孫遠波
北京理工大學設(shè)計與藝術(shù)學院教授，博士生導師
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孫遠波，北京理工大學設(shè)計與藝術(shù)學院教授，博士生導師，設(shè)計學一級學科博士點人因與交互設(shè)計方向負責人，中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會交互設(shè)計專家委員會副主任。主持建設(shè)了人因與交互設(shè)計實驗室、車輛造型設(shè)計工作室，主持或參與完成北京市特色專業(yè)、工信部重點專業(yè)建設(shè)項目申報和實施。2018度教育部人文社會科學項目《中小學設(shè)計思維教育導入及實施研究》負責人。
設(shè)計思維作為一種創(chuàng)新思維方式已經(jīng)超越設(shè)計專業(yè)領(lǐng)域，開始在其他專業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并且逐漸變成人人都該具有的國民基本素質(zhì)。在國家重視發(fā)展素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的背景下，設(shè)計思維是否有必要作為重要的核心素養(yǎng)之一導入基礎(chǔ)教育階段？如何導入？在導入過程中會遇到哪些困難？北京理工大學設(shè)計與藝術(shù)學院孫遠波教授，近年來致力于中小學階段設(shè)計思維教育的導入工作，針對以上問題接受了《設(shè)計》雜志的專訪。
《設(shè)計》：請問為什么要在基礎(chǔ)教育階段導入設(shè)計思維培養(yǎng)？
孫遠波：設(shè)計思維從一開始提出主要就是針對非設(shè)計專業(yè)領(lǐng)域的，已在其他專業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，這種創(chuàng)新性思維方式已經(jīng)逐漸成為人人都該具有的國民基本素質(zhì)。將設(shè)計思維引入基礎(chǔ)教育發(fā)端于美國的STEAM教育，STEAM是STEM教育發(fā)展升級的教育模式。2011年美國羅得島設(shè)計學院校長約翰前田（John Maeda）提出“STEM+ART=STEAM”，這里的“Art”是指“Art & Design”。“Art”有藝術(shù)和人文的意思，結(jié)合STEM考慮理解為藝術(shù)似乎更直接一些，也可以狹義地理解為產(chǎn)品的美觀；而“Design”主要是指設(shè)計思維。
跨學科綜合（Interdisciplinary）教學是STEAM的本質(zhì)，它以綜合課程（Integrating Curriculum）為教學架構(gòu)的核心，打破學科間藩籬，強調(diào)綜合運用跨學科的觀念來引導學生探究、學習、創(chuàng)新與設(shè)計。設(shè)計思維的起點是問題和需求，然后運用各種手段解決問題、滿足需求，這個過程需要運用科學、技術(shù)和工程方面的知識和技能。項目化和場景化是設(shè)計思維教學的基本方法，這與STEAM教學不謀而合，如果用魚骨圖表達STEAM教學，設(shè)計思維過程無疑可以作為魚骨的主干。
我們科學地認識世界是從分析開始，逐步走向綜合，教育也是一樣。芬蘭和美國等西方國家近幾年開始在中小學逐步用場景化教學取代課程制教學，可以預(yù)料未來這是大勢所趨。我國的基礎(chǔ)教育階段的教學改革雖然受高考導向的影響，但STEAM、創(chuàng)客、PBL等新的教學理念與方法也在逐步滲透到課內(nèi)、課外教學中。以設(shè)計思維為核心的STEAM教學模式如果能通過現(xiàn)在的科學技術(shù)類課程導入基礎(chǔ)教育階段的教學，無疑會促進基礎(chǔ)教育的改革，以及素質(zhì)教育的推進。以創(chuàng)新思維為基本特征的設(shè)計思維，也與國家的人才培養(yǎng)方針相一致。
《設(shè)計》：國外基礎(chǔ)教育設(shè)計思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀如何？
孫遠波：早在1986年，美國國家科學委員會發(fā)表的《本科的科學、數(shù)學和工程教育》中，就提出了STEM概念，提出國家要培養(yǎng)優(yōu)異的STEM人才。2007年，美國國會更是在《國家競爭力法》中提出增加STEM教育研究的財力投入。2007年美國國家科學委員會（NSB）發(fā)布的《國家行動計劃：應(yīng)對美國科學、技術(shù)、工程和數(shù)學教育系統(tǒng)的緊急需要》更是明確提出增強國家層面K-12和本科階段的STEM教育的主動作用，對美國基礎(chǔ)教育階段進行STEM教育。2015年10月7日《STEM Education Act of 2015》生效。
在西方發(fā)達國家，由于升學壓力相對較小，已經(jīng)開始采用開放的、問題導向的、重實踐的教育模式，教育改革的阻力相對較小，中小學逐步由課程制向情景化教學轉(zhuǎn)化。同時政府主動推進，相關(guān)社會各界積極參與，特別是大學的參與。一些大學的設(shè)計學院參與政府主導的STEAM教學推廣，使設(shè)計和設(shè)計思維教育在STEAM教育中的作用得到充分發(fā)揮。
《設(shè)計》：國內(nèi)基礎(chǔ)教育設(shè)計思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀如何？
孫遠波：政府相關(guān)部門積極倡導基礎(chǔ)教育階段的教育改革，促進STEAM、創(chuàng)客、PBL、情景教學等新的教學理念、教學內(nèi)容和方式在基礎(chǔ)教育階段的推廣。《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要實施方案（2016-2020）的通知》里指出“完善基礎(chǔ)教育階段的科技教育，增強中小學生的創(chuàng)新意識、學習能力和實踐能力，促進中小學科技教育水平大幅提升”。教育部《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》里強調(diào)有效利用信息技術(shù)推進“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》把創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為重要目標，黨的十九次代表大會報告也再次強調(diào)了素質(zhì)教育的重要性。
2016全國教育科學規(guī)劃課題教育部重點課題《基于STEAM理念的中學項目式教學研究（中國人民大學附屬中學）》通過審批，是基于美國STEAM教育在中國基礎(chǔ)教育中的有益嘗試。2017年，教育部《普通高中通用技術(shù)課程標準》發(fā)布，新版通用技術(shù)課程教材將在2019年秋季開始使用，必修課《技術(shù)與設(shè)計1》教材中設(shè)計的內(nèi)容開始加強。通用技術(shù)等技術(shù)類課程在少數(shù)省份進入高考。在經(jīng)濟發(fā)達的大城市中小學，創(chuàng)客實驗室大量建立，教學改革逐步開展。
2014年9月北京市20余所高校及社會力量正式參與140余所小學的體育美育發(fā)展工作（簡稱“高參小”）。2016年同濟大學設(shè)計創(chuàng)意學院與黃浦區(qū)聯(lián)合創(chuàng)辦“上海同濟黃浦設(shè)計創(chuàng)意中學”。科技館、文化宮、兒童活動中心和社會教育培訓機構(gòu)等校外相關(guān)教育機構(gòu)，也開始開發(fā)創(chuàng)客、STEAM等完整實踐課程，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。一些青少年培訓機構(gòu)、教育公司也可以加入到設(shè)計思維培養(yǎng)教育中，提供開放的培訓課程，作為校內(nèi)校外教育的有益補充。
《設(shè)計》：如何在中國的基礎(chǔ)教育階段開展設(shè)計思維的培養(yǎng)？
孫遠波：由于我國的國情以及教育體系的差異，發(fā)達國家的經(jīng)驗不能完全復(fù)制。我們需要結(jié)合國內(nèi)的實際情況提出合適的解決方案以及優(yōu)秀的教學案例，從而讓設(shè)計思維這一核心素養(yǎng)培養(yǎng)，在基礎(chǔ)教育階段就得到普及。中小學實驗教學中的傳統(tǒng)課程，如小學的科學和勞動技術(shù)、初中勞動技術(shù)和高中通用技術(shù)、信息技術(shù)，是設(shè)計思維培養(yǎng)教育很好的切入點，用場景化、項目化教學的手段，用設(shè)計思維作為核心展開課程教學改革。同時，也可以利用這些課程配置的師資、活動空間以及傳統(tǒng)的實驗教學經(jīng)驗。另外，可以通過設(shè)計競賽、課外活動等方式開展設(shè)計思維的普及和教育，特別是一些對課外活動學分有嚴格要求的學校。
《設(shè)計》：是什么原因讓您開始從事設(shè)計思維教育的推廣工作？
孫遠波：前幾年為修訂教育部的必修課教材，也就是通用技術(shù)課群的《技術(shù)與設(shè)計1》，開始了解國、內(nèi)外基礎(chǔ)教育階段的設(shè)計教育，發(fā)現(xiàn)一些問題。
首先，教育部《普通高中通用技術(shù)課程標準》并沒有明確要求介紹工業(yè)設(shè)計和設(shè)計思維，而國外的同類教材則明確了“設(shè)計與技術(shù)”的設(shè)計就是“工業(yè)設(shè)計”。
第二，雖然有條件的中、小學教育已經(jīng)在逐步引入創(chuàng)客、STEAM、PBL（Problem-Based Learning）等新的教學內(nèi)容和方式，但由于受高考導向的教育體系的影響，這類創(chuàng)新的教學內(nèi)容和方式的推廣還比較緩慢，而且還存在重科學技術(shù)學習、輕設(shè)計和設(shè)計思維學習的問題。
第三，嚴重缺乏相關(guān)課程的專業(yè)教師，即使是在北京這樣的一線城市，也只有極個別學校有工業(yè)設(shè)計專業(yè)畢業(yè)的教師。
第四，國家級和省部級基金項目中極少有直接相關(guān)的研究課題，對于相關(guān)教育問題的理論研究不夠，對教學效果缺乏客觀評價標準和方法。
第五，部分中學師生和學生家長對與高考不考的通用技術(shù)、信息技術(shù)課程和其他課外教學實踐活動不重視。
考慮到這些問題，我覺得有必要在這些方面做些工作，其實國外的設(shè)計思維推廣工作也是大學先開始做的。
《設(shè)計》：您的團隊和學院同事做了哪些相關(guān)工作？
孫遠波：為開展設(shè)計思維在基礎(chǔ)教育階段的推廣，我們組成了由北京理工大學、北京師范大學、北京工業(yè)大學、首都師范大學、北京電子科技職業(yè)學院、北京大學附屬中學、北京十一學校的老師以及相關(guān)企業(yè)和研究機構(gòu)人員構(gòu)成的項目團隊，申請了2018度教育部人文社會科學項目《中小學設(shè)計思維教育導入及實施研究》，項目正在按計劃進行中。與中小學相關(guān)課程教學結(jié)合的設(shè)計思維項目化教學課程也在準備過程中。
團隊成員根據(jù)2017年教育部《普通高中通用技術(shù)課程標準》編寫的新版通用必修課教材《技術(shù)與設(shè)計1》（地址出版社），從2019年秋季開始使用，教材的知識拓展部分介紹了設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、服務(wù)設(shè)計、設(shè)計思維等內(nèi)容，為設(shè)計思維教育的推廣埋下了伏筆。項目團隊成員主編的、中國教育裝備研究院2016年度立項課題《中小學創(chuàng)客教學環(huán)境構(gòu)建與教學研究》支持的《中小學創(chuàng)客教育資源調(diào)研報告》，已經(jīng)出版了兩次，有助于中小學創(chuàng)客教育的探索和開展。項目團隊成員主編、首都師范大學招生就業(yè)處支持的高等師范院校“雙創(chuàng)”教師教育系列教材之一的《設(shè)計思維與創(chuàng)新教育》即將出版，旨在提升教師創(chuàng)新能力，促進教學創(chuàng)新。
項目團隊建立了大學、中學、企業(yè)、教育機構(gòu)、腦科學研究機構(gòu)多方合作的兩個聯(lián)合實驗室：綜合創(chuàng)新教育聯(lián)合實驗室、設(shè)計與教育腦科學研究聯(lián)合實驗室。
項目團隊成員多年作為負責人參與“北京市推出高等學校、社會力量參與小學體育美育發(fā)展”項目，取得了良好效果；兩位團隊成員是北京知名中學的通用技術(shù)課教師，多年從事相關(guān)教學工作，致力把設(shè)計思維導入課程和課外教學活動； 2017年暑期，大學、中學和相關(guān)企業(yè)合作舉辦“設(shè)計思維與智能硬件”夏令營，受到學生、家長和學校好評。團隊的北京師范大學成員已經(jīng)在大學本科、附中和附小開展設(shè)計思維的課程教學。2018年，北京理工大學設(shè)計與藝術(shù)學院主辦了國家藝術(shù)基金委立項支持的 “國防工業(yè)藝術(shù)設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)”項目，推動了設(shè)計思維與國防工業(yè)裝備研制領(lǐng)域的深度融合，培養(yǎng)了一批具備設(shè)計創(chuàng)新理念的國防工業(yè)工程技術(shù)人才，以提高我國裝備研制工業(yè)設(shè)計水平。
《設(shè)計》：請問在設(shè)計思維教育推廣工作中會遇到哪些困難？
孫遠波：國內(nèi)各方面對設(shè)計思維以及對設(shè)計思維教育對于中小學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性的認識還有待提高，這需要有一個過程，需要有更多的案例以及實證推進這個過程。
我國現(xiàn)有教學體系依然是課程制為主體、以高考為導向，難點在于如何在現(xiàn)有條件下導入，并順利實施設(shè)計思維教學，通過基于現(xiàn)有體制的教學改革有可能解決這一問題，國家教育政策也在逐步推動解決這些問題，例如自主招生、特長生推薦入學政策等。
根據(jù)國外的情況看，STEAM 教育是整合政府、學校、教師、家長、學生和社會資源進行的，設(shè)計思維的導入和實施的，重點在于相關(guān)方的通力合作。但各方的訴求需要通盤考慮，如何權(quán)衡找到平衡點是一個難點，需要用服務(wù)設(shè)計的方法進行系統(tǒng)設(shè)計。
如何對教學效果進行客觀評價是改進教學方案的重點，腦科學方法介入教學研究與評估開始時間不長，2018年的國家自然基金項目設(shè)立了專項，難點在于如何在少有參考文獻的情況下開展基于腦科學的設(shè)計思維重要性的實證研究，以及教學效果評價，由大學、中小學和研究機構(gòu)三方合作使解決這個問題成為可能。
《設(shè)計》：請您展望一下我國設(shè)計思維教育的發(fā)展前景
孫遠波：隨著政府教育主管部門、學校、教師、相關(guān)企業(yè)、機構(gòu)以及全社會對設(shè)計思維認識的加深，重視程度的提高，必將形成包括學齡前、小學、中學、大學非設(shè)計專業(yè)（本科、碩士）、職業(yè)學校和繼續(xù)教育的全過程設(shè)計思維培養(yǎng)體系。以項目化、情景化教學為基本教學方式的設(shè)計思維教學為核心的科學、技術(shù)和工程教學體系的建立，對基礎(chǔ)教育的全面改革會有極大的推動作用。