失意的少年在做数学作业
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STEM如何减少新毕业工程师的短缺?

图片来源:Dreamstime

颠覆传统的数学教学方法,把“为什么”放在“如何”之前,可以对学生对工程职业的看法产生很大的影响。

2001年,美国国家科学基金会的管理人员首次使用STEM作为“科学、技术、工程和数学”的缩写,成为主流。近20年后,人们普遍认为,将STEM纳入中学课程导致更多年轻人渴望从事工程职业。每年,越来越多的STEM大使正在帮助教师让学生参与STEM活动。

然而,与此同时,英国工程协会(EngineeringUK)连续几版的《工程现状》(the State of Engineering)评论继续报告新毕业工程师数量的巨大缺口,最新版本引用了每年3万人的缺口。2018年报告,虽然承认并非所有的工程师和技术人员都拥有专业资格,但该公司补充说,预计将有多达5.9万人的缺口,以满足12.4万个需要3、4和4+资格的核心工程职位的需求。

有人可能会问,为什么STEM倡议在减少这些不足方面没有产生影响?

要回答这个问题,我们需要考虑到PISA国际学生成绩排名在英格兰。最新的数据显示,学生在数学、科学和阅读方面的成绩略有提高(PISA使用“阅读”一词,是因为大多数经合组织国家的语言不是英语)。

然而,英国教育体系仍然没有为那些渴望成为研究生工程师的人提供足够多的3级、4级和4级以上的年轻人教育,因此将这些不足归咎于STEM运动是不公平的。教学专业的期刊和杂志给人的印象是,现在的重点是试图提高能力较差的学生的标准,面对无法增加学生达到3、4和4+级的人数,这是一个值得赞扬的目标。

在工程方面还有其他因素需要考虑。在过去的20年里,最初是在青年企业计划下,作为STEM大使访问中学,我经常向年轻人提出两个问题:“你对数学有什么看法?以及“工程师和技术人员的区别是什么?”

尽管有少数人说他们喜欢数学,但绝大多数人回答说,他们要么不喜欢,要么不明白数学的意义。不喜欢数学是一种选择,但不明白它的意义是非常令人担忧的。

对于工程师和技术人员之间的区别,给我提供可信答案的学生——我可以补充说,还有老师——屈指可数。答案几乎总是倾向于,“技术人员与计算机和技术打交道,但工程师修理东西和操作机器。”

我通常建议,列出每个工程职业类别所需的教育更有帮助(我更喜欢“类别”而不是“年级”,因为它们都是有价值和必要的)。

大多数读到这篇文章的工程师和技术人员会从他们的工作中获得很大的满足,但不会担心这么多学生和老师不知道英国专业工程能力标准(UK-SPEC Standard for Professional Engineering Competence)中规定的三个类别之间的区别,也不会担心这么多年轻人“……看不到数学的意义”。

此外,你可能不同意所谓的工程师不足。

无论你的观点是什么,你想如何帮助改变对工程学的误解?在STEM进入国家词汇20年后,在我们的一些主要工程机构成立一个多世纪后,这种误解仍然没有被普遍理解?

2015年,我写作并出版“品尝数学的果实”这本书的目标读者是STEM学科的教师,尤其是那些教授普通中等教育证书(GCSE)学生的教师,以及那些即将决定在a -level考试中选修哪门课程的学生。它旨在回答两个问题,我认为这可能导致更多的年轻人选择研究生工程师的职业,通过教师认识到有必要指导他们的学生学习a -level数学和物理,作为首要要求。

经过18个月的进一步研究和编辑,我的书的更新版本问世了。第二版新增了两章。第二章现在提供了三个类别的工程专业的教育要求的总结,以及专业注册所需的培训,从英国spec。第16章涵盖了数学建模,这是AS数学课程中反复出现的主题。第3章到第15章主要以一个工程场景开始,比如火箭轨迹;一级方程式赛车;一个重症监护室,电视转播一场足球比赛,然后是一个相关的数学例子,从而介绍为什么之前,如何-数学有用。

如果你的孩子正在上中学,或者你是STEM大使,或者是学校管理者,如果你能让我的书和它的信息为人所知,你将为我们的职业提供有价值的服务。

Derek Newport是一名特许工程师和IET研究员。新版《品味数学的果实》(14英镑+邮资)可从他的网站获得DerekNewport@aol.com并将由南特维奇书店和纽卡斯尔莱姆的“NULC Made Here”商店出售。

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