí)踐培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，促進(jìn)創(chuàng)造性智力和實(shí)踐性智力全面發(fā)展的目標(biāo)相一致。因此這種內(nèi)在核心的一致，決定了在創(chuàng)客教育中應(yīng)用設(shè)計(jì)思維來(lái)指導(dǎo)，其方向是正確的。同時(shí)，創(chuàng)客教育中還強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的系統(tǒng)思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、語(yǔ)言表達(dá)等核心技能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行協(xié)作，深入分析確定研究問(wèn)題，依靠團(tuán)隊(duì)的智慧提出各種解決方案，通過(guò)制作原型、測(cè)試篩選驗(yàn)證其可行性，確定最終解決方案。設(shè)計(jì)思維強(qiáng)調(diào)的同理心、原型迭代、團(tuán)隊(duì)合作、可視化、系統(tǒng)觀等能力特征也正是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和核心技能的組成部分。因此，運(yùn)用設(shè)計(jì)思維方法解決問(wèn)題的過(guò)程也是創(chuàng)客教育中提倡培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和核心技能的有效途徑。在創(chuàng)客教育中引入設(shè)計(jì)思維，不僅符合了創(chuàng)客的“設(shè)計(jì)”“問(wèn)題解決”“迭代”的屬性，還有效地幫助了學(xué)生整合多門學(xué)科知識(shí)去“設(shè)計(jì)”作品，協(xié)作參與到真實(shí)的設(shè)計(jì)中，有意義地學(xué)習(xí)知識(shí)和訓(xùn)練設(shè)計(jì)技能。面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)，將設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)進(jìn)行整合強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過(guò)程與知識(shí)創(chuàng)新的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)也體現(xiàn)了創(chuàng)客教育中的“創(chuàng)新”要求。

設(shè)計(jì)思維在創(chuàng)客教育中的有效應(yīng)用，國(guó)外學(xué)者已經(jīng)開(kāi)展了一些相應(yīng)的研究。Deborah Carter等人在9年級(jí)的教師的職業(yè)發(fā)展中，將創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)和設(shè)計(jì)思維有效的結(jié)合起來(lái)，為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前加拿大引進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)及其對(duì)經(jīng)濟(jì)和勞動(dòng)力市場(chǎng)的影響帶來(lái)的課程改革，教育工作者不得不做出的一些改變。Margaret Honey在其書(shū)中強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)對(duì)于STEM創(chuàng)新者的重要性，列舉了大量的案例研究，學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)和制作，學(xué)習(xí)定義問(wèn)題或需求，進(jìn)行分析、計(jì)劃、建模、測(cè)試、迭代等，完成在真實(shí)世界中的創(chuàng)新項(xiàng)目。

我國(guó)對(duì)設(shè)計(jì)思維的研究和關(guān)注起源于1979年，主要集中在藝術(shù)學(xué)科、建筑與工業(yè)工程學(xué)科等。當(dāng)前設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)新教育相結(jié)合的研究應(yīng)用也主要集中在藝術(shù)和設(shè)計(jì)類學(xué)科，在其他學(xué)科領(lǐng)域中的研究較少。近年來(lái)，有一些研究者開(kāi)始探索將設(shè)計(jì)思維應(yīng)用于具體的創(chuàng)新實(shí)踐。例如，2016年清華大學(xué)“城市創(chuàng)變客”暑期工作坊提供國(guó)際前沿的設(shè)計(jì)思維（Design Thinking）和創(chuàng)客實(shí)踐（Maker Practice）訓(xùn)練，不同背景的學(xué)生組成跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行實(shí)地觀察和體驗(yàn)城市社區(qū)、交通、環(huán)境、健康、文化面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)思維來(lái)探究“人本城市”的發(fā)展趨勢(shì)，并與創(chuàng)新型企業(yè)和社會(huì)機(jī)構(gòu)密切合作，將創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為推動(dòng)城市變革的解決方案，融合設(shè)計(jì)、科技與商業(yè)的多維視角，完成創(chuàng)新產(chǎn)品與服務(wù)的原型設(shè)計(jì)或規(guī)劃，彰顯青年創(chuàng)客改變世界的創(chuàng)新力。目前來(lái)說(shuō)，在創(chuàng)客教育中關(guān)于設(shè)計(jì)思維的應(yīng)用研究并不多見(jiàn)，創(chuàng)客教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不應(yīng)僅僅是理念的指導(dǎo)，更重要的是提供適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ笇?dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維意識(shí)與能力，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)新地問(wèn)題解決。

三、面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

（一）面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)

將設(shè)計(jì)思維作為學(xué)校創(chuàng)客教育變革性的方法，提升學(xué)生的“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”技能，培養(yǎng)學(xué)生在創(chuàng)新能力、合作能力和解決問(wèn)題能力等更多方面的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵技能。根據(jù)設(shè)計(jì)思維模型，結(jié)合創(chuàng)客的特征，我們提出面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)過(guò)程方案。在設(shè)計(jì)思維的共情、定義、構(gòu)想、原型和測(cè)試的5個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)中，每個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)包括目標(biāo)、活動(dòng)/任務(wù)、工具和成果，并且環(huán)節(jié)之間迭代反復(fù)，如表2所示。

面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)環(huán)節(jié)包括：（1）學(xué)習(xí)者通過(guò)用戶訪談、非正式聊天、觀察等方法，來(lái)調(diào)查和了解待解決的問(wèn)題，得到用戶反饋、用戶特征、問(wèn)題列表等成果；（2）學(xué)習(xí)者通過(guò)研討會(huì)、面談等，來(lái)確定最終要解決的問(wèn)題及其特征，并得到問(wèn)題解決方案的設(shè)計(jì)概要；（3）小組成員之間通過(guò)頭腦風(fēng)暴、研討會(huì)、繪制思維導(dǎo)圖等方法來(lái)對(duì)要解決的問(wèn)題，進(jìn)行充分討論與分析，并最終形成詳細(xì)的問(wèn)題解決方案，包括草圖概要、次序圖與關(guān)系圖等；（4）方案確定之后，小組成員借助一系列原型工具將方案快速可視化進(jìn)行原型制作，并在制作過(guò)程中得到最優(yōu)的解決方案；（5）進(jìn)行用戶測(cè)試、觀察、評(píng)估、討論等對(duì)原型進(jìn)行測(cè)試，得到修改建議。

總的來(lái)說(shuō)，從一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題或需求出發(fā)，學(xué)生先確定問(wèn)題或需求，再針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行一系列的調(diào)查和探究，得到他們需要的知識(shí)與技術(shù)，進(jìn)而思考和選擇解決方案并設(shè)計(jì)出原型（初步方案/作品）。原型制作完成后，通過(guò)原型測(cè)試、收集反饋，評(píng)估方案的可行性和實(shí)用性，找出存在的問(wèn)題，進(jìn)行不斷迭代改進(jìn)，最后得到最終方案或產(chǎn)品。這個(gè)過(guò)程形成循環(huán)，不斷地迭代完善，每個(gè)環(huán)節(jié)不僅需要學(xué)科知識(shí)，還會(huì)涉及學(xué)生的系統(tǒng)觀、協(xié)作能力、反饋與分享技能、發(fā)散與聚合思維、創(chuàng)造力與創(chuàng)新思維。

（二）面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客實(shí)踐

基于上述的面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)，我們通過(guò)開(kāi)展實(shí)證研究，探索設(shè)計(jì)思維方法在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用，從而總結(jié)歸納該方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力和問(wèn)題解決能力等方面的途徑和方法。

1.實(shí)踐一：面向設(shè)計(jì)思維的App項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

“計(jì)算思維”被正式確立為今后的中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)的重點(diǎn)，寫(xiě)入了《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2016年）版本之中。App Inventor是快速開(kāi)發(fā)移動(dòng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)工具，它結(jié)合教育的功能，把程序設(shè)計(jì)的思想通過(guò)代碼塊的拼接實(shí)現(xiàn)，它的這一特征尤其適合在中小學(xué)信息技術(shù)中對(duì)計(jì)算思維思想的培養(yǎng)。教育者可以利用App Inventor的教育功能和代碼塊拼接編程的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教育教學(xué)效率，達(dá)到培養(yǎng)中小學(xué)生計(jì)算思維能力的目的。我們?cè)诔踔行畔⒓夹g(shù)課堂中，嘗試結(jié)合設(shè)計(jì)思維來(lái)進(jìn)行App Inventor項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)?；顒?dòng)主題是“利用App Inventor制作整合力學(xué)知識(shí)的游戲”，具體流程環(huán)節(jié)如圖3所示。

了解任務(wù)：任務(wù)主題為“制作整合力學(xué)知識(shí)的游戲”，觀察與分析現(xiàn)有的力學(xué)知識(shí)的游戲特點(diǎn)，總結(jié)游戲的吸引點(diǎn)。

確定主題：學(xué)生通過(guò)討論與分析，確定自己小組要開(kāi)發(fā)的游戲主題。

提出構(gòu)想：確定方案所涉及的物理知識(shí)及游戲規(guī)則，組內(nèi)確定游戲的關(guān)鍵環(huán)節(jié)后，在紙上畫(huà)出界面圖和羅列要實(shí)現(xiàn)的功能（游戲規(guī)則），并重點(diǎn)闡述其中的物理運(yùn)動(dòng)如何來(lái)實(shí)現(xiàn)。明確方案細(xì)節(jié)，分析素材資源，繪制界面草圖，分析游戲邏輯，繪制流程圖。

制作原型：構(gòu)建模型（界面、核心組件、邏輯塊）；分析初步編程存在的問(wèn)題，確定輔助支持部分，依據(jù)實(shí)際情況做出方案再修訂版。

測(cè)試與改進(jìn)：游戲評(píng)估，其他組的成員作為用戶進(jìn)行體驗(yàn)，開(kāi)發(fā)小組記錄用戶體驗(yàn)，根據(jù)反饋重新修訂、調(diào)試。

在該項(xiàng)目中，學(xué)生從理解問(wèn)題開(kāi)始，對(duì)結(jié)合物理知識(shí)的App游戲開(kāi)發(fā)的原理進(jìn)行探究并嘗試設(shè)計(jì)，完成原型設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)。然后，進(jìn)行成果展示，學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，并分析其不足之處以及他們接下來(lái)要解決的問(wèn)題。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生進(jìn)行再次的設(shè)計(jì)與修改。在此過(guò)程中，學(xué)生進(jìn)行探究與設(shè)計(jì)的重復(fù)與迭代。課程結(jié)束后，教師反饋應(yīng)用設(shè)計(jì)思維的方法指導(dǎo)教學(xué)，學(xué)生不再畏懼編寫(xiě)程序，按照一定的設(shè)計(jì)流程，學(xué)生也有信心解決面對(duì)的問(wèn)題，并進(jìn)行一定的創(chuàng)新。學(xué)生對(duì)這種基于設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)作游戲過(guò)程有極大的興趣，并認(rèn)為該方法對(duì)自己掌握軟件操作及游戲創(chuàng)作有較大的促進(jìn)作用。

2.實(shí)踐二：面向設(shè)計(jì)思維的3D打印課程

當(dāng)前，高校中開(kāi)展的“創(chuàng)客”活動(dòng)，被更多的學(xué)者冠以“創(chuàng)新”與“創(chuàng)業(yè)”的目標(biāo)，但實(shí)踐結(jié)果表明，創(chuàng)客活動(dòng)更多只是給了學(xué)生開(kāi)闊視野、動(dòng)手做的機(jī)會(huì)。高校構(gòu)建的面向全體學(xué)生開(kāi)放的創(chuàng)客空間面臨著急需創(chuàng)客課堂、缺少師資，參與創(chuàng)客的學(xué)生學(xué)科背景復(fù)雜、能力水平參差不齊、學(xué)生圖新鮮的居多，遇到問(wèn)題與障礙無(wú)法自主逾越、流失率高等一系列問(wèn)題。我們依托高校公共選修課《3D打印與創(chuàng)客教育》，嘗試探索面向設(shè)計(jì)思維的3D打印課程實(shí)踐。

在課程設(shè)計(jì)階段，為了能夠?qū)崿F(xiàn)讓學(xué)生切實(shí)體驗(yàn)創(chuàng)客活動(dòng)，本課程也采用了設(shè)計(jì)思維作為指導(dǎo)方法，而非常規(guī)的課程設(shè)計(jì)模式或教學(xué)設(shè)計(jì)模式。研究者采用共情研究的思路對(duì)學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的感受進(jìn)行深度分析，分為觀察、互動(dòng)和沉浸體驗(yàn)三個(gè)層面對(duì)學(xué)生在本課程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。

課程安排方面，學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)3D打印軟件、硬件和設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，還需要完成設(shè)計(jì)思維的學(xué)習(xí)。小組在完成創(chuàng)客項(xiàng)目期間，將盡可能遵循共情—定義—構(gòu)想—原型—測(cè)試的過(guò)程，不斷嘗試最優(yōu)解決方案。課程中除了每個(gè)環(huán)節(jié)相應(yīng)的工作表之外，還將提供很多小工具（如便簽紙、膠水、剪刀、3D打印筆等）供學(xué)生使用。課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生以小組為單位，提交一份創(chuàng)客檔案袋，其中包括歷次小組討論交流記錄、設(shè)計(jì)文檔、歷次作品原型迭代說(shuō)明、創(chuàng)客作品的數(shù)字化文件和實(shí)體、個(gè)人總結(jié)以及小組匯報(bào)文檔等。

通過(guò)對(duì)課程全過(guò)程的記錄觀察，所有小組都通過(guò)課程的學(xué)習(xí)做到了自主尋求學(xué)習(xí)資源并成功應(yīng)用設(shè)計(jì)思維方法，完成作品的創(chuàng)作與實(shí)現(xiàn)。在課后的訪談中，幾乎所有學(xué)生都能夠?qū)υO(shè)計(jì)思維的核心理念“用戶思維、共情”與創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的結(jié)合和互補(bǔ)（用戶思維使創(chuàng)客更有針對(duì)性、可實(shí)施改進(jìn)性）有著清晰的認(rèn)知。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)可設(shè)計(jì)思維的方法有效地促進(jìn)了其作品的完成，對(duì)于他們的創(chuàng)造速度和能力均有所提升。

四、研究展望

近些年興起的創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與創(chuàng)客空間，作為新的教育現(xiàn)象，贏得絕大多數(shù)人的認(rèn)可與重視。但是，目前還甚少有關(guān)于創(chuàng)客活動(dòng)核心的指導(dǎo)思想、具體的活動(dòng)設(shè)計(jì)范式與實(shí)踐的研究，如何設(shè)計(jì)才能發(fā)揮這樣一種教學(xué)理念對(duì)學(xué)生的價(jià)值是教育工作者亟待解決的問(wèn)題。作為一種方法論，設(shè)計(jì)思維對(duì)于創(chuàng)客教育的內(nèi)涵發(fā)展有重要價(jià)值。面向設(shè)計(jì)思維進(jìn)行創(chuàng)客活動(dòng)設(shè)計(jì)，建構(gòu)了創(chuàng)客教育的實(shí)踐新模式。然而，如何才能保證設(shè)計(jì)思維真正有效地應(yīng)用于創(chuàng)客教育，讓更多開(kāi)展創(chuàng)客教育的一線教師盡可能早地接觸并學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)思維，并讓學(xué)生真正掌握設(shè)計(jì)思維，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是我們將要面臨和關(guān)注的問(wèn)題，也是接下來(lái)研究的重要方向。

首先，開(kāi)發(fā)面向設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)客課程及方法工具包。為了促進(jìn)教師掌握設(shè)計(jì)思維的方式方法，更好地支持教師的教學(xué)應(yīng)用，參考IDEO與斯坦福大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的Design Thinking for Educators中的設(shè)計(jì)思維操作指南和工具包，開(kāi)發(fā)適合我國(guó)教育教學(xué)情境的創(chuàng)客課程和方法工具包。該工具包中包括設(shè)計(jì)思維的指導(dǎo)思想、方法流程、教學(xué)案例、教學(xué)建議、思維工具、方法工具、所需材料等資源，保證教師和學(xué)生在應(yīng)用設(shè)計(jì)思維時(shí)，獲得全面、有效的操作過(guò)程的實(shí)質(zhì)性支持，學(xué)生完成方案設(shè)計(jì)和原型制作，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決和創(chuàng)造創(chuàng)新。

其次，開(kāi)展更多面向不同群體、不同技術(shù)載體的實(shí)證研究。設(shè)計(jì)思維起源于藝術(shù)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用才剛剛起步。隨著創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的興起，創(chuàng)客教育受到的關(guān)注越來(lái)越多，將設(shè)計(jì)思維作為方法論指導(dǎo)創(chuàng)客教育實(shí)踐。建立設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)研究中心，面向大學(xué)生、中小學(xué)生不同群體，在獨(dú)立興趣小組、綜合實(shí)踐或信息技術(shù)類特定課程等不同情境下，采用機(jī)器人、3D打印、Ardunio、APP Inventor等不同技術(shù)載體開(kāi)展大量的實(shí)證研究。在研究與實(shí)踐的過(guò)程中，不斷積累面向不同群體、不同教學(xué)情境下、不同技術(shù)載體的適用策略和方法，改造當(dāng)前創(chuàng)客教育的教學(xué)模式、活動(dòng)方法與思維工具，使設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)客教育無(wú)縫融合，形成教育領(lǐng)域的應(yīng)用特色。

最后，組織面向設(shè)計(jì)思維主題的一線教師培訓(xùn)。設(shè)計(jì)思維對(duì)于當(dāng)前中小學(xué)生課程改革中倡導(dǎo)的創(chuàng)新思維與核心素養(yǎng)的提升有非常大的幫助。在信息技術(shù)、通用技術(shù)等STEM教育和創(chuàng)客教育中，融入設(shè)計(jì)思維的方法，要求教師理解和掌握設(shè)計(jì)思維，并能將其很好地應(yīng)用在相應(yīng)的課程與實(shí)踐中。因此，對(duì)于中小學(xué)一線教師來(lái)說(shuō)，接受設(shè)計(jì)思維主題的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)重要且迫切。開(kāi)發(fā)教師培訓(xùn)課程，提供教學(xué)案例，通過(guò)面授與在線等方式開(kāi)展設(shè)計(jì)思維主題的教師培訓(xùn)，有利于更多的教師了解并應(yīng)用其進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。