如何向非工程师传播工程学

2013年4月，白宫向我们的国家提出了一项任务，即改进科学、技术、工程和数学(STEM)方面的教学策略(奥巴马，2013年)。随着我们对STEM职业需求的增长，最近的一些事件，比如全国制作周和ASEE会议已开始推广创新的方法针对不同类型的学生。然而，尽管有这些努力，我们经常面临着找到新的方法来有效地将工程介绍给非工程师的挑战。

虽然我们相信任何人都可以学习工程学，但重要的是与不同性格类型的人进行不同的互动，以避免在早期出现无意的沮丧。在我们的办公室里与各种性格的人交谈后，我们讲述了对每个人都有帮助的个人经历荷兰的代码性格类型会激发他们对工程的热情。

荷兰的代码:根据《荷兰法典》(Holland Codes)，在特定的环境中，有六种不同的个性。这些以个性为基础的兴趣小组最初是由约翰•霍兰德(John Holland)开发的，目的是帮助引导人们找到可能激励职业发展的工作类别。在脑海中引入工程或STEM概念可以帮助创造一个舒适和吸引人的环境，鼓励未来的成功。

为了更好地理解如何赋予上述每种性格类型以权力，我们询问了办公室里的人关于他们在工程方面的个人经验。然后，每个人都反思哪种参与方式最适合他们的性格类型，并为他们的反应拍摄一张照片。了解以下不同的个性，并找到吸引每个学生的最佳策略，同时提高STEM课程的多样性。

调查学生:可能被认为是传统工程专业的学生;喜欢分析活动，强调用科学和数学解决问题的人。

研究型学生很容易成为STEM入门的目标，因为他们通常受到传统学术结构的支持。他们天生对数学和科学话题的欣赏使项目介绍变得简单，特别是当他们面临一个问题要解决的时候。它们不受未知技术的阻碍，因为这些设备可以从分析的角度快速破译。

向研究型学生介绍STEM概念时，应该小心谨慎，比如解释为什么某些东西有用或对研究很重要。如果没有正确的推理，这些学生可能会缺乏动力去寻找你提出的问题的解决方案。然而，经过精心培养，这些学生能够独立工作，积极欣赏STEM相关主题。

在获得基础工程项目的背景知识后，这些学生将在需要一些额外思考的更高级的项目中做得很好。Student-aimedfpga,就像附庸风雅的或Zybo，将鼓励学生通过教学项目来培养他们的分析思维能力领导的编程或一个互动的Zybot机器人．

艺术学生:喜欢模糊的思维过程，在非结构化环境中工作，具有创造性表达能力的人。

当向艺术学生介绍STEM概念时，提供创造性表达的机会是非常重要的。对于艺术专业的学生来说，一个常见的问题是，传统的学术体系倾向于鼓励与视觉创作相关的艺术表达，限制了通过科学或数学相关项目的表达。这可能会造成一种氛围，学生在STEM中不能自由表达自己，因为它被认为过于分析或呈现，同时限制了学生的独立性。

虽然技术概念是学习STEM的重要基础，但当接触到艺术类学生时，鼓励创造性学习更为有利。让学生有机会动手操作材料，通过犯错来学习，这将有助于培养艺术个性，并建立积极的联系。适应性强的产品，在没有重要背景知识的情况下更容易理解，将使这些学生移动和学习，同时扩大他们的STEM知识库。易于学习的创意表达产品类别包括项目工具包(如机器人套件),微控制器，因为这些产品得到了广泛的在线社区的支持各种各样的项目想法．

社会的学生:一个喜欢帮助他人成功，在团队环境中工作，并使用强有力的语言调解或启发他人的人。

社会学生在某种程度上是浮在任何学术类型的中间，有能力在群体和工作之间跳跃，这是一般的基础。这些学生在帮助他人成功方面做得很好，因此在他们努力教和监督团队成功的过程中，他们自己也学习了这个概念。他们的个性强调一种合作的态度，用来帮助他人理解手头材料的不同用途，所以关注他们的整体理解水平可以帮助课堂上的其他人同样快速地学习。

向这些学生介绍STEM概念可以带来积极的体验，当社会学生认识到他们正在学习的东西在其他人的生活中是有意义的。教授人道主义主题或解释为什么某些东西对我们的社会很重要是引导这些学生接受STEM的一种极好的方式。促进这种学习的产品可能包括微控制器来fpga，在完成项目的同时强调小组合作。

有进取心的学生:这个人喜欢用有说服力的策略来领导别人，以一种特殊的兴趣行事，并朝着成功前进。

与“社会型学生”相似，有进取心的学生喜欢通过领导团队工作来追求教育或社会利益。当这些学生被授予组织活动的权力，比如授予他们团队领导能力时，他们会特别活跃机器人建造比赛．需要考虑的一件事是，当这些人试图说服成员实现预想的目标时，可能会阻碍群体表达。

在从事STEM项目时，这些人会在没有后果的情况下尝试新事物时做得很好。他们的冒险天性与艺术类学生不太一样，但是有进取心的学生确实需要空间来成长和朝着一个有利的目标努力(例如赢得比赛)。教育这些学生还需要教育工作者定期监控整个项目的进展，因为这些学生可能会在失败后气馁，而不像调查型学生会寻找新的解决方案。

传统的学生:欣赏系统工作，有执行任务的能力，并有效地维持有组织的环境。

传统的学生在学习新概念或被引入新思想时需要实质性的结构。这些人喜欢组织的规则和系统，以帮助解决问题的方法和组织良好的反应。让这些学生在介绍STEM时感到高兴是很简单的，因为他们追求系统环境的倾向是由大多数STEM概念中固有的大量规则所支持的。

对普通工科学生进行工科教育的一种有效的方法是通过从基础开始和将这些应用到功能性项目中．这些项目应该使用清晰的程序，有效地帮助解决问题，以便被这些学生认为是有价值的。遵循一套指导方针将帮助这些学生成功，欣赏STEM项目，同时享受他们的学习过程。

现实的学生:这些人喜欢把他们的运动或机械能力用在需要解决问题的项目上。他们有时会找到机械或电气工程的职业道路。

现实型的学生高度独立，非常喜欢通过找到一个实际的“解决方法”(即使用工具和/或机械)来解决问题。作为较年轻的学生，这些人可能没有被提供独立或以前的经验，使用工具来解决他们的问题。这通常会导致他们在力所能及的范围内使用创新材料来创造性地解决问题。

给这些学生一个具体的问题，让他们用工具来解决这个问题，帮助他们完成这个解决方案，这将促进STEM应用的显著增长。可能帮助这些学生茁壮成长的话题包括学习电路或可视化编程软件把假设的问题和现实世界的解决方案联系起来。让现实的学生动手工作将大大提高他们的整体学习经验，并鼓励未来的STEM支持。

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不管有什么样的个性，STEM应该引入一些不过分挑战特定个体的有趣活动。虽然一些问题的解决是建立学生信心的关键，一个主要的考虑是提供适当的资源，以帮助每个学生成功。通过关注一般的态度，你可以成功地引入新的学科，帮助所有学生在科学、技术、工程和数学方面取得胜利。

你在课堂上或家里是如何启发STEM的?请在下面的评论中告诉我们!