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地球 能源和环境工程进展的10个标志

“未来工程学的价值不在于学生的计算能力 - 工程学的这一方面已被计算机所取代,”Paul C. Johnson博士说。

他解释说,在过去,工程教育一直专注于评估个人的计算能力。“在今天的教育中,特别是在矿业,我们致力于开放式问题,更多设计挑战,团队合作,有机会参与竞争国家工程挑战的团队。你可以看到你正在做的事情和这项工作对社会的影响之间有很多联系。“

科罗拉多矿业学院)是一所拥有145年历史的州立学校,长期以来被称为“世界上最重要的矿物工程学院。”它在20世纪70年代就在我的学生宿舍外面说。像那个时代的大多数工程教育一样,我的日程安排是一个接一个的插件和曲柄类,没有集成或应用程序。

矿业已经转变为工程和科学教育和研究的全球领导者,以解决世界上与地球,能源和环境相关的挑战。正如领先工程学院第17任校长约翰逊博士很快注意到的那样,Mines仍然是一个非常具有挑战性的环境,但其方式可以为不断变化的世界提供更好的准备。在约翰逊的四年任期内,已经启动或加速了十项举措。

1. 扩展的挑战。为了应对每个领域日益复杂的问题,Mines学生将参与更多的扩展和开放式挑战。其中一些项目被纳入Design @ Mines,这是一系列开发创造力和解决问题技能的课程,从Cornerstone开始,介绍工程,最后以Capstone结束,老年人致力于开放式设计挑战。

2. 主动学习。“当学生理解概念,保留信息和技能时,主动学习胜过被动学习,” 化学和生物工程教学教授Tracy Gardner博士说。她采用混合方法,结合翻转课堂和基于问题和项目的策略,使课堂时间具有超级互动性。她根据掌握的技能评估进展情况。“在现实世界中,我对真正的评估感到兴奋,”加德纳补充道。她正在进行评估,包括让学生录制自己解释概念的视频。

在同一个部门,Michael Barankin博士还使用各种混合策略,重点关注课堂内外的交流。学生项目首先接触行业,制定计划,组建团队,制定进度报告并提供最终演示。化学工程的老年人设计整个工厂,有能力组建自己的团队。

3. 支持转型教学。四年前的Trefny中心支持从内容传输到批判性思维和解决问题的转变。导演Sam Spiegel及其团队在学年期间主持了为期五周的夏季研讨会,简短的课程和课堂访问。超过70%的矿山教室的实践受到培训的影响。教师参议院最近采用了有效教学的方方面面。

斯皮格尔解释说,他并没有推行具体的教学方法,而是希望帮助教师设计出适合预期结果的经验。“我们希望学生在更高的认知负荷下工作 - 这与计算无关。这是关于你用它做什么的。“

教师认识到,到学生毕业时,许多内容都将过时。结果,他们要求学生思考并写下思考。学生们在微积分课上写下他们如何得到答案。他们开始在整个课程中编织数据科学。巴兰金赞赏中期课程的访问和Trefny员工的反馈。

4. 更多样化的社区。与我在那里时相比,地雷更加多样化。超过三分之一的女性是女性,超过一半来自州外,超过20%的少数族裔人数不足。“我们正在努力确保我们履行公共使命,”约翰逊说。“我们希望我们的学生团体反映我们所服务的社区。”

主题学习社区(如健康,领导,艺术)帮助新生建立联系和支持网络。

5. 课外学习。“ 半数到三分之二的学习都发生在教室里,”约翰逊说。“其余的发生在专业社团,竞赛和实习之外。”

约翰逊指向DiggerLoop团队,该团队正在设计用于低压超循环旅行的高速雪橇。约翰逊指出,该团队举例说明了将各种形式的工程结合到重要的公共工作中的工作。

Barankin教授为期六周的夏季田间课程,他全职与40-60名学生一起工作。在实地会议期间,学生将进行九个实验,并在八个不同的三人小组中工作。在一篇即将发表的论文中,他解释说,“这种级别的个人互动和反馈及其实施方式,在所有参与者之间建立联系和社区,并激发学生的参与和合作。”他补充说,夏天校友和招聘人员认为,这些经验非常有效地帮助学生为工作场所做好准备。

6. 扩大背景。越来越多地要求矿业学生考虑更广泛的工作环境。佩恩研究所(@payneinstitute)提供有关能源,环境,空间和安全的见解,包括讲座,文章,访问学者,合作伙伴以及整个矿区校园的合作。

与过去相比,矿业的人文,艺术和社会科学有更为深思熟虑的结构。“ 在数学和科学方面表现优异的学生经常与艺术和音乐有很强的联系,因此拥有这些成分非常重要,”约翰逊说。

在麦克布莱德荣誉课程提供了一个全面的教育,整合文科与理工科的世界,并考虑社会环境和政策影响。

连续第四年,Orediggers获得了全国校际伦理奖的资格,团队竞争最佳争辩并捍卫对当今社会面临的最复杂的道德问题的道德评估。

7. 人道工程。数百名矿业学生参加人道工程学课程,将工程和社会科学教授聚集在一起,改变工程师的思维方式,定义和解决社区问题(见专题)。

8. 更具创业精神。Mines 是KEEN的成员,KEEN是由44所顶尖大学组成的网络,为工程教育注入了创业思维。在共同框架的重点设计,机遇和影响。

约翰逊表示,从大学本身就是企业家开始。第二,“你想创造一个教师和学生可以创业的环境,这对于获得学位或任期不是有害的”

他想要一个学习环境,让学生去追求一个项目或一个让他们对其他技能感兴趣的想法。约翰逊正在为校园中央空间建设支持,Mines称之为“Inno-Hub”,与孵化器相连,可用于自由形式的活动。

Mines在特殊兴趣小组中拥有引人入胜的校友,包括创业和创新以及社会责任领导。

9. 更可持续性。在70年代,Mines完全是为了提取。今天,标语是地球,能源和环境。“可持续发展是我们毕业生需要了解的一个非常重要的话题,”约翰逊说。现在有许多课程侧重于可持续性和生命周期评估。

对于采掘业的人来说,“可持续性不仅仅是一个环境问题,而是一个经济问题,”约翰逊解释道。“你必须把自己视为地球的管家,问自己,在我离开之前和之后,物业的价值是什么?”

10. 倾向于创新。矿业教员正在开展地球,能源和环境议程的前沿研究。

在能源方面,约翰逊期待在清洁可持续来源和储存方面取得突破。随着世界从基于碳的能源转移,矿业将为有关新能源系统的新兴地缘政治和安全风险的政策对话做出贡献。

矿业已成为航空航天业先进制造业的领导者。它也是ReNUWIt的所在地,ReNUWIt是美国第一个NSF水工程研究中心。

约翰逊对USGS在校园中不断扩大的兴趣感到兴奋,使得Golden成为地球观测和相关研究的中心。

与MIT和Olin一样,Mines正在整合课程计算。

关于创新的不太可能

在伟大的湾区高中科学教师的启发下,约翰逊首先参加了加州大学戴维斯分校(在弄清楚它基本上是免费的)之后,他继续在普林斯顿大学攻读博士学位。在化学工程。在壳牌,约翰逊致力于解决环境问题的跨学科团队。

约翰逊于1994年在亚利桑那州立大学接受了一个学术职位,而不是进入壳牌管理层。在教了16年之后,他成为富尔顿工程学院的院长。在他五年任期内,学校规模增加了两倍。

他从亚利桑那州立大学校长迈克尔克劳那里学到很多关于制定积极目 像克劳一样,他担心传统的高等教育模式并不适合创新经济的终身学习需求。像克劳一样,约翰逊以紧迫感工作,但他谦逊而和蔼可亲,并且很快就注意到了才华横溢的教师的贡献。

矿井将在2024年成立150年,约翰逊打算在未来五年内使用“ 确保我们再定位150年。

通过推出在线学位课程和新的跨学科计划(如太空资源),您已经可以看到新策略的证据(如果您想挖掘小行星,那么Mines就是了解它的地方)。

一项雄心勃勃的设施计划与2024年战略一致,但令人印象深刻的是,所有新建筑都是(并将成为)最令人鼓舞的关于矿业转型的事情是教室内发生的事情 - 学习文化,现实生活问题,扩展设计挑战。这是一个正在考虑为复杂世界的领导者做准备的地方。

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