基于设计思维的高职创客教育模式研究

李 新 秦书荣

(广东农工商职业技术学院，广东 广州 511300)

0 引言

创新驱动背景下，人才是科技创新的根本，而创新型人才培养的关键则在于创客教育。对创客教育的界定能够达成一致的观点是强调“创客教育创新素养的目的性、动手实践的过程性和造物的结果性”[1]。当前高职创客教育习惯借鉴国外成功案例的经验或直接照搬国内本科院校的案例、模式、平台，但结果并不乐观。究其缘由是：缺乏针对高职教育特殊性(区分于普通高等教育)的认识；缺少高职创客教育适用的方法和策略；缺乏对高职创客教育的学习支持和实施条件的系统剖析。解决上述问题的根本在于寻找一套能够有效指导高职创客教育实践的使能方法。

设计思维是关于解决问题的创新性方法体系[2]，包括了成熟的思想、工具和方法。高职创客教育与设计思维在理念上的契合，让设计思维成为了高职创客教育的“使能”方法。设计思维提供的方法体系，能够使高职大学生在创客实践过程的创意设计、换位思考、建模迭代等环节，以设计师的视角思考问题，体验熟手解决问题过程，从而高效地进行创新设计、迭代实践和协作分享。

1 教育领域“设计思维”的应用现状

以设计思维、教育为篇名在中国知网中组合检索2010至2021年的论文，共发现287 篇文献；在Springer数据库，使用“Design Thinking”进行检索，以“Education”为领域，统计教育领域设计思维文献发表数量为15175篇。国外的研究者注重在教学实践中借助设计思维培养学习者的思维能力与创新意识，而国内关于设计思维的教学研究则更多注重学生设计实践能力的提高。国内设计思维的研究很少涉及高职创客教育领域，通过文献研究发现，关于“设计思维”内涵的观点主要有：以Dunne & Martin 为代表的思维方式说、以Coley、Razzouk & Shute为代表的问题解决方法说及以Tim Brown、Norman为代表的创新过程说。与创客教育中的设计思维观点对应的典型设计思维模式是斯坦福大学 EDIPT 模式 和IDEO 模式。其中， EDIPT 模式包括了Empathize(同理心)、Define(定义问题)、Ideate(构想)、Prototype(原型)、Test(测试)；IDEO 模式包括发现(Discovery)、解释(Interpretation)、构思(Ideation)、实验(Experimentation)和演变(Evolution)。

EDIPT 模式提供的思维支架适用于产品创新设计；IDEO 模式为创新设计活动的开展提供了非常详细的流程，适用于新手。虽然两种模式对于设计思维过程的表述不同，但核心内容基本一致，均是发现问题、定义问题、集思广益、解释表达想法、实验、反思发展的过程[3]。

2 高职创客教育与设计思维

创客教育是提升学习者创新能力、培养创新型人才的有效途径[4]。何为“创客(Maker)”？“双创”背景下创客应该是具备“创意(Ideas)、创新(Innovation)、创造(Create)、创业(Entrepreneurship)和分享(Share)”这5个特征的创造者。高职创客教育基于校企合作、产教融合理念，强调迭代实践和创新精神，依托特定项目，通过头脑风暴，以发散思维分析问题、自主探究、动手实践、借助技术将创意转变成现实，达到问题解决的目的。创新教育的变革和优化不是一蹴而就。首先高职创客教育应实现“创客式专业教育”，即在“基于工作过程”的职业教育框架内融入创客元素，注重采用启发式项目教学，在一些常规课程中提供包含创造工具、资源、场地等支持的创客空间，引导学习者自主设计与创造，使其具备成为创客的思维和能力。之后，实现“基础创客教育”，开设专门的创新课程、创客课程及创业课程(包括《创新基础》《创新思维与方法》《TRIZ 创新方法》《创业基础》《网络创业理论与实践》《商业计划书制作》《创业管理实战》)，提供创新创业服务和环境支持，实现创客人才的培养[5]。最后，实现“进阶创客教育”，该阶段需要基于真实的创新项目展开实战。高职创客教育与设计思维虽然在缘起、目的、使用工具、内容获取上不太相同，但创新能力培养是二者共同的目的。 EDIPT 和IDEO 模式为设计思维在教育领域的应用提供了理论基础和操作流程，考虑到高职创客教育特色，整合适用的创客教育活动模式，将设计思维中成熟的创新思维方法贯穿于高职创客教育全过程，是有效指导创客们思考创意、动手实践、协作分享的有力支撑。

3 构建基于设计思维的高职创客教育模式

创客素养培育需要理论、实践、项目导向共同协作。“设计思维”融入高职创客教育全过程分为3个阶段，分别是创客式专业教育、基础创客教育与进阶创客教育。从实践个体的发展角度看，3阶段具有延续性，逐步由外及内、由浅至深、彼此加强，如图1所示。

图1 基于设计思维的高职创客教育活动模式

阶段一中的专业教育是高职创客教育全过程的基础。毕竟，大学生作为新手边缘参与创客实践时总是希望能够利用自己所学和未来即将所用的专业能力、职业能力在团队中发力。虽然专业背景和职业能力不能完全决定或限定学生在创客实践团队中未来承担的角色和发展方向，但会作为实践个体素养结构中的储备力量，随时准备提供专业和职业层面的智力支持。

阶段二聚焦创客的基本能力培养，依托一系列创新、创造、创业冲刺课程开展虚拟项目，关注三个元素：基于IDEO模式的创客实践活动原型；常用新兴创客技术；以“专利、创新创业大赛”为依托的问题解决过程。3D 打印、开源硬件平台等新兴创客技术的普及为创意快速转化为现实提供了便利，使学习者更加关注原型及问题解决过程。

阶段三的创客教育是高职大学生创客素养内化和提升的环节，最有可能延伸至个体就业后，成为终身教育的一部分。这个阶段基于“EDIPT”模式开展多门主题鲜明的特色创客教育实践课程来提升高职大学生的创新思维和创客综合实践能力。与前两个阶段中的课程不同，阶段三中的创客实践课程以真实项目为导向，具有情境性和生成性。构建的实践共同体中包含项目负责人，设计主管，施工主管，营销主管等角色，成员之间通过参与和互动共享理解和经验。这个阶段中，创客导师对创客实践过程进行监督，在需要时提供问题解决的脚手架，没有需要时则隐退。

4 基于设计思维的高职创客教育模式的有效性分析

以广东农工商职业技术学院产品艺术设计专业为依托，基于设计思维的高职创客教育模式进行了3个学期的学习，初步验证了有效性。从2019级6个班级中随机抽取3个自然班为实验班(N=107,男生67名、女生40名)，另外3个自然班为对照班(N=109，男生63名、女生46名)，两班在性别、年龄上无显著差异，统计得到P>0.05,具有可比性。依据创客素养培育标准编写了适合的开放式问卷，对尚未正式学习的216名学生进行了调查，得到R1≈R2表示实验班和对照班的先前认知无显著差异。实验班和对照班在授课教师、教学进度和教学内容上是一致的，可以排除学生自身智力成长这一干扰变量的影响。对比实验班和对照班学生完成3门实践类创客课程期末作品的平均分可以看出，实验班平均成绩为80.907分，对照班平均成绩为78.541 分，如表1所示。

表1 实验班和对照班学生期末考察项目评分分数的差异比较

表2中“两班学生3门创客课程的期末考察项目平均分数的独立样本检验”结果表明：Levene方差等同性检验的 F 值为 2.724 ，大于 0.05 ，方差差异不显著，判断方差是齐性的；由上述判断看对应的均值方程的 t 检验，这个值为 0.027，达到1%显著水平。因此，认为实验班和对照班的期末考察项目评分是有差异的，实验班的成绩明显高于对照班。这说明从作品品质上看，与传统实践教育模式相比基于设计思维的高职创客教育模式更利于高职大学生创客素养的培育。

表2 实验班和对照班学生期末考察项目评分独立样本检验

5 案例研究——以《创意产品综合表达》为例

在产品艺术设计专业创客课程体系中，按照上述三阶段引入“设计思维”的概念，创客教育全过程体现了团队设计思维流程。在各门创客实践课程中清晰地可以看到与“IDEO”或“EDIPT”模式对应的教学环节设计。在具体环节中设计思维提供了成熟的创意方法来促进创意转化为现实。以产品艺术设计专业创客教育(阶段2)中的《创意产品综合表达》课程为例，来阐述基于设计思维的高职创客教育模式的应用方法。

在上述课程的创新思维冲刺实训阶段，根据每一位大学生的个性化特征，在创客导师的设计和干预下进行了分组。创客导师讲解了创意表达、常用工具与技术(3D打印、机械装置)、创客成果与案例(知名创客团队的代表作与成长过程)，并引导创客团队体验IDEO设计思维工作流程。首先，向学生介绍创客常用工具的使用方法，然后利用视频和社会热点问题激发创造热情，进行头脑风暴。之后，创客导师拿出了“创新思维盒子”，里面放着各种各样的物品，学生根据头脑风暴的结果开始做自己想要创造的智能创意产品。在此环节，创客团队一开始提出来的是大致的概念，创客导师需要引导团队去进一步明确选题与创意，例如有5个创客团队分别聚焦在“U盘、创意式笔尖保护式笔座、残疾人轮椅、汽车应急开锁及老年人进食用座椅桌板”选题上。

在“创新思维盒子”环节，创客团队自行捕捉自己感兴趣的信息和关键词，进行产品背景、用户调查、信息收集。根据选题需求，团队负责人需要组织成员一起讨论和设计方案，比如产品的功能、定位和技术实现等等。团队成员根据自己的个性特征和专长，或负责外观、或负责技术、或负责功能与用户体验等，按照具体分工，分头行动并聚焦讨论。分头行动主要是设计和做出多个方案，聚焦讨论则是拿着多个方案与团队成员进行讨论，大家一起努力，通过迭代修改设计出最优的方案。创客实践环境在此阶段以IDEO设计思维工作流程为脉络提供观察现象、调查访谈信息可视化、数据分析、头脑风暴、三维虚拟工具等学习支持和推理支架。在整个实践过程中，创客导师时刻需要寻找机会激发学生们的想象力，并提供引导，使实践过程具有生成性。最终，在阶段2中的《创意产品综合表达》课程实训，创客团队共获得实用新型的创意产品5项，分别是“一种带人体测温功能的U盘”、“一种具有加热功能且方便转向的残疾人用轮椅”、“一种可防掉落的老年人进食用座椅桌板”，一种创意式笔尖保护式笔座”，“一种汽车应急开锁系统”。此外，在课后组织了创客实践分享会，让创客团队详述创意产品的功能与特色，以及制作历程与体会，试图在互相包容、分享协作、共同成长的创客文化氛围中让大学生成为真正意义的创客群体。

6 结语

随着创客运动风靡全球，创客文化已经成为一种表达创新和共同发展的方式，其精神越来越多地引发了教育机构和教育工作者的思考和共鸣[6]。设计思维作为能够有效指导新手创客实践的方法论，具有“实践理性”的特征，能够弥补高职大学生创客设计经验的不足，为创意向成果转化提供理论支撑。设计思维方法融入到教育的三个阶段，形成了基于设计思维的高职创客教育模式，为创客教育实践提供了新思路。在基于设计思维的高职创客教育模式的有效性验证中，高职大学生创客素养的评价较难开展，本研究后续还需要依靠问卷调查和过程性评价来多方面地反映学生创客素养的提升情况。