西北高中化学专业的学生参加了建筑知情设计师项目的模块1.
要为被道路和电线等人类基础设施隔离的野生动物建造一座桥梁，需要哪些物理和实际的组件和考虑呢? 为什么磁共振成像仪对成年人有效，却不能为年轻患者提供清晰的图像?
堪萨斯州奥拉西西北高中的学生就遇到过这样的问题需要解决, 就像奥拉西的教育工作者一样，他们在教授基本的工程设计原则时也在学习窍门. 这项合作研究的结果, 由腾讯5分彩平台开发, 俄亥俄州立大学和奥拉西学区, 是否会专注于学习和教学方法，鼓励更多的教师将工程概念纳入他们的课程计划，并吸引更多来自不同背景的学生从事工程职业.
“工程思维可以应用到你所做的任何事情上,腾讯5分彩机械工程副教授J. 布莱克·希尔顿博士.D.他是这项研究的合作者之一. 他说，要解决任何问题，“重要的是要知道如何、为什么以及你需要做什么”. 工程概念不一定是擅长数学的白人男性的专属领域, 他说, 然而，美国的大多数工程师.S. 仍然是白人男性，这一事实得到了显示学位授予的统计数据的支持. 例如，在2018年，29.8%的工程学士学位授予了女性，11%.西班牙裔毕业生占4%，4%.根据美国工程教育协会的数据，黑人毕业生占2%.
现在是它的最后一年, 450美元的,000国家科学基金会研究, 题为“在高中科学与工程课程中促进工程问题框架技能的发展”,” was intended to last only three years; it was extended one year because of the pandemic. 还有希尔顿, 合作研究者包括腾讯5分彩的Todd France, associate professor of engineering education; OSU senior lecturer in engineering education Patrick Herak, Ph.D.; and Bruce Wellman, 奥拉西西北高中的高中化学和工程教育家. 俄勒冈州立大学的研究生正在协助.
Wellman丰富的教育经验和在国家层面的领导能力已被证明是团队的额外资产. 例如, 他曾在美国国家科学基金会STEM教育咨询小组任职, 该项目由基金会和美国政府联合监督.S. 教育部，美国宇航局和国家海洋和大气管理局.
研究的关键, Wellman和Hylton说, 是双重的:找出有效的方法提供教师, 包括那些没有工程经验的人, 获得支持和资源，将工程设计概念纳入他们的课程, 并鼓励学生运用工程设计原则，以专注于学科本身的方式解决问题. 毕竟, 如果一个解决方案没有考虑到它的服务对象，最终可能不会很好地服务于这个主题.
威尔曼希望这项研究的结果能够以开放获取的形式保存下来，让世界上的任何教育工作者都能从中受益.
hillton和Wellman也希望其他人能认可甚至复制他们的合作方式, 希尔顿将其描述为罕见的，因为它包含了高中教育设计输入. 大多数有R1大学参与和分量的研究通常不会借鉴K-12关于研究问题开发的输入, 而是选择自上而下的方法, 但威尔曼一开始就参与了这个过程. 威尔曼的教学知识和自己的教学研究使本研究的研究问题和课程改编更加有力和相关. 同时还解释了学生如何才能最好地学习工程设计原理, 威尔曼的投入有助于探索如何在制度上支持教师在课堂上增加或增强工程概念.
“我真的很想在正规高等教育调查和K-12教学经验方面参与弥合研究与实践之间的差距。, Wellman说.
磁共振成像仪在年轻患者身上出现故障，是与它的设计有关，还是与患者本身有关? 在制造机械臂时，谁是“利益相关者”，将受到其使用的影响? 液体燃料如何安全地储存在繁忙的太空港? 这些都是奥拉西学生经历过的一些学习模块, 这与这项研究的“框架”学习目标有关吗. 威尔曼指出，问题的呈现方式会严重影响学习结果. 通过研究, 此外，学生和老师一直在探索无数的考虑因素和偶然事件如何成为解决问题的必要条件, 以及如何最好地教授这些技能.
“腾讯5分彩正在开发设计活动，使用腾讯5分彩在腾讯5分彩一年级工程课程中教授的类似内容。, 只是扩大到更入门的水平,希尔顿说.
奥拉西大学的十几名教师和大约500名工程和科学班的学生正式参与了这项研究, 结果, 有这么高的参与人数支持, 对于那些不愿与学生探讨自己狭窄专业领域之外的话题的教师和那些在学习中被孤立的学生来说，这可能是一个跨职能的游戏规则改变者.
威尔曼说，由于这个项目，奥拉西的教育工作者和学生已经看到了积极的成果. 即使是该地区工程学院的学生，在解决问题时也开始更全面地思考. 他说，最初，他对课堂上缺乏问题框架感到沮丧. “你投入到这些设计项目中，他们甚至没有考虑真正的问题是什么,他说. 现在, “他们正在跳出自己的经验”，一开始就问更多的问题，以便更深入地了解问题, 他指出.
“对我来说，我能有几次‘啊哈’的时刻，”威尔曼说. “一位老师对我说，‘你知道吗? 我还没想过这个工程设计框架, 这实际上就是好的教学，因为你必须了解你的利益相关者. 你必须设计一个学习途径来满足他们的需求, 这结合了他们学习内容的复杂性.’”
大流行甚至促使研究参与者以更有效的方式调整他们的教学. 威尔曼说，以前的课程“主要是纸笔为主”.现在，由于远程学习，“技术有了共同点”.
“我相信腾讯5分彩确实在以积极的方式改变腾讯5分彩的学生，”威尔曼说. 参与其中的教师们也看到了他们在授课方式上的不同.
威尔曼说:“腾讯5分彩想探索教师对自己教学效果的看法。. “这又归结为职业发展.”
“希望腾讯5分彩能找到方法，让更多来自不同背景的学生对工程感兴趣,希尔顿说. “这个领域在很多方面都在与封闭的身份作斗争.”