论文部分内容阅读
摘要:随着全球经济与科学技术的快速变化与发展,创新人才的培养已成为国家战略发展的关键和重要着力点。设计思维契合了当今世界对创新型人才的培养需求,正越来越受国内外研究者的关注。基于CiteSpace可视化分析工具,对2000-2018年Web of Science核心数据库中相关研究文献的分析发现,设计思维起源于设计学、管理学,经过以美、英为核心的研究团体聚焦认识、实践与创新三个方向的研究,目前已发展成为人们思维模式的新视角、解决问题的新方法、知识发展的新路径以及创新实践的新途径。与此同时,设计思维为教育变革提供了新的路向,以其为核心知识内容开展的创新教育,促进了多学科知识的融合应用以及思维模式的转变。开展设计思维教育实践,应以基于真实情境指向现实世界的实际需求为前提,以设计思维方法和系列可视化工具为基础,以多维的协作模式为保障。未来需要加强设计及设计教育的理论研究,开展跨领域之间的合作,以设计思维方法作为学习活动及教师教学创新的指导策略,以课程一体化建设为前进路径,推进设计思维教育的落地实施,促进学生创新能力培养及教育的创新变革。
关键词:设计思维;WOS数据库;热点与趋势;教育变革;文献述评
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-5195(2019)06-0102-10 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.06.011
随着全球经济和科学技术的飞速发展,创新已成为国家核心竞争力必不可少的组成部分。实施创新教育,培养创新型人才,是实施创新驱动发展战略,推动创造强国建设的关键和重要着力点,是创新时代对教育的诉求。设计是一种创造力活动,是实现创新的重要途径和有效方式(Swann et al.,2005)。设计思维是一种有效的、被广泛接受的创新思维方法,越来越多的国家与企业正在大力开展以设计行为为主导的创新探索和实践(陈鹏等, 2017)。我国的教育实践者也逐渐开始关注设计思维,并形成了一些研究与应用成果,但就其过程与效果看,还难以令人满意。本研究以2000-2018年Web of Science核心数据库中主题包含“Design Thinking”的1544篇文献(期刊论文673篇,会议论文871篇)为研究对象,运用知识图谱、计量分析与内容分析相结合的方法,了解国际设计思维领域的研究现状,深入探讨设计思维给教育带来的影响,反思设计思维教育实践的开展,以期为我国设计思维理论研究与实践探索提供有益借鉴。
一、设计思维研究现状
1.形成以美、英为核心的设计思维研究团体
设计思维研究起于2000年左右,2008年之后有了大幅度的增长,并于近五年呈快速增长的趋势。利用CiteSpace软件以国家/地区为对象进行分析发现(如图 1所示),全球共有83个国家和地区出现了设计思维的相关研究,美国、英国在设计思维研究领域占据核心地位;国际设计思维研究在国家地区以及机构之间的合作还有待加强(网络整体密度不高);斯坦福大学、普渡大学、加州大学伯克利分校、悉尼科技大学、华盛顿大学、亚利桑那州立大学、巴西圣保罗大学是设计思维研究领域中具有代表性的学术机构,其中斯坦福大学和普渡大学的研究成果位列前两位,处于知识图谱的核心位置。
2.发展出设计学、管理学两种不同视角/脉络
设计思维研究起源于设计学、管理学领域,通过文献共引分析(见图2),可以看到设计思维研究的关键文献主要集中在2007-2009年。此阶段研究者们对设计思维进行了详细地介绍,包括国际上一些具有创新精神的企业如何将这种方法运用于实践过程中,并提倡将设计思维扩展到人类活动更广泛的领域,让人人在面对挑战时能够产生创意及创造性的方案(Brown, 2008;2009),实现突破性创新(Martin, 2009)。此后,随着全球创新驱动发展战略的提出,设计思维越来越受到人们的关注。Tim Brown的《设计思维》(Design Thinking)以及Nigel Cross的《从设计科学到设计学科:理解设计的认知和思维方式》(From a Design Science to a Design Discipline:Understanding Designerly Ways of Knowing and Thinking)是目前设计思维研究领域的高突现节点文献,其提出的想法和结论具有重大创新意义,奠定了设计思维研究的基础。而这两篇文献恰恰体现了设计学领域、管理学领域对设计思维研究的两种不同视角。
在设计学领域,研究者的关注点由农耕时代注重手工艺术创作的“直觉”,上升到对设计理论性、规律性、科学性存在的认识,逐渐形成了独立于其他专业领域的理论和方法。研究者们通过对设计师认知和思维方式的研究来理解设计过程(Cross,2007),认为设计思维是设计师的思维模式,其源于设计工作的本质。在设计思维模式下,鼓励人们广泛思考问题,加深对用户的理解,并认识到他人贡献的价值(Dunne et al.,2006)。
管理学领域从企业创新的角度提出设計思维是创新的过程和方法。研究者们提出了设计思维的框架,阐述了设计思维的内涵、特征与价值,以及企业将此理念方法运用的创新实践(Beckman et al.,2007;Brown,2008、2009)。Martin提出设计思维对于企业创新和竞争力提升的价值与意义,并详细介绍了宝洁、RIM等全球领先企业是如何利用设计思维推动知识生产并实现突破性创新和竞争优势的(Martin, 2009)。Johansson以批判的眼光审视人们关于设计思维的论述,他认为设计思维在管理学领域被描述为创造和创新的最佳方式,更容易让人理解并接受;而设计领域认为它是设计师理应具备的思维模式,则可能被人们所忽视(Johansson-Sk?ldberg et al.,2013)。 3.聚焦认识、实践与创新三个方向
通过对文献高频关键词的分析(见表1),可以看到当前国际设计思维的研究方向和关注点主要集中在以下三个方面:第一,对设计思维自身的探索,如设计方法、设计过程、思维方式、模型与框架等。国际上不同领域的学者从不同的角度出发对设计思维有着不同的理解,如设计思维是一种独特的思维方式(Lawson,1980),是创新方法论(Brown,2009),其包括具体详细的操作过程及框架等。第二,设计思维在工程设计、教育、商业、建筑、服务等不同领域中的实践应用。设计思维近些年已经发展成为处理信息技术、商业、教育和医学等领域问题的新范式(Paton et al.,2011)。研究者在不同领域以设计思维为理念、策略、方法来引导和组织实践。第三,设计思维与创新的关系,论证设计是实现创新的重要方法和途径,设计思维与创新的紧密联系。研究者们认为,设计活动是一个创新的过程,力图从设计思维出发,改变传统创新的视角,为创新引入新的途径和范式。结合对关键词时序图谱的分析,国际设计思维的发展大致可以分为两个阶段:(1)2000-2013年,为设计思维理论形成阶段,可以看成是设计思维的思想根源,主要涉及设计思维概念、设计思维的核心价值和特征。(2)2013年至今是设计思维研究的发展期,主要涉及设计思维在不同领域的应用,包括“创新设计、创新解决、创新过程”的设计与创新关系的探讨等。
二、设计思维带来的影响
设计思维的概念源自Simon在1969年出版的《人工科学》一书,他描述了人工科学与自然科学的差别,其中一个重要差别就是人工科学离不开人的设计,要将人工的与自然的进行融合,离不开人的思维(Simon,1969)。1992年,Buchanan在文章中将设计思维作为一种解决设计过程中劣构问题(Wicked Problem)的创新性方法提出,得到了众多领域的关注(Buchanan,1992)。综观当前国际上设计思维的研究,可从以下几个方面理解设计思维给人们带来的影响。
1.思维模式的新视角
设计思维的提出,给人们带来思维模式的新视角。设计思维最初被认为是一种独特的思维模式,即设计师区别于他人的一种复杂的思维能力。这在一定程度上可以看成是基于心理学对思维的认知视角而建构的对设计思维过程的理解。Lawson首次从这一视角阐释设计思维,并认为其是一个特殊和高度发展的思维模式,是设计师通过学习后能够掌握的设计技巧(Lawson,1980)。Cross认为设计思维是设计者获得特殊知识和能力的方式(Cross,2001),Speaks(2002)将设计思维这种独特的思维模式称为设计智能(Design Intelligent)。研究者认为,在设计过程中,设计师的思维模式及策略与科学家们的分析性思维模式不同。科学是分析的过程,科学思维更加强调分析性、逻辑性,通过分析现有的模式和实施来确定问题解决方案;而设计是创造创新的过程,设计思维是在发明、创造有价值的新事物时的一种思维及行为模式,其更多地强调直觉性、发散性和想象力,通过促进新模式的发明创新来实现新的可能性(Fabri, 2015)。研究者通过对设计师在设计实践中的行为和心理过程的分析归纳得到设计思维模式的特征,概括如下:
(1)发散与聚敛组合的思维模式。设计过程是思维发散与聚敛的结合。发散思维帮助人们探索尽可能多的解决方案,聚敛思维促使人们从多种方案中选择和实现最佳方案(Lawson,1980)。英国设计学会认为设计过程会历经两次思维的发散与聚敛,分别是通过思维的发散与聚敛确认问题的定义,以及通过思维发散与聚敛得到解决方案(图 3)(Design Council,2017)。(2)分析与综合的交互补充。在设计过程中除发散与聚敛思维外,还需分析和综合思维。它们互相补充,每一个综合都建立在分析的结果之上,而每一个分析都需要一个后续的综合来验证和纠正其结果。(3)以人为本的思维理念。以人为本的思维理念被认为是设计思维最重要的理念之一,它使设计思维有别于以往的思维模式(Brown,2008;Davis,2010;Leavy,2010;Mootee,2011)。设计者不再根据自己的需求或偏好进行设计,也不是单纯使用一些常见的通用数据来进行设计,而是通过共情对用户及社会的理解来讲述故事、重新阐述意义,寻找问题解决方案以满足利益相关者的需求。(4)可视化、迭代化的思维模式。设计师在解决问题过程中會运用草图、绘画、模型等各种方法,借助多种可视化工具,将想法清晰明了地呈现出来,利用原型材料快速将团队的创意想法具象化。同时,开展迭代设计,不断反复地创建、测试、修改方案与模型,可实现设计制品的延续性和持续性。
2.解决问题的新方法
设计思维带来一套创新式解决问题的新方法,具有一定的操作框架或过程模型。方法是设计思维的有形表现和实现方式。Razzouk与Shute认为设计思维是一套启发式规则、一系列步骤或策略,它能指导人们解决复杂或劣构(Wicked Problems)的问题,并制作具有创新性的产品(Razzouk et al, 2012)。德国波茨坦大学的Hasso Plantter教授和美国斯坦福大学设计学院(d.school)的Larry Leifer教授在其书中将设计思维描述为“以人为中心”的方法论,它整合了设计、社会科学、工程和商业方面的专业知识,将人、商业和技术因素集成在问题形成与解决、方案设计的过程中,通过多学科协作与迭代改进,最终形成创新的产品、系统或服务(Plattner et al.,2011)。全球最大的设计咨询机构IDEO将设计思维作为企业核心思想及解决复杂、劣构问题的方法,以期创造创新的解决方案(Brown,2009)。IDEO分别面对商业创新(Methods Cards)、教育(Toolkit for Educators)和社会创新(Human-Centered Design Toolkit)开发了以人为中心的工具包(IDEO,2010a;2010b;2010c)。当前,设计思维既有来自设计领域内部的经验,也有来自人类学、行为科学等领域的外部实践(Lockwood,2009)。设计思维基于以人为中心的多学科实践,以一种更富同情心的方式将问题重置于情境中,以提高发现创新的可能性。 3.知识发展的新路径
设计是一个促进知识发展的过程,它包括知识的分析与综合。Owen(2007)认为,人们在探究中运用知识形成假设,之后通过评估建构知识,产生新的发现,这是知识分析的过程;同时在实践中应用知识,产生新的发明创造,是知识综合的过程。人类的知识就是在这样的理论与实践的互动中,通过迭代的探究和应用发展起来的。设计思维给人类带来知识发展的新路径,设计者在实践过程中形成自己的见解,建构知识,并把它转化为抽象的假设或想法。然后,设计者又将自己的假设或想法,使用所掌握的知识,通过实践转化为设计制品。同时在这种评估和制作过程中,设计者又能生成新的知识。设计思维的分析与综合过程丰富了人们的知识,促进了人们对知识的应用,同时亦能发展新的知识建构。
4.创新实践的新途径
设计思维是传统的技术与市场推动创新之外的另一种创新过程和途径。Brown将设计思维定义为“用设计者的感知和方法去满足在技术和商业策略方面都可行的,能转换为顾客价值和市场机会的人类需求的规则”,将其看作是一种实现创新的新途径(Brown,2008)。Brown认为设计思维带来的创新理念证明了设计运动是一个创新的过程,与短暂的或人为操纵的欲望不同,其强调人类的基本需求(Brown,2009)。设计驱动创新为创新思维和创新实践提供了一种全新的视角(Verganti,2009)。作为创新实践的新途径,设计思维关注以人为本的理念,这也是它区别于以往传统方法和途径的关键特征之一(Brown,2008;Davis,2010;Leavy,2010;Mootee,2011)。
三、教育中的设计思维
随着越来越多的人认可设计思维是一种有效的、被广泛接受的关于创新创造的方法和工具,越来越多的企业、院校开设相关课程来探索设计思维的实践。工程、教育、计算机科学、商业经济和艺术成为设计思维应用的主要领域。设计思维在教育领域,打破了传统的方法和规则,实现了跨领域创新型人才的培养。通过对2000-2018年Web of Science核心文集中“Education Research”领域中的145篇设计思维期刊文献进行内容分析,发现:(1)国际上有关设计思维与教育的研究,不仅重视理论探讨,也关注实证研究。在分析的145篇期刊论文中,51篇为理论探讨,65篇使用科学研究方法开展了实验研究,29篇为课程或项目的案例介绍。(2)研究者关注设计思维在不同学科教育中的应用,探讨其在高等教育、职业教育、基础教育各个阶段中应用的教学模式、实践效果等。(3)理论研究主要探讨设计思维的概念内涵与框架,以及在不同学科领域中设计思维的特征、价值与意义;实践研究方面,研究者借鉴设计思维核心理念、方法流程在不同阶段、不同学科中开展实践。总的来说,设计思维给教育带来的变革与创新主要体现在以下几个方面:
1.以设计思维为核心知识内容的创新教育
当前以“设计思维”为核心引领研究及实践的美国斯坦福大学设计学院和德国波茨坦大学HPI学院,在全球分享相似的教育哲学与创新经验,提供以设计思维为核心知识内容的创新课程。他们以企业真实需求的项目为驱动,让学生以设计思维为核心理念及知识内容,通过团队合作的方式,完成真实情境下问题的创新解决。除斯坦福大学和德国波茨坦大学外,哈佛大学、麻省理工、悉尼科技大学等高等教育机构也相继成立了创新设计学院,开设与设计思维相关的课程与学习项目,或者在大学内部成立设计实验室等(陈鹏等,2017)。2014年,美国波士顿学院与Continuum公司合作,打通全部专业,全面引入设计思维课程。Benson等将设计思维方法应用于研究生商业决策课程,为学习者创造了极大的学习空间和思维空间,不仅促进了学生的参与积极性,也提升了学生创造性问题解决的能力(Benson et al.,2014)。罗切斯特理工学院、密歇根大学、昆士兰大学等高校在MOOC平台上开设了设计思维主题的在线课程,让更多的人了解并学习设计思维。除此之外,设计学院也不断与中小学合作,将设计思维方法论融入项目教学中,让学生通过设计制品的过程来学习知识、培养设计思维、提高创新能力。
2.以设计思维促进多学科知识融合应用
随着现代科学与文化的发展,学科之间出现协同化、综合化趋势,这种新趋势要求研究者及教育工作者更加注重学科之间的联系,使学生获得跨学科的知识。同时,人类生活领域没有孤立、单一存在的问题。因此,培养适应社会发展的人,要从学生的综合思考和实践能力出发,将多学科知识还原到统整的、综合的真实情境中,并使学生有机会在较为综合的课程模式下进行学习思考及探究。设计是对现实社会中的问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程,需要设计师综合地运用多学科知识,与人文社会、自然科学、科学技术等众多学科之间发生直接的联系。设计思维作为融合多学科知识的有效途徑,为抽象的学科知识体系融入学生的真实世界提供了机会,有助于建立起两者之间的关联。Clavert将设计思维与学科知识进行融合,在阿尔托(Aalto)大学Design Factory平台上,实施基于DBL模型理论框架的工程设计课程学习,提升学生的创造力(Clavert et al.,2015)。斯坦福大学教育研究生院和设计学院合作成立REDlab(Research in Education & Design),探索以设计思维为视角,融合多个学科领域知识开展的STEM主题课程(REDlab,2014)。该系列课程,将设计思维和紧迫的全球问题(包括水、能源和住房)紧密结合,鼓励学生综合应用数学、工程、物理、地理、生物、技术等多学科知识来解决全球及本地环境中的设计挑战(陈鹏等,2019)。
3.设计思维作为学生创新实践的方法及策略
设计思维作为创新式解决问题的方法论体系,能够为各个领域的创新工作提供策略及方法的指导。在教育领域,研究者们尝试在高等教育、职业教育的创新创业课程,以及基础教育的信息技术、通用技术、STEM课程以及创客活动中,以设计思维方法来引导学生的实践。Carroll等人将设计思维整合到K12的地理课堂中,学生以小组为单位,通过设计思维方法(共情需求、头脑风暴、原型制作、反馈与反思等)来识别和重新设计学校系统(Carroll et al.,2010)。Lyn D. English基于设计思维方法开展小学STEM航空航天课程,研究结果表明借助设计思维方法能够让学生在不同复杂程度上完成模型飞机的初始设计和重新设计(English et al.,2015)。Carter等人认为将设计思维方法和创客运动有效结合起来,有利于促进创造有意义和价值的事物(Carter et al.,2015)。Bowler在创客教育中以实践证明,当学生被给予像设计师一样思考的机会,并以设计思维方法开展活动时,学生的创造力、自信程度将大幅提升(Bowler,2014)。 4.设计思维促进学生思维模式的转变
以人为中心、创造性的视角是设计思维背后的驱动力。通过将设计思维融入课堂教学项目,培养学生的共情思维、发散与聚敛思维;在设计挑战时,以人为中心来开展观察、访谈等活动,在具体情境中分析需求并解决问题。斯坦福大学的“设计思维入校园项目”(Taking Design Thinking to Schools Project)中的“灰姑娘的挑戰项目”,聚焦对学生“以人为本”的共情思维的培养,通过学生在线朗读并感悟灰姑娘的故事,开展角色扮演活动,加强学生在情感、态度、动作表达中对故事角色的理解(林琳等,2019)。
5.设计思维作为教育工作者创新与变革的方向
设计思维除了上述对学生及教育教学的改变之外,其对教育工作者也将产生较大的影响。斯坦福大学“设计思维入校园项目”为当地学校的学科教师开展持续多样的工作坊活动提供了帮助。教师在熟悉设计思维的基础之上,结合自身的学科专业知识背景,与研究人员共同探索设计思维与学科融合的方法。Henriksen等以设计思维为核心,通过在线课程的方式开展教师培训课程,关注设计思维如何影响教师的思维方式、教学实践,教师如何借鉴设计思维来促进教学实践和创造性学习(Henriksen et al.,2017)。斯坦福大学设计学院K12实验室与IDEO合作的“基础教育学校中的设计思维”(Deisgn Thinking in Schools(K12))项目(Standford University et al.,2017),为教师、学校领导、学习设计师、教育科技企业等提供工具、方法及培训,通过合作开展教学创新改革,助力设计思维在教育中发挥作用,培养所有教育者和学生们创新创造的信心,让所有人都有机会成为创新者。
四、如何开展设计思维教育实践
1.基于真实的情境与问题开展实践
美国教育家杜威批判了洛克把教育理解为训练心智的学说,他认为不应脱离现实孤立地、抽象地训练思维力(约翰·杜威, 1990)。当前在教学实践中,教材给定的或者教师预设的情境或主题中所包含的要素是经过“去除社会性、复杂性”等特征后提供给学习者的,其剥离了学习者与世界的联系,不利于学习者思维及能力的发展。基于设计思维的项目真实存在于现实世界中,是劣构的、迫切需要解决的需求或挑战。设计思维教育实践,一方面通过面向真实世界中的真问题,建立课本知识与真实世界的联系;另一方面,项目主题情境与学习者的生活息息相关。Scheer等指出,设计思维是一种建构主义的学习方式( Scheer et al.,2012),强调知识蕴含在真实项目中,学生需要通过完成项目达到对知识的理解和掌握。
2.运用设计思维方法引导实践
方法论是开展设计思维教育实践的基础和前提,从最早Simon提出“分析-综合-评估”的设计思维线性模型( Simon,1969),到英国设计协会的“双钻模型”(Design Council,2017),再到当前应用较广泛的IDEO以及斯坦福大学设计学院的设计思维过程模型(d.school,2010),设计思维为不同领域的决策者提供了大量不同的方法和策略(表2),具有广泛的创造性的特点。研究者们从实践操作层面将设计创新实践的过程表述为包含多个环节或步骤的流程,并以发现或理解作为起步的第一个台阶。但实际上,以人为中心的设计并非一个线性的过程。针对每一个具体的项目,模型都有可能作出复杂的变化加以多样化的应对(Plattner et al.,2011)。从不同视角面向不同的适用对象,设计思维的过程框架虽略有不同,但都包含“启发-构思-实现”三大步骤。启发环节以共情问题,对问题进行理解为主,不同的方法模型将其细分为“共情、定义”或者“发现、解释”等;构思环节是在对问题理解之后,生成各种想法,并确定解决方案的过程;实现环节是将创新的想法与方案生成制品、变成现实的过程,一般包括“原型、测试”或者“实验、评估”。开展设计思维教育实践设计学习项目时,将设计思维作为一个整体,既使用线性且迭代的设计思维过程引领学习活动的开展;同时还可以将设计思维看作若干独立的活动来安排学习过程。
3.使用系列可视化工具及方法支持实践
以人为中心的设计并非一个线性的过程,针对每一个具体的项目,模型都有可能作出复杂的变化加以多样化的应对。研究者们为设计思维过程提供了一系列相关的方法和工具(表 3),在不同的环节加以使用。在设计思维教育实践过程中,教师根据任务需要选择适合的方法和工具,如斯坦福大学设计思维过程框架(表4)。教师还需要确保学生在开展设计思维教育实践时,具备运用系列可视化方法的能力。
4.基于多维协作方式完成实践
团队合作是设计思维的特征之一。开展设计思维教育教学实践过程中,以多维协作的方式解决现实世界的问题和挑战,主要体现在以下几个方面:(1)学生与学生之间的协作。学生之间组成小组,根据问题,以小组为单位进行资料的搜集、分析和处理,提出假设并进行验证,彼此之间分工合作,互相之间进行思维上的碰撞,共同商讨,解决问题。(2)学生与教师之间的协作。教师作为学习活动的组织者、学习过程的引导者和学习疑问的解答者,在设计过程中给学生创设问题情境、指导设计方案、调解认知冲突、提供资源服务等。学生与教师协作,积极参与实践活动,解决问题挑战。(3)教师与教师、其他人员的协作。设计面对的是一个个真实的问题,而这些问题在本质上是跨学科的,往往不能通过一门学科的知识解决,因此需要不同学科教师之间的互助协作,彼此分工,共同指导学生完成项目。此外,有些项目可能还会与需求提出方、技术公司合作,或者学生在原型实现有技术难题时,需要教师寻求校外合作,协助项目完成。
五、我国设计思维研究及实践的未来方向
1.加强设计及设计教育的理论研究,形成设计思维研究理论体系 从国际研究现状来看,当前设计思维研究从设计实践中提炼设计思维内涵、特征、模块、框架等理论研究,转向将设计思维应用于不同专业领域、不同情境中的实践研究,强调设计思维促进问题解决,以及对创新人才培养的价值与意义。我国对于设计思维的研究起步较晚,对设计思维理论研究多集中在内容介绍和价值阐释方面,教育领域中开始尝试将设计思维作为方法和工具运用于课程中。近年来学生创新设计能力的培养在我国基础教育领域逐渐受到重视,通过“作品制作”模式的技术实践类课程、STEM教育、创客教育的实践活动来发展学生创造力的探索越来越多。但是无论在课程教学中,还是研究领域都面临着一些困境。未来研究首先需要结合教育理念和教育对象的特征,系统梳理设计与教育、设计思维与教育的关系,构建适用于不同阶段学生的、具有广泛认同的设计思维认识论、方法论体系;建立一套多学科融合的、适应创新人才培养的策略和方法,为促进设计思维理论有效应用和实践提供坚实的理论基础。
2.开展跨领域之间的合作,推进设计思维跨学科的实践探索
随着设计思维在设计、商业与管理领域的成功应用与普及,国外越来越多研究者在上述领域之外的自然科学、语言与艺术学科、教师教育等领域中进行设计思维的探究及实践。国内目前基于相关研究建立的设计思维工作坊及组织机构往往与教育领域的互动并不多。未来研究将借鉴设计思维在设计、管理、艺术学科的实践经验,鼓励设计思维相关项目的跨领域研究,加强各领域人员间的交流和沟通,开展跨学科合作。同时,基于科学、技术、过程、数学与艺术等学科融合,将设计思维、创客教育与STEM教育的理念融入课程设计,在研究与实践的过程中,不断积累适用策略、方法,改进当前教学模式、活动方法与思维工具,提高学生的课堂参与度,培养创新思维与创新能力。
3.以设计思维方法指导学习活动,促进学生创新能力的培养
当前基础教育领域的STEM、创客、综合实践等教育实践虽然采用了基于项目或基于设计的理念开展课程,但是大多都是从教学的视角出发对教学流程和模式进行设计与探索,其核心指导思维比较单薄。同时由于在实践过程中深受传统课程的“认知本位”和“学科结构化”思想的影响,课程带有较强的学科思维,而忽视了学生通过设计实践解决现实问题的能力(张文兰等,2017)。此类教育实践当前更多的是给学生提供了开阔视野、接触工具和动手去做的机会,并没有达到如人们所预想的通过设计活动提升学生创造力、创新能力的目标(黄利华等,2016)。作为支持創新学习及问题解决的方法,设计思维提供了在设计过程中所需的策略、方法及工具。学习者可以通过学习共情、创意构思、原型迭代等,参照设计思维的操作方法,形成创新的解决方案,从而使设计、制作、创新变得简单、透明。同时,设计思维为实践每个环节提供了大量的可视化工具,为学生设计创作提供了脚手架支持,有效地帮助了学生完成设计挑战。
4.设计思维方法助力教师教学创新,推动教育变革的发生
数字时代教师的教学不再是技术与教学方法的简单叠加,而是一种面向更加复杂学习环境的技术与教学的融合式创新(葛文双等,2017)。美国教育技术国际协会(The International Society for Technology in Education,ISTE)发布的《教师标准》(ISTE Standards for Educators)指出未来教师的重要角色是“设计者”(ISTE,2016),为教学改革而设计(Designing for Pedagogical Change)是未来教师必备的一项重要能力(Chai et al.,2012)。设计思维为教师设计创造性教学和持续改进教学提供很好的策略及方法指导,帮助教师改进原有的课程,以适应未来教育的要求。教育工作者的设计思维工具包(IDEO,2012)为教师提供了在现实教育场景中设计的工具和方法,帮助教育工作者应对实际问题并形成解决方案;而以人为本的理念可以让教师真正站在学生的角度去体会学生的需求,从关注课程内容本身转变为关注学生的真实兴趣和素养的提升。未来在教师培养及发展中列入设计思维的内容,可以帮助教师理解创新与设计的本质,体验并掌握设计思维方法及过程,从而更好地开展基于设计思维的教育教学实践,实现学生创新能力的培养。
5.以课程一体化建设为前进路径,推进全面设计思维教育落地实施
目前国内设计思维教学实践多集中在高校的设计教学领域,基础教育中设计思维的应用并不常见。无论是开设专门的设计思维课程,还是与学科教学相融合,设计思维教育实践应注重教学过程及学习活动的有效设计,开发适合于中国学生发展特点的本土化课程,推进全面设计思维教育落地实施。课程目标上,注重对学生创新设计能力、设计思维的培养,动手能力、实践能力的训练,坚持知识积累与能力培养的并重,推动设计与创新能力培养下的教学目标创新。课程内容上,打破传统教学过程中不同学科知识的独立性、零相关性,以“设计思维”为核心开展多层次的创新教学,设计多样化的课堂活动,将知识学习与设计实践活动有机结合。学习方式上,基于知识与设计的真实生活中的问题解决,推进教学手段与方法的创新。课程评价上,综合应用多种评价方式,注重对学生设计学习的过程性评价。课程资源上,建设课程教学资源、资源共享平台,以MOOC形式研发并开放设计思维课程,让更多的人学习设计思维,促进全民创新能力的提升。
参考文献:
[1][美]约翰·杜威(1990).民主主义与教育[M].王承绪.北京:人民教育出版社.
[2]陈鹏,黄荣怀(2017).设计思维:从创客运动到创新能力培养[J].中国电化教育, (9):6-12.
[3]陈鹏,田阳,黄荣怀(2019).基于设计思维的STEM教育创新课程研究及启示——以斯坦福大学d.loft STEM课程为例[J].中国电化教育,(8):82-90. [4]葛文雙,韩锡斌(2017).数字时代教师教学能力的标准框架[J].现代远程教育研究,(1):59-67.
[5]黄利华,包雪,王佑镁等(2016).设计型学习:学校创客教育实践模式新探[J].中国电化教育,(11):18-22.
[6]林琳,沈书生(2019).美国“设计思维融入课堂教学项目”研究[J].比较教育研究,(7):67-74.
[7]张文兰,刘斌,夏小刚等(2017).课程论视域下的创客课程设计:构成要素与实践案例[J].现代远程教育研究,(3):76-85.
[8]Beckman, S. L., & Barry, M.(2007). Innovation as a Learning Process: Embedding Design Thinking[J]. California Management Review, 50(1): 25-56.
[9]Benson, J., & Dresdow, S.(2014). Design Thinking: A Fresh Approach for Transformative Assessment Practice[J]. Journal of Management Education, 38(3): 436-461.
[10]Bowler, L.(2014). Creativity Through “Maker” Experiences and Design Thinking in the Education of Librarians[J]. Knowledge Quest: Journal of the American Association of School Librarians, 42(5): 58-61.
[11]Brown, T.(2008). Design Thinking[J]. Harvard Business Review, 86(6): 84-92.
[12]Brown, T.(2009). Change by Design: How Deisgn Thinking Transforms Organizations and Inspires Innovation[M]. New York: HarperBusiness: 6, 11, 20.
[13]Buchanan, R.(1992). Wicked Problems in Design Thinking[J]. Design Issues, 8(2): 5-21.
[14]Carroll, M., Goldman, S., & Britos, L. et al.(2010). Destination, Imagination and the Fires Within: Design Thinking in a Middle School Classroom[J]. International Journal of Art & Design Education, 29(1): 37-53.
[15]Carter, D., Crichton, S., & Naghshbandi, S.(2015). Use of Design Thinking as a Disruptive Element in Professional Development for K-9 Educators[J]. The International Journal of Design Management and Professional Practice, 9(3): 45-52.
[16]Chai, C. S., Koh, J. H. L., & Ho, H. N. J. et al.(2012). Examining Preservice Teachers’ Perceived Knowledge of TPACK and Cyberwellness through Structural Equation Modeling[J]. Australasian Journal of Educational Technology, 28(6): 1000-1019.
[17]Clavert, M., & Paloposki, T.(2015). Implementing Design-Based Learning in Teaching of Combustion and Gasification Technology[J]. International Journal of Engineering Education, 31(4): 1021-1032.
[18]Cross, N.(2001). Designerly Ways of Knowing: Design Discipline Versus Design Science[J]. Design Issues, 17(3): 49-55.
[19]Cross, N.(2007). From a Design Science to a Design Discipline: Understanding Designerly Ways of Knowing and Thinking[M]// Michel, R. Design Research Now. Basel: Birkh?user Basel: 41-54.
[20]Davis, B. M.(2010). Creativity & Innovation in Business 2010 Teaching the Application of Design Thinking to Business[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(4): 6532-6538. [21]Design Council(2017). The Deisn Process: What is the Double Diamond?[EB/OL].[2018-11-27]. http://www.designcouncil.org.uk/news-opinion/design-process-what-double-diamond.
[22]D.school(2010). An Introduction to Design Thinking PROCESS GUIDE. [EB/OL]. [2018-11-27]. https://dschool-old.stanford.edu/sandbox/groups/designresources/wiki/36873/attachments/74b3d/ModeGuideBOOTCAMP2010L.pdf.
[23]Dunne, D., & Martin, R.(2006). Design Thinking and How It Will Change Management Education: An Interview and Discussion[J]. Academy of Management Learning & Education, 5(4): 512-523.
[24]English, L. D., & King, D. T.(2015). STEM Learning through Engineering Design: Fourth-grade Students’Investigations in Aerospace[J]. International Journal of STEM Education, 2: 14-31.
[25]Fabri, M.(2015). Thinking with a New Purpose: Lessons Learned from Teaching Design Thinking Skills to Creative Technology Students[C]// International Conference of Design, User Experience, and Usability: Design Discourse(DUXU 2015). Cham: Springer International Publishing: 32-43.
[26]Henriksen, D., Richardson, C., & Mehta, R.(2017). Design Thinking: A Creative Approach to Educational Problems of Practice[J]. Thinking Skills and Creativity, 26: 140-153.
[27]HPIAcademy(2014). Design thinking[EB/OL]. [2016-10-11]. https://hpi.de/fileadmin/user_upload/hpi/dokumente/presse_informationen/20140908_Hintergrund-D-School_EN.pdf.
[28]IDEO(2010a). Human-Centered Design Toolkit[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-kit.
[29]IDEO(2010b). Methods Cards[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/method-cards.
[30]IDEO(2010c). Toolkit for Educators[EB/OL].[2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-thinking-for-educators.
[31]IDEO(2012). Design Thinking for Educators[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-thinking-for-educators.
[32]ISTE(2016). ISTE Standards for Educators[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.iste.org/standards/for-educators.
[33]Johansson-Sk?ldberg, U., Woodilla, J., & ?etinkaya, M.(2013). Design Thinking: Past, Present and Possible Futures[J]. Creativity and Innovation Management, 22(2): 121-146.
[34]Lawson, B.(1980). How Designers Think: The Design Process Demystified[M]. Burlington,MA: Architectural Press: 3.
[35]Leavy, B.(2010). Design Thinking: A New Mental Model of Value Innovation[J]. Strategy & Leadership, 38(3): 5-14. [36]Lockwood, T.(2009). Design Thinking: Integrating Innovation, Customer Experience, and Brand Value[M]. New York, NY: Allworth Press: 2-3.
[37]Martin, R. L.(2009). The Design of Business: Why Design Thinking is the Next Competitive Advantage (3rd ed)[M]. Boston, Mass: Harvard Business Review Press: 1-3.
[38]Mootee, I.(2011). Design Thinking for Creativity and Business Innovation Series [EB/OL]. [2018-11-27]. http://www.tdschools.org/wp-content/uploads/2014/07/couture-design-thinking-primer-harvard-education.pdf.
[39]Owen, C. L.(2007). Design Thinking: Notes on Its Nature and Use[J]. Design Research Quarterly, 2(1):16-27.
[40]Paton, B., & Dorst, K.(2011). Briefing and Reframing: A Situated Practice[J]. Design Studies, 32(6): 573-587.
[41]Plattner, H., Meinel, C., & Leifer, L.(2011). Design Thinking: Understand-Improve-Apply[M]. Verlag Berlin Heidelberg: Springer: 12-13.
[42]Razzouk, R., & Shute, V. (2012). What Is Design Thinking and Why Is It Important?[J]. Review of Educational Research, 82(3): 330-348.
[43]REDlab(2014). d.loft STEM Learning[EB/OL]. [2018-11-27]. https://dloft.stanford.edu/dloft-curriculum-units.
[44]Scheer, A., Noweski, C., & Meinel, C. (2012). Transforming Constructivist Learning into Action: Design Thinking in Education[J]. Design and Technology Education, 17(3): 8-19.
[45]Simon, H. A. (1969). The Sciences of the Aritficial[M]. Cambridge, MA: The MIT Press: 5, 61-62.
[46]Speaks, M.(2002). Design Intelligence and the New Economy[J]. Architectural Record, 190(2): 72.
[47]Standford University, & IDEO(2017). Deisgn Thinking in Schools(K-12) [EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.designthinkinginschools.com/.
[48]Swann, P., & Birke, D.(2005). How Do Creativity and Design Enhance Business Performance? A Framework for Interpreting the Evidence[Z]. Nottingham: Nottingham University Business School.
[49]Verganti, R.(2009). Design Driven Innovation: Changing the Rules of Competition by Radically Innovating What Things Mean (Pocket Mentor)[M]. Boston, Mass: Harvard Business Press: 2-3.
[50]Vianna, M., Vianna, Y., & Adler, I. et al.(2011). Design Thinking[M]. Rio de Janeiro: MJV Press: 2.
收稿日期 2019-03-29 責任编辑 汪燕
关键词:设计思维;WOS数据库;热点与趋势;教育变革;文献述评
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-5195(2019)06-0102-10 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.06.011
随着全球经济和科学技术的飞速发展,创新已成为国家核心竞争力必不可少的组成部分。实施创新教育,培养创新型人才,是实施创新驱动发展战略,推动创造强国建设的关键和重要着力点,是创新时代对教育的诉求。设计是一种创造力活动,是实现创新的重要途径和有效方式(Swann et al.,2005)。设计思维是一种有效的、被广泛接受的创新思维方法,越来越多的国家与企业正在大力开展以设计行为为主导的创新探索和实践(陈鹏等, 2017)。我国的教育实践者也逐渐开始关注设计思维,并形成了一些研究与应用成果,但就其过程与效果看,还难以令人满意。本研究以2000-2018年Web of Science核心数据库中主题包含“Design Thinking”的1544篇文献(期刊论文673篇,会议论文871篇)为研究对象,运用知识图谱、计量分析与内容分析相结合的方法,了解国际设计思维领域的研究现状,深入探讨设计思维给教育带来的影响,反思设计思维教育实践的开展,以期为我国设计思维理论研究与实践探索提供有益借鉴。
一、设计思维研究现状
1.形成以美、英为核心的设计思维研究团体
设计思维研究起于2000年左右,2008年之后有了大幅度的增长,并于近五年呈快速增长的趋势。利用CiteSpace软件以国家/地区为对象进行分析发现(如图 1所示),全球共有83个国家和地区出现了设计思维的相关研究,美国、英国在设计思维研究领域占据核心地位;国际设计思维研究在国家地区以及机构之间的合作还有待加强(网络整体密度不高);斯坦福大学、普渡大学、加州大学伯克利分校、悉尼科技大学、华盛顿大学、亚利桑那州立大学、巴西圣保罗大学是设计思维研究领域中具有代表性的学术机构,其中斯坦福大学和普渡大学的研究成果位列前两位,处于知识图谱的核心位置。
2.发展出设计学、管理学两种不同视角/脉络
设计思维研究起源于设计学、管理学领域,通过文献共引分析(见图2),可以看到设计思维研究的关键文献主要集中在2007-2009年。此阶段研究者们对设计思维进行了详细地介绍,包括国际上一些具有创新精神的企业如何将这种方法运用于实践过程中,并提倡将设计思维扩展到人类活动更广泛的领域,让人人在面对挑战时能够产生创意及创造性的方案(Brown, 2008;2009),实现突破性创新(Martin, 2009)。此后,随着全球创新驱动发展战略的提出,设计思维越来越受到人们的关注。Tim Brown的《设计思维》(Design Thinking)以及Nigel Cross的《从设计科学到设计学科:理解设计的认知和思维方式》(From a Design Science to a Design Discipline:Understanding Designerly Ways of Knowing and Thinking)是目前设计思维研究领域的高突现节点文献,其提出的想法和结论具有重大创新意义,奠定了设计思维研究的基础。而这两篇文献恰恰体现了设计学领域、管理学领域对设计思维研究的两种不同视角。
在设计学领域,研究者的关注点由农耕时代注重手工艺术创作的“直觉”,上升到对设计理论性、规律性、科学性存在的认识,逐渐形成了独立于其他专业领域的理论和方法。研究者们通过对设计师认知和思维方式的研究来理解设计过程(Cross,2007),认为设计思维是设计师的思维模式,其源于设计工作的本质。在设计思维模式下,鼓励人们广泛思考问题,加深对用户的理解,并认识到他人贡献的价值(Dunne et al.,2006)。
管理学领域从企业创新的角度提出设計思维是创新的过程和方法。研究者们提出了设计思维的框架,阐述了设计思维的内涵、特征与价值,以及企业将此理念方法运用的创新实践(Beckman et al.,2007;Brown,2008、2009)。Martin提出设计思维对于企业创新和竞争力提升的价值与意义,并详细介绍了宝洁、RIM等全球领先企业是如何利用设计思维推动知识生产并实现突破性创新和竞争优势的(Martin, 2009)。Johansson以批判的眼光审视人们关于设计思维的论述,他认为设计思维在管理学领域被描述为创造和创新的最佳方式,更容易让人理解并接受;而设计领域认为它是设计师理应具备的思维模式,则可能被人们所忽视(Johansson-Sk?ldberg et al.,2013)。 3.聚焦认识、实践与创新三个方向
通过对文献高频关键词的分析(见表1),可以看到当前国际设计思维的研究方向和关注点主要集中在以下三个方面:第一,对设计思维自身的探索,如设计方法、设计过程、思维方式、模型与框架等。国际上不同领域的学者从不同的角度出发对设计思维有着不同的理解,如设计思维是一种独特的思维方式(Lawson,1980),是创新方法论(Brown,2009),其包括具体详细的操作过程及框架等。第二,设计思维在工程设计、教育、商业、建筑、服务等不同领域中的实践应用。设计思维近些年已经发展成为处理信息技术、商业、教育和医学等领域问题的新范式(Paton et al.,2011)。研究者在不同领域以设计思维为理念、策略、方法来引导和组织实践。第三,设计思维与创新的关系,论证设计是实现创新的重要方法和途径,设计思维与创新的紧密联系。研究者们认为,设计活动是一个创新的过程,力图从设计思维出发,改变传统创新的视角,为创新引入新的途径和范式。结合对关键词时序图谱的分析,国际设计思维的发展大致可以分为两个阶段:(1)2000-2013年,为设计思维理论形成阶段,可以看成是设计思维的思想根源,主要涉及设计思维概念、设计思维的核心价值和特征。(2)2013年至今是设计思维研究的发展期,主要涉及设计思维在不同领域的应用,包括“创新设计、创新解决、创新过程”的设计与创新关系的探讨等。
二、设计思维带来的影响
设计思维的概念源自Simon在1969年出版的《人工科学》一书,他描述了人工科学与自然科学的差别,其中一个重要差别就是人工科学离不开人的设计,要将人工的与自然的进行融合,离不开人的思维(Simon,1969)。1992年,Buchanan在文章中将设计思维作为一种解决设计过程中劣构问题(Wicked Problem)的创新性方法提出,得到了众多领域的关注(Buchanan,1992)。综观当前国际上设计思维的研究,可从以下几个方面理解设计思维给人们带来的影响。
1.思维模式的新视角
设计思维的提出,给人们带来思维模式的新视角。设计思维最初被认为是一种独特的思维模式,即设计师区别于他人的一种复杂的思维能力。这在一定程度上可以看成是基于心理学对思维的认知视角而建构的对设计思维过程的理解。Lawson首次从这一视角阐释设计思维,并认为其是一个特殊和高度发展的思维模式,是设计师通过学习后能够掌握的设计技巧(Lawson,1980)。Cross认为设计思维是设计者获得特殊知识和能力的方式(Cross,2001),Speaks(2002)将设计思维这种独特的思维模式称为设计智能(Design Intelligent)。研究者认为,在设计过程中,设计师的思维模式及策略与科学家们的分析性思维模式不同。科学是分析的过程,科学思维更加强调分析性、逻辑性,通过分析现有的模式和实施来确定问题解决方案;而设计是创造创新的过程,设计思维是在发明、创造有价值的新事物时的一种思维及行为模式,其更多地强调直觉性、发散性和想象力,通过促进新模式的发明创新来实现新的可能性(Fabri, 2015)。研究者通过对设计师在设计实践中的行为和心理过程的分析归纳得到设计思维模式的特征,概括如下:
(1)发散与聚敛组合的思维模式。设计过程是思维发散与聚敛的结合。发散思维帮助人们探索尽可能多的解决方案,聚敛思维促使人们从多种方案中选择和实现最佳方案(Lawson,1980)。英国设计学会认为设计过程会历经两次思维的发散与聚敛,分别是通过思维的发散与聚敛确认问题的定义,以及通过思维发散与聚敛得到解决方案(图 3)(Design Council,2017)。(2)分析与综合的交互补充。在设计过程中除发散与聚敛思维外,还需分析和综合思维。它们互相补充,每一个综合都建立在分析的结果之上,而每一个分析都需要一个后续的综合来验证和纠正其结果。(3)以人为本的思维理念。以人为本的思维理念被认为是设计思维最重要的理念之一,它使设计思维有别于以往的思维模式(Brown,2008;Davis,2010;Leavy,2010;Mootee,2011)。设计者不再根据自己的需求或偏好进行设计,也不是单纯使用一些常见的通用数据来进行设计,而是通过共情对用户及社会的理解来讲述故事、重新阐述意义,寻找问题解决方案以满足利益相关者的需求。(4)可视化、迭代化的思维模式。设计师在解决问题过程中會运用草图、绘画、模型等各种方法,借助多种可视化工具,将想法清晰明了地呈现出来,利用原型材料快速将团队的创意想法具象化。同时,开展迭代设计,不断反复地创建、测试、修改方案与模型,可实现设计制品的延续性和持续性。
2.解决问题的新方法
设计思维带来一套创新式解决问题的新方法,具有一定的操作框架或过程模型。方法是设计思维的有形表现和实现方式。Razzouk与Shute认为设计思维是一套启发式规则、一系列步骤或策略,它能指导人们解决复杂或劣构(Wicked Problems)的问题,并制作具有创新性的产品(Razzouk et al, 2012)。德国波茨坦大学的Hasso Plantter教授和美国斯坦福大学设计学院(d.school)的Larry Leifer教授在其书中将设计思维描述为“以人为中心”的方法论,它整合了设计、社会科学、工程和商业方面的专业知识,将人、商业和技术因素集成在问题形成与解决、方案设计的过程中,通过多学科协作与迭代改进,最终形成创新的产品、系统或服务(Plattner et al.,2011)。全球最大的设计咨询机构IDEO将设计思维作为企业核心思想及解决复杂、劣构问题的方法,以期创造创新的解决方案(Brown,2009)。IDEO分别面对商业创新(Methods Cards)、教育(Toolkit for Educators)和社会创新(Human-Centered Design Toolkit)开发了以人为中心的工具包(IDEO,2010a;2010b;2010c)。当前,设计思维既有来自设计领域内部的经验,也有来自人类学、行为科学等领域的外部实践(Lockwood,2009)。设计思维基于以人为中心的多学科实践,以一种更富同情心的方式将问题重置于情境中,以提高发现创新的可能性。 3.知识发展的新路径
设计是一个促进知识发展的过程,它包括知识的分析与综合。Owen(2007)认为,人们在探究中运用知识形成假设,之后通过评估建构知识,产生新的发现,这是知识分析的过程;同时在实践中应用知识,产生新的发明创造,是知识综合的过程。人类的知识就是在这样的理论与实践的互动中,通过迭代的探究和应用发展起来的。设计思维给人类带来知识发展的新路径,设计者在实践过程中形成自己的见解,建构知识,并把它转化为抽象的假设或想法。然后,设计者又将自己的假设或想法,使用所掌握的知识,通过实践转化为设计制品。同时在这种评估和制作过程中,设计者又能生成新的知识。设计思维的分析与综合过程丰富了人们的知识,促进了人们对知识的应用,同时亦能发展新的知识建构。
4.创新实践的新途径
设计思维是传统的技术与市场推动创新之外的另一种创新过程和途径。Brown将设计思维定义为“用设计者的感知和方法去满足在技术和商业策略方面都可行的,能转换为顾客价值和市场机会的人类需求的规则”,将其看作是一种实现创新的新途径(Brown,2008)。Brown认为设计思维带来的创新理念证明了设计运动是一个创新的过程,与短暂的或人为操纵的欲望不同,其强调人类的基本需求(Brown,2009)。设计驱动创新为创新思维和创新实践提供了一种全新的视角(Verganti,2009)。作为创新实践的新途径,设计思维关注以人为本的理念,这也是它区别于以往传统方法和途径的关键特征之一(Brown,2008;Davis,2010;Leavy,2010;Mootee,2011)。
三、教育中的设计思维
随着越来越多的人认可设计思维是一种有效的、被广泛接受的关于创新创造的方法和工具,越来越多的企业、院校开设相关课程来探索设计思维的实践。工程、教育、计算机科学、商业经济和艺术成为设计思维应用的主要领域。设计思维在教育领域,打破了传统的方法和规则,实现了跨领域创新型人才的培养。通过对2000-2018年Web of Science核心文集中“Education Research”领域中的145篇设计思维期刊文献进行内容分析,发现:(1)国际上有关设计思维与教育的研究,不仅重视理论探讨,也关注实证研究。在分析的145篇期刊论文中,51篇为理论探讨,65篇使用科学研究方法开展了实验研究,29篇为课程或项目的案例介绍。(2)研究者关注设计思维在不同学科教育中的应用,探讨其在高等教育、职业教育、基础教育各个阶段中应用的教学模式、实践效果等。(3)理论研究主要探讨设计思维的概念内涵与框架,以及在不同学科领域中设计思维的特征、价值与意义;实践研究方面,研究者借鉴设计思维核心理念、方法流程在不同阶段、不同学科中开展实践。总的来说,设计思维给教育带来的变革与创新主要体现在以下几个方面:
1.以设计思维为核心知识内容的创新教育
当前以“设计思维”为核心引领研究及实践的美国斯坦福大学设计学院和德国波茨坦大学HPI学院,在全球分享相似的教育哲学与创新经验,提供以设计思维为核心知识内容的创新课程。他们以企业真实需求的项目为驱动,让学生以设计思维为核心理念及知识内容,通过团队合作的方式,完成真实情境下问题的创新解决。除斯坦福大学和德国波茨坦大学外,哈佛大学、麻省理工、悉尼科技大学等高等教育机构也相继成立了创新设计学院,开设与设计思维相关的课程与学习项目,或者在大学内部成立设计实验室等(陈鹏等,2017)。2014年,美国波士顿学院与Continuum公司合作,打通全部专业,全面引入设计思维课程。Benson等将设计思维方法应用于研究生商业决策课程,为学习者创造了极大的学习空间和思维空间,不仅促进了学生的参与积极性,也提升了学生创造性问题解决的能力(Benson et al.,2014)。罗切斯特理工学院、密歇根大学、昆士兰大学等高校在MOOC平台上开设了设计思维主题的在线课程,让更多的人了解并学习设计思维。除此之外,设计学院也不断与中小学合作,将设计思维方法论融入项目教学中,让学生通过设计制品的过程来学习知识、培养设计思维、提高创新能力。
2.以设计思维促进多学科知识融合应用
随着现代科学与文化的发展,学科之间出现协同化、综合化趋势,这种新趋势要求研究者及教育工作者更加注重学科之间的联系,使学生获得跨学科的知识。同时,人类生活领域没有孤立、单一存在的问题。因此,培养适应社会发展的人,要从学生的综合思考和实践能力出发,将多学科知识还原到统整的、综合的真实情境中,并使学生有机会在较为综合的课程模式下进行学习思考及探究。设计是对现实社会中的问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程,需要设计师综合地运用多学科知识,与人文社会、自然科学、科学技术等众多学科之间发生直接的联系。设计思维作为融合多学科知识的有效途徑,为抽象的学科知识体系融入学生的真实世界提供了机会,有助于建立起两者之间的关联。Clavert将设计思维与学科知识进行融合,在阿尔托(Aalto)大学Design Factory平台上,实施基于DBL模型理论框架的工程设计课程学习,提升学生的创造力(Clavert et al.,2015)。斯坦福大学教育研究生院和设计学院合作成立REDlab(Research in Education & Design),探索以设计思维为视角,融合多个学科领域知识开展的STEM主题课程(REDlab,2014)。该系列课程,将设计思维和紧迫的全球问题(包括水、能源和住房)紧密结合,鼓励学生综合应用数学、工程、物理、地理、生物、技术等多学科知识来解决全球及本地环境中的设计挑战(陈鹏等,2019)。
3.设计思维作为学生创新实践的方法及策略
设计思维作为创新式解决问题的方法论体系,能够为各个领域的创新工作提供策略及方法的指导。在教育领域,研究者们尝试在高等教育、职业教育的创新创业课程,以及基础教育的信息技术、通用技术、STEM课程以及创客活动中,以设计思维方法来引导学生的实践。Carroll等人将设计思维整合到K12的地理课堂中,学生以小组为单位,通过设计思维方法(共情需求、头脑风暴、原型制作、反馈与反思等)来识别和重新设计学校系统(Carroll et al.,2010)。Lyn D. English基于设计思维方法开展小学STEM航空航天课程,研究结果表明借助设计思维方法能够让学生在不同复杂程度上完成模型飞机的初始设计和重新设计(English et al.,2015)。Carter等人认为将设计思维方法和创客运动有效结合起来,有利于促进创造有意义和价值的事物(Carter et al.,2015)。Bowler在创客教育中以实践证明,当学生被给予像设计师一样思考的机会,并以设计思维方法开展活动时,学生的创造力、自信程度将大幅提升(Bowler,2014)。 4.设计思维促进学生思维模式的转变
以人为中心、创造性的视角是设计思维背后的驱动力。通过将设计思维融入课堂教学项目,培养学生的共情思维、发散与聚敛思维;在设计挑战时,以人为中心来开展观察、访谈等活动,在具体情境中分析需求并解决问题。斯坦福大学的“设计思维入校园项目”(Taking Design Thinking to Schools Project)中的“灰姑娘的挑戰项目”,聚焦对学生“以人为本”的共情思维的培养,通过学生在线朗读并感悟灰姑娘的故事,开展角色扮演活动,加强学生在情感、态度、动作表达中对故事角色的理解(林琳等,2019)。
5.设计思维作为教育工作者创新与变革的方向
设计思维除了上述对学生及教育教学的改变之外,其对教育工作者也将产生较大的影响。斯坦福大学“设计思维入校园项目”为当地学校的学科教师开展持续多样的工作坊活动提供了帮助。教师在熟悉设计思维的基础之上,结合自身的学科专业知识背景,与研究人员共同探索设计思维与学科融合的方法。Henriksen等以设计思维为核心,通过在线课程的方式开展教师培训课程,关注设计思维如何影响教师的思维方式、教学实践,教师如何借鉴设计思维来促进教学实践和创造性学习(Henriksen et al.,2017)。斯坦福大学设计学院K12实验室与IDEO合作的“基础教育学校中的设计思维”(Deisgn Thinking in Schools(K12))项目(Standford University et al.,2017),为教师、学校领导、学习设计师、教育科技企业等提供工具、方法及培训,通过合作开展教学创新改革,助力设计思维在教育中发挥作用,培养所有教育者和学生们创新创造的信心,让所有人都有机会成为创新者。
四、如何开展设计思维教育实践
1.基于真实的情境与问题开展实践
美国教育家杜威批判了洛克把教育理解为训练心智的学说,他认为不应脱离现实孤立地、抽象地训练思维力(约翰·杜威, 1990)。当前在教学实践中,教材给定的或者教师预设的情境或主题中所包含的要素是经过“去除社会性、复杂性”等特征后提供给学习者的,其剥离了学习者与世界的联系,不利于学习者思维及能力的发展。基于设计思维的项目真实存在于现实世界中,是劣构的、迫切需要解决的需求或挑战。设计思维教育实践,一方面通过面向真实世界中的真问题,建立课本知识与真实世界的联系;另一方面,项目主题情境与学习者的生活息息相关。Scheer等指出,设计思维是一种建构主义的学习方式( Scheer et al.,2012),强调知识蕴含在真实项目中,学生需要通过完成项目达到对知识的理解和掌握。
2.运用设计思维方法引导实践
方法论是开展设计思维教育实践的基础和前提,从最早Simon提出“分析-综合-评估”的设计思维线性模型( Simon,1969),到英国设计协会的“双钻模型”(Design Council,2017),再到当前应用较广泛的IDEO以及斯坦福大学设计学院的设计思维过程模型(d.school,2010),设计思维为不同领域的决策者提供了大量不同的方法和策略(表2),具有广泛的创造性的特点。研究者们从实践操作层面将设计创新实践的过程表述为包含多个环节或步骤的流程,并以发现或理解作为起步的第一个台阶。但实际上,以人为中心的设计并非一个线性的过程。针对每一个具体的项目,模型都有可能作出复杂的变化加以多样化的应对(Plattner et al.,2011)。从不同视角面向不同的适用对象,设计思维的过程框架虽略有不同,但都包含“启发-构思-实现”三大步骤。启发环节以共情问题,对问题进行理解为主,不同的方法模型将其细分为“共情、定义”或者“发现、解释”等;构思环节是在对问题理解之后,生成各种想法,并确定解决方案的过程;实现环节是将创新的想法与方案生成制品、变成现实的过程,一般包括“原型、测试”或者“实验、评估”。开展设计思维教育实践设计学习项目时,将设计思维作为一个整体,既使用线性且迭代的设计思维过程引领学习活动的开展;同时还可以将设计思维看作若干独立的活动来安排学习过程。
3.使用系列可视化工具及方法支持实践
以人为中心的设计并非一个线性的过程,针对每一个具体的项目,模型都有可能作出复杂的变化加以多样化的应对。研究者们为设计思维过程提供了一系列相关的方法和工具(表 3),在不同的环节加以使用。在设计思维教育实践过程中,教师根据任务需要选择适合的方法和工具,如斯坦福大学设计思维过程框架(表4)。教师还需要确保学生在开展设计思维教育实践时,具备运用系列可视化方法的能力。
4.基于多维协作方式完成实践
团队合作是设计思维的特征之一。开展设计思维教育教学实践过程中,以多维协作的方式解决现实世界的问题和挑战,主要体现在以下几个方面:(1)学生与学生之间的协作。学生之间组成小组,根据问题,以小组为单位进行资料的搜集、分析和处理,提出假设并进行验证,彼此之间分工合作,互相之间进行思维上的碰撞,共同商讨,解决问题。(2)学生与教师之间的协作。教师作为学习活动的组织者、学习过程的引导者和学习疑问的解答者,在设计过程中给学生创设问题情境、指导设计方案、调解认知冲突、提供资源服务等。学生与教师协作,积极参与实践活动,解决问题挑战。(3)教师与教师、其他人员的协作。设计面对的是一个个真实的问题,而这些问题在本质上是跨学科的,往往不能通过一门学科的知识解决,因此需要不同学科教师之间的互助协作,彼此分工,共同指导学生完成项目。此外,有些项目可能还会与需求提出方、技术公司合作,或者学生在原型实现有技术难题时,需要教师寻求校外合作,协助项目完成。
五、我国设计思维研究及实践的未来方向
1.加强设计及设计教育的理论研究,形成设计思维研究理论体系 从国际研究现状来看,当前设计思维研究从设计实践中提炼设计思维内涵、特征、模块、框架等理论研究,转向将设计思维应用于不同专业领域、不同情境中的实践研究,强调设计思维促进问题解决,以及对创新人才培养的价值与意义。我国对于设计思维的研究起步较晚,对设计思维理论研究多集中在内容介绍和价值阐释方面,教育领域中开始尝试将设计思维作为方法和工具运用于课程中。近年来学生创新设计能力的培养在我国基础教育领域逐渐受到重视,通过“作品制作”模式的技术实践类课程、STEM教育、创客教育的实践活动来发展学生创造力的探索越来越多。但是无论在课程教学中,还是研究领域都面临着一些困境。未来研究首先需要结合教育理念和教育对象的特征,系统梳理设计与教育、设计思维与教育的关系,构建适用于不同阶段学生的、具有广泛认同的设计思维认识论、方法论体系;建立一套多学科融合的、适应创新人才培养的策略和方法,为促进设计思维理论有效应用和实践提供坚实的理论基础。
2.开展跨领域之间的合作,推进设计思维跨学科的实践探索
随着设计思维在设计、商业与管理领域的成功应用与普及,国外越来越多研究者在上述领域之外的自然科学、语言与艺术学科、教师教育等领域中进行设计思维的探究及实践。国内目前基于相关研究建立的设计思维工作坊及组织机构往往与教育领域的互动并不多。未来研究将借鉴设计思维在设计、管理、艺术学科的实践经验,鼓励设计思维相关项目的跨领域研究,加强各领域人员间的交流和沟通,开展跨学科合作。同时,基于科学、技术、过程、数学与艺术等学科融合,将设计思维、创客教育与STEM教育的理念融入课程设计,在研究与实践的过程中,不断积累适用策略、方法,改进当前教学模式、活动方法与思维工具,提高学生的课堂参与度,培养创新思维与创新能力。
3.以设计思维方法指导学习活动,促进学生创新能力的培养
当前基础教育领域的STEM、创客、综合实践等教育实践虽然采用了基于项目或基于设计的理念开展课程,但是大多都是从教学的视角出发对教学流程和模式进行设计与探索,其核心指导思维比较单薄。同时由于在实践过程中深受传统课程的“认知本位”和“学科结构化”思想的影响,课程带有较强的学科思维,而忽视了学生通过设计实践解决现实问题的能力(张文兰等,2017)。此类教育实践当前更多的是给学生提供了开阔视野、接触工具和动手去做的机会,并没有达到如人们所预想的通过设计活动提升学生创造力、创新能力的目标(黄利华等,2016)。作为支持創新学习及问题解决的方法,设计思维提供了在设计过程中所需的策略、方法及工具。学习者可以通过学习共情、创意构思、原型迭代等,参照设计思维的操作方法,形成创新的解决方案,从而使设计、制作、创新变得简单、透明。同时,设计思维为实践每个环节提供了大量的可视化工具,为学生设计创作提供了脚手架支持,有效地帮助了学生完成设计挑战。
4.设计思维方法助力教师教学创新,推动教育变革的发生
数字时代教师的教学不再是技术与教学方法的简单叠加,而是一种面向更加复杂学习环境的技术与教学的融合式创新(葛文双等,2017)。美国教育技术国际协会(The International Society for Technology in Education,ISTE)发布的《教师标准》(ISTE Standards for Educators)指出未来教师的重要角色是“设计者”(ISTE,2016),为教学改革而设计(Designing for Pedagogical Change)是未来教师必备的一项重要能力(Chai et al.,2012)。设计思维为教师设计创造性教学和持续改进教学提供很好的策略及方法指导,帮助教师改进原有的课程,以适应未来教育的要求。教育工作者的设计思维工具包(IDEO,2012)为教师提供了在现实教育场景中设计的工具和方法,帮助教育工作者应对实际问题并形成解决方案;而以人为本的理念可以让教师真正站在学生的角度去体会学生的需求,从关注课程内容本身转变为关注学生的真实兴趣和素养的提升。未来在教师培养及发展中列入设计思维的内容,可以帮助教师理解创新与设计的本质,体验并掌握设计思维方法及过程,从而更好地开展基于设计思维的教育教学实践,实现学生创新能力的培养。
5.以课程一体化建设为前进路径,推进全面设计思维教育落地实施
目前国内设计思维教学实践多集中在高校的设计教学领域,基础教育中设计思维的应用并不常见。无论是开设专门的设计思维课程,还是与学科教学相融合,设计思维教育实践应注重教学过程及学习活动的有效设计,开发适合于中国学生发展特点的本土化课程,推进全面设计思维教育落地实施。课程目标上,注重对学生创新设计能力、设计思维的培养,动手能力、实践能力的训练,坚持知识积累与能力培养的并重,推动设计与创新能力培养下的教学目标创新。课程内容上,打破传统教学过程中不同学科知识的独立性、零相关性,以“设计思维”为核心开展多层次的创新教学,设计多样化的课堂活动,将知识学习与设计实践活动有机结合。学习方式上,基于知识与设计的真实生活中的问题解决,推进教学手段与方法的创新。课程评价上,综合应用多种评价方式,注重对学生设计学习的过程性评价。课程资源上,建设课程教学资源、资源共享平台,以MOOC形式研发并开放设计思维课程,让更多的人学习设计思维,促进全民创新能力的提升。
参考文献:
[1][美]约翰·杜威(1990).民主主义与教育[M].王承绪.北京:人民教育出版社.
[2]陈鹏,黄荣怀(2017).设计思维:从创客运动到创新能力培养[J].中国电化教育, (9):6-12.
[3]陈鹏,田阳,黄荣怀(2019).基于设计思维的STEM教育创新课程研究及启示——以斯坦福大学d.loft STEM课程为例[J].中国电化教育,(8):82-90. [4]葛文雙,韩锡斌(2017).数字时代教师教学能力的标准框架[J].现代远程教育研究,(1):59-67.
[5]黄利华,包雪,王佑镁等(2016).设计型学习:学校创客教育实践模式新探[J].中国电化教育,(11):18-22.
[6]林琳,沈书生(2019).美国“设计思维融入课堂教学项目”研究[J].比较教育研究,(7):67-74.
[7]张文兰,刘斌,夏小刚等(2017).课程论视域下的创客课程设计:构成要素与实践案例[J].现代远程教育研究,(3):76-85.
[8]Beckman, S. L., & Barry, M.(2007). Innovation as a Learning Process: Embedding Design Thinking[J]. California Management Review, 50(1): 25-56.
[9]Benson, J., & Dresdow, S.(2014). Design Thinking: A Fresh Approach for Transformative Assessment Practice[J]. Journal of Management Education, 38(3): 436-461.
[10]Bowler, L.(2014). Creativity Through “Maker” Experiences and Design Thinking in the Education of Librarians[J]. Knowledge Quest: Journal of the American Association of School Librarians, 42(5): 58-61.
[11]Brown, T.(2008). Design Thinking[J]. Harvard Business Review, 86(6): 84-92.
[12]Brown, T.(2009). Change by Design: How Deisgn Thinking Transforms Organizations and Inspires Innovation[M]. New York: HarperBusiness: 6, 11, 20.
[13]Buchanan, R.(1992). Wicked Problems in Design Thinking[J]. Design Issues, 8(2): 5-21.
[14]Carroll, M., Goldman, S., & Britos, L. et al.(2010). Destination, Imagination and the Fires Within: Design Thinking in a Middle School Classroom[J]. International Journal of Art & Design Education, 29(1): 37-53.
[15]Carter, D., Crichton, S., & Naghshbandi, S.(2015). Use of Design Thinking as a Disruptive Element in Professional Development for K-9 Educators[J]. The International Journal of Design Management and Professional Practice, 9(3): 45-52.
[16]Chai, C. S., Koh, J. H. L., & Ho, H. N. J. et al.(2012). Examining Preservice Teachers’ Perceived Knowledge of TPACK and Cyberwellness through Structural Equation Modeling[J]. Australasian Journal of Educational Technology, 28(6): 1000-1019.
[17]Clavert, M., & Paloposki, T.(2015). Implementing Design-Based Learning in Teaching of Combustion and Gasification Technology[J]. International Journal of Engineering Education, 31(4): 1021-1032.
[18]Cross, N.(2001). Designerly Ways of Knowing: Design Discipline Versus Design Science[J]. Design Issues, 17(3): 49-55.
[19]Cross, N.(2007). From a Design Science to a Design Discipline: Understanding Designerly Ways of Knowing and Thinking[M]// Michel, R. Design Research Now. Basel: Birkh?user Basel: 41-54.
[20]Davis, B. M.(2010). Creativity & Innovation in Business 2010 Teaching the Application of Design Thinking to Business[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(4): 6532-6538. [21]Design Council(2017). The Deisn Process: What is the Double Diamond?[EB/OL].[2018-11-27]. http://www.designcouncil.org.uk/news-opinion/design-process-what-double-diamond.
[22]D.school(2010). An Introduction to Design Thinking PROCESS GUIDE. [EB/OL]. [2018-11-27]. https://dschool-old.stanford.edu/sandbox/groups/designresources/wiki/36873/attachments/74b3d/ModeGuideBOOTCAMP2010L.pdf.
[23]Dunne, D., & Martin, R.(2006). Design Thinking and How It Will Change Management Education: An Interview and Discussion[J]. Academy of Management Learning & Education, 5(4): 512-523.
[24]English, L. D., & King, D. T.(2015). STEM Learning through Engineering Design: Fourth-grade Students’Investigations in Aerospace[J]. International Journal of STEM Education, 2: 14-31.
[25]Fabri, M.(2015). Thinking with a New Purpose: Lessons Learned from Teaching Design Thinking Skills to Creative Technology Students[C]// International Conference of Design, User Experience, and Usability: Design Discourse(DUXU 2015). Cham: Springer International Publishing: 32-43.
[26]Henriksen, D., Richardson, C., & Mehta, R.(2017). Design Thinking: A Creative Approach to Educational Problems of Practice[J]. Thinking Skills and Creativity, 26: 140-153.
[27]HPIAcademy(2014). Design thinking[EB/OL]. [2016-10-11]. https://hpi.de/fileadmin/user_upload/hpi/dokumente/presse_informationen/20140908_Hintergrund-D-School_EN.pdf.
[28]IDEO(2010a). Human-Centered Design Toolkit[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-kit.
[29]IDEO(2010b). Methods Cards[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/method-cards.
[30]IDEO(2010c). Toolkit for Educators[EB/OL].[2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-thinking-for-educators.
[31]IDEO(2012). Design Thinking for Educators[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.ideo.com/post/design-thinking-for-educators.
[32]ISTE(2016). ISTE Standards for Educators[EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.iste.org/standards/for-educators.
[33]Johansson-Sk?ldberg, U., Woodilla, J., & ?etinkaya, M.(2013). Design Thinking: Past, Present and Possible Futures[J]. Creativity and Innovation Management, 22(2): 121-146.
[34]Lawson, B.(1980). How Designers Think: The Design Process Demystified[M]. Burlington,MA: Architectural Press: 3.
[35]Leavy, B.(2010). Design Thinking: A New Mental Model of Value Innovation[J]. Strategy & Leadership, 38(3): 5-14. [36]Lockwood, T.(2009). Design Thinking: Integrating Innovation, Customer Experience, and Brand Value[M]. New York, NY: Allworth Press: 2-3.
[37]Martin, R. L.(2009). The Design of Business: Why Design Thinking is the Next Competitive Advantage (3rd ed)[M]. Boston, Mass: Harvard Business Review Press: 1-3.
[38]Mootee, I.(2011). Design Thinking for Creativity and Business Innovation Series [EB/OL]. [2018-11-27]. http://www.tdschools.org/wp-content/uploads/2014/07/couture-design-thinking-primer-harvard-education.pdf.
[39]Owen, C. L.(2007). Design Thinking: Notes on Its Nature and Use[J]. Design Research Quarterly, 2(1):16-27.
[40]Paton, B., & Dorst, K.(2011). Briefing and Reframing: A Situated Practice[J]. Design Studies, 32(6): 573-587.
[41]Plattner, H., Meinel, C., & Leifer, L.(2011). Design Thinking: Understand-Improve-Apply[M]. Verlag Berlin Heidelberg: Springer: 12-13.
[42]Razzouk, R., & Shute, V. (2012). What Is Design Thinking and Why Is It Important?[J]. Review of Educational Research, 82(3): 330-348.
[43]REDlab(2014). d.loft STEM Learning[EB/OL]. [2018-11-27]. https://dloft.stanford.edu/dloft-curriculum-units.
[44]Scheer, A., Noweski, C., & Meinel, C. (2012). Transforming Constructivist Learning into Action: Design Thinking in Education[J]. Design and Technology Education, 17(3): 8-19.
[45]Simon, H. A. (1969). The Sciences of the Aritficial[M]. Cambridge, MA: The MIT Press: 5, 61-62.
[46]Speaks, M.(2002). Design Intelligence and the New Economy[J]. Architectural Record, 190(2): 72.
[47]Standford University, & IDEO(2017). Deisgn Thinking in Schools(K-12) [EB/OL]. [2018-11-27]. https://www.designthinkinginschools.com/.
[48]Swann, P., & Birke, D.(2005). How Do Creativity and Design Enhance Business Performance? A Framework for Interpreting the Evidence[Z]. Nottingham: Nottingham University Business School.
[49]Verganti, R.(2009). Design Driven Innovation: Changing the Rules of Competition by Radically Innovating What Things Mean (Pocket Mentor)[M]. Boston, Mass: Harvard Business Press: 2-3.
[50]Vianna, M., Vianna, Y., & Adler, I. et al.(2011). Design Thinking[M]. Rio de Janeiro: MJV Press: 2.
收稿日期 2019-03-29 責任编辑 汪燕