设计与发现

郝瑞辉

“设计与发现”课程是一门向科技辅导员及11-15岁青少年介绍设计与工程领域相关内容的科学与技术教育课程。该课程改编于英特尔公司开发的《Design and Discovery》，由英特尔中国公司委托中国青少年科技辅导员协会进行本土化，并于2012年开始陆续在各地组织开展科技辅导员培训，获得了参训科技辅导员的好评。

为了进一步扩大培训辐射面，让更多的科技辅导员能获得不断学习的机会，获得更多的科学教育新理念与新方法，2014年，中国青少年科技辅导员协会委托《中国科技教育》杂志社和江苏汉博教育培训中心共同制作了“设计与发现”慕课课程。到目前为止，“设计与发现”慕课课程已开课5次，共有1028人报名参加学习，其中198人通过考核获得结业证书。

“设计与发现”慕课课程旨在帮助学员深入理解设计与工程领域的重要科学概念，亲历并体验设计与工程领域的实践活动，掌握工程设计与模型制作的流程和技能，以便在组织学生开展相关工程设计活动中，激发学生学习并应用科学与技术方面的知识和技能的兴趣，解决生活中遇到的设计与工程领域的实际问题，鼓励学生创造性地改变自己的生活，提高其与他人有效的沟通与合作的社会情绪能力。

课程简介

“设计与发现”慕课课程由3部分6章24节课组成（详见图1），每节课有1个微型教学视频。其中第1部分为课程梳理，主要介绍“设计与发现”课程的由来及在线课程安排；第2部分是设计入门，主要了解设计10大流程，学习寻找设计机会的3种有效方法；第3部分是该慕课课程的核心内容，围绕设计流程的10个步骤展开，循序渐进地将流程中的每个步骤进行详细分析与解释，并配以案例说明。每节课以短小精悍、生动活泼的教学视频为主，结合丰富的与课程相关联的配套资料，没有科学教育基础的学员也可轻松学习。

课程设计与实施

“设计与发现”慕课课程中，每节课的教学设计内容包括学习目标、视频类型、学习者行为、练习评测、讨论主题、资料、线下活动等内容。该慕课课程的开课时长为6周，每周更新1个章节的内容，3-6个学习视频，每周一上午9点定时更新当周学习内容。

在慕课平台使用方面，课程采用邮件、QQ、讨论区等多种方式的结合，能够促进师生之间、生生之间的多项交流（本课程的实施步骤与前文“STEM项目学生研究手册”中基本一致，此处不再赘述）。

课程特色

“设计与发现”慕课课程设计以前期开展的全国各地实际培训经验为基础，借鉴已有慕课的建设模式，站在学习者的角度对学习内容进行分解和重构，形成了适于开展混合式教师培训的慕课，包括基于知识点的教学视频、多样化的评测及线上线下相结合的活动。该慕课课程具有以下特色。

教学内容的重构

综合学习者的学习目标和在线学习需求，对以往在线下组织培训的教学内容进行了精炼和重构，分解出6大知识模块，这些模块围绕设计流程的步骤呈现出强关联性；而在模块内又进行了更为细致的知识点设计，在共同主题基础上保持了知识点的独立性。这样，既能清晰地了解整个课程脉络，又能有效利用零碎时间进行学习，仅通过自定步调的自主学习就能达到初级层次（知识理解）的学习目标。

多元化交流与评测方式

在学习者的学习路径上，提供了多重自我检测和观点表达机会，从过程性评测到总结性评测再到开放式主题讨论和作业，实现了从知识理解到应用创造的逐步检测。

视频嵌入式问题：引导学习者对当前学习内容的实时理解，带着问题或理解投入学习。

课后测试：单节课程学习后设计了对应的测试题，试题从知识点的理解出发，迁移到相关情境中，检测学习者对知识的掌握程度。

主题讨论：每节课之后的主题讨论，拋出有意义的话题，鼓励学习者之间的交流与分享。每个学习者都有充分表达的机会，在思维碰撞中产生新知识。

作业：每章的学习之后，设计了创造性的作业，综合检测整章学习成果。

促进知识建构的多种线下活动

“设计与发现”课程旨在提高科技辅导员的教学实践能力，包括对学科知识、过程与方法、教学法的掌握，达到应用、分析、评价和创造的高层次认知水平。这正是线下活动设计的目的所在。

慕课在线学习为线下活动开展奠定了知识理解基础，同时学习者的在线学习数据，为开展线下活动提供了指导，能够在面对面环境中展开深度讨论，有针对性地解决学习中的问题。通过真实情境的亲身实践、问题的深入挖掘与直接反馈，在不断迁移的学习机会中帮助学习者完成内在的知识建构。根据线上学习内容的特点和需求，线下活动也采取多种形式，包括：

案例分享

“动手做”活动

主题讨论与分析

实例的分析、讨论与应用

课程反馈

在慕课课程开展过程中，课程管理团队通过调查问卷、在线评测及交流话题分析等形式收集学员的学习反馈信息。

学员评测数据分析

“设计与发现”在线培训课程通过课后练习、单元作业及阶段综合作业3种评测形式，逐步考查学员的学习效果。

在课后练习和单元作业的基础上，课程还设计了2次阶段性综合作业：围绕前3章学习内容，要求“请根据寻找设计机会的3种方法寻找1个合适的设计机会，并围绕该设计机会，撰写设计简介”，重点考查学员对于发现设计机会、形成设计想法的掌握程度，最终提交作业在此基础上，第2阶段综合作业要求学员根据第1阶段综合作业中设计的产品制作1份海报。这2个阶段性作业联系密切、难度适中，综合地考查了学员对于课程的理解和应用能力，整体学习情况基本达到理想效果。学员普遍已经对设计简介具有了一定的认识，能够独立撰写出思路清晰、内容规范的设计简介，并通过海报进行交流。

但是，从学员作业反馈中也发现了一些问题，这对课程设计者改进课程有所启发。例如，学员对产品细节的设置、产品的创新性、解决方案的合理陸及设计图4个方面的认识不足，或没有在产品设计简介中清晰反映出来；海报作品中产品特征不够突出、排版整体性不强、色彩运用杂乱等。根据这些反馈，在第2期课程教学视频中添加了更丰富的实际案例，通过案例的呈现帮助学员理解产品细节、创新性、解决方案的合理性、设计图在设计过程中的重要陸。

课程交流数据分析

在课程讨论交流模块，学员们积极参与到主题讨论中，学习过程中遇到问题随时提问，表现出积极的自我学习意识。从交流频次上和深度上，我们可以看出，哪里是学习难点（如“系统和子系统”），哪些是易混淆概念，哪些已经达到学习目标，也能够直接获得学员的困惑所在。在交流中，学员也纷纷结合生活中的实例，和授课教师进行知识探讨。通过这样的途径和方式，授课教师直接与学员接触，帮助他们答疑解惑，加深理解。从部分学员的字里行间，我们也感受到他们对课程给予了充分的肯定。如“每课时间不长，内容简洁明了，可反复观看，对照实施。期待下周的新课。”“用学练结合的方法很好，课后作业跟课堂内容息息相关，很好！谢谢老师们的精心设计，一定抓住这次学习的机会，好好给自己充电！”

调查问卷数据分析

为了进一步收集学员对课程的反馈信息，在课程结束后，课程设计者为学员发放网络调查问卷。数据显示，大部分参与学员对“设计与技术”领域知识不是很了解，“想更新或扩展知识”是参加课程的最主要目的，经过持续的在线学习，对于授课内容和授课形式给予了充分肯定。在课程设计和课程体验方面，学员表现出较大的认同，特别是对教学内容划分、视频表达、课程研讨主题、授课节奏、课程资源、作业考核等方面给予了好评，70%左右的学员表示愿意继续学习后续课程。

此外，很多学员对课程内容表示了肯定，学员们这样写道：“课程新颖，指导性强，能理论联系实际，有启发意义。”“很实用，学习完后可以很好地在科技创新大赛的活动中指导学生。”在调查问卷中不少学员对授课团队教师表示认可，其中一位学员这样写道：“讲课教师清新靓丽的形象，和蔼可亲的教态，娓娓道来的话语，精准透彻的案例分析，深入浅出的信息传递，虽不张扬，却引人人胜；毫不自大，却让人心生无比的敬意！于平静中透出的青春活力，仿佛重新回到了年轻时的岁月里。”