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145岁的“世界最重要的矿业工程学院”焕发生机,离不开他的创新改

145岁的“世界最重要的矿业工程学院”焕发生机,离不开他的创新改

作者: 智能观 | 来源:发表于2019-06-27 20:29 被阅读5次

在工程学教学领域,传统的教学、评估方法已经满足不了时代的发展要求了,科罗拉多矿业学院的院长保罗·C·约翰逊博士对此进行了大胆的创新和改革,取得了一些宝贵的经验和成效。

众所周知,工程学是一门广泛的学科,一般有四个主要分支:化学工程,土木工程,电气工程和机械工程。与所有现代科学一样,计算机和软件在此领域也发挥着越来越重要的作用。

保罗·C·约翰逊博士

“未来工程学的价值不在于学生的计算能力——因为工程学的这一方面已经被计算机所取代。”保罗·C·约翰逊博士说。

他解释道,在过去,工程学教育专注于评估个人的计算能力。而在今天的教育中,特别是在矿业方面,我们更致力于解决开放式的问题,比如去迎接更多的设计挑战,能否进行小组合作,能否有机会参加国家工程挑战的团队等等。你能感受到的是,你所从事的工作对社会的影响是越来越大了。

科罗拉多矿业学院是一所拥有145年历史的州立学校,长期以来被誉为“世界上最重要的矿业工程学院”。从上个世纪70年代起,人们就一直这样赞美这所学校。像那个时代的大多数工程教育一样,他们的课程表里也是一节接一节的插件和曲柄类课程,没有任何集成或应用程序。

目前,矿业学院已经成为了全球领先的教育和工程科学研究机构,旨在解决与地球、能源和环境有关的全球性挑战。就如同这个顶尖工程学院的第17任院长约翰逊博士所指出的那样,尽管学校的未来仍然很具有挑战性,但在某些方面,一定要为这个不断变化的世界提供更好的准备。

在约翰逊博士的四年任期内,他就启动或推动了十余项改革措施。

1.持续挑战

为了应对各个领域日益增加的复杂性,学院的学生们要一直参与更广泛、更开放的挑战。其中的一些项目还被纳入学院的设计工作室项目当中,这是一系列培养创造力和解决问题能力的课程,从一开始的基石研讨会,到工程学导论,最后到顶层的基石设计工作室,最后是大四学生的开放式设计挑战。

2.主动学习

“在学生理解概念、牢记知识和技能获取方面,主动学习的效果要胜过被动学习。”化学和生物工程学教授特雷西·加德纳博士(Tracy Gardner)这样说。她采用了一种混合式教学法,将翻转课堂、基于问题和基于项目的学习策略结合起来,让课堂具有超强的互动性。

她根据学生表现出来的熟练程度来评估他们的进步。加德纳补充说:“我对能在现实世界中做真实评估感到兴奋。”她正在着手完善这样的评估,包括让学生录制自己解释概念的视频等等。

加德纳博士

在同一个系的教师迈克尔·巴兰金博士还使用了多种混合策略,重点关注学生课堂内外的交流。学生项目包括接触行业、制定计划、组建团队、编制进度报告和提交最终报告。他还要求化学工程专业的高年级学生能够设计整个工厂,并有能力组建自己的团队。

3.支持转型教学

成立了四年的特雷夫尼(Trefny)创新教学中心,支持教学从简单的内容传播到运用批判性思维去解决问题这样的转变。中心主任萨姆·斯皮格尔和他的团队举办了为期五周的暑期讲习班,同时还进行了简短的课程讲授和课堂访问。70%以上的教学实践活动都受到了培训的影响。教务委员会最近也采纳了一些他们有效教学的建议和措施。

斯皮格尔解释说,他并不是在推动一种具体的教学方法,而是想帮助教师设计出一种适合于未来世界的体验。“我们希望学生能在更高层次的认知状态下学习——这与计算能力无关。关键是当你面对问题时要学会如何去处理它。”

巴兰金博士

教师们还意识到,到学生毕业时,许多内容都会过时。因此,他们要求学生学会思考,并写出一些关于思考的文章。比如学生们在微积分课上就会写出他们是如何得到答案的这一思考过程。他们也开始学着将数据科学融入到课程当中。巴兰金博士表示,他很感谢学期中的课堂访问和来自Trefny中心的反馈。

4.更加多样化的社区

现在的矿业学院相比之前更加多样化。有超过三分之一的新生是女性,有一半以上的学生来自州外,有20%以上的少数族裔学生。约翰逊说:“我们正在努力确保完成我们的公平教育使命。我们希望学生群体能够反映出我们所处社区的多样化。”

5.重视课外学习

“学生大约有一半到三分之二的学习是在教室里进行的。”约翰逊说。其余的则在专业社团、比赛和实习中完成。

约翰逊指出,学校的Diggerloop团队正在设计用于低压超环线旅行的高速雪橇。这个团队就是将各种形式的工程结合到重要的公共岗位中的典范。

巴兰金博士还开设了为期六周的夏季实地考察课程,报名参加的学生有40-60人。在学习期间,学生们要在9个实验室,8个不同的三人小组中轮换工作。

他在即将发表的一篇论文中解释道:“这种水平的个人互动和反馈,以及他们的运作方式,能够使他们在所有参与者之间相互建立起联系和互动,因此要鼓励学生积极参与和相互合作。”他还补充说,我们的校友和社会招聘人员都认为,暑期实习对学生为工作做好准备非常有效。

6.扩大学业广度

矿业学院的学生越来越多地要求学校为他们的工作做好知识准备。佩恩研究所就通过讲座、文章、访问学者、伙伴关系和跨矿区校园的合作,为学生们提供能源、环境、空间和安全方面的见解。

与过去相比,矿上的人文、艺术和社会科学有了更为广泛的用武之地。约翰逊说:“数学和科学成绩好的学生往往与艺术和音乐方面的造诣有很强的联系,所以具备这些素质非常重要。

“麦克布莱德荣誉计划”就为学生提供了一个全面的知识广度教育,将人文学科与科学和工程学结合起来,同时还考虑了社会背景和政策的影响。

学校的Orediggers运动队连续四年获得了全国校际伦理大赛(道德碗)的参赛资格。在该项比赛中,参赛团队要对当今社会面临的最复杂的伦理问题进行最佳的辩论和辩护。

7.人道主义工程

数以百计的矿业学生选修了人道主义工程课程,这种将工程学和社会科学教授融合在一起讲课的做法,改变了工程师们的思考、定义和解决社区问题的方式

8.更具创业精神

矿业学院是克恩工程网络(KEEN)的成员之一,这是一个由44所顶尖大学组成的网络,为工程教育注入了创业思维模式。其共享框架侧重于设计、机会和影响。

约翰逊说:“这要从大学本身的创业精神开始培养。其次,要想办法创造出一个环境,让教师和学生都能创业,而且不会对获得学位或终身职位造成不利的影响。”

为了建立这样一个学习环境,让学生们去追求一个项目或一个想法,使他们对额外的技能感兴趣。约翰逊就在校园里创建一个中心空间,称其为“创意中心”,并与孵化器相连,可以进行各种自由形式的活动。

学校还设有专门的兴趣小组,包括企业家精神、创新和自愿承担社会责任等主题。

9.更多的可持续性

在上世纪70年代,学习矿业主要是为了开采矿石。而今天的口号是地球、能源和环境。“可持续性发展是我们的毕业生需要了解的一个非常重要的话题。”约翰逊说。现在该校就有很多的课程专注于可持续性和对生命周期的评估。

约翰逊解释说,对于那些从事采掘业的人来说,“可持续发展不仅是一个环境问题,也是一个价值问题。”“你必须把自己看作是地球的管家,问问自己,在我离开之前和之后,这片土地的价值是什么?”

10.倾心于创新

矿业学院的教职员工们正在进行全球、能源和环境议程方面的前沿研究。

在能源方面,约翰逊期待着在清洁可持续能源和储存方面取得突破。随着世界从以碳为基础能源的转向,稀土矿的存在将有助于有关新兴地缘政治和稀土安全风险的政策性对话。稀土元素对新能源体系至关重要。

矿业学院目前已经成为了航空航天工业和先进制造业的领导者。它也成为了美国第一个国家科学基金会水工程研究中心(ReNUWIt)的所在地。

约翰逊对美国地质局(USGS)在校园里开设研究实验室感到兴奋,这使得戈尔登市成为了地球观测和相关研究的中心。

与麻省理工学院(MIT)和奥林商学院(Olin)等学校一样,矿业学院也正在整合课程计算。

约翰逊教授的创新之路

年轻时,受旧金山湾区优秀中学理科老师的启发,约翰逊首先进入加州大学戴维斯分校(在发现这所学校基本上是免费的之后)学习,然后在普林斯顿大学攻读化学工程博士学位。在壳牌公司工作期间,约翰逊参与了多学科团队的工作,并解决了大量的环境问题。

然而,约翰逊没有进入壳牌的管理层,而是在1994年接受了亚利桑那大学(ASU)的一个学术职位。任教16年后,他成为了富尔顿工程学院的院长。在他的五年任期内,这所学校的规模扩大了两倍。

他从亚利桑那州立大学校长迈克尔·克劳那里学到了很多关于设定积极目标的知识。像克劳一样,约翰逊教授也在担心传统的高等教育模式不适合创新经济的终身学习需求,对此他很有紧迫感。到2024年,矿业大学就有150年的历史了,约翰逊打算利用未来5年的时间进行规划改革,“确保我们的创新能让学校再受益150年。”

亚利桑那州立大学校长迈克尔·克劳在演讲

通过启动在线学位项目和新的跨学科项目,如空间资源(如果你想在未来去开采小行星,你就可以在学院学习),你就已经可以看到我们新战略的痕迹。

约翰逊教授的这项雄心勃勃的改革计划,也像所有新生事物一样充满挑战,最重要也是最核心的问题是(也将是)在教室里正在发生的变化——学习的文化、现实生活中的问题、延伸的设计挑战。在这里,人们都在深入地思考,如何才能让这些未来的精英们对那个复杂的未来世界做好准备。

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来源:gettingsmart

作者: Tom Vander Ark

智能观 编译

—完— 

亲爱的朋友:

读了本文,你有什么感触?

让我感触最深的一点是:优秀的院校、优秀的老师都在思考,如何让未来的精英们为未来的世界做好准备?

希望本文对你有所启发。

安好!

智能观 灵米

2019-6-27 于北京五道口

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