基于設(shè)計(jì)思維的3D打印校本課程案例設(shè)計(jì)

摘?要：從3D打印校本課程存在的問題出發(fā)，筆者以設(shè)計(jì)創(chuàng)意雨傘為例，基于設(shè)計(jì)思維對(duì)3D打印校本課程進(jìn)行了設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐，主要從設(shè)計(jì)思維的五個(gè)階段：同理心、定義問題、構(gòu)想、原型和測(cè)試，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)并使用3D打印技術(shù)完成創(chuàng)意模型的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)思維;3D打印;創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在貴州，在3D打印設(shè)計(jì)賽事的驅(qū)動(dòng)下，大多中小學(xué)開設(shè)了3D打印課程，但是課程設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重問題。教師注重3D建模軟件技術(shù)性知識(shí)的傳遞，忽略了創(chuàng)意設(shè)計(jì)引導(dǎo)。設(shè)計(jì)思維可以有效解決這個(gè)難題，筆者基于設(shè)計(jì)思維對(duì)3D打印校本課程進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)。

一、設(shè)計(jì)思維概述

設(shè)計(jì)思維，翻譯于英文單詞“DesignThinking”，也稱為設(shè)計(jì)思考。設(shè)計(jì)，是對(duì)不存在事物的規(guī)劃和想象。設(shè)計(jì)師通過系統(tǒng)地看待問題，將看似不相關(guān)的信息有效地連接起來，從而找出富有創(chuàng)意的想法[1]。設(shè)計(jì)思維已被廣泛地應(yīng)用于設(shè)計(jì)、工程、管理等領(lǐng)域，近幾年越來越受到教育領(lǐng)域的認(rèn)可。經(jīng)過教育實(shí)踐證明，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)思維能夠有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，參考斯坦福設(shè)計(jì)研究院的EDIPT模型[2]，設(shè)計(jì)思維包含五個(gè)階段：同理心、定義問題、構(gòu)想、原型和測(cè)試。

二、基于設(shè)計(jì)思維的3D打印校本課程案例

根據(jù)設(shè)計(jì)思維的特點(diǎn)，我將學(xué)生小組進(jìn)行了角色分配，角色職位設(shè)計(jì)如下表所示。每個(gè)角色在相應(yīng)活動(dòng)中都將體現(xiàn)自己的作用和能力。在很大程度上促進(jìn)了學(xué)生的參與度。

筆者基于設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)的課程活動(dòng)，以設(shè)計(jì)創(chuàng)意雨傘為例。在組織學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)意雨傘的活動(dòng)中，筆者先給每個(gè)小組發(fā)放了統(tǒng)一顏色和形狀的雨傘，便于引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)的問題情境上去體驗(yàn)設(shè)計(jì)思維的五個(gè)階段。

（一）同理心

同理心即我感受你的感受，設(shè)計(jì)者站在用戶的角度上思考問題，通過觀察、訪談體會(huì)用戶的需求。

筆者理解同理心的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了“我要吐槽”的活動(dòng)，每個(gè)組員都是“雨傘”的目標(biāo)使用者，觀察員用便利貼記錄下使用者對(duì)“雨傘”的槽點(diǎn)（缺點(diǎn)）及其改進(jìn)建議并貼在吐槽展板上。

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過討論發(fā)現(xiàn)了很多雨傘的缺點(diǎn)，如雨傘顏色難看、形狀單一、傘面不容易干、風(fēng)大傘面容易吹翻、傘骨易生銹、冬天打傘冷，夏天打傘熱、兩個(gè)人遮不住雨、手里拎重物時(shí)打傘不方便、晚上打傘視線不好等。

（二）定義問題

該階段主要是在收集大量信息的基礎(chǔ)上，明確用戶到底需求什么，并且使需求具有可操作性，為用戶尋找可行的解決方案。筆者通過設(shè)置具體活動(dòng)，活動(dòng)要求根據(jù)對(duì)“雨傘”的吐槽來確定用戶對(duì)它們的需求，需求分析員用便利貼記錄下使用者對(duì)“雨傘”的具體需求并貼在需求展板上。具體需求公式=[使用者]+[具體需求]+[原因]，示例：[寶媽]需要[可解放雙手的雨傘]因?yàn)閇她很多時(shí)候要雙手抱著寶寶]。

學(xué)生在吐槽雨傘的缺點(diǎn)上通過小組討論明確了用戶的具體需求，如[清潔工]需要[可解放雙手的雨傘]因?yàn)閇她打掃衛(wèi)生時(shí)不方便]，[情侶]需要[面積大的雨傘]因?yàn)閇他們喜歡走在一起]，[兒童]需要[造型有趣且輕便的雨傘]因?yàn)閇她很喜歡新奇可愛的東西而且力氣不大]，[沿海地區(qū)的人們]需要[抗風(fēng)型雨傘]因?yàn)閇很多時(shí)候會(huì)有臺(tái)風(fēng)]等。

（三）構(gòu)想

在明確了用戶的具體需求后就需要找出解決用戶具體需求的辦法，一般常用的方法是頭腦風(fēng)暴或思維導(dǎo)圖，提出越多的解決問題的辦法越好。

學(xué)生在經(jīng)過討論后，從材料、形狀、結(jié)構(gòu)、功能等方面提出了具體的方案構(gòu)思，如：納米材料的雨傘解決傘面不容易干的問題，在雨傘上安裝led燈為夜行者提供安全警示，在傘骨上方安裝小型風(fēng)扇解決夏天打傘熱的問題，把傘做成帽子型戴在頭上可以解決雙手不方便打傘的問題等。

在學(xué)生討論完成后，需要及時(shí)將解決方案物化為設(shè)計(jì)草圖，為模型和原型的制作提供參考。

（四）原型

選擇合適的材料和工具制作出模型或者原型。3D打印由于其快速成型的優(yōu)點(diǎn)，選擇該技術(shù)實(shí)現(xiàn)模型和原型是一個(gè)非常不錯(cuò)的想法。根據(jù)設(shè)計(jì)草圖，學(xué)生使用3D建模軟件完成模型的制作，最終通過3D打印機(jī)將模型打印出來。

（五）測(cè)試

設(shè)計(jì)者給用戶展示設(shè)計(jì)的模型或原型，讓用戶在使用的過程中提出反饋意見，并不斷修改。

基于測(cè)試階段，筆者設(shè)計(jì)的課程活動(dòng)是“分享交流”，項(xiàng)目經(jīng)理是該活動(dòng)的主要責(zé)任人。活動(dòng)要求每個(gè)小組3分鐘時(shí)間展示自己組設(shè)計(jì)的創(chuàng)意雨傘作品，并從設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)（適用對(duì)象、適用場(chǎng)景、外觀、結(jié)構(gòu)、功能等方面闡述創(chuàng)新設(shè)計(jì)）進(jìn)行介紹，學(xué)生和教師對(duì)其作品評(píng)價(jià)，提出修改意見。

從課堂效果和學(xué)生的作品等方面發(fā)現(xiàn)，使用設(shè)計(jì)思維的確能夠有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，學(xué)生在體驗(yàn)設(shè)計(jì)思維的五個(gè)階段中收獲很多靈感和創(chuàng)意，并最終選擇一種方案實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆寒冰，鄭東芳，李笑櫻.設(shè)計(jì)思維：創(chuàng)客教育不可或缺的使能方法論[J].電化教育研究，2017⑹.

[2]孫航.淺談設(shè)計(jì)思維在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的可行性[J].新教育時(shí)代電子雜志（教師版），2018（37）.

作者簡介：席菲菲（1991-），女，漢族，研究方向：信息技術(shù)教學(xué)。