우리는 고등 교육에서“비판적 사고”라는 문구를 많이 던지고 고용주와의 대화에서 더 많이 던졌습니다. 이 기술은 종종 훌륭한 교육의 특징으로 유지됩니다. 그러나 학생들과 심지어 동료들과 이야기 할 때, 나는 그 문구가 얼마나 모호 할 수 있는지에 충격을줍니다.
비판적 사고를 할 때 우리는 무엇을 의미합니까?
내 경험에 따르면, 특히 엔지니어링에서, 그것은 종종 이것으로 요약됩니다. 학생들은 기술 과정에서 배운 것을 수강하고 익숙하지 않고 복잡하고 모호한 상황에서 사용할 수 있습니까? 어떤 도구를 사용해야하는지, 그 도구에 어떤 가정이 구워지고, 그러한 가정이 지저분한 현실 세계에서 사실인지 여부를 알아낼 수 있습니까?
그것은 숙제 나 시험 문제를 해결하는 것과 매우 다른 기술입니다. 그리고 우리 학생들은 종종 똑똑하거나 열심히 일하지 않기 때문에가 아니라 전통적인 줄기 (과학, 기술, 엔지니어링 및 수학) 교육이 연습 할 수있는 기회를 거의 제공하지 않기 때문에 종종 운동을 저조합니다.
폐쇄 형 문제 해결의 한계
대부분의 학부 엔지니어링 과정에서 학생들은 잘 정의되고 엄격하게 범위가 높은 문제를 해결하는 데 많은 시간을 소비합니다. 그들은 공식, 모델 및 기술을 가르치고 있으며 예측 가능한 시나리오에 적용하여 하나의 정답을 찾는 법을 배웁니다.
그것에 가치가 있습니다. 학생들은 기술적 유창성이 필요합니다. 그러나 그런 종류의 학습에서 대학 졸업 후에 할 일에 이르기까지 큰 도약이 있습니다. 실제 문제는 다음과 같이 표시되지 않습니다.“이것은 정적 문제입니다-정적 방정식을 적용하십시오.” 그들은 경쟁 요구, 불완전한 정보 및 불확실한 결과로 가득 찬 지저분한 시스템으로옵니다.
몇 년 전, 저는 선임 디자인 코스를 공동으로 연기하고 있었고 한 학생은 다음과 같이 말했습니다.“다이나믹 클래스 문제를 제시한다면 역학을 사용하는 것을 알고 있습니다. 정적 수업 문제를 제시한다면 통계를 사용하는 것을 알고 있습니다. 그러나 단지 시스템을 주면 어떻게 해야할지 모르겠습니다.” 그 대답은 나에게 붙어 있습니다.
그것이 도전의 본질입니다. 학생들은 부분을 가지고 있습니다. 그들은 항상 그들을 모으는 방법을 모릅니다.
비판적 사고에는 맥락과 현실과의 접촉이 필요합니다
선임 디자인 프로젝트에서 우리는 학생들에게 모든 것을 합칠 수있는 기회를 제공하려고 노력합니다. 예는 다음과 같습니다. 올해 한 팀은 LIMB 절단이 낮은 파라 선수를위한 골격 썰매를위한 스티어링 시스템 수정 작업을 수행했습니다. 문제는 기계, 전기 및 시스템 공학, 인간 중심 디자인의 맥락과 많은 불확실성과 관련이있었습니다.
일부 학생들은 사지를 사용하지 않고 시간당 60 마일 (97kmh)에서 썰매를 조종하는 것이 무엇을 의미하는지 고려하지 않았습니다. 그들은이 동계 올림픽 스포츠 (위 참조)를 연구하고, 파라 선수들의 살아있는 경험을 이해하고 이론적 사양뿐만 아니라 실제 사용에 대해 디자인을 모델링하고 테스트하는 방법을 알아 내야했습니다.
그들이 봄에 Lake Placid의 올림픽 훈련 시설로 썰매를 마침내 가져 갔을 때, 그것은 그들에게 진정으로 변화했습니다. 실제 사용자와의 만남은 학습에 생명을 불어 넣었습니다. 그리고 교과서를 넘어서 얼마나 많은 변수가 있는지 보여주었습니다.
지금 비판적 사고를 가르치는 것이 더 어려운 이유
비판적 사고가 있습니다 언제나 도전이었습니다. 그러나 전염병이 발생했을 때 훨씬 더욱 커지고 있습니다. 학생들은 연습을위한 중요한 시간을 잃었습니다. 미국에서는 특히 수학 준비에서 이것을 봅니다. 학생들은 종종 더 불안하고, 은혜에 익숙하고, 구조화 된 지원에 익숙하며, 모호한 환경을 탐색하는 것이 덜 편안합니다.
동시에 세상은 덜 용서합니다. 고용주는 분야에서 일하고, 실제 경험을 쌓고, 새로운 문제를 해결하고, 불확실성에 따라 건전한 결정을 내릴 수있는 졸업생을 원합니다.
그것은 우리가 가르침을 재구성해야한다는 것을 의미합니다. 지식을 제공하는 것 이상으로 교육자들은 현실 세계의 혼란을 반영하는 학습 환경을 만들고 학생들을 코치해야합니다.
교육자들이 할 수있는 일
그렇다면 학생들이 비판적 생각을하는 기술을 구축하는 데 어떻게 도움이됩니까?
- 개방형 과제를 설계합니다. 일찍 시작하고 자주 프롬프트하십시오. 학생들이 목표가 “정답”을 얻는 것이 아니라 트레이드 오프를 탐색하고 결정을 정당화하고 제약을 처리하는 문제를 경험하게하십시오.
- 학생들이 자유롭게 실패하게하십시오. 너무 자주 엔지니어링에 실패하면 고급 페널티가 제공되므로 학생들은 안전하게 플레이하는 법을 배웁니다. 그러나 위험을 감수하고 창의적인 옵션을 시도하고 실패하면 보장 된 솔루션의 쉬운 길을 따라가는 것보다 비판적 사고에 대해 더 많이 가르쳐 줄 수 있습니다.
- 가정을 보이게하십시오. 모든 방정식 또는 모델에는 내장 가정이 제공됩니다. 학생들에게 심문을 가르치십시오. 이론은 언제 작동합니까? 언제 무너질 수 있습니까?
- 대대적 인 생각을 연습하십시오. 때때로 우리 학생들은 높은 수준의 수학에 능숙하여 단순한 타당성을 잃어 버립니다. 빠르고 넓은 추정치는 엔지니어링 판단을위한 중요한 도구입니다.
- 자기 지시 학습을 장려하십시오. 직장에서는 아무도 교과서를 건네주지 않습니다. 학생들은 신뢰할 수있는 출처를 식별하고 AI 출력을 포함하여 전문 지식을 평가하고 자신이 모르는 것을 알아내는 방법을 배워야합니다.
- 다리 이론과 현실. 가능할 때마다 학생들이 실제 사용자, 실제 제약 및 실제적 혼란과 접촉하게하십시오. 그것이 합성 (및 비판적 사고)이 나타나기 시작하는 곳입니다.
교육에서 응용에 이르기까지
똑똑하고 유능한 엔지니어링 학생들은 좋은 일을하기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 그들 중 가장 준비된 사람들조차도 구조화 된 교과 과정에서 실제 문제의 복잡성으로 전환하는 것이 어려운 경우가 많습니다.
그렇기 때문에 비판적 사고를 개발하는 것 – 우리는 그것을 엔지니어링 판단과 지식, 경험 및 불확실성을 합리적인 행동으로 결합하는 능력이라고 할 수 있습니다. 교육자들은 우리의 결과 목록에 추가하는 것 이상을해야합니다. 학습 환경은 학생들에게 아이디어를 연결하고, 불확실성에 직면하고, 정보에 입각 한 결정을 내리고, 실패하고 맥락에서 다시 시도 할 수있는 공간을 제공해야합니다.
한 번에 발생하지는 않습니다. 그러나 우리는 엔지니어링과 가장 전문적인 작업이 교실을 넘어서 발생하는 방식을 반영하는 경험을 설계 할 때 학생들에게 우리가 할 수있는 사상가의 종류로 성장할 수있는 도구를 제공합니다.
Marie C. Paretti는 Virginia Tech의 엔지니어링 교육 교수이자 창립 공동 편집자입니다. 공학 교육 연구 (보다).
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