Building Creative Competence in Globally Distributed Courses through Design Thinking

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Abstract

Helping students think creatively is consistently cited as one of the key goals of education. Yet, across universities around the world, alarms have been sounding off suggesting that students are not prepared for a world where they are expected to solve messy, unstructured problems that don't have easy answers. This paper introduces design thinking, a human-centered innovation methodology that has been implemented in a design innovation program at Stanford University as well as at one of the most successful design consultancies. After a brief overview of design thinking, the author illustrates the key elements of this innovation pedagogy through its implementation at a university in Colombia. Realizing the potential of this methodology for building creative competence and confidence among students from all disciplines, and recognizing the power of the next generation of information and collaboration technologies and social media, the author proposes new research and development projects that will bring more creativity to traditional distance and blended learning programs through an infusion of design thinking.

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1. The Need to Bring Creativity and Innovative Thinking Back into Education

Educators across the educational system agree that helping students think creatively and understand what is necessary to make innovative ideas feasible is becoming increasingly important. Yet, research shows that children enter the education system with a natural ability to be creative and innovative, but lose that ability as they move through the system.

George Land and Beth Jarman illustrate this with a longitudinal study conducted between 1968 and 1985 (Land and Jarman 1993). Land and his colleague gave 1,600 five-year old children a test on their ability to think divergently - generating ideas by exploring many possible solutions, a key to creativity and innovation - and tested the same children when they were 10 years old, and again when they were 15 years old. The researchers also tested 280,000 adults. The test they used was based on a NASA test to measure divergent thinking in engineers and scientists.

When the children were first tested at age five, 98% scored at ‘genius level’, meaning in the highly creative range. Ten years later only 12% of the same children scored at ‘genius level’. Of the adults who had taken the same test, only 2% scored at the same level.

Although based on a study that was published almost 20 years ago, its alarming findings and its call for designing new learning environments and opportunities that give our students the knowledge, skills and tools to bring out new and innovative ideas and solutions to complex challenges couldn’t be more relevant today.

Sir Ken Robinson, a British researcher, educator and creativity expert, made a strong case for «creating an education system that nurtures (rather than undermines) creativity» at the 2006 annual TED Conference in California (Robinson 2006). In his talk, Robinson laments that «we are educating people out of their creative capacities», and argues «that creativity now is as important in education as literacy, and we should treat it with the same status».

Stanford University’s president, John Hennessy, has been collaborating closely with IDEO, a design consultancy based in nearby Palo Alto, and an ever growing core of Stanford faculty and researchers to make «creative confidence a requirement at Stanford, just like a foreign language» (Tischler, 2009).

2. Innovation and Creativity through Design Thinking - The IDEO Success Story

IDEO is not your run-of-the-mill design consultancy. It’s one of the top ranking innovative companies in the world. The company has close ties to Stanford University, and some might even say that IDEO is one of the many spin-offs of Stanford University, and yet another great example for the unique role the university has played within the innovation ecosystem known as Silicon Valley.

At the core of the success of IDEO is an innovation method called ‘Design Thinking’. Summarized briefly, design thinking is a lens through which to view challenges and solve problems. Tim Brown, IDEO’s CEO, defines design thinking as «an approach that uses the designer’s sensibility and methods for problem solving to meet people’s needs in a technologically feasible and commercially viable way. In other words, design thinking is human-centered innovation» (Brown, 2010).

Design thinking focuses on the design process, rather than the final product, and integrates expertise from design, social sciences, business and engineering. It brings together strong multidisciplinary teams to:

- Acquire basic knowledge about the users and the general situation/problem (Understand);

- Gain empathy with the users by closely watching them (Observe);

- Create a typical user persona for whom a solution/product is being designed (Define Point of View);

- Generate as many ideas as possible (Ideate);

- Build real prototypes of some of the most promising ideas (Prototype); and

- Learn from users’ reactions to the various prototypes (Test).

Throughout this iterative process, teams may take new insights gained from continuous observations and prototyping, and sometimes may reframe the problem entirely new.

Over the years, IDEO’s multidisciplinary teams of cognitive psychologists, anthropologists, engineers, MBAs, medical doctors, sociologists, and other experts have teamed up with their clients to design some of the most innovative products, such as the first computer mouse (Apple Inc.), the Palm V Personal Digital Assistant/PDA (Palm Inc.), or the LifePort Kidney Transporter (Organ Recovery Systems Inc.).

Moving beyond products and having applied the methodology to services and organizational processes, such as revamping nursing shifts at Kaiser Permanente hospitals, IDEO designers are now bringing design-thinking to bear on some of the world’s largest and most complex challenges such as poverty, public health, clean water, economic empowerment, education reform, access to financial services, and the need for basic services. For example, the Acumen Fund and IDEO, with backing from the Bill and Melinda Gates Foundation, joined forces to tackle the issues of water transport and storage in India which has already resulted in new distribution models, automated water vending machines, and better vessels for existing businesses.

3. Design Thinking as an Innovation and Creativity Pedagogy

ME310 is Stanford University’s flagship design course, offered through the School of Engineering’s product design group. It is a yearlong graduate-level course in which between 35-40 Stanford students participate in corporate-sponsored real-world design projects. Teams of three to four students tackle the corporate problem or opportunity and move through the entire engineering design process with plenty of support and guidance from industry liaisons, faculty, and team coaches. Example corporate partners include SAP, Autodesk, Panasonic, Telefonica, General Motors, and Volkswagen.

ME310 has its origin in the school’s efforts, reaching back to the 1960s and 1970s, to offer its students a hands-on design experience that integrates analytical skills with creative skills (Carleton and Leifer 2009). It has also been informed by the growing body of research in project- and problem-based learning and small-group student collaboration. General findings for these methodologies indicate that they can promote a range of important educational outcomes, including: more favorable attitudes toward learning and increased motivation (Springer, Donovan & al. 1999), higher levels of achievement (Slavin 1996), higher order thinking (Cohen 1994), improved communication and conflict management (Johnson & Johnson 1993), and strategic problem-solving skills (Barron 2000).

Larry Leifer, Professor of Mechanical Engineering Design and founding Director of the Center for Design Research (CDR) at Stanford University, who has lead the ME310 course since the late 1980s, describes it as a «radical course» and a «cross between a senior capstone course, prototyping laboratory, and microcosm of Silicon Valley. The course combines the best of interdisciplinary teaching and problem-based learning for engineering design. ME310 also offers a successful formula of global networked innovation and provides a documented test bed of engineering education» (Carleton & Leifer, 2009).

While ME310 provides corporate partners with a unique opportunity to explore new ‘innovations’ in a safe environment outside their own corporate structures, the main goal of ME310 is to apply the design thinking process and ME310’s unique course framework as a design innovation pedagogy to prepare the next generation of ‘innovators’. The hope is that these innovators will be globally aware, system thinkers, able to function across cultures and multidisciplinary teams, and increasingly design for sustainability (Figure 2).

4. ME310 Goes Global: Collaboration with Colombia

In recent years, project teams at Stanford were increasingly paired with a global academic partner, reflecting the need to prepare students for a world of globally distributed teams, and by 2005, ME310 has become a completely globally distributed and blended course. All projects are now supported by global teams consisting of a total of six to eight globally distributed students, three to four students at Stanford, and three to four students at the global partner university (figure 3). During the 2007-2008 and 2008-09 academic years, global academic partner universities included: Hasso Plattner Institute, University of Potsdam, Germany; Helsinki University, of Technology, Finland; University of St. Gallen, Switzerland; Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Mexico; Pontificia Universidad Javeriana (PUJ), Cali, Colombia; Technische Universität München, Germany.

A series of structured and sequenced milestones, prototype reviews and presentations to the corporate partners help guide students through the learning and design process, from project kickoff, when all the participating global teams meet at Stanford University, to defining design requirements to constructing functional prototypes to user testing and technical evaluation and extensive documentation. The course concludes with a final ‘Design Fair’ where all the project teams come together at Stanford and present their final solutions to their corporate partners.

One key element in the ME310 course sequence is a two-week warm-up design exercise at the beginning of the course. This activity leverages the idea that students improve their understanding between theory and practice through multiple experiential iterations (Leifer, 1998). During this fun activity, student teams design and build a fully functional paper bike and then race it against each other during the kickoff event at Stanford. The exercise allows them to work in teams and experience all the elements of the design thinking process, which they then apply increasingly during the main corporate project phase.

Besides the structured sequence of key activities and events throughout the course, ME310 and its innovation pedagogy emphasize the following general key features:

- Diversity and multiple channels for interactions: A key principle of Stanford’s ME310 Design Innovation course is that diversity can have a significant influence on innovation outcomes (Carrillo, 2003). ME310 teams are characterized by a high level of interaction and open exchange of diverse ideas from a multitude of viewpoints, as well as guidance and suggestions from experts from outside the academic community.

- Student teams: Students in ME310 are Master-level students and bring a wide range of disciplinary expertise to their respective teams, including engineering, industrial design, economics, and business. Each global partner university has a minimum of two student teams that work in the same open space. This exposes students to even more perspectives, while at the same time creating a sense of competition.

- Teaching teams: The teaching teams are as diverse as the student teams, and consist of professors, instructors, and teaching assistants from Stanford as well as all participating global partner universities.

- Industry liaisons and coaches: Since ME310 is a project-based course, interactions between students and industry partners are an integral part of the teaching and learning process. Liaisons are members of the industry partners and interact with the students through regularly scheduled meetings or conference calls. Coaches are usually course alumni with relevant professional experience in the area of the project. Coaches act as process experts, advise the students based on their technical expertise, and help with general project and team management.

- Rich virtual and physical innovation and learning environments: Since work and learning environments affect creativity and innovation, each university provides its teams with a dedicated physical space which they own and which they can design in a way that meets the teams’ working style. These spaces are equipped with flexible furniture and tools and technologies that support face-to-face as well as virtual collaboration, visualization, and rapid prototyping.

In 2007, facilitated by Stanford’s International Outreach Program (IOP), ME310 expanded for the first time to a university in South America, the Pontificia Universidad Javeriana (PUJ) in Cali, Colombia. Founded in Bogota in 1623, PUJ is the oldest university in Colombia. PUJ’s sectional division in Cali was opened in 1970, and currently has about 5,200 undergraduate and graduate students spread across five schools (Engineering, Business Administration, Health Sciences, and Humanities and Social Sciences). The fact that PUJ Cali is a small and private university has proven to be an advantage for starting a fairly nontraditional program, as these types of universities tend to be more flexible. Furthermore, the lead instructor at PUJ responsible for the ME310 collaboration was a member of PUJ’s product design department and knew about IDEO and was already familiar with the design thinking methodology.

The selection process for PUJ students to participate in the ME310 program was very competitive and rigorous. Only six students were selected per year out of a total pool of 50 applicants to join two global teams, each team consisting of three PUJ students and three Stanford students. The PUJ candidates represented all four engineering disciplines: computer science, civil engineering, industrial engineering, and electronic engineering. All applicants had to submit an essay and participate in a group interview with the Dean of the School of Engineering and the ME310 lead instructor. All students had to be fifth-year engineering students, with a high grade point average, speak English well, and demonstrate a strong interest in product design.

During the first two years of the PUJ-Stanford collaboration, four global PUJ-Stanford student teams worked on the following real-world design challenges:

- 2007-08 - «EveryoneIn». A digital camera system that can be controlled through a cell phone. Corporate Partner: Kodak. «IdeaSpace». A dynamically shared digital whiteboard that creates the experience of standing at the same physical whiteboard with a remote teammate. Corporate Partner: Autodesk

- 2008-09 - «TeleCardea». A healthcare service that combines remote blood pressure monitoring with mobile telephony in order to transmit, store and analyze data that will be used to evaluate and monitor the condition of a patient from their own home. Corporate Partner: Telefonica. «EmBracelet». A wirelessly connected accessory that allows friends to easily share simple gestures like a hug and the gentle squeeze of the hand. Corporate Partner: Panasonic

In 2009, the author spent Spring Quarter on the Pontificia Universidad Javeriana campus in Cali. The focus of the visit was to gage the impact ME310 was having on students, but also to get an initial glimpse into how an innovative design program such as ME310 could be implemented at a South American university.

Eleven PUJ students from both years participated in an informal program review, using individual 60-minute semi-structured interviews. The interviews focused on how the ME310 experience affected their own learning and their innovation success. The students were also asked about specific elements of the ME310 program, and how these elements influenced their overall experience (course structure, team setup and team meetings, infrastructure, teaching teams, industry liaisons and coaches, etc.).

The overall response from all the students about their experience with ME310 was very positive. One student summed this up by saying that «for me it is the most spectacular and awesome experience. I am not here in this to just learn about academic things, also I am learning a lot of things about relationships, about experience with life, about process, about the university, about countries, this is something that involves your life».

The general feeling of a successful implementation of ME310 in Colombia was also supported by the fact that the teaching team placed the Stanford-PUJ projects for both years in the top field among all the teams. And one of the teams won third place in the Stanford software fair.

One of the key recurring themes throughout all the interviews was the notion that students had to take responsibility for their own learning. One student clearly expressed this by stating that «here in Colombia Engineering Schools are so rigid and structured... [ME 310] is based in great freedom and on a couple of guidelines, but you are the person in charge to get the result». Another student explained that «I like to learn in different ways... in ME 310 you have problems, you have to understand these problems, you have to find answers to these problems, everything is based on you, why is this working with this, or what does the user prefer?».

All of the students commented on how ME310 enabled them to be more innovative, helped them to appreciate different perspectives, and connected their learning with the ‘real world’. «[In ME310 I had to] share my experience with different types of people with different points of views ... [this is] important because when you work in engineering sometimes you are so involved in knowledge and maybe you could think that you are right all the time, but sometimes this is not true and you need other people to open your mind». Others stated «you don’t have innovation without diversity» and argued «your brain makes more solutions when you have prototypes».

Several students recognized the importance of connecting theory with practice. As one student said «we are working with real problems, and we are working with solutions that maybe can go out... I think this is the best way to create a closer relationship between academic and professional companies».

People and interactions are crucial elements of the ME310 program. The value of guidance and formative feedback provided by the coaches and industry liaisons is illustrated creatively by one of the students who said that as a student in ME310 «you start with closed eyes and then you go out and you can see the sunshine. But sometimes that sunshine blinds you, because it's so strong, and you go ahead, but you can't see everything you have to see. So in that moment, those people appear and give you sun glasses. And then you can observe everything better».

5. Future Directions for Research and Development

As ME310 evolved over the years by going thorough its own iterative process, its various key components formed the foundation for the design-thinking methodology. Design thinking not only became the dominant pedagogy for teaching design at Stanford’s School of Engineering, the model also served as the seed for what would become the design consultancy IDEO. It is no coincidence that David Kelley, IDEO’s founder and Professor in Mechanical Engineering, graduated from Stanford’s original product-design program.

In 2004, with support from Stanford University president John Hennessy, Kelley and other faculty members led the creation of the Hasso Plattner Institute of Design at Stanford, also known as the «d.school», taking the design thinking methodology beyond ME310 and the School of Engineering by offering design courses to students from all disciplines (http://dschool.stanford.edu/). The d.school has become one of the most popular programs on campus where students and faculty in engineering, medicine, business, the humanities, and education learn design thinking and work together to create innovative solutions to complex problems.

One such course connects students form Stanford’s d.school with their counterparts at the University of Nairobi in Kenya. This course, called ‘Designing Liberation Technologies’, explores the use of mobile phones as a technology for solving some of the challenges facing the world’s poor. The international student teams work closely with community health organizations in Nairobi’s largest slum as well as local mobile phone companies to find better solutions for collecting patient information or for locating clean water courses, while applying the d.school’s methodology of design thinking (Driscoll 2010).

Along with expanding the design thinking methodology beyond the engineering disciplines and engaging students in projects that have a stronger social impact, programs increasingly leverage the potential of the Internet and social media platforms to support open innovation processes on a larger scale. The d.school at Stanford is providing a free online guide that describes the design thinking process used at Stanford University. IDEO developed OpenIDEO, an online platform that is guided by the design thinking process and brings together creative thinkers to find solutions to global challenges (http://openideo.com/). Another effort by IDEO to integrate design thinking into the work of NGOs and social enterprises that work with impoverished communities in Africa, Asia, and Latin America is a comprehensive Human-Centered Design toolkit, downloadable as a free PDF from IDEO’s web site (http://www.ideo.com/work/human-centered-design-toolkit/). And the Massachusetts Institute of Technology’s (MIT) Global Challenge is a competition that uses an online platform to match MIT students and faculty with MIT alumni and local mentors and community organizations across the globe to apply their creative problem-solving skills to create solutions to global problems (http://globalchallenge.mit.edu/).

It is encouraging to see how these new programs are trying to infuse creativity and innovation back into teaching and learning across the entire education enterprise, and how several of them provide students with a unique opportunity to gain an optimistic and practical understanding of their roles in addressing some of the most challenging problems in underdeveloped communities around the world. It is exciting to think about how the next generation of information and collaboration technologies can play a crucial role in engaging more people in rediscovering their creative confidence and becoming active and curious participants in designing better solutions for the social good.

There are many indicators that suggest that the design thinking methodology and the design innovation pedagogy as implemented at Stanford University can advance creative confidence and competence among students, and boost innovation in other disciplines, environments, and cultures. Stanford’s Center for Design Research has been conducting scientific research on understanding and augmenting design innovation practice and education in engineering for many years. And the list of successful entrepreneurs who have graduated from the ME310 program or participated in project courses at Stanford’s d.school is rapidly growing.

However, as the design thinking methodology is expanding beyond the engineering disciplines and is being embraced by an increasing number of programs around the world, there is an opportunity and a need for additional rigorous research that looks into how these methodologies can be implemented in new cultural, institutional, and technological contexts, and how they can build creative competence and confidence among students.

The Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) at the Universidade de São Paulo (USP) in Brazil is currently setting up a new project that will focus exactly on such a research project. The new Laboratório de Design, Inovação e Criatividade, a.k.a. d-USPLeste, is infusing design thinking into PBL courses (project-based and problem-based learning) where students from various disciplines work with community organizations in São Paulo’s Zona Leste, one of the most underdeveloped urban regions in Brazil. Furthermore, d-USPLeste is working with the Universidade Virtual do Estado de São Paulo (UNIVESP) to establish a pilot program that will explore how the design thinking methodology can be integrated more formally into distance learning programs.

To look at the promising synergy between PBL and Design Thinking within the context of designing for social impact, some of the research questions that d-USPLeste is exploring include:

- How do we best teach the key mindsets (human centered, bias towards action, radical collaboration, culture of prototyping, show don’t tell, mindful process) and the central tools and techniques (understand, observe, define, ideate, prototype, test) of design thinking outside of the engineering discipline?

- How do we develop a pedagogic framework for design thinking to support co-located learning teams distributed in time and place?

- What are the best proportions of problems, projects, teamwork, student- and partner teams, and technology?

- What are the characteristics of successful design innovation projects that have a social impact?

- How do we manage multidisciplinary design-learning teams?

References

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Brown, T. (2010). IDEO «Design thinking» Approach. (www.ideo.com/thinking/approach) (27-12-2010).

Carleton, T. & Leifer, L. (2009). Stanford’s ME310 Course as an Evolution of Engineering Design. Proceedings of the 19th CIRP Design Conference-Competitive Design, Cranfield University.

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Land, G.; Jarman, B. (1993). Breakpoint and Beyond. Nueva York: Harper Business.

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Tischler, L. (2009). Ideo's David Kelley on Design Thinking. Fast Company.

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Resumen

Ayudar a los estudiantes a pensar de forma creativa suele considerarse uno de los objetivos clave de la educación. Sin embargo, muchas universidades de todo el mundo muestran cierta preocupación al respecto que sugiere que los estudiantes no están preparados para un mundo en el que necesitarán resolver problemas desordenados y desestructurados que no tienen fácil solución. Este artículo presenta el «design thinking» como una metodología para la innovación centrada en las personas, que se ha implementado en un programa para la innovación en el diseño de la Universidad de Stanford, así como en una de las consultoras de diseño más exitosas. Después de un breve resumen del concepto de design thinking, se ilustran los elementos clave de esta pedagogía para la innovación a través de su aplicación en una universidad en Colombia. Rendida cuenta del elevado potencial de esta metodología para la construcción de confianza y capacidad creativa en los estudiantes de todas las disciplinas, y del evidente poder de la próxima generación de tecnologías de la información y la colaboración, así como de los medios sociales, el autor propone nuevos proyectos de investigación y desarrollo que aportarán más creatividad a los programas de educación a distancia y semipresenciales gracias a la aplicación del «design thinking».

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1. La necesidad de recuperar la creatividad y el pensamiento innovador en la educación

Profesionales de la educación de todos los niveles del sistema educativo coinciden en que cada vez es más importante ayudar a los estudiantes a pensar de manera creativa y a comprender lo que hace falta para que las ideas innovadoras puedan hacerse realidad. Sin embargo, la investigación muestra que los niños entran en el sistema educativo con una capacidad natural para ser creativos e innovadores, pero que van perdiendo esa capacidad conforme avanzan en el sistema.

Land y Jarman (1993) lo ejemplifican con un estudio longitudinal realizado entre 1968 y 1985. Land y su colega sometieron a 1.600 niños de cinco años a un test sobre su capacidad para pensar de manera divergente (generando ideas mediante la exploración de las más diversas soluciones posibles, que es una de las claves de la creatividad y la innovación), y lo repitieron con los mismos niños, una primera vez cuando tenían 10 años, y una segunda vez cuando tenían 15 años. Los investigadores también sometieron al mismo test a 280.000 adultos. El test que utilizaron estaba basado en un test de la NASA para medir el pensamiento divergente de los ingenieros y científicos.

Cuando se les hizo el test a los niños por primera vez a la edad de cinco años, el 98% alcanzó el «nivel de genio», lo que significa que se encontraban en el rango más creativo. Diez años después, solo el 12% de esos mismos niños alcanzó el «nivel de genio». De los adultos que se sometieron al mismo test, solo un 2% alcanzó ese mismo nivel.

Aunque provienen de un estudio publicado hace casi 20 años, no podrían ser más relevantes en la actualidad sus alarmantes resultados y su invocación a diseñar nuevos entornos y opciones de aprendizaje que den a nuestros estudiantes el conocimiento, las habilidades y las herramientas para generar nuevas ideas y soluciones innovadoras ante retos complejos.

Sir Ken Robinson, un investigador, educador y experto en creatividad del Reino Unido, defendió con firmeza «la creación de un sistema educativo que alimente la creatividad (en lugar de socavarla)» en la conferencia anual TED celebrada en California en 2006 (Robinson, 2006). En su intervención, Robinson lamenta que «estamos educando personas al margen de sus capacidades creativas», y sostiene «que la creatividad resulta hoy tan importante para la educación como la alfabetización, y deberíamos concederle el mismo estatus».

El rector de la Universidad de Stanford, John Hennessy ha colaborado estrechamente con IDEO, una consultora de diseño con sede en Palo Alto, y con un núcleo cada vez más nutrido de investigadores y profesores de Stanford, para lograr que «la confianza creativa sea un requisito en Stanford, como si se tratara de un idioma extranjero» (Tischler, 2009).

2. Innovación y la creatividad mediante el «design thinking»: IDEO

IDEO no es una consultora de diseño al uso. Es una de las empresas más innovadoras del mundo. La empresa mantiene vínculos muy estrechos con la Universidad de Stanford, e incluso hay quien asegura que IDEO es uno de sus proyectos derivados (spin-off); constituye, sin embargo, otro gran ejemplo del papel único que la universidad ha desempeñado en el ecosistema de la innovación que conocemos por Silicon Valley.

La clave del éxito de IDEO es un método de innovación denominado «design thinking» (traducido a veces como «pensamiento de diseño»). En pocas palabras, el «design thinking» es una lente a través de la cual se pueden observar los retos y solucionar los problemas. Tim Brown, director ejecutivo de IDEO, define el «design thinking» como «un enfoque que utiliza la sensibilidad del diseñador y sus métodos de resolución de problemas para satisfacer las necesidades de las personas de un modo tecnológicamente factible y comercialmente viable. En otras palabras, el «design thinking» es una innovación centrada en la persona» (Brown, 2010).

El «design thinking» se concentra en el proceso de diseño, más que en el producto final, e integra conocimientos técnicos del diseño, las ciencias sociales, la empresa y la ingeniería. Forma sólidos equipos multidisciplinares para:

- Adquirir conocimientos básicos sobre los usuarios y sobre la situación o el problema general (Comprender).

- Lograr empatía con los usuarios mirándoles de cerca (Observar).

- Crear un usuario típico para el cual se está diseñando una solución o un producto (Definir el punto de vista).

- Generar todas las ideas posibles (Idear).

- Construir prototipos reales de algunas de las ideas más prometedoras (Construir prototipos).

- Aprender a partir de las reacciones de los usuarios a los distintos prototipos (Probar).

Mediante ese proceso iterativo, los equipos pueden adquirir una nueva percepción a partir de la observación continua y la elaboración de prototipos, y en ocasiones pueden llegar a replantearse el problema de una manera completamente nueva.

Con el paso de los años, los equipos multidisciplinares de IDEO, integrados por psicólogos cognitivos, antropólogos, ingenieros, masters en administración de empresa, doctores, sociólogos y otros expertos, se han unido a sus clientes para diseñar algunos de los productos más innovadores, como el primer ratón de ordenador (Apple Inc.), la Palm V Personal Digital Assistant/PDA (Palm Inc.) o el LifePort Kidney Transporter (Organ Recovery Systems Inc.).

Tras ir más allá de los productos y tras haber aplicado la metodología a los servicios y los procesos organizativos, como la modernización de los turnos de enfermería en los hospitales Kaiser Permanente, los diseñadores de IDEO están aplicando el «design thinking» para abordar algunos de los retos más destacados y complejos del mundo, como la pobreza, la salud pública, el agua potable, la potenciación de la economía, la reforma de la educación, el acceso a los servicios financieros y la necesidad de servicios básicos. Por ejemplo, el Acumen Fund e IDEO, con el respaldo de la Bill and Melinda Gates Foundation, aunaron fuerzas para solucionar los problemas del transporte y el almacenamiento de agua en India. Dicha colaboración ya ha dado como resultado nuevos modelos de distribución, máquinas de venta de agua automatizadas y mejores recipientes para los negocios existentes.

3. El «design thinking» como pedagogía para la innovación y la creatividad

El ME310 es el curso de diseño insignia de la Universidad de Stanford y es impartido por el grupo de diseño de productos de la Escuela de Ingeniería. Se trata de un curso de posgrado de un año de duración en el que unos 35-40 estudiantes de Stanford participan en proyectos de diseño en el mundo real patrocinados por empresas. Equipos de tres o cuatro estudiantes abordan el problema o la oportunidad que tiene ante sí una empresa, y recorren todo el proceso de ingeniería del diseño, contando con un gran apoyo y orientación por parte de los contactos del sector industrial, el profesorado y los «coaches» de los equipos. Algunos de los socios empresariales son SAP, Autodesk, Panasonic, Telefónica, General Motors y Volkswagen.

ME310 nace del empeño de la escuela, ya en las décadas de 1960 y 1970, por ofrecer a sus estudiantes una experiencia práctica en materia de diseño que integre las habilidades analíticas con las creativas (Carleton & Leifer, 2009). También se ha nutrido del creciente corpus documental de investigación sobre el aprendizaje basado en proyectos y en problemas, y la colaboración en pequeños grupos de estudiantes. Los resultados generales de estas metodologías indican que éstas pueden alentar una serie de consecuencias corporativas relevantes, como por ejemplo: actitudes más favorables hacia el aprendizaje y una mayor motivación (Springer, Donovan & al. 1999), niveles más altos de consecución (Slavin, 1996), pensamiento de orden superior (Cohen 1994), mejor comunicación y mejor gestión de los conflictos (Johnson & Johnson, 1993), y habilidades estratégicas de resolución de problemas (Barron, 2000).

Larry Leifer, profesor de Diseño de Ingeniería Mecánica y director fundador del Center for Design Research (CDR) de la Universidad de Stanford, que ha dirigido el curso ME310 desde finales de la década de 1980, lo describe como un «curso radical» y una «combinación de curso final de estudios, un laboratorio de prototipos y el microcosmos de Silicon Valley. El curso combina lo mejor de la enseñanza interdisciplinar y el aprendizaje basado en problemas para la ingeniería del diseño. El curso ME310 también ofrece una fórmula de éxito para la innovación en red a escala mundial y proporciona un banco de pruebas documentado sobre educación en la ingeniería» (Carleton y Leifer, 2009).

Aunque el curso ME310 brinda a los socios empresariales una oportunidad única para explorar nuevas «innovaciones» en un entorno seguro fuera de sus propias estructuras empresariales, el objetivo principal del ME310 consiste en aplicar el proceso del «design thinking» y el marco de trabajo único del curso ME310 como pedagogía para la innovación del diseño con el objetivo de preparar a la próxima generación de «innovadores». Se persigue que esos innovadores sean pensadores sistémicos con consciencia global, capaces de actuar en cualesquiera culturas y equipos multidisciplinares, y que cada vez diseñarán más teniendo en mente la sostenibilidad (Figura 2).

4. La expansión mundial del ME310: colaboración con Colombia

En los últimos años, los equipos de proyectos de Stanford han colaborado cada vez más con socios académicos globales, lo cual refleja la necesidad de preparar a los estudiantes para un mundo de equipos diseminados por todo el planeta, y en 2005 el ME310 ya se había convertido en un curso completamente semipresencial y distribuido a escala mundial. Todos los proyectos están integrados actualmente por equipos globales de seis a ocho estudiantes distribuidos por todo el mundo, a saber, tres o cuatro estudiantes en Stanford, y la misma cantidad de estudiantes de la universidad asociada global (figura 3). En los cursos académicos 2007-08 y 2008-09, algunas de las universidades asociadas globales fueron: Hasso Plattner Institute, Universidad de Potsdam (Alemania); Universidad de Tecnología de Helsinki (Finlandia); Universidad de St. Gallen (Suiza); Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Pontificia Universidad Javeriana (PUJ) (Cali, Colombia); Universidad Técnica de Munich (Alemania).

Una serie de hitos, revisiones de prototipos y presentaciones a los socios empresariales estructurados y secuenciados ayudan a guiar a los estudiantes a lo largo del proceso de aprendizaje y diseño, desde el inicio del proyecto, cuando todos los equipos globales participantes se reúnen en la Universidad de Stanford para definir los requisitos de diseño para la construcción de prototipos funcionales, destinados a las pruebas de los usuarios y a la amplia documentación y evaluación técnica. El curso concluye con una «Feria de diseño» final en la que todos los equipos de proyectos se congregan en Stanford y presentan las soluciones finales a sus socios empresariales.

Un elemento clave de la secuencia del curso ME310 es un ejercicio de diseño de «precalentamiento» de dos semanas al comienzo del curso. Esta actividad se fundamenta en la idea de que los estudiantes mejoran su comprensión entre la teoría y la práctica mediante múltiples repeticiones de la experiencia (Leifer, 1998). Durante esta divertida actividad, los equipos de estudiantes diseñan y construyen una bicicleta de papel que funciona como una bicicleta normal, y después compiten entre ellos en el acto de inicio del curso en Stanford. El ejercicio les permite trabajar en equipos y experimentar todos los elementos del proceso del «design thinking», que posteriormente irán aplicando de manera gradual durante la fase principal del proyecto empresarial.

Además de la secuencia estructurada de eventos y actividades clave a lo largo del curso, el ME310 y su pedagogía para la innovación ponen el acento en los elementos generales siguientes:

- Diversidad y múltiples canales para la interacción: un principio fundamental del curso de Innovación en el Diseño ME310 de Stanford es que la diversidad puede influir significativamente en los resultados de la innovación (Carrillo, 2003). Los equipos del ME310 se caracterizan por un alto nivel de interacción e intercambio abierto de ideas diversas desde numerosos puntos de vista, así como orientaciones y propuestas de expertos externos al mundo académico.

- Equipos de estudiantes: los estudiantes del ME310 tienen nivel de máster y aportan una amplia gama de conocimientos técnicos de múltiples disciplinas a sus respectivos equipos, como ingeniería, diseño industrial, economía y empresa. Cada universidad asociada global tiene un mínimo de dos equipos de estudiantes que trabajan en el mismo espacio abierto. De este modo, los estudiantes están expuestos a más perspectivas todavía, al tiempo que se crea una sensación de competición.

- Equipos docentes: los equipos docentes son tan diversos como los equipos de estudiantes, y están integrados por profesores, instructores y profesores ayudantes, tanto de Stanford como de todas las universidades asociadas globales que participan en el curso.

- Contactos del sector industrial y «coaches»: dado que el ME310 es un curso basado en proyectos, la interacción entre los estudiantes y los socios del sector industrial son una parte integral del proceso de enseñanza y aprendizaje. Los contactos son miembros de los socios del sector industrial e interactúan con los estudiantes mediante teleconferencias o reuniones que se programan regularmente. Los «coaches» suelen ser exalumnos con una experiencia profesional relevante en el área del proyecto. Los «coaches» actúan como expertos en el proceso, asesoran a los estudiantes sobre la base de sus conocimientos técnicos y contribuyen en la gestión general del equipo y del proyecto.

- Ricos entornos virtuales y físicos de innovación y aprendizaje: dado que los entornos de trabajo y aprendizaje influyen en la creatividad y la innovación, cada universidad pone a disposición de sus equipos un espacio físico exclusivo que éstos dirigen y pueden diseñar de manera que se adapte al estilo de trabajar de cada equipo. Dichos espacios están equipados con mobiliario flexible, así como con herramientas y tecnologías para la colaboración cara a cara y virtual, la visualización y la elaboración rápida de prototipos.

En 2007, gracias al International Outreach Program (IOP) de Stanford, el ME310 colaboró por primera vez con una universidad de Sudamérica, la Pontificia Universidad Javeriana (PUJ) de Cali (Colombia). Fundada en Bogotá en 1623, la PUJ es la universidad más antigua de Colombia. El campus de la PUJ en Cali se abrió en 1970, y actualmente tiene unos 5.200 estudiantes universitarios y de posgrado repartidos en cinco escuelas (Ingeniería, Administración de Empresas, Ciencias de la Salud, Humanidades y Ciencias Sociales). El hecho de que la PUJ de Cali sea una universidad pequeña y privada ha resultado una ventaja para poner en marcha un programa muy poco tradicional, ya que ese tipo de universidades tiende a ser más flexible. Además, el instructor principal de la PUJ responsable de la colaboración en el curso ME310 fue miembro del departamento de Diseño de Productos de la PUJ, conocía IDEO y ya estaba familiarizado con la metodología del «design thinking».

El proceso de selección de estudiantes de la PUJ para participar en el programa ME310 fue muy competitivo y riguroso. Solo se seleccionaron seis estudiantes cada año de un total de 50 candidatos a unirse a los equipos globales; cada equipo estaba integrado por tres estudiantes de la PUJ y tres estudiantes de Stanford. Los candidatos de la PUJ representaban cuatro disciplinas de ingeniería: informática, civil, industrial y electrónica. Todos los candidatos tenían que presentar un ensayo y participar en una entrevista en grupo con el Decano de la Escuela de Ingeniería y el instructor principal del ME310. Todos debían ser estudiantes de quinto año de ingeniería, con una nota media elevada, debían hablar inglés con fluidez y tenían que mostrar gran interés por el diseño de productos.

Durante los dos primeros años de colaboración entre la PUJ y Stanford, cuatro equipos globales de estudiantes de la PUJ y de Stanford abordaron los siguientes retos de diseño del mundo real:

- 2007-08: «EveryoneIn». Sistema de cámara digital que puede controlarse con un teléfono móvil. Socio empresarial: Kodak; «IdeaSpace». Pizarra digital compartida dinámicamente que crea la experiencia de encontrarse ante la misma pizarra física que un compañero remoto. Socio empresarial: Autodesk.

- 2008-09: «TeleCardea». Servicio de atención sanitaria que combina el control remoto de la presión sanguínea con la telefonía móvil para transmitir, almacenar y analizar datos que se utilizarán para evaluar y supervisar el estado de un paciente desde su propia casa. Socio empresarial: Telefónica; «EmBracelet». Accesorio inalámbrico que permite a los amigos compartir gestos sencillos como un abrazo y un apretón de manos. Socio empresarial: Panasonic. En 2009, el autor pasó un trimestre en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana en Cali. El objetivo de la visita era valorar el impacto que el ME310 estaba teniendo en los estudiantes, pero también tener una primera impresión de cómo un programa de diseño innovador como el ME310 podía implementarse en una universidad sudamericana.

Once estudiantes de la PUJ de ambos años participaron en una revisión informal del programa mediante entrevistas semiestructuradas individuales de 60 minutos de duración. Las entrevistas se centraban en cómo la experiencia del ME310 influía en su propio aprendizaje y en sus resultados en materia de innovación. También se preguntaba a los estudiantes sobre elementos específicos del programa ME310, y cómo dichos elementos influían en su experiencia total (estructura del curso, configuración del equipo, reuniones del equipo, infraestructura, equipos docentes, contactos del sector industrial y «coaches», etc.).

En general, todos los estudiantes valoraron muy positivamente su experiencia con el ME310. Un estudiante lo resumió diciendo: «Ha sido la experiencia más espectacular y formidable de mi vida. No he venido solo a aprender cuestiones académicas; también estoy aprendiendo mucho sobre relaciones, experiencias vitales, procesos, la universidad, otros países… Es algo que influye en tu vida a todos los niveles».

La sensación general de éxito de la implementación del ME310 en Colombia también se vio respaldada por el hecho de que el equipo docente situó los proyectos Stanford-PUJ de los dos años entre los más destacados de todos los equipos. Y uno de los equipos logró la tercera posición en la feria de software de Stanford.

Una de las cuestiones más repetidas en todas las entrevistas fue la idea de que los estudiantes debían asumir la responsabilidad de su propio aprendizaje. Un estudiante lo expresó claramente diciendo que «aquí, en Colombia, las Escuelas de Ingeniería son tan rígidas y estructuradas [...]. [El ME310] se basa en una gran libertad y tan solo un par de orientaciones, y cada cual debe encargarse de alcanzar los resultados que se persiguen». Otro estudiante explicaba que «me gusta aprender de diversas formas [...]. En el ME310 tienes problemas, tienes que entender esos problemas, tienes que encontrar respuestas a esos problemas, todo se basa en ti, tienes que preguntarte por qué esto funciona con eso o qué prefiere el usuario».

Todos los estudiantes comentaron que el ME310 les había hecho ser más innovadores, y les había ayudado a captar perspectivas diferentes y a conectar su aprendizaje con el «mundo real». «En el ME310, tenía que] compartir mi experiencia con diferentes tipos de personas con distintos puntos de vista... [Eso es] importante porque cuando te dedicas a la ingeniería, en ocasiones te sumerges por completo en el conocimiento y puedes llegar a pensar que siempre tienes razón, pero a veces eso no es cierto y necesitas que otras personas te abran la mente». Otros dijeron que «no existe innovación sin diversidad» y señalaron que «tu cerebro genera más soluciones cuando tienes prototipos».

Varios estudiantes reconocieron la importancia que tenía la conexión de la teoría con la práctica. Como dijo un alumno, «estamos trabajando con problemas reales, y estamos trabajando con soluciones que no se circunscriben al ámbito académico [...]. Creo que esa es la mejor forma de crear una vinculación más estrecha entre el mundo académico y el profesional».

Las personas y las interacciones son elementos fundamentales del programa ME310. Un estudiante ilustró de un modo muy creativo el valor de la orientación y la formación aportadas por los «coaches» y los contactos del sector industrial cuando dijo que, como estudiante del ME310, «empiezas con los ojos cerrados, y cuando sales puedes ver el brillo del sol. Pero en ocasiones ese brillo te ciega porque es demasiado fuerte, pero sigues mirando y no puedes ver todo lo que debes ver. Y justo en ese momento aparecen ellos y te prestan unas gafas de sol. Entonces puedes observarlo todo mejor».

5. Direcciones futuras para I+D

Conforme el ME310 evolucionó con los años pasando por su propio proceso iterativo, sus distintos componentes fundamentales pasaron a constituir la base de la metodología del «design thinking», que no solo se convirtió en la pedagogía dominante para enseñar diseño en la Escuela de Ingeniería de Stanford, sino que el modelo también sirvió como semilla de lo que se convertiría en la consultora de diseño IDEO. No es ninguna coincidencia que David Kelley, fundador de IDEO y profesor de Ingeniería Mecánica, se graduara en el programa original de diseño de productos de Stanford.

En 2004, con el apoyo del rector de la Universidad de Stanford, Hennessy, Kelley y otros miembros del profesorado impulsaron la creación del Instituto de Diseño Hasso Plattner en Stanford, también conocido como la d.school, y llevaron así la metodología del «design thinking» más allá del ME310 y la Escuela de Ingeniería al ofrecer cursos de diseño a estudiantes de todas las disciplinas (http://dschool.stanford.edu). La d.school se ha convertido en uno de los programas más populares del campus, en el que el profesorado y los estudiantes de Ingeniería, Medicina, Ciencias Empresariales, Humanidades y Educación aprenden «design thinking» y trabajan juntos para crear soluciones innovadoras a problemas complejos.

Uno de esos cursos conecta a los estudiantes de la d.school de Stanford con sus homólogos en la Universidad de Nairobi, en Kenia. El curso, titulado «Designing Liberation» Technologies (diseño de tecnologías de liberación), explora la utilización de los teléfonos móviles como tecnología para resolver algunos de los retos que afrontan los sectores más desfavorecidos del mundo. Los equipos de estudiantes internacionales trabajan en estrecha colaboración con organizaciones sanitarias comunitarias en la barriada más grande de Nairobi, así como con empresas locales de telefonía móvil, para buscar mejores soluciones y recabar información sobre los pacientes o para localizar cursos de agua limpia, al tiempo que aplican la metodología del «design thinking» de la d.school (Driscoll, 2010).

Además de difundir la metodología del «design thinking» más allá de las disciplinas de ingeniería, e implicar a los estudiantes en proyectos con una gran repercusión social, los programas aprovechan cada vez más el potencial de Internet y las plataformas de los medios sociales para apoyar los procesos de innovación abierta a una mayor escala. La d.school de Stanford ofrece una guía online gratuita que describe el proceso del «design thinking» utilizado en la Universidad de Stanford. IDEO desarrolló «OpenIDEO», una plataforma online que se guía por el proceso del «design thinking» y congrega a pensadores creativos para buscar soluciones a retos globales (http://openideo.com). Otro esfuerzo realizado por IDEO para integrar el «design thinking» en el trabajo de las ONG y las empresas sociales que trabajan con comunidades desfavorecidas de África, Asia y Latinoamérica consiste en un completo conjunto de herramientas de diseño centrado en las personas, que puede descargarse gratuitamente en formato PDF desde el sitio web de IDEO (hwww.ideo.com/work/human-centered-design-toolkit). El «Global Challenge» del Massachusetts Institute of Technology (MIT) es una competición que utiliza una plataforma en línea para poner en contacto al profesorado y a los estudiantes del MIT con sus exalumnos, mentores locales y organizaciones comunitarias de todo el mundo para que apliquen sus habilidades creativas de resolución de problemas con el fin de crear soluciones a problemas globales (http://globalchallen-ge.mit.edu).

Resulta alentador ver cómo esos nuevos programas tratan de recuperar la creatividad y la innovación en la enseñanza y el aprendizaje a lo largo de toda la trayectoria educativa, y cómo varios de ellos brindan a los estudiantes una oportunidad única para adquirir una comprensión optimista y práctica de sus funciones para abordar algunos de los retos más desafiantes que afectan a las comunidades en desarrollo de todo el mundo. Es emocionante pensar cómo la próxima generación de tecnologías de la información y la colaboración puede desempeñar un papel crucial para lograr que más personas redescubran su confianza creativa y se conviertan en participantes curiosos y activos que puedan diseñar mejores soluciones en aras del bienestar social.

Hay varios indicadores que sugieren que la metodología del «design thinking» y la pedagogía para la innovación en el diseño tal como se han implementado en la Universidad de Stanford pueden fomentar la confianza y la capacidad creativa de los estudiantes, e impulsar la innovación en otras disciplinas, otros entornos y otras culturas. El Center for Design Research de Stanford lleva muchos años investigando el concepto y la difusión de la educación y la práctica de la innovación en el diseño aplicada a la ingeniería. Y la lista de emprendedores de éxito que se han graduado en el programa ME310 o han participado en cursos del proyecto en la d.school de Stanford está creciendo rápidamente.

A pesar de todo, conforme la metodología del «design thinking» se expande más allá de las disciplinas de ingeniería y es adoptada por un número creciente de programas en todo el mundo, surge la oportunidad y la necesidad de una mayor investigación rigurosa que aborde cómo pueden implementarse esas metodologías en nuevos contextos culturales, institucionales y tecnológicos, y cómo éstas pueden construir confianza y capacidad creativa en los estudiantes.

La Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades (EACH) de la Universidad de Sao Paulo (USP), en Brasil, está poniendo en marcha un nuevo proyecto que se centrará exactamente en dicho proyecto de investigación. El nuevo Laboratorio de Diseño, Innovación y Creatividad, también conocido como «d-USPLeste», está introduciendo el «design thinking» en los cursos de PBL (aprendizaje basado en proyectos y en problemas, del inglés «project-based and problem-based learning») en los cuales estudiantes de diversas disciplinas trabajan con organizaciones comunitarias en el barrio de Zona Leste de Sao Paulo, una de las áreas urbanas más subdesarrolladas de Brasil. Además, el «d-USPLeste» está trabajando con la Universidad Virtual del Estado de Sao Paulo (UNIVESP) para crear un programa piloto que explorará cómo la metodología del «design thinking» puede integrarse de una manera más formal en los programas de educación a distancia.

Por lo que respecta a la prometedora sinergia entre el PBL y el «design thinking» en el contexto del diseño con repercusión social, algunas de las cuestiones de investigación que d-USPLeste está explorando son:

- ¿Cómo pueden enseñarse mejor las características clave (concentración en la persona, enfoque hacia la acción, colaboración radical, cultura de creación de prototipos, una imagen vale más que mil palabras, proceso consciente) y las técnicas y herramientas centrales (comprender, observar, definir, idear, crear prototipos, probar) del «design thinking» fuera de la disciplina de la ingeniería?

- ¿Cómo puede desarrollarse un marco pedagógico para el «design thinking» con el objetivo de dar apoyo a equipos de aprendizaje colocalizados y distribuidos en el tiempo y el espacio?

- ¿Cuál es la mejor proporción de problemas, proyectos, trabajo en equipo, equipos de estudiantes y socios, y tecnología?

- ¿Qué características presentan los proyectos de innovación en el diseño más exitoso con repercusión social?

- ¿Cómo pueden gestionarse los equipos multidisciplinares de aprendizaje del diseño?

- ¿Cómo puede desarrollarse un sistema completo de evaluación del «design thinking» que incluya nuevos métodos para medir su efecto en el proceso de aprendizaje y los resultados del aprendizaje de estudiantes de distintas disciplinas?

Referencias

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