Pengintegrasian Design Thinking Pada Enjineering Desain Proses

Pengintegrasian Design Thinking Pada Enjineering Desain Proses

Latar Belakang

Implementasi kurikulum merdeka menuntut transformasi mendasar pada proses pembelajaran di kelas, salah satunya melalui pengimplementasian pada pendekatan pembelajaran mendalam (deep learning). Pendekatan pembelajaran mendalam mendorong murid untuk memahami konsep secara komprehensif, berpikir kritis, serta mengaplikasikan pengetahuan dalam situasi dunia nyata. Dalam mencapai tujuan ini, kreativitas guru menjadi salah satu elemen penentu. Guru dituntut untuk tidak hanya menguasai konten, tetapi juga mampu merancang skenario pembelajaran yang kontekstual, interaktif, dan fleksibel sesuai dengan kebutuhan serta potensi unik setiap murid.

Guna mewujudkan pengajaran yang kreatif dan berorientasi pada pembelajaran mendalam tersebut, guru memerlukan kerangka kerja metodologis yang berfokus pada pemecahan masalah (problem solving). Berbagai pendekatan dirancang untuk mengarahkan murid agar dapat mengidentifikasi tantangan sekaligus memformulasikan solusi secara sistematis dan terstruktur. Dari sekian banyak metodologi yang berkembang di dunia pendidikan saat ini,

Salah satu pendekatan yang cukup lama dikenal adalah Enjineering Design Process (EDP) atau proses desain rekayasa. Pendekatan ini berkembang dari tradisi keteknikan (engineering) yang berorientasi pada penciptaan solusi teknis terhadap suatu masalah. Implementasi pada pembelajaran,murid diajak mengidentifikasi masalah, merancang solusi, membuat prototipe, menguji, dan menyempurnakan hasilnya.

Seiring perkembangan zaman, muncul pula pendekatan Enjineering Design Thinking (EDT) yang dipopulerkan oleh IDEO dan Stanford d.school. Berbeda dengan EDP yang berakar pada dunia rekayasa, Design Thinking lebih menekankan pada pemahaman mendalam terhadap kebutuhan manusia (human-centered design) sebelum merancang solusi.

Keduanya sering diimplementasikan pada pembelajaran berbasis proyek (Project-Based Learning), STEM, maupun pembelajaran berbasis masalah. Namun, masih banyak pendidik yang menganggap keduanya sama, padahal terdapat perbedaan filosofi dan alur berpikir yang cukup mendasar.

Tantangan

Dalam praktik pembelajaran, terdapat beberapa tantangan yang sering muncul:

1. Guru sulit membedakan fokus kedua pendekatan

Banyak guru menggunakan langkah-langkah Design Thinking tetapi menyebutnya sebagai Engineering Design Process, atau sebaliknya.

2. Pembelajaran sering terlalu berfokus pada produk

Ketika menggunakan EDP, guru terkadang lebih menekankan hasil akhir sehingga aspek kebutuhan pengguna kurang tergali.

3. Kurangnya pengembangan empati terhadap pengguna

Solusi yang dihasilkan murid kadang sangat baik secara teknis, tetapi tidak sesuai dengan kebutuhan nyata pengguna.

4. Kesulitan memilih model pembelajaran yang tepat

Guru perlu mempertimbangkan apakah tujuan pembelajaran lebih mengarah pada rekayasa teknis, inovasi sosial, atau kombinasi keduanya.

Pembahasan

"Apakah alat ini bekerja dengan baik?", merupakan kegiatan utama pada pembelajaran dengan menggunakan pendekatan EDP. Engineering Desain Proses adalah pendekatan sistematis untuk merancang, menganalisis, dan mengoptimalkan suatu proses agar menghasilkan produk/jasa yang diinginkan dengan efisien, aman, dan ekonomis. Pada tulisan ini, sengaja langkah langkah EDP tidak dibahas secara mendalam.

Dasar Teori Design Thinking (DT) berkembang seiring meningkatnya kompleksitas permasalahan di era modern, tradisi keteknikan yang berorientasi murni pada penciptaan solusi teknis (Engineering Design Process / EDP) mengalami pergeseran paradigma. Meskipun EDP efektif dalam mengidentifikasi masalah dan merancang prototipe, fokusnya sering kali langsung tertuju pada pemecahan masalah teknis (solution-driven). Dalam praktik pendidikan rekayasa kontemporer, keterbatasan ini mendorong munculnya pendekatan Engineering Design Thinking (EDT) yang mengintegrasikan metode berpikir desain (design thinking) ke dalam kerangka rekayasa.

EDT dipopulerkan oleh lembaga inovasi terkemuka seperti IDEO dan Stanford d.school sebagai pendekatan inovasi yang berpusat pada manusia (human-centered design). Secara teoretis, Tim Brown (2009), CEO IDEO, mendefinisikan Design Thinking sebagai:

"Design thinking is a human-centered approach to innovation that draws from the designer's toolkit to integrate the needs of people, the possibilities of technology, and the requirements for business success."

Landasan teoretis ini menegaskan bahwa inovasi rekayasa tidak lagi diukur semata-mata dari kelayakan teknis (feasibility), melainkan berakar dari pemahaman mendalam terhadap kebutuhan pengguna (desirability) yang berkelanjutan secara ekonomi (viability).

Berbeda dengan alur linier dalam rekayasa tradisional, EDT menempatkan empati kognitif dan emosional sebagai fondasi epistemik utama sebelum perancangan solusi dimulai. Tujuannya adalah memastikan bahwa inovasi yang dihasilkan tidak sekadar berfungsi secara teknis-sistemik, tetapi benar-benar menjawab pengalaman nyata, rasa nyaman, dan preferensi mendasar dari pengguna akhir.

Untuk memvisualisasikan alur berpikir teoretis EDT, model lima tahap yang dikembangkan oleh Stanford d.school dirancang secara non-linier dan iteratif seperti tampak pada bagan alur berikut:

Gambar 1. Alur Engineering Designe Thinking

Perbedaan mendasar EDP dan Design Thinking dapat dijelaskan secara sederhana melalui tabel 1 berikut.

Tabel 1. Perbedaan EDP dan EDT

Pengintegrasian EDP dan EDT dalam Pembelajaran

Praktik pendidikan modern, EDP dan Design Thinking seringnya justru digabungkan.

Alur sederhananya, disajikan pada gambar 2.

Gambar 2. Integrasi EDT ke EDP yang menjadi Alur STEM

Dengan pengintegrasian ini, maka proses belajar dapat menjadi semacam daya dorong yang dapat membantu murid untuk memahami kebutuhan manusia dan konteks masalah yang muncul di sekitar manusian. Selain itu juga  dapat  membantu murid untuk belajar menghasilkan solusi teknis yang berkualitas.

Kombinasi ini sangat sesuai dengan pembelajaran kekinian, karena mengembangkan kemampuan berpikir kritis sekaligus kepedulian sosial.

Berikut contoh langkah pembelajaran untuk masing-masing pendekatan yang dapat langsung digunakan dalam pembelajaran berbasis proyek (PjBL), STEM, maupun pembelajaran kontekstual.

Tahap 2. Contoh Langkah Pembelajaran Terintegrasi

Pada implementasi model pembelajaran berbasis Engineering Design Process (EDP) maupun Design Thinking, orientasi penilaian hendaknya tidak berfokus pada produk akhir semata. Asesmen yang komprehensif idealnya mampu memotret keseluruhan perjalanan belajar murid, mencakup dinamika proses berpikir, kemampuan berkolaborasi, keberanian dalam mengambil keputusan, hingga kedalaman refleksi diri mereka.

Atas dasar tersebut, asesmen perlu dilaksanakan secara berkelanjutan dan terintegrasi di setiap tahapan proyek. Pendekatan ini memungkinkan pendidik untuk memantau perkembangan kompetensi murid secara real-time, sekaligus memberikan umpan balik yang konstruktif guna mendukung proses pembelajaran yang berkesinambungan.

Refleksi

Jika dicermati lebih dalam, Engineering Design Process dan Design Thinking sebenarnya tidak saling bertentangan. Keduanya lahir dari kebutuhan yang berbeda. Engineering Design Process menyiapkan murid untuk berpikir sistematis dalam menghasilkan solusi yang dapat berfungsi dengan baik. Sementara itu, Design Thinking mengingatkan bahwa solusi terbaik bukan selalu yang paling canggih, melainkan yang paling relevan dengan kebutuhan manusia.

Dalam satu pertanyaan ” "Bagaimana membuat solusi yang dibutuhkan pengguna dan bekerja dengan baik?", dalam hal ini guru tidak perlu memilih salah satu secara kaku. Justru pembelajaran yang ideal adalah sebuah proses pengalaman belajar yang diberikan dengan mengawali proses melalui empati terhadap pengguna dan diakhiri dengan rekayasa solusi yang efektif. Dengan demikian, murid tidak hanya belajar menjadi "pemecah masalah", tetapi juga menjadi "pencipta solusi yang bermakna" bagi kehidupan nyata.

Penutup

Nah guru, pada akhirnya keberhasilan pembelajaran berbasis rekayasa dan desain tidak boleh hanya diukur dari aspek fisik atau sekadar berfungsinya produk yang dihasilkan. Produk hanyalah muara dari sebuah proses mental yang jauh lebih kompleks dan berharga. Di balik setiap karya yang terwujud, terdapat metamorfosis kapasitas berpikir dan kepribadian murid yang sedang diasah denga diawali dari kemampuan berempati dengan masalah sekitar, keberanian mengambil keputusan berbasis risiko, hingga kebiasaan berrefleksi secara kritis untuk perbaikan yang berkelanjutan.

Oleh karena itu, pengintegrasian Enjineering Design Thinking (EDT) ke dalam Engineering Design Process (EDP) menjadi langkah strategis untuk menghadirkan proses deep learning yang utuh dan kontekstual. Jika EDP memberikan kerangka teknis yang sistematis dalam merancang dan merakit solusi, maka DT meniupkan "jiwa" melalui pendekatan berpusat pada manusia (human-centered approach). Kombinasi keduanya mencegah murid sekadar menjadi pembuat karya teknis, melainkan mendorong mereka berpikir kritis, kreatif, dan kolaboratif—menghubungkan pengetahuan akademik secara langsung dengan penyelesaian masalah di dunia nyata.

Pada titik inilah pergeseran peran guru menjadi krusial. Tantangan pendidik masa kini bukan lagi sekadar mengajarkan instruksi dan langkah-langkah desain secara kaku, melainkan merancang ekosistem belajar yang aman bagi murid untuk bereksplorasi, berinovasi, dan belajar dari kegagalan. Melalui transformasi peran ini, guru bertindak sebagai fasilitator pengalaman yang mampu membentuk murid tidak hanya menjadi pembelajar mandiri dan inovator yang adaptif, tetapi juga pemecah masalah yang memiliki kepekaan sosial tinggi bagi lingkungannya.

Daftar Pustaka

Carroll, M., Goldman, S., Britos, L., Koh, J., Royalty, A., & Hornstein, M. (2010). Destination, imagination and the fires within: Design thinking in a middle school classroom. International Journal of Art & Design Education, 29(1), 37-53. https://doi.org/10.1111/j.1476-8070.2010.01632.x

d.school. (2018). An introduction to design thinking: Process guide. Hasso Plattner Institute of Design at Stanford University. https://dschool.stanford.edu

Hjalmarson, M. A., Diefes-Dux, H. A., Moore, T. J., & Fasse, B. B. (2014). Engineering design in the elementary classroom. Sense Publishers. https://doi.org/10.1007/978-94-6209-564-3

IDEO.org. (2015). The field guide to human-centered design. IDEO.org. https://www.designkit.org

International Technology and Engineering Educators Association. (2020). Standards for technological and engineering literacy: Defining the role of technology and engineering in STEM education. Author.

Moore, T. J., Glancy, A. W., Tank, K. M., Kersten, J. A., Smith, K. A., & Stohlmann, M. S. (2014). A framework for quality K-12 engineering education: Research and development. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 4(1), 1-13. https://doi.org/10.7771/2157-9288.1069

National Academy of Engineering, & National Research Council. (2009). Engineering in K-12 education: Understanding the status and improving the prospects. National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12635

Plattner, H., Meinel, C., & Leifer, L. (Eds.). (2011). Design thinking: Understand, improve, apply. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-13757-0

Razzouk, R., & Shute, V. (2012). What is design thinking and why is it important? Review of Educational Research, 82(3), 330-348. https://doi.org/10.3102/0034654312457429