문제 파악(Identify the Problem)
새로운 프로젝트가 시작될 때 개발자들은 디자인에서 다루게 될 문제를 확인해야 한다. 이 단계는 나머지 설계 프로세스에 알리고 성공의 측정 방법을 정의하기 때문에 중요하다. 이 책에 제시된 시나리오는 다양하다. 물 샘플을 안전하게 여과하는 것과 같이 해결해야 할 문제가 있다. 다른 사람들은 개발자들이 방에서 전등 스위치를 가져올 수 있는 장치를 만드는 것과 같은 기존 디자인을 개선하는 데 중점을 둔다. 소수는 실제로 개념적이다. 예를 들어 개발자들은 환경에 미치는 영향을 관찰하기 위해 실제 댐을 설계하고 물의 흐름을 실험할 수 없다. 이와 같은 활동의 목적은 개발자들이 기본적인 디자인 개념을 이해하고 이러한 개념을 다른 문제 나 과제에 적용하는 것을 돕기 위한 것이다.
연구 조사(Research)
문제가 확인되면 개발자들은 조사를 시행한다. 이 연구에는 개발자의 아이디어를 공식화하고 디자인에 대한 제약 조건을 인식하는 것을 돕기 위해 책, 잡지 또는 인터넷에서 기사를 찾는 것이 포함될 수 있다. 이 단계에서 개발자는 기존 디자인을 검토하여 시작 장소를 제공하고 개발자가 질문을 공식 작성하도록 도울 수 있다. 연구는 개발자들이 디자인의 중요한 요소를 발견하고 탐색하는 단계이기도 하다. 유도된 질문은 성공적인 디자인을 개발하기 위해 해결해야 하는 문제의 측면에 대한 비판적인 사고를 장려한다.
각 활동에서 연구 단계에는 질문 : 설계 제약 조건은 무엇인지? 이 질문은 개발자들이 솔루션의 한계를 인식하고 비효율적이거나 비용이 많이 드는 또는 물리적으로 불가능한 솔루션을 제거하는 데 도움이 된다.
가능한 솔루션 개발(Develop Possible Solutions)
다음으로, 개발자들은 자신이 식별 한 문제를 해결할 수 있는 가능한 설계 솔루션을 브레인스토밍 한다. 가능한 해결책은 동일하거나 다른 재료를 사용하는 한 디자인의 변형을 포함할 수 있다. 또한 완전히 다른 디자인을 포함할 수도 있다. 이 단계에서는 개발자들이 각 디자인의 장단점을 인식할 수 있다.
하나의 솔루션 선택(Choose One Solution)
이 단계에서 개발자들은 제안된 디자인 중 하나를 선택하고 자세히 설명한다. 그들은 자신의 디자인을 그리거나 그려 내기 위해 왜 그들이 그것을 선택했는지 설명해야 할 것이다. 각 가능한 솔루션에 대해 최대한 많은 정보를 갖고 문제 또는 작업을 염두에 두면 성공적인 설계를 선택하는 데 도움이 된다. 선택한 디자인은 개발자들이 가장 필요하다고 생각하는 해결책을 나타내야 하거나 디자인 과정 초기에 확인된 문제를 해결해야 한다.
프로토타입 설계 및 구축(Design and Construct a Prototype)
디자인 프로세스의 이 시점에서 개발자들은 자료를 수집하고 프로토타입을 작성하며 복제에 필요한 설계의 특정 세부 사항을 기록한다. 치수, 측정, 재료, 공정 등과 같은 요구 사항은 상세한 설명이나 평가에 설명되어 있다. 프로토타입을 연구하거나 복제하는 사람이 알아야 할 사항은 이 섹션에 포함되어야 한다. 이 단계가 끝나면 개발자들은 테스트 준비가 된 프로토타입을 갖게 된다.
정의에 따르면 프로토타입은 원래 기본 모델이다. 이 개념은 개발자들이 설계 과정을 이해하고 성공한 프로토타입이 반드시 문제가 없는 것은 아니라는 사실이 중요하다. 과학자들은 일반적으로 프로토타입을 여러 번 변경하여 원하는 대로 할 수 있다.
프로토타입 테스트(Test the Prototype)
프로토타입을 제작한 후 개발자들은 그것을 테스트할 것이다. 일부 활동은 개발 기간 내에 테스트할 수 있는 프로토타입을 생성한다. 다른 것들은 며칠의 테스트를 필요로 한다. 개발자들은 그래프나 표를 만들거나 다른 방법으로 결과를 기록하도록 요청받을 수 있다. 프로토타입을 테스트하는 것은 일반적으로 관측에 기반한 질문을 하고 문제 또는 작업이 얼마나 잘 해결되는지 평가하여 프로토타입을 평가하는 것이다. 성공적인 프로토타입은 완벽한 프로토타입이 아니라 디자이너가 자신의 디자인을 수정하는 데 도움이 되는 것을 이해하는 것이 중요하다.
결과 전달(Communicate Results)
결과 공유는 개발 중인 설계에서 중요한 단계이다. 개발자들은 결과를 전달하기 위해 다양한 방법을 사용하는 것이 좋다. 예로는 스케치, 사진, 상세한 다이어그램, 단어 설명, 포트폴리오, 컴퓨터 시뮬레이션, 컴퓨터 슬라이드쇼 및 비디오 프레젠테이션이 포함된다.
또한 프로토타입을 테스트할 때 수집된 증거를 제시할 수 있다. 이 증거에는 선택된 설계를 지원하는 그래프 및 데이터 테이블과 같은 수학적 표현이 포함될 수 있다. 개발자들은 특정 솔루션이 얼마나 효과가 있었는지에 관해 이야기하고 다른 개발자들이 문제에 접근하는 방법을 배울 수 있다.
개발자들이 이 단계가 경쟁이 아니라는 사실을 이해하는 것이 중요하다. 실험이나 테스트의 결과를 전달하는 것은 과학자와 엔지니어에게 실용적이고 도덕적으로 중요하다. 실질적으로 의사소통 결과는 다른 과학자 또는 엔지니어가 제안을 하고 디자인을 개선하는 데 도움이 되는 대화를 시작한다. 또한 이 설계는 다른 엔지니어가 자신의 설계로 인해 발생한 문제를 해결하거나 새로운 설계로 영향을 줄 수 있다. 윤리적인 의사소통 결과는 정확하고 공정한 평가를 위한 실험 또는 디자인을 만든다. 또한 설계를 공유하는 과학자 또는 엔지니어의 지적 재산권을 보호하는데도 도움이 된다.
평가 및 재설계(Evaluate and Redesign)
마지막 단계는 개발자들이 자신의 디자인에 대해 효과가 있었고 효과가 없었던 이유와 그 이유를 평가할 수 있게 한다. 개발자들은 디자인 제약 조건을 가지고 프로토타입 디자인을 평가해야 한다. 개발자들은 등급에 관해 설명하고 필요할 경우 디자인 개선에 대해 의견을 나눌 것을 권장한다. 일부 활동을 통해 개발자들은 프로토타입을 다시 디자인할 수 있지만, 시간과 재료의 제약으로 인해 다른 활동에서는 개발자들만 토의에 참여한다.
