设计思维导向的开源硬件教学模式构建与应用研究

卢雅 杨文正 许秋璇 周琴英

[摘   要] 作为一种开放、智能、灵活的数字化学习工具，开源硬件是培养中小学生设计思维能力的重要载体。为了探索设计思维培养与开源硬件教学实践双向耦合的新路径，文章首先解析了设计思维概念内涵，对典型设计思维培养模型及特征进行分析，并将其解构为更具显性化操作意义的五大核心能力：换位思考、抽象定义、创意构想、原型迭代和迁移应用;其次，汲取设计型学习理论核心要义，借鉴“基于设计的双循环探究模型”，构建了设计思维导向的开源硬件教学模式，从“调查/探究”“设计/再设计”“反思”三个循环过程对其具体应用进行阐释;最后，以“智慧校园生活”为项目主题开展开源硬件教学实践，为新版高中信息技术课程标准中“开源硬件项目设计”模块的教学实施提供范例。

[关键词] 设计思维; 开源硬件; 设计型学习; 信息技术课程; 数字化学习与创新

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 卢雅（1996—），女，山西长治人。硕士研究生，主要从事信息技术教育应用研究。E-mail：1165149255@qq.com。杨文正为通讯作者，E-mail：yang121@yeah.net。

一、引   言

近年来，为了培养学生的创造力，探索让学生在动手中“创造作品”的技术实践类课程愈来愈多，作为支持创新学习、促进复杂问题解决的开源硬件工具在基础教育领域日益受到重视。“开源硬件项目设计”作为《普通高中信息技术课程标准（2017年版，2020年修订）》（简称《新课标》）的选择性必修模块[1]，主要针对学生个性化发展而设计，被列为学生综合素质评价的主要内容，旨在培养学生的数字化学习与创新能力。开源硬件具备开放性、跨平台性和可扩展性等特性，基于开源硬件的项目设计与开发可让学生真切体验作品的创意、设计、制作、测试、运行的完整过程，形成以信息技术学科方法观察事物和求解问题的能力。

设计思维是一套关于创新解决复杂问题的方法论体系，其映射出的教育理念与核心素养一致，为学生核心素养的培养提供了新路向。它将创新作为一个学习过程：学习者在与真实世界交互中提出问题，在综合运用所学知识与技能解决问题的各环节中，完成设计思维不同心智模式（理解、观察、定义、构想、原型、测试）的转换，促进设计过程朝向最终“创新性”制品目标逐步推进[2]。这与开源硬件教学所强调的“培养学生创新意识和创意智造能力”的目标是吻合的。开源硬件并非只强调硬件设计技术的开源，而更多的是体现了一种创新理念的开放，是设计思维能力培养的良好载体。如何将开源硬件技术深度融入中小学信息技术课程教学过程，使其成为常态化的教学活动，达成新课标赋予的学科培养目标？积极探索设计思维与开源硬件教学实践双向耦合的路径，凝练适合设计思维能力培养的开源硬件教学模式显得尤为重要。本文基于设计思维概念内涵的解析，将其解构为更具有实践操作性的“换位思考、抽象定义、创意构想、原型迭代和迁移应用”五大核心能力;汲取设计型学习（Design-Based Learning，DBL）理论要义，构建设计思维导向的开源硬件教学模式;最后以“智慧校园生活”为主题，进行开源硬件项目教学活动，旨在探索开源硬件教学中设计思维培养的实践途径，为新课标中“开源硬件项目设计”教学实施提供范例。

二、模式构建依据

（一）设计思维内涵与解构

设计思维是将设计的方法与过程内化而形成的一种独特思维方式，其思想雏形可追溯至Simon出版的《人工科学》一书。“设计思维”概念因哈佛大学设计学院教授Peter Rowe出版的同名著作《设计思维》（Design Thinking）而得到广泛关注[3]，旨在为设计者提供实用的解决问题程序和系统依据。当前對设计思维的内涵主要有三种理解：（1）设计思维作为方法（论）。设计思维既是用来指导人们解决现实问题的一种结构化方法，也是一套关于创新式解决问题的方法论体系。（2）设计思维作为过程。设计思维是一个“需求发现与整合、定义问题、产生想法、原型构建、测试学习，再到重新定义问题”的循环过程。（3）设计思维作为工具箱。例如，世界著名设计公司IDEO与斯坦福大学合作开发了“教育者的设计思维（Design Thinking for Educators）”操作指南和工具包。我们认为，设计思维是指人们在面对复杂的现实问题时，能够综合运用已有知识和技能，通过发散思维和聚合思维的协同作用，不断迭代生成问题解决策略，进而形成创造性解决问题的思路和方案的过程。

在教育领域，IDEO提出的设计思维模型包含“发现、解释、设想、实验、改进”五个关键要素[4];隶属于德国波茨坦大学的哈索·普拉特纳研究所（Hasso Plattner Institute）把设计思维分为理解、观察、整合观点、构思、原型和测试六个步骤[5];斯坦福大学设计学院提出经典的EDIPT设计思维模型，包括“同理心（Empathize）、定义问题（Define）、构想（Ideate）、原型（Prototype）和测试（Test）”五个步骤[6]。相较于前两个模型，EDIPT模型的优点在于以更加灵活和非线性思路进行设计，清晰地呈现了设计思维的情境性、灵活性和迭代性[7]。情境性强调设计者需进行同理心设计，明晰用户需求，获得对试图解决问题的共情理解，保证最终设计成果符合用户的真实需求;灵活性体现在学生能够突破传统思维桎梏，尝试选用多种设计思维工具，从不同角度提出多种弹性解决方案;迭代性体现在设计循环过程中可以不断回溯问题，可以在任何时间根据个人需要重复整个过程或某些特定的阶段，强调学生的反思性评价与设计方案优化意识。

鉴于以上对设计思维概念内涵和典型设计思维模型的剖析，本研究基于EDIPT模型，在设计思维导向的开源硬件项目教学活动中，将其解构为更具有显性化操作意义的五大核心能力：（1）换位思考。学生与真实环境直接互动，通过同理心观察用户行为，获取用户体验，从细节中分析用户的显性需求，探寻用户的潜在需求，形成创新的起点。（2）抽象定义。对用户需求信息进行整理并建立关系，把需要解决的问题通过提问的形式进行描述，以获得有价值的创新活动目标，从而界定问题。（3）创意构想。结合定义问题阶段的核心判断，鼓励各小组通过头脑风暴提出多样化解决问题的思路，并选出最佳解决方案，激发创新性解决方案的提出。（4）原型迭代。为了将解决方案展示给更多的人以完善策略，需尽快建立关键功能原型，以故事、草图、模拟信息系统等方式呈现，并在测试过程中获得更加全面的反馈，持续优化设计制品。（5）迁移应用。学习者对已有知识和经验的重要组成成分进行调整，构建知识要素间新的联系，达到知能的重组性迁移。这五大核心能力是判断学生能否利用开源硬件等数字化工具将信息知识和技能综合应用来解决实际问题的依据，以此促进学生设计思维能力的发展。

（二）设计型学习理论要义与启示

设计型学习，又称基于设计的学习（Design-based Learning，DBL），最先由美国教育学者多林·尼尔森（Doreen Nelson）提出，并认为“设计型学习是一种将项目设计与知识学习紧密结合的学习方式”[8]。从探究的视角，珍妮特·克罗德娜（Janet L Kolodner）认为，“设计型学习是一种基于项目探究的方法，是学生在完成设计型挑战任务的情境下习得知识与技能的途径”[9]。从设计的视角，亚龙·多普尔特（Yaron Doppelt）认为，设计型学习是一种面向设计实践的学习形式，即学生根据教师提出的挑战，完成一系列设计任务的过程[10]。鉴于以上观点，我们认为设计型学习是一种融合探究活动和设计实践的学习方法，学习者围绕劣构问题，通过反复探究与迭代设计完成项目任务。设计型学习更加突出知识内容的跨学科性、实践过程的探究性、设计活动的迭代性，在培养学生的复杂问题解决能力、创新设计能力方面彰显其独特价值。

设计型学习在中小学教育实践中的典型应用主要有尼尔森提出的“逆向思维（Backward Thinking）”学习过程模型[11]和克罗德娜提出的“基于设计的双循环探究模型（Double Cycle Inquiry Model Based on Design）”[12]。其中，双循环探究模型由“调查与探究”和“设计/再设计”两个循环圈关联组成，“调查与探究”循环强调经过探究获得知识，即运用科学方法探索解决问题的途径与一般性原则;“设计/再设计”循环侧重应用知识设计与制作，在设计中发现问题，改进完善人工制品。本研究经过对双循环探究模型的构成要素、学习流程的分析，结合开源硬件教学活动实践经验，发现设计型学习理论与开源硬件教学实践具有良好的适切性。两者都提倡采用项目式学习方式，强调迭代设计的教学过程，都以培养学生动手实践、问题解决、创新能力为共同取向。设计型学习能为开源硬件教学提供理论指导，而基于开源硬件的项目教学正是设计型学习实践的良好场域。基于此，在开源硬件教学过程中，教师通过创设非良构的问题情境，为学生提出挑战性任务;学生思考所面临的真实挑战，结合自己的经验或身边现象进行类比，建立联系，明确问题;学生尝试利用已有知识对问题进行分析解释，并以小组为单位展开调查探究活动;通过反复地探索与实践，设计方案并进行初步实施;小组将设计方案与教师或其他同伴分享、交流，通过思维碰撞产生新想法，根据反馈建议修改完善方案;依托开源硬件设备，完成作品原型，并进行测试优化;最后进行作品展示，对作品的科学性和实用性等方面进行客观评价，根据改进建议与自我反思，形成作品改进方案;如此迭代循环、改进完善，发布最终作品。

三、设计思维导向的开源硬件教学模式构建

“开源”意指开放源代码，承袭“开放、自由、互助、分享”的精神，最初主要指软件源代码能够被公众完整获取，自由利用设计并且再次发行源代码。随着各种开源软件的成熟和人们对开源文化的认可，逐渐拓展到硬件领域，出现了开源硬件。开源硬件是指与开源软件相同方式设计的电子物理制品，它允许用户进行修改、分发和使用[13]。开源硬件具有开放共享、二次开发、可扩展性、跨平台性、成本低廉等优势。在具体教学过程中，学生充分利用丰富的开源硬件搭建面向实际生活的应用场景，在教师鼓励下积极探究、大胆实践，激发创新思维。开源硬件教学成为实现新课标中培养学生“勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”的有效途径。

開源硬件教学应秉承信息技术学科思维的本质，即强调学生利用信息技术解决问题的同时，更需要关注其内在思维发展，培养其形成利用信息技术认识世界的独特思维（主要包括计算思维、设计思维和批判性思维等）[14]。然而，当前高中开源硬件教学整体开展情况不尽人意，一项关于教师对高中信息技术新课标认知的调查显示：针对“开源硬件项目设计”模块，教师的兴趣态度、能力基础、学校硬件设施条件、师资条件和学校开设意向都较低;大多数信息技术教师不愿或难于应对新课标中提出“利用开源硬件开展项目学习，让学生体验研究和创造的乐趣，培养利用信息技术解决问题和创新设计的意识和能力”的要求[15]。从设计思维培养角度来看，高中开源硬件教学实践中存在的主要问题有：多数情境创设仅关注于激发学生兴趣，而在是否有利于学生主动发现问题方面考虑不足;需求分析阶段的探究性不充分，学生未能深刻体验利用同理心来挖掘用户的隐性需求的过程;教师提出的挑战任务有时不利于学生发散思维，较难将各科知识融合应用;设计制品往往只停留于一次完成，未能突出多重迭代在作品改进完善或再设计中的作用;未能将设计思想贯穿于整个学习过程中，较难实现设计随着学习的开展而不断深化。

开源硬件教学实践要凸显信息技术学科素养和创客教育关注的“问题探究、动手设计和作品创造”的过程体验，这与设计型学习存在内在的一致性，二者均强调学习过程的真实情境性、探究性、设计性、迭代性和成果化。开源硬件项目教学是一种能较好地培养学生设计思维的实践模式，设计型学习能为开源硬件教学实践提供指导。综合以上对设计思维内涵、设计型学习理论要义和开源硬件教学问题的分析，本文以“提升学生设计思维能力为目标、以项目为主体、以任务为驱动、以体验为促进，在合作交流分享中迭代完成作品”为思路，借鉴“基于设计的双循环探究模型”并进行适当改进，构建设计思维导向的开源硬件教学模式，如图1所示。

教师活动方面，教师在教学过程中主要充当指导者、组织者、支持者和评价者的角色。第一，教学伊始，教师通过实地考察、场景模拟、互动采访等方式创设问题情境，引导学生发现问题，激发思考;第二，教师呈现所要完成的挑战，对挑战内容进行详细叙述，确定学生迫切想去解决的具体问题，并鼓励学生在求解过程中增强对非良构问题的理解;第三，教师和学生共同建立学习评价标准，指出学习活动过程中哪些需要做、哪些不需要做，以此来引导设计过程的开展;第四，教师依据评价标准，为学生提供学习支架，给予学生及时支持，如提供学习过程记录表、常见问题汇总表和作品测试改进表等;第五，当设计完成后，教师组织学生进行作品发布，通过学生互评、教师评价和专家评价方式对设计制品作出评价，并鼓励学生对自己的作品进行反思和迭代完善。

学生活动方面，学生在教学过程中主要充当探究者、设计者、实践者和反思者的角色。学习活动主要包括调查/探究、设计/再设计、反思三个迭代循环过程。首先，学生在理解挑战（包括理解所要解决的问题、作品功能、适用场景、限制条件等）、明确任务之后，需要进行调查与探究。经过设计调查，并以小组为单位实施探究，将探究结果在全班范围内进行交流分享，听取教师或他人的评价建议，修正完善探究方案，根据探究结果满足需要程度决定是否再次实施探究调查活动。其次，在调查/探究环节结果基础上，学生利用所获得的知能，初步生成设计方案，并将方案向他人展示分享，相互讨论交流，对方案进行评价分析。在相对完善方案后开展原型制作的实践，之后对原型作品进行测试检验，依据测试结果、反馈对原型作品进行优化完善，并判断是否需要再设计。最后，在经过“调查/探究”“设计/再设计”两个环节的反复循环后，作品达到标准，进行展示。教师或他人从作品的科学性、价值性、实用性等方面进行客观评判，形成结论和改进建议。学生对整个设计过程进行反思，结合改进建议，再次行动，如此，作品在迭代和改进反复循环中不断完善，最终发布作品。

三个循环彼此逻辑关联，相互渗透，共同促进学生完成设计学习活动。“调查/探究”指向探寻科学原理和规律，发现问题并探索解决问题的途径。学生将“共情”作为探求用户需求的工具，换位思考，站在用户立场，发掘用户潜在需求;通过设置问题边界，抽象定义，从而架构一个设计问题。“设计/再设计”指向原创性的设计和创造新的物品，在思维发散中形成创意与构想，在思维聚合中形成最优方案，在原型迭代、不断试误中学会分析推理。反思循环突出评价的导向、诊断、调节、激励等功能，让学生在设计作品的不断完善中形成多元化思考和元认知策略。在整个学习过程中，每一次循环都是多学科知能的综合应用，都在问题解决过程中逐步促进和深化学生对知识的理解，学生的探究能力、复杂问题解决能力、团队协作能力和跨学科思维能力都得以发展。

四、设计思维导向的开源硬件教学应用案例

在开源硬件教学中融入设计思维的过程和方法，有助于让学生在设计过程中体验探究学习、作品迭代、深度反思等过程，经历“发散、聚合、细化、评估”等思维活动，在不断反思中确立学习的意义，拓展学生思维的宽度和深度。案例以“智慧校园生活”为主题，依托云南省昆明市X中学高一年级“开源硬件”兴趣拓展课的形式开展，共8个课时，为期4周（每周2课时和课外活动时间），有16名学生参与。教学对象掌握信息技术应用的基本技能，能够理解和编写简单的程序，他们的逻辑思维发展趋向成熟，具有相应的问题探究能力。本次教学活动的目标主要有：知道常用开源硬件的功能与特征;熟悉利用开源硬件完成项目的基本流程;根据设计方案，选择恰当的开源硬件，确定各组件的选调关系;学会审查与优化作品方案;利用开源硬件工具、编程语言和相关材料完成原型（作品）制作;践行开源与分享的精神，培养实践动手解决现实生活问题的兴趣，增强问题意识和设计思维能力。学科核心素养方面，本次项目活动侧重于“设计思维、数字化学习与创新”能力的培养，即“通过评估并选用常见的数字化工具，有效地管理学习过程和学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力”[1]。

（一）创设情境，提出挑战

“智慧校园生活”主题旨在让学生运用设计思维方法来识别和解决日常校园生活中的问题，即如何利用智能化技术使校园生活更加智能化、便利化，提升校园生活品质。本环节的主要目标是让学生在教师创设的劣构、复杂问题情境中，深入探索设计过程的共情阶段，运用同理心进行观察、访谈，绘制同理心地图，从而理解挑战，明确任务。

首先，教师抛出问题：“物联网、人工智能等技术的发展能给我们的校园生活带来怎样的改变呢？”学生对此展开讨论，通过网络搜集相关信息，形成应对挑战的基本背景知识。然后，教师播放关于“未来校园”的视频短片，让学生充分展开想象，并结合自己校园生活的真实体验进行思考：“校园生活中哪些方面可以更加智能化？”紧接着，教师提示，本次活动主要使用开源硬件工具来尝试解决大家发现的问题，并要求完成实物作品的原型。随后，在教师的组织引导下产生了四个小组（命名为A、B、C、D小组），各组的设计主题分别是“智能安保系统”“智能篮球裁判”“智能垃圾桶”“智能安全楼梯”。最后，为了更加明确各组任务，强化理解挑战，教师鼓励小组成员从更多视角来思考问题，各小组完成同理心地图的绘制。C小组的同理心地图如图2所示，从中分析出最大的痛点是“环境污染和资源浪费”，需求是“垃圾分类与及时清理”。

（二）定义问题，调查探究

首先，教师向学生讲解访谈资料分析的具体方法，如何采用规范的语句描述用户需求等。各小组对同理心地图的信息进行整合，进一步探查用户的真正需求，对用户需求有清晰地描述，并以表格的形式列出哪些是“需要知道的”和“需要做的”，表1呈现C组定义问题的过程。在教师指导下，每个小组经过协商选择出2～3个有意义且可行的关键问题，以此确定需要解决的设计问题，并在全班内分享观点。然后，各小组进入调查探究环节，探究内容主要有：问题产生的根源，解决问题所需的科学原理知识，各类开源硬件的功能、特征及不足，熟悉开源硬件完成项目的基本流程等。最后，师生共同建立作品评价的基本标准。评价标准主要参考新课标中“数字化学习与创新”核心素养水平划分内容，从创新认知、创新学习、创新技能、创新思维方面进行定性评价。

（三）創意构想，设计方案

本环节是设计思维过程的关键，直接影响人工制作的创造性，主要包括方案构想和方案优化两个阶段。方案构想聚焦于思维的发散，主要通过头脑风暴来让学生发表多元化的观点和多样化解决问题的构想，充分利用思维导图工具使小组成员的思维可视化更加清晰。方案优化则聚焦于思维的收敛，通过分析来筛选或整合小组成员的创意构想，形成汇集小组集体智慧的设计方案，并进行细化和优化。

首先，教师鼓励学生创新性地解决问题，根据所具备的知识和技能，初步设计方案。接着，教师向学生介绍头脑风暴规则和思维导图工具的使用技巧，各小组针对各自任务进行头脑风暴式的创想，并将创意过程可视化呈现出来。然后，为了避免学生受最先提出设想的限制，最大限度地开阔学生的思路，教师启发学生使用SCAMPER方法进行创意构想。即从替代（Substitute）、合并（Combine）、改造（Adapt）、调整（Modify）、他用（Put to other uses）、去除（Eliminate）、重排（Rearrange）七个方向去构思创意，对作品的功能进行审查和优化。最后，教师组织各小组分享方案，各小组在分享过程中收集反馈意见，讨论是否有更简洁、高效的方法来调整和改进方案。例如，C组在设计智能垃圾桶时，意识到还可以提升作品的实用性，增设了火灾报警与夜间照明等功能，增加了火焰传感器和双色LED灯元件，并运用Fritzing软件绘制出智能垃圾桶的电路原理图。

（四）制作原型，迭代改进

本环节是学生将构想、方案变成现实的过程，学生充分利用开源硬件套件和身边容易可得的材料快速地将方案以实物呈现出来。通过对比作品评价标准，不断测试制品，明确方案的优势与不足，学生在试错、反思中记录下问题，从而改进和完善作品。

首先，教师给各小组提供Arduino套件、纸板、彩色卡纸、胶水、马克笔、剪刀等材料，鼓励学生积极动手实践，在试错中改进原型。接着，学生利用开源硬件元件、材料动手创造小组作品，编写程序，完成初步原型制品。最后，各小组通过场景模拟、可用性测试等形式对原型作品进行测试，依据评价标准进行组内测试并评估作品，分析初步程序存在的问题，列出问题清单，并进行调整。例如：C组智能垃圾桶的程序中由于超声波传感器位置和舵机转动角度设置不恰当，出现垃圾桶盖不能正常感应和开关，经过调整超声波传感器位置与舵机零位，实现超声波灵活测距和舵机正常转动功能。C组经过迭代优化后，实现程序和作品最优化，其最终原型作品如图3所示。其中，图形化编程代码（部分）主要完成显示超声波测距并控制舵机打开桶盖的功能。智能垃圾桶的人体靠近检测、填满测试、及时提醒的功能，通过代码窗口编程完成。

（五）评估反思，迁移应用

通过系列设计思维活动的成功应用，各小组完成作品的创作。在项目开展的最后环节，教师组织学生进行成果展示，既包括元件连接、程序设计、功能应用等方面的介绍，也分享需求分析、抽象定义、创意构想、方案优化、作品改进等过程的经验和体会。教师提供作品综合评价表、拓展应用反馈表，各小组制作视频短片或演示文稿呈现小组解决问题的过程，学生在相互观看作品的同时，开展互评和反思。

“智慧校园生活”主题案例的挑战源自接近学生的现实世界，培养学生的共情观察技能，强调大胆创意、动手实践，注重团队的有效协作，使学生体验到一种真实的设计感，感受“做中学”的真正乐趣，实现从“被动接受”向“主动探究、设计”的转变。在课后访谈中，有学生乐观、坚定地表示：“方法总比问题多，而且会存在比现有选择更好的办法”。有学生认为，“整个过程让自己体会到科学探究的严谨性和创造过程中应具备‘精益、专注、创新的精神”。多数学生对设计思维提倡的“同理心、发散思维、聚合思维、反复迭代、协同合作”理念有更深刻的认知。学生不仅掌握了开源硬件项目设计的知识与技能，而且认可设计思维方法有助于作品的优化与完善，对自己的问题解决能力、数字化学习与创新能力均有所提升，并乐意将设计思维迁移应用于其他项目的学习过程中。

五、结   语

为激发学生的创新意识、创造能力，促进学生个性化发展，新课标设立了“开源硬件项目设计”选择性必修模块，让学生经历“发现问题→提出构想→设计系统解决方案→利用开源硬件实现解决方案”的完整过程，提升学生的设计思维、数字化学习与创新能力。相较于以左脑为主的思维方式，设计思维更突出直觉性、发散性、联想性等右脑思维，其过程不再受线性思考或固有模式的束缚，而是通过非线性、循环式的思考方式，创设新的模式来实现新的可能性[16]。探索设计思维方法运用于信息技术课程教学中的路径与要点，能为“开源硬件项目设计”模块的教学落地提供借鉴。

设计型学习能为学生提供一套实用可行的思维训练方法，可有效避免学生过度模仿操作等问题，让学生真正意义上体验探究學习、设计与再设计、迭代反思等过程，有利于拓展学生的想象空间，培养学生的创造力和自信心。本文充分汲取“基于设计的双循环探究模型”和“EDIPT设计模型”的情境性、连续性、迭代性和灵活性优势，构建了“设计思维导向的开源硬件教学模式”，旨在提升学生“换位思考、抽象定义、创意构想、原型迭代和迁移应用”五大核心能力。教学案例采取“边摸索、边实践”的方式展开，限于课时，只完整地进行了一次循环过程，部分小组制品还可以再次迭代改进，只能在后续课外活动中由学生自行完善。设计思维的内涵是丰富的，具有生成性和创造性的自然禀赋属性，其教育价值在于设计与发现，强调在支持学习者构建知识体系的同时，引导其发现知识与现实问题之间的联系，由此形成运用新知识解决复杂问题的能力。学生的设计思维能力也就在问题解决的过程中得到强化与发展。诚然，设计思维对于中小学生思维品质的提升大有裨益，但开源硬件作为一种技术工具，只有经过有效教学设计，才能与教学深度融合，发挥其赋能作用。我们不应指望开源硬件能承载设计思维能力培养的全部内容，而是期待更多学科教师对设计思维、设计型学习有更深入的理解、认同并掌握系统应用方法，从而自觉地将其融入具体学科教学实践中。

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