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一般工程學導論/ASEE論文/大一問題

來自華夏公益教科書,開放世界開放書籍

大一問題

尊重與專業知識和經驗

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大一工程師受制於K-12敘事:“經驗創造專業知識,最終帶來尊重”。如今,第一手直接經驗非常昂貴。專業知識現在通常透過模擬獲得。無知與專業知識一樣有價值。順序顛倒了:展現尊重,建立一些專業知識,然後用直接經驗獎勵。大一工程師需要學習的貨幣是尊重。

推開與拉起教育之山(專業知識)

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K-12要求導師專業知識。但它會扼殺每個人天生具有的自我激勵/自我學習能力。例如,一個大一團隊被分配建造一個玩具機器人船。一個人決定設計船體。他們認為他們的首要任務是找到一個船體設計專家或成為專家。

許多工程專案用“腳手架”來應對這個問題,這僅僅強化了教育專業知識,而不是挑戰它。“腳手架”使內容同質化,將內容放在創造力之前,除了讓自己筋疲力盡/盡力而為之外,沒有提供任何未來技能。

替代方案是什麼?以世界呈現的方式去面對。有玩具船。有蘇打水瓶。選擇一個。把它放在水裡。連線電機和無線電控制裝置。創造一個按時完成、功能齊全、外觀美觀的交付成果。贏得工程重複利用的尊重。現代的冒險是在垃圾堆探索中進行的。讓專案決定內容。

工程教育必須對將學生推下高山,進入未知水域(對學生和老師都是未知的)並學會獨自游泳感到自在。我們必須對抗K-12的原型,而不是利用它們。我們必須永遠不要比我們的學生更努力,也不要比我們的學生更瞭解。我們必須抵制自己完成專案的誘惑。我們必須戴著客戶/專案經理的帽子,而不是學生工程師的帽子。

我的問題與原子(膽怯)

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當沒有人知道的時候,工程師如何獲得吸引投資的尊重?如果工程師將他們自己的知識不足稱為“問題”,就不會有投資。工程將不會發生。簡單的答案是專注於服務。“我將透過按時建造一個無線電遙控模型船來為您服務,它可以工作,而且看起來很漂亮。”

工程師有三條路要走。一條是運用專業知識的道路。這是工程的公眾面貌,不幸的是它符合K-12教育模式。但這不是工程的重點。第二條道路是探索,瞭解可以改善物種的東西。第三條是學習自己不知道的東西,對工程師來說是新事物。

對於工程師來說,專業知識是清晰的瞬間,一旦遇到下一個未知事物,技術人員接手,它就會消失。專業知識不是目標。服務是目標。

大一工程師通常被問到的一個問題(“你想成為哪種型別的工程師?”)打入了錯誤的原型。幾乎每個工程師都會用他們在專案中的角色來描述他們的人生(銷售、支援、設計、測試、實施、原型、管理)。非工程公眾期望專業知識的展示。我們是否希望培養出只在他們有一些教育衍生專業知識的領域尋找工作的工程專業人士?例如,靜力學=橋樑建造?

大問題與小問題(範圍)

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為什麼在大一工程課程中引入巨大的專案問題?大多數工程學導論教材描述了重大問題,然後給學生分配一個專案,例如“這裡有一堆零件:建造一輛模型汽車”。學生無法將他們遇到的這些小問題與所討論的重大問題聯絡起來。

K-12喜歡從“我有一個組織問題”、“我有一個專注問題”、“我缺乏專業知識”開始的反思。這些都不是工程問題。工程問題存在於我們思維之外。它們是偶然發現的。有些很小,有些變得很大,吞噬了所有人。

K-12不喜歡問題。問題只與解決方案配對而存在。解決方案的誘惑、問題的公正性、可能的解決方案的頭腦風暴以及測試的合理化都是陌生的問題。大多數人會盡量減少問題引發的痛苦和沮喪。大一新生會逃避問題,而不是從問題中找到工程靈感。

工程問題的種子是由個人發現的。大多數問題很小,會立即解決。有些問題會變大。有些問題會爆發成許多小問題。記錄過程、收集理由、描述嘗試和故障症狀會產生工程思維。試圖將任何東西都塞入一個大問題的設計模具中會讓學生感到困惑。

感受成功

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許多社群大學的工程專業學生經歷過狹窄的失敗。他們沒有經歷過激勵人心的、建立自信的成功。

大多數工程學導論課程都只有一個專案,所有學生都要做。即使是擁有700名學生的超大型大學,也強迫所有學生都做一個專案。有些學校正式將整個體驗稱為比賽。競爭會讓少數人取得成功,而大多數人會失敗。據說這模擬了現實世界中的競爭。實際上,這隻會讓除了最優秀和最聰明的人之外的所有人感到沮喪。

替代方案是許多不同的、規模較小的專案,每組三名成員,範圍更小,期望值更低,並以巨大的慶祝活動來慶祝小小的成功。問題不在於考試中的選擇題。問題是我們只慶祝選擇題考試的成功。慶祝活動會創造尊重。我們能組織工程系來慶祝螺絲的設計嗎?

失敗的尊重

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工程中最難的部分是幫助學生從沮喪和問題中找到靈感。第二難的事情是教學生如何在面對失敗時獲得尊重。秘訣是教學生如何記錄失敗。

失敗/無法完成的文件的目標是建立足夠的尊重,以至於其他人不會試圖重複失敗。通常,這需要耗盡網際網路搜尋、時間和靈感。任何不確定性或膽怯都會吸引更多工程。所有尊重都會喪失。

喜歡與膽怯

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大一新生通常受社會聯絡的驅動。如果沒有仔細描述工程團隊成員之間的關係,大多數團隊都會分崩離析。建立社會聯絡的需要可能會創造與他們的智力目標競爭的優先事項。必須講述當每個人都同意一切時,尊重會喪失的故事,還必須講述透過克服分歧來獲得尊重的故事。

學生會試圖透過K-12效率原型來證明無爭議的解決方案的合理性,而不是承認“喜歡”和“被喜歡”的誘惑。有必要尋找問題,而不是一帶而過,放慢速度,以不同的方式重新表達問題,而不提供解決方案,沉浸在沮喪的絕望中,並在那裡找到靈感。團隊不會這樣做。個人會這樣做。

大多數團隊活動都是個人活動。團隊方面是比較、匹配、測試,然後協商如何再次分離。將“我們”與“我”分開需要承擔責任和透明。這是最重要的工程道德和尊重問題之一。大一新生的成熟必須從針對“喜歡”和“被喜歡”的膽怯舞蹈開始。

懶散者

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工程教育的評分過高地評價了那些能夠集中注意力/從書本中學習的人,而低估了那些透過口頭學習並能將複雜主題簡化為簡簡訊息的人。這可以用一句諺語來表達:“A 學生成為老師,B 學生最終為 C 學生工作。”這對社群大學的學生來說很可怕,因為他們永遠無法以 C 成績轉學。

懈怠問題會立即顯現。至少一半的 K-12 學生從班級集體意識中學習,而不是從老師那裡學習。獨特的專案會暴露這種寄生性的醜陋一面。這必須以積極的方式解決。將懈怠者變成溝通者。談論“難以相處”的另一個危險。識別和慶祝溝通者的成功。將溝通與文件成功等同起來。工程團隊都需要這兩者。

這個問題不能透過邁爾斯-布里格斯型別指標測試,甚至不能透過約翰遜·奧康納面試來解決。必須儘早解決導致懈怠者和難以相處的人的傳統方法。否則,學生將立即開始給自己貼標籤,並從工程學中輟學。

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