STEM與設計思維

第一章 背景/1
STEM、STEAM和STEDM/3
1.國際形勢驅動/3
2.我國STEM教育迎頭趕上/6
3.設計思維引領STEDM教育/8
設計與藝術/9
1.藝術的概念/9
2.STEAM中的藝術/10
3.藝術教育/10
4.設計的概念/12
5.設計教育/14
設計與設計思維/16
1.什麼是設計思維/16
2.設計思維的發展/16
3.設計思維的關鍵點/18
4.FabLab數位製造/20
其他相關概念闡述/22
1.創客和創客教育/22
2.項目和項目式學習/24

第二章 設計思維過程/27
步驟一發現/29
1.定義“設計挑戰”/29
2.“期望”與“失望”/30
3.團隊協作/31
4.初學者思維/32
5.研究“設計挑戰”/34
6.以人為本的設計/36
7.同理心/37
8.設計採訪/38
步驟二闡釋/39
1.記事板/39
2.找到意義/40
3.資訊分類/41
4.故事敘事/42
步驟三構思/45
1.“發散”的對比/45
2.“我們怎樣才能（HMW）……”問題/48
3.頭腦風暴/50
4.回顧/51
步驟四實驗/52
1.直覺檢查/53
2.起草一個概念/54
3.構思原型/55
4.做中學/57
5.快速原型設計/58
6.獲得回饋/60
步驟五發展/61
1.文檔化/62
2.宣講/63
3.螺旋式發展/65

第三章 設計思維案例/67
步驟一案例設計挑戰/69
1.如何發現優質的設計挑戰/69
2.設計挑戰的開放性/72
3.通過故事來發起設計挑戰/74
4.發現生活中的設計挑戰/83
5.團隊協作：破冰遊戲/87
6.團隊協作：角色扮演/88
步驟二案例資訊研究和故事敘事/90
1.資訊收集和研究框架/90
2.互動遊戲式故事敘事/94
3.將研究轉化為角色設計的故事敘事/95
步驟三案例頭腦風暴/98
1.提出問題:頭腦風暴的起點/98
2.從問題到驅動性問題/99
3.頭腦風暴的規則/100
4.頭腦風暴的流程/102
5.回顧想法:頭腦風暴的結束/103
6.頭腦風暴的課堂要素/103
7.頭腦風暴的反思/105
步驟四案例從想法到模型/106
1.快速原型製作/106
2.從快速原型製作到原型製作/106
3.從物理知識出發的原型製作/107
4.從繪畫出發的原型製作/115
5.從構圖出發的原型製作/118
步驟五案例展示展覽/120
1.案例研究：折頁式手風琴書作為展示交流工具/120
2.點評/123

第四章 數位技術賦能設計思維/125
數位時代/127
1.如何智造萬物/129
2.案例一：走讀魔都/132
3.案例二：物流機器人/134
4.案例三：卡丁車製造計畫/136
STEM與設計思維開源共用/140
1.個人網頁/140
2.過程記錄/141
3.項目共用和反覆運算/143
數位製造/144
1.2D設計和鐳射切割/144
2.3D設計和列印/148
電子電路/153
1.開源硬體Arduino/154
2.小上海（Shanghaino）/155
3.案例：動畫/156
邏輯程式設計/158
1.邏輯遊戲/158
2.Mixly程式設計/160

第五章 設計思維和STEDM系統設計/161
STEDM系統設計/163
設計思維建構橫向人才培養系統/164
1.智造學術X/166
2.“疫情期間的生活”項目式學習案例/171
自上而下的STEDM系統設計/176
1.國際視角/176
2.中學和大學的夥伴合作關係/177
3.10個可持續發展主題的專案式學習課程設計/179
4.“綠道”空間設計概念/185
5.“豆莢屋”項目式學習案例/186
自下而上的STEDM系統設計/189
1.雲屋+森舍/189
2.太空魔方/191
3.FABOX/193
模組化STEDM系統設計/195
1.N+/196
2.環盒/197
3.“數制”魔方/198

後記/201
參與者介紹/204
推存閱讀/208
參考文獻/209

丁峻峰

畢業于美國哈佛大學設計學院，美國註冊建築師。現任同濟大學設計創意學院副教授，碩士生導師；同濟大學Fab Lab創客中心主任；FABO ▏“數制”工坊創始人。2016年獲得上海市科技創新科普獎，2022年獲得上海市級教學成果一等獎。