超越STEM

工程师必须引领创新,但STEM(科学、技术、工程和数学)只是解决方案的一部分。理想的、有用的和可持续的发明出现在技术、商业、人为因素和复杂性交织的地方。

通过凯文·克雷格 2010年2月1日

控制工程

-思维模式:如何像爱迪生一样创新;

英雄们都去哪儿了?;

-缩小技能差距。

随着这一年和十年的结束,我看到K-12教育和私人/公共资助机构越来越重视STEM(科学、技术、工程和数学)活动。STEM倡议似乎是目前解决美国创新危机的焦点。虽然我同意这种强调是必要的,但我认为这种关注过于狭隘和排外。让我解释一下。

我们正在与整个世界竞争,我们发现自己所处的创新危机是由教育危机引发的,不仅是K-12教育,还有大学教育。大多数学生只关注事实、考试和成绩,无法理解概念和过程。毕业的学生不能将所学的知识运用到实际问题的解决中,无论他们的水平如何,都是失败的。各级教育的主要目标必须是培养具有批判性思维的问题解决者,并教导他们社会问题是复杂的、多学科的。

马凯特大学(Marquette University)副院长兼K-12教育推广主任乔恩·詹森(Jon Jensen)指出,我们是一个充满评估者的国家,有点沉迷于比较,尤其是与其他国家的比较。我们的年轻人似乎落后于其他国家,尤其是在STEM领域。他说,作为一个国家,我们实际上做得比大多数人想象的要好,虽然我们确实有一个伟大的教育体系,但我们还有很长的路要走。

如果我是一个对STEM领域没有兴趣或特殊才能的学生,我觉得自己与解决创新危机无关。如果我是一名非stem领域的教师,我也会觉得自己无关紧要。早在四年级的学生就被划分为进入大学的STEM轨道和“其他”轨道,即不相关的轨道。父母感到沮丧的是,当他们的孩子不符合STEM特许学校和项目激增所表明的被重视的道路时,他们的个人能力和激情不被重视。

STEM学科永远无法独自解决创新危机.正如我们工程师所知,它们只是解决方案的一部分。创新,即发明新的、可取的、有用的和可持续的东西的过程,发生在技术(可行吗?)、业务(可行和可持续吗?)、人为因素(可取吗?)和复杂性(可用吗?)的交叉路口。此外,基本的科学、数学和工程技能已经成为世界范围内的商品,在其他地方获得这些技能的成本仅为美国的一小部分。是的,来自各个学科的批判性思维问题解决者合作是创新的关键。创新是本地的——你不能引进它,也不能输出它。你创造了它。这是一种文化。它是一种思考、交流和做事的方式。

STEM专业的学生和教师,以及来自人文、艺术、社会科学和商科的学生和教师,都必须意识到他们是解决创新危机的平等伙伴。他们每个人都扮演着至关重要的角色,并且一起必须能够识别人和社会的需求,批判性地思考和解决问题,产生以人为本的想法和快速原型概念,将人的价值观和业务整合到概念中,管理复杂性,在多学科团队中工作,并有效地沟通结果。

我们向学生传达的信息必须是它们对解决创新危机都至关重要,这一信息必须尽早、经常地在现实问题的背景下传递。他们需要对自己有很高的期望,就像我们对他们每个人都有很高的期望一样。他们需要发现自己的激情和才能,并为发展这些才能承担责任,因为他们知道这样做将在改变我们生活的世界方面发挥至关重要的作用。工程师可以通过树立一个专业的榜样,并为年轻学生学习的内容提供现实世界的背景来做出重要贡献。你能接受挑战吗?我们都知道,当我们一起尝试看似不可能的事情时,奇迹就会发生!

作者信息
Kevin C. Craig,博士,Robert C. Greenheck工程设计讲座教授,马凯特大学工程学院机械工程教授。