教育技術學本科生設計思維能力評估與影響因素分析

0 引言

當前，知識創新加速推進，培養創新人才已成為教育改革的重要目標。在注重創新解決教育實踐問題的背景下，教育技術學專業愈發重視思維的培養[。設計思維是一種綜合性的過程和思維方式，在學生增強問題解決能力、批判性思維和創造力技能，促進協作和團隊合作以及創建個性化學習體驗方面具有顯著優勢。設計思維強調通過同理心、問題定義、構思、原型制作和測試等階段的反復迭代，實現對復雜問題的創新解決，同時涉及跨學科相關問題的協作。這種思維方式與重視創新實踐、以設計為抓手的教育技術學專業相契合，不僅可以促進教育技術學專業本科生解決復雜問題與創新能力的提升，也是幫助其進行教學設計和實現優質教學的重要方法。

目前，關于教育技術學專業領域的設計思維研究較少，因此，了解教育技術學專業本科生的設計思維能力現狀尤為重要。通過閱讀并整理相關文獻，參考LAVRSENJ等[2提出的測量設計思維能力的量表，本研究設計以微課設計為背景的設計思維問卷，以湖北省H大學教育技術學專業76名大三學生為研究對象，對教育技術學專業本科生設計思維能力進行評估，并分析教育技術學專業設計思維的影響因素，以期為教育技術學專業微課設計課程教學優化提供參考。

1文獻綜述

1.1 設計思維

設計思維是一種受到廣泛認可的創新問題解決方法，起源于建筑、藝術、設計和管理領域[3]。這一概念最早在1969年于HerbertA.Simon所著的《人工科學》一書中初見雛形，他提出“學校的核心任務在于引導學習者學會思考如何設計，進而創造出更多的與自然相融合的人工制品”[4]，后由PeterRowe在其著作Design Thinking中正式提出。設計思維作為一個包含多種要素的多元概念，從不同的角度有不同的解釋，因此并沒有統一的概念定義。

作為一種源于設計領域的認知過程，設計思維在各專業領域都具有重要的意義[5]。在商業領域，BROWNT認為設計思維是一門學科，將人們的需求與技術可行性和可行的商業戰略相結合，從而創造消費者價值和市場機會。在醫療領域，設計思維可以通過促進以人為本的護理方式，改善患者的護理體驗質量和醫療服務，增強治療效果。其中，使用最廣泛的是斯坦福大學開發的五階段設計思維模型，分別是移情化思考、定義、創意、原型制作和測試[7]。在設計領域，設計思維被視為一個包含多個階段的方法論框架，即在設計過程中識別問題、產生創意和制作原型的不同階段[8]。在教育領域，ScottDoorley等將設計思維劃分為五個環節：建立同理心、界定問題、設想、原型制作和測試[9]。設計思維使教師能夠從學生的角度出發，發現問題、進行評估并優化教學計劃，從而增強教學效果[10]。同時，它還通過培養學生的創新思維和解決問題的能力，對教師教學和學生學習產生積極影響[1]。

總的來說，設計思維是一個結合分析和創造的過程——鼓勵設計者形成應對挑戰的可能方案，再依據解決方案轉化為可用于測試的可視化原型，如圖表、草圖等，這些原型能夠幫助設計者直觀地展示他們的想法，最后通過收集用戶的反饋來評估效果、進行反思后改進設計或重新設計方案[12]。這一過程的反復迭代能夠確保最終的設計解決方案有效地滿足用戶的需求。如今，設計思維不僅已經融入商業、醫療、設計和教育等各個領域，并能夠解決現實情境中的問題需求，對21世紀跨學科的教育產生重要影響[13-14]。

1.2教育技術學中的設計思維

教育技術學是對理論研究與最佳實踐的探索和符合倫理道德的應用，主要通過對學與教的過程和資源的策略性設計、管理與實施，以促進知識的理解，調整和改善學習績效[15]。在這個過程中，設計思維作為一種教與學的有效策略框架，發揮了關鍵作用。它既為學生同時創造了學習空間與思維空間，提升學生的參與積極性并增強其創造性解決問題的能力[16]，也幫助教師整合教學知識和情境問題，設計實用且有創意的教學活動，提升他們在教學實踐中的信心[7]。設計思維作為一座橋梁，將學與教的過程和資源的策略性設計與教學實踐連接起來。另外，李志河等[18]從教育技術學視角下的小概念出發，將教育技術學分為設計與開發、信息與媒體技術等模塊。其中，設計與開發模塊負責將設計方案轉化為物理形式，并進一步細化為設計思維、教學系統設計、媒體信息設計、學習分析四個子模塊。設計思維作為其中的重要組成部分，通過系統的方法和創意解決方案，幫助學生更好地解決復雜的教育技術問題。

在教育技術領域，將設計思維引入教育技術學科發展中的核心在于促進設計思維實踐應用與教育技術問題解決的有效融合。高校重視培養教育技術學專業學生設計、開發教與學的過程和資源的能力是必然的。當前，設計思維已經廣泛擴展到各教育階段，包括本科與研究生階段等，并被主要應用于課堂教學、課程設計和學校教育等方面。

1.3微課設計中的設計思維

教學系統設計類課程在教育技術學專業教育中占據重要地位，屬于專業核心課程。設計思維正以“以人為本、行為驅動、能力發展”的核心理念，改變以傳統內容為導向的設計思路[19]。教育技術學專業的學生經過教師教學資源設計課程的指導，能夠從學習者視角出發思考問題，并鼓勵將相關想法進行可視化實現，最終將設計思維方法融入微課設計。教育技術學專業的學生常因師范專業能力考核、競賽參與、項目參與等原因，對課程內容進行編排，將課程知識、信息技術應用與問題解決有機結合起來。參考LAVRSENJ等2進行的相關研究，設計者通常通過理解問題、知識構建、生成想法、表現想法、權衡選擇并作出決策、進行實驗、修改與迭代、反思過程八個步驟對微課進行創新設計。

1.4設計思維的影響因素

設計思維在教育技術學中的培養受到內部因素和外部因素的影響，這些因素的共同作用決定了教育技術學專業本科生設計思維能力的發展。同時，這些因素也可以用于評估教育技術學專業本科生的設計思維能力。

1.4.1 內部因素

1）專業知識經驗。專業知識經驗是設計思維發展的基礎，設計思維需要專業知識作為可行性決策思考的支撐。教學媒體是教育技術的顯著標志，在日常教學中應將媒體技術與課程有機結合，同時基于系統設計的方法，對學習資源和過程進行設計、開發、組織、評價。媒體技術涵蓋多媒體、大數據、人工智能技術、教育電視節目的編導與制作等專業知識，結合教育技術學作為一門綜合性的交叉學科，發展過程中汲取了教育學、心理學、計算機科學等多學科的知識。媒體技術涵蓋的專業知識與多學科知識共同激發教育技術專業學生在微課設計中產生創意。

2）設計信念。設計信念是設計思維發展的驅動力，包括對設計的積極態度、樂觀心態，勇于克服困難的意志和團隊合作精神。這些信念激勵學生在面對復雜的設計問題時仍可以保持創新精神與解決問題的動力，在方案不斷迭代的過程中進行改進、完善與創新。

3）設計工具。設計工具是設計思維發展的重要技術保障，為設計思維的實踐提供了必要的技術支持，幫助學生高效地進行設計、迭代和優化。設計工具不僅可以簡化復雜的設計任務，還通過提供可視化和協作平臺，提升設計過程的效率和創新性。如圖形設計、視頻制作軟件和在線協作平臺等，都是設計工具的重要組成部分。設計工具的熟練使用，使得學生能在更短的時間內實現更高質量的設計成果。

1.4.2 外部因素

學生的學習在很大程度上取決于教師的教學指導[20]。教師應為學生提供完成學習項目或教學資源設計的創新過程指引。在設計思維的實踐過程中，同伴的反饋和建議可以幫助學生更好地完善自己的設計方案。在團隊合作中，學生可以互相學習，分享不同的觀點和思路，從而拓寬設計視野和增強創新能力。學校也應為學生提供系列的、可互動的學習資源，以及能夠促進思維發散的舒適環境，啟發學生的思維，幫助他們完成項目。此外，隨著信息技術的快速發展，社會需求推動了教育技術學科的課程設置和教學方法的創新，也對教育技術學專業本科生的綜合能力提出新的要求。DRAGICEVICN等[21]的研究表明，設計思維在應對數字化轉型和可持續發展等復雜社會問題方面具有巨大潛力，能夠培養具有創造思維和實踐能力的人才。

2 研究方法

2.1 研究對象

本次研究以湖北省H大學教育技術學專業大三學生作為研究對象，通過騰訊問卷調查收集數據，并對回收的問卷進行數據處理。共回收問卷79份，其中有效問卷76份，有效回收率 96.2% 。調查對象中男生16名，女生60名。其中，微課設計經歷與微課設計工具題項為多選題。目前，課程作業是教育技術學專業本科生微課設計經歷的主要來源，PPT是微課設計中最受歡迎的設計使用工具。樣本體征分布描述見表1。

表1樣本特征分布描述

2.2 研究工具

調查問卷包括學生基礎信息、設計思維量表、設計思維影響因素量表三部分：1）學生基礎信息（4題）包括性別、年級、微課設計經歷、微課設計使用工具；2）設計思維量表包括理解問題（4題）、知識構建（4題）、生成想法（4題）、表現想法（3題）、權衡選擇并作出決策（4題）、進行實驗（4題）、修改與迭代（3題）、反思過程（4題）八個維度；3）設計思維影響因素（15題）分別從內部因素（專業知識經驗、設計信念、設計工具）、外部因素（教師的設計指導、同伴的交流與合作、學校資源與環境、社會需求與實踐機會）兩個方面探究對教育技術學專業本科生設計思維的影響。

設計思維問卷的設計主要借鑒參考LAVRSENJ等[2研究提出的測量設計思維能力量表，并在此基礎上根據研究需要，結合微課設計的具體特征與過程構建進行相應的改編和完善。兩個量表均采用李克特七點量表形式，設置七個選項，從非常同意（7分）到非常不同意（1分），不同選項對應不同的分值，分值高表示有更高的認可度，分值低說明認可度低。問卷的相關數據統計如表2所示。

表2兩個量表相關數據統計

注： ***Plt;0.001 。

表2顯示，兩個量表的克隆巴赫系數均在0.860以上，說明兩個量表均具有很高的內部一致性；并且兩個量表的KM0值均在0.830以上，巴特利特球形檢驗的顯著性水平達到0.000，說明該問卷各個維度的結構效度較好。

2.3 研究過程

本研究將收集到的問卷數據導入SPSS26軟件進行數據分析，由于有反義題項，故在處理數據前將反義題項的得分進行反向處理。首先，進行教育技術學專業本科生的設計思維現狀分析，以了解學生在理解問題、知識構建、生成想法、表現想法、權衡選擇并作出決策、進行實驗、修改與迭代、反思過程八個維度的情況；其次，探討設計思維各維度與內部、外部因素之間的相關性，并量化內部和外部因素對設計思維各維度得分的影響；再次，比較不同群體（如性別、微課設計經歷、微課設計使用工具）在設計思維各維度的得分差異；最后，繪制雷達圖。

3 分析與討論

3.1教育技術學專業本科生設計思維現狀分析

本研究使用SPSS26對問卷數據進行描述性統計分析，以調查教育技術學專業本科生設計思維現狀，結果如表3所示。

表3教育技術學專業本科生設計思維現狀

由表3可知，學生整體的設計思維平均值為5.34，表明學生在設計思維方面的表現處于中等水平。其中，學生在生成想法、表現想法、進行實驗方面得分的平均值均超過5.34。具體來說，學生在微課設計時表現想法表現最好（平均值為5.85），接下來是進行實驗（平均值為5.73）、生成想法（平均值為5.60），而在理解問題、知識構建、權衡選擇并作出決策、修改與迭代方面表現較差（平均值 lt;5.34） 。可見，學生在設計思維的具體應用方面表現較好，尤其是在生成想法、表現想法和進行實驗方面較為突出，但在理解問題和知識構建等基礎性環節的表現仍需進一步提升。

3.2設計思維各維度與內外部因素間的關系

為進一步明確內外部因素與設計思維維度間的關系，首先計算內部因素與外部因素的平均分，再使用皮爾遜相關分析方法探討設計思維各維度與內外部因素之間的線性關系，其中設計思維各維度與內外部因素間的相關系數和顯著性 P 值見表4。

表4設計思維各維度與內外部因素之間的關系

注：*表示 Plt;0.05 ，**表示 Plt;0.01 ，***表示 Plt;0.001. 0

結果顯示，大多數設計思維維度與設計思維的內外部因素之間存在顯著的正相關關系。其中，生成想法與內部因素的相關系數為0.736， Plt;0.01 ，即內部因素對生成想法具有顯著的強正相關關系；表現想法與外部因素的相關系數為0.711， Plt; 0.01，即外部因素與表現想法有顯著的強正相關關系。同時，修改與迭代維度與外部因素的相關系數為0.285， P=0.013 ，即兩者存在不顯著的正相關關系。另外，知識構建維度與外部因素的相關系數為0.182， Pgt;0.05 ，兩者間的相關性不顯著。

總體而言，內部因素在教育技術學專業學生設計微課時，對其生成想法和表現想法等方面的影響尤為顯著，而外部因素在表現想法和進行實驗等方面影響較強。教育技術學專業的學生通過儲備豐富的專業知識、堅定設計信念和熟練使用設計工具，可以顯著提升生成微課設計創意的能力。同時，教學資源和學習環境等外部條件的支持，也能顯著增強學生在表現想法和權衡選擇并作出決策方面的能力。

3.3 差異分析

3.3.1 性別

按照性別分別計算男生和女生各維度的平均得分，利用Python語言編寫代碼繪制男女生的雷達圖，見圖1。

圖1設計思維在性別上的差異分析

從圖1可以看出，男生在生成想法和進行實驗這兩個維度略高于女生，而女生在理解問題、知識構建、表現想法、權衡選擇并作出決策、修改與迭代和反思過程這些維度高于男生。

3.3.2 微課設計經歷

由于微課設計經歷部分為多選題，因此將多選題每個選項的值轉換為二進制變量（0或1）來表示選項是否被選擇，接著利用Python代碼計算設計思維八個維度的平均值，并將其可視化為雷達圖，見圖2。從圖2可以看出，不同微課設計經歷對學生在各個維度的表現影響存在顯著差異，特別是在理解問題、進行實驗、修改與迭代和反思過程維度，有過課程作業相關設計經歷的學生，其設計思維能力的得分更高；而在表現想法和權衡選擇并作出決策維度，有過競賽項目經歷的學生表現更佳；并且，基于興趣的設計經歷在知識構建和生成想法方面表現突出。因此，設計經歷的多樣化對于全面提升學生的各項能力具有重要意義。

3.3.3 微課設計工具與資源

基于微課設計工具與資源的題項亦為多選題，處理方式同上，利用Python編程后，可視化雷達圖見圖3。

從圖3可以看出，在理解問題、進行實驗、生成想法和修改與迭代維度，使用PPT作為設計工具的學生設計思維表現相對較好；在知識構建和表現想法維度，其他的設計工具則表現更佳；特別的，在學生知識構建維度，視頻編輯軟件表現最佳，圖像處理軟件表現則較差。在微課設計過程中，學生選用視頻編輯軟件能通過呈現動態的信息，更好地幫助對象理解并記憶知識，用視頻編輯軟件的學生通常需要完成項目或任務，如制作教學視頻或動畫演示。這種項目驅動的學習方式有助于學生在實踐中應用和深化所學知識，符合設計思維的實踐導向特性。而圖像處理軟件在反思過程維度不如視頻編輯軟件強大，學生在使用過程中可能缺乏及時的反饋和指導。設計思維過程中的反思與迭代是關鍵環節，缺乏及時反饋可能會限制學生設計思維能力的發展。

4研究結論與提升策略

4.1 研究結論

本研究基于微課設計，通過問卷量表對教育技術學專業本科生的設計思維現狀進行相關研究，結果表明，目前教育技術學專業本科生的設計思維表現處于中等水平。具體來說，學生在生成想法、表現想法和進行實驗方面的表現相對較好，教育技術學課程設計中具有較多頭腦風暴的環節，這些活動在鼓勵學生思考的同時還能夠激發他們的創造力。微課設計課程教學中也明顯強調了視覺化和具體化創意的實踐，幫助學生更直觀地表達微課設計的框架。同時，學生在實驗方面表現突出，也與教師在課程中設置實驗和測試環節較多有關。但是，學生在理解問題、知識構建、權衡選擇并作出決策、修改與迭代等方面的表現較差，可能是由于學生在入學后缺乏系統的分析和問題定義的訓練，在課程中可能更多專注于提出解決方案，而對問題本身的理解與定義有所忽視。同樣的，對跨學科知識的整合和應用能力不足、缺乏決策支持工具和方法的指導、對反復修改和優化過程的不重視，也是造成設計思維過程遇到困難的原因。

圖2設計思維在設計經歷上的差異分析

圖3設計思維在微課設計工具與資源上的差異分析

結合相關分析，設計思維的各維度與內外部因素之間存在交互關系，內部因素（如專業知識、反思能力）在生成想法和表現想法方面具有更大的推動作用，而外部因素（如教師指導、學校資源）在進行實驗和修改與迭代方面更為重要。要全面提升教育技術學專業本科生的設計思維能力，教師需要在教學中注重培養學生的內在能力，同時學校也要提供豐富的外部支持和資源。

4.2 提升策略

基于研究結論，為提升教育技術學專業本科生的設計思維能力，提出以下策略。

4.2.1增強專業知識與經驗的積累

微課設計應注重整合多學科知識，提供更多跨學科的學習機會。通過開展實踐項目和優秀微課案例分析，引導學生將理論知識應用于實際問題的解決，提高他們在理解問題和知識構建方面的能力。

4. 2. 2 重視反思能力的培養

在微課設計課程中加入反思性教學環節，引導學生在完成設計任務后進行反思，總結設計過程中的經驗和教訓。可以通過撰寫反思日志、開展組會討論等形式，促進學生對設計思維過程的進一步理解，并在不斷的迭代過程中進行改進。

4.2.3 強化教師指導和支持

教師在課中與課后都應積極給學生提供指導和設計作品的相關反饋，這樣可以幫助學生在設計思維上取得進步。可以通過定期的項目指導、個別輔導和反饋環節，確保學生在生成想法和進行實驗等方面得到充分支持。

4.2.4 促進同伴交流與合作

教師可以鼓勵學生在團隊項目中進行合作學習，通過同伴之間的交流互助，共同解決設計中的問題，增強學生在表現想法和進行實驗等方面的能力。

4.2.5 增加社會實踐機會

學校可以通過提供實習、實踐項目和設計競賽等為學生提供更多鍛煉設計思維和與實際問題接觸的機會，讓學生在真實情境中通過應用設計思維方法來解決實際問題，從而提高設計思維能力和創新意識。

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