교육자들은 학생들의 마음에 실제 문제를 어떻게 맡을 수 있습니까? 업계 전문가의 방문 및 프로토 타입에 대한 노출은 특히 의료 및 엔지니어링 분야에서 효과적입니다. 그러나 나는 또한 그들에게 조부모와의 인터뷰를 요청하여 고령화 인구가 의료 제품에 무엇이 유용한 지 알아내는 것으로 알려져 있습니다.
나는 학생들에게“당신의 고객은 누구입니까? 조부모님. 그들과 대화하고, 그들이 직면하고있는 주요 과제를 실제로 식별하십시오.” 이것은 내가 가르치는 미래의 엔지니어와 재료 과학자들이 첫날부터 디자인 생각 접근법을 공식화하도록 장려합니다.
Nanyang Technological University에서 가르치기 시작한 지 16 년 후 강사 주도 학습, 체험 학습 및 문제 중심 접근 방식을 통합하는 콘텐츠 중심에서 “트리플 나선”모델로 가르치는 접근 방식이 발전했습니다.
그때, 내 콘텐츠 중심의 방법은 새로운 교수로서의 긴장에 의해 뒷받침되었습니다. 나는 많은 자료를 가르치려고 노력했다. 전통적이고 현재의 전통적인 모델은 일반적으로 내가 전달하려는 모든 기술 개념과 이론을 다루는 세부적인 강의 슬라이드와 관련이 있습니다. 강의에 이어 표준 튜토리얼 세션 및 평가 작은 상호 작용을 남겼습니다 실습 학습.
강사 중심의 접근 방식은 저와 제 학생들에게 지쳐있었습니다. 더 나쁜 것은 또한 학업 지식과 실제 응용 프로그램 사이의 격차를 해소하지 못했습니다.
트리플 나선과 뒤집힌 교실
나의 가르침이 진행됨에 따라, 나는 공학 교육이 단순한 이론적 지식 이상의 것을 요구한다는 것을 깨달았다. 또한 학생들은 실용적인 기술을 개발해야합니다. 비판적 사고 그리고 산업 인식. 그래서 약 9 년 전에 저는 코스를위한 새로운 교육학 모델을 개발하기 시작했습니다.
이것은 강사 주도의 가르침을 완전히 버리는 것을 의미하지는 않았습니다. 오히려, 그것은 내가 “트리플 나선”이라고하는 시스템의 한 부분이되었습니다 (아래 참조).
이 교육학 프레임 워크는 기술 향상된 학습, 강사 주도 및 통합 및 경험 학습 문제 중심의 사고 방식. 강사는 시스템의 한 부분으로 간주됩니다.
“뒤집힌 교실”트리플 나선의 모든 부분을 가능하게합니다. 학생들은 수업 전에 기본 개념을 배우고, 이는 더 깊은 참여를위한 수업 시간을 차지합니다. 토론, 실습 실험실 작업, 실제 사례 연구 및 문제 해결 운동을 통해 일어날 수 있습니다.
MS4613 의료 과정, 사전 클래스 강의, 독서 자료 및 온라인 연습을위한 웨어러블 센서의 경우 센서 재료, 제조 기술 및 건강 관리 응용 프로그램과 같은 기본 주제를 다룹니다. 수업 시간에 학생들은 그룹 프로젝트, 기술 문제 해결 및 프로토 타입 개발을 통해 지식을 적용하며,이 모든 사람들은 클린 룸 시설 환경을 통해 참여합니다.
학생들을 수동적 노트 테이킹 역할에서 활발한 학습으로 전환하면서 강사 및 멘토와 일대일 상호 작용을 제공한다는 것은 지식을 더 잘 유지하고 배우는 개념을 적용하는 것이 무엇을 의미하는지 이해할 수 있음을 의미합니다.
실제 문제 해결
4 학년까지 학생들은 초기 단계의 엔지니어링 디자인을 설계, 프로토 타입 및 제시해야합니다. 학생 팀은 혁신적인 의료 솔루션을 개발하여 이론적 지식을 작업 프로토 타입으로 변환하는 능력을 보여 주므로 이전 학기에서 배운 내용을 실제 응용 프로그램에 연결하는 데 도움이됩니다.
교육자로서 우리는 교실 경험과 과학자로서의 우리 자신의 일 (제 경우에는 엔지니어) 사이의 유사점을 이끌어 낼 수 있습니다.
예를 들어, 우리 실험실은 최근 스파이더 실크의 독특한 특성에 대해 발견했습니다. 이 팀은 물에 노출 될 때 부드럽고 유연해질 수있는 능력을 가지고 있으며, 비슷한 특성을 가진 재료가 강성 전자 제품과 인간의 피부 및 기관과 같은 부드러운 생물 조직 간의 불일치를 연결하는 데 사용될 수 있습니다.
이 실제 관계는 학생들이 조부모를 인터뷰 해야하는 이유와 같은 것입니다. 실험실에서의 발견이 사회에서 어떻게 적용되는지 이해합니다.
준비 중 멘토
트리플 나선 프로세스도 문을 열어줍니다 멘토링. 예를 들어, 약 5 대 1의 학생 대 교사-보조 비율은 많은 현장 조언자들이 상담 할 수 있도록 보장합니다.
15 ~ 20 명의 학생들의 소규모 그룹은 프레젠테이션 중에 더 자세한 토론을 허용합니다. 우리가 30 명의 학생들에게 수업을 늘릴 때, 우리는 같은 깊이의 멘토링 및 프로젝트지도를 유지하기가 더 어렵다는 것을 알게되었습니다.
업계 전문가를 공학 수업에 초대하면 학생들의 문제 중심의 사고 방식을 확대하는 데 도움이됩니다. 이러한 만남에서 학생들은 프로젝트에 대해 다른 관점을 봅니다. 제조 비용 또는 시장 타당성에 대한 질문으로 인해 순수한 기술 사양을 넘어서 생각하게됩니다. 실용적인 산업 피드백은 디자인 개선으로 이어질 수 있습니다.
혁신 포럼은 또한 학생들에게 자연스러운 기회를 만듭니다 비전문가 청중에게 그들의 아이디어를 표현합니다. 업계 담당자에게 프로토 타입을 제시하려면 엔지니어링 경력에 필수적인 기술 개념과 잠재적 응용 프로그램에 대한 명확한 커뮤니케이션이 필요합니다.
주요 교육 목표가 학생들이“산업 준비”가되는 것이라면, 이는 매년 코스를 지속적으로 정제하여 속도를 유지하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 나는 단지 한 번만 이야기했을 수도 있습니다 인공 지능그러나 지금 우리는 AI와 함께 살고 있습니다. 결과적으로 사례 연구가 바뀌었고 학생들이 자신의 작품을 발표하는 방식도 변경되었습니다. 글을 쓰지 않고 비디오 프레젠테이션을 요청할 수 있습니다.
미래에 대한 투자
전반적으로, 나는 대학이 콘텐츠를 가르치는 것이 아니라는 것을 깨달았습니다. 또한 영감을주는 것입니다. 그리고 나의 가장 큰 직업은 연구가 아니라 교육입니다. 차세대 학생들을 가능하게하는 것입니다. 이것은 대학의 주요 제품이며, 연구는 기본적으로 학생들을 교육하는 방법입니다.
이 시점을 더욱 설명하기 위해, 나는 중국의 속담을 생각합니다. 나무를 키우는 데 10 년이 걸리지 만 사람을 키우는 데 100 년이 걸립니다.
Triple Helix 모델은 공학 교육의 모든 요소 (강사 주도 및 체험 학습 및 문제 해결 기회)가 함께 결합하여 강력한 기초를 형성 함을 의미합니다. 이러한 시간, 멘토링 및 딥 러닝을 통해 학생들은 자신의 발견과 혁신으로 분기 할 것입니다.
Chen Xiaodong은 싱가포르 Nanyang Technological University의 Digital Molecular Analytics and Science 연구소의 저명한 대학 교수이자 부국장 인 Materials Science and Engineering 교수입니다.
이것은 블로그 게시물의 편집 된 버전입니다.교육학을 통해 실제 영향을 추구합니다NTU 교육학 혁신, 연구 및 우수성 연구소에서 처음 출판 한 것.
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