Ingeniøruddannelsesforskning - Engineering education research

Uddannelse
Discipliner
Læreplaner
Metoder

Ingeniøruddannelsesforskning ( EER ) er undersøgelsesområdet, der skaber viden, der har til formål at definere, informere og forbedre uddannelsen af ​​ingeniører. Det opnår dette gennem forskning om emner som: epistemologi , politik, vurdering, pædagogik , mangfoldighed, blandt andre, hvad angår teknik .

Historie og baggrund

Ingeniøruddannelsesforskning fik synlighed i løbet af 1980'erne, selvom den formelle uddannelse af ingeniører i USA spores tilbage til så tidligt som 1802 med oprettelsen af ​​United States Military Academy på West Point med det formål at oplære den amerikanske hærs ingeniørkorps . Rensselaer School (nu Rensselaer Polytechnic Institute) blev grundlagt i 1824 og tildelte fire studerende i 1835 grader i civilingeniør.

På grund af bekymringer om national konkurrenceevne og det utilstrækkelige antal uddannede ingeniører opfordrede Neal -rapporten til forskning for at forbedre undervisning og læring inden for STEM -områder (videnskab, teknologi, teknik og matematik).

Ligesom andre discipliner bragte 1990'erne fokus på undervisningsstipendiet som demonstreret i NRC -rapporten fra 1995, "Ingeniøruddannelse: Design af et adaptivt system", påvirket af Ernst Boyer. Dette fokus var primært motiveret af behovet for at forbedre kvaliteten af ​​ingeniører produceret af universiteter i USA. Derudover markerede 1993 relanceringen af Journal of Engineering Education , der tjente som et clearinghus for videnskabelig forskning.

Da bekymringerne vedrørende globaliseringen og behovet for innovation steg i slutningen af ​​1990'erne og 2000'erne, blev ingeniøruddannelsesforskning påvirket af opfordringer til reform for at producere den mængde og mangfoldighed af ingeniører, der var nødvendige for at løse globale problemer.

Fortsat udvikling af feltet opstod centre for ingeniøruddannelsesforskning i begyndelsen af ​​2000'erne. NAE dannede et udvalg om ingeniøruddannelse (CEE) i 1999, NAE's Center for Advancement of Scholarship on Engineering Education (CASEE) blev oprettet i 2002 og Center for Advancement of Engineering i 2003.

I midten af ​​2000'erne gav dedikeret finansiering, specialiserede publikationer, centre for forskning, akademisk forberedelse og konferencer, der forbandt det distribuerede samfund, den nødvendige infrastruktur til det spirende forskningsområde.

Indflydelsesrige rapporter om ingeniøruddannelsens historie

  1. Mann, C. (1918). Studium af ingeniøruddannelse
  2. Wickenden -rapport: Society for Promotion of Engineering Education. (1930). "Rapport om undersøgelsen af ​​ingeniøruddannelse 1923-1929." Pittsburgh, PA.
  3. LE 1995. Rapport fra ASEE -udvalget om evaluering af ingeniøruddannelser. Washington, DC: American Society of Engineering Education.
  4. "Grøn rapport". 1995. Ingeniøruddannelse til en verden i forandring. Washington, DC: American Society for Engineering Education. En rapport udarbejdet af Engineering Deans Council og Corporate Roundtable.

Kerneforskningsområder

Rapporten fra 2006 fra styregruppen for National Engineering Education Research Colloquies skitserede de 5 centrale emneområder inden for ingeniøruddannelsesforskning som følger:

  1. Engineering Epistemologies: Forskning i, hvad der udgør ingeniørmæssig tænkning og viden inden for sociale sammenhænge nu og i fremtiden
  2. Engineering Learning Mechanisms: Forskning i ingeniørstuderendes udvikling af viden og kompetencer i kontekst.
  3. Engineering Learning Systems: Forskning i undervisningskultur , institutionel infrastruktur og epistemologi hos ingeniørpædagoger.
  4. Ingeniørmæssig mangfoldighed og rummelighed: Forskning i, hvordan forskellige menneskelige talenter bidrager med løsninger på de sociale og globale udfordringer og relevansen af ​​vores [ingeniør] erhverv.
  5. Ingeniørvurdering: Forskning i og udvikling af vurderingsmetoder, instrumenter og metrics til at informere ingeniøruddannelsespraksis og læring.

Der er forskellige ph.d.-niveau ( ph.d. ) programmer i Engineering Education, med primær forskning udført i de førnævnte forskningsområder. ASEE Student Division oprettede et open source- arbejdsområde med information om ingeniør- og STEM- uddannelse, som inkluderer en ressourceside med kandidat- og/eller forskningsprogrammer inden for ingeniøruddannelse.

Andre forskningsområder

Globalisering

Ifølge Borrego og Bernhard udvikler internationale samarbejder sig i et forsøg på at skabe globale kompetencer hos ingeniørstuderende. Engineering global kompetence er besiddelsen af ​​"viden, evne og disposition til effektivt at arbejde med mennesker, der definerer og løser problemer anderledes, end de gør." Uddannelsesprogrammer, der lægger vægt på globale ingeniørkompetencer, forsker i udviklingen og vurderingen af ​​global kompetencer inden for ingeniørpraksis.

Eksempler på programmer inden for global ingeniørkompetence omfatter:

Flere eksempler er angivet i Global Engineering Education . Forsknings- og udviklingsafdelinger i transnationale virksomheder bidrager også til international uddannelsesforskning. Der er forskellige metoder til at vurdere kompetencer og debatter om, hvordan global og kulturel kompetenceuddannelse påvirker ingeniøruddannelse.

Globale ingeniørkulturer

I 2008 blev et projekt med titlen "The Engineering Cultures Multimedia Project" godkendt af NSF. Det blev gjort ved en kombineret indsats fra "Virginia Tech og Colorado School of Mines til at producere cd-baserede moduler, der undersøger, hvordan det, der tæller som ingeniør og ingeniørviden, varierer fra land til land". https://globalhub.org/topics/AboutEngineeringCultures Hovedmålet med dette projekt var "At udvikle, formidle og vurdere læringsoplevelser, der hjælper eleverne med at identificere, forstå og værdsætte andre perspektiver end deres egne."

Ingeniøruddannelse før college

Undersøgelser tyder på, at ingeniører vil være bedre forberedt til stringente studier inden for ingeniørvidenskab, hvis de udsættes for ingeniørkoncepter i årene forud for universitetsstudiet. Følgende ressourcer er angivet for at give undervisere på primær- og sekundærniveau information og online-programmer, der hjælper dem med at bringe teknikmateriale til deres klasseværelser.

Metodik

"Rigorøs" forskning inden for ingeniøruddannelse defineres som overholdelse af National Research Council 's seks vejledende principper for videnskabelig undersøgelse . De seks vejledende principper for videnskabelig undersøgelse er:

  1. Stil betydelige spørgsmål, der kan undersøges empirisk.
  2. Link forskning til relevant teori.
  3. Brug metoder, der tillader direkte undersøgelse af spørgsmålet.
  4. Giv eksplicit, sammenhængende kæde af ræsonnementer.
  5. Repliker og generaliser på tværs af undersøgelser.
  6. Oplys forskning for at tilskynde til faglig kontrol og kritik.

Forbindelse til praksis

Ingeniøruddannelsesforskning udføres baseret på ingeniørkrav og -mønstre inden for industri, politik og uddannelse. Globalt fokuserer forskningens vægt på uddannelsesmæssig anvendelse. Forskning i industri og praksis mangler endnu større opmærksomhed.

Politik

I USA har der været et større skub for at udvikle en formel politik for uddannelse af ingeniører. I 1918 bemærkede Mann -rapporten en overhængende mangel på kvalificerede ingeniører, der hurtigt kunne komme ind på arbejdsstyrken. Der skulle være mere praktisk erfaring, ingeniørpædagoger skulle have praktisk erhvervserfaring, og undervisningen skulle være mere fremtrædende, selvom forskning også er vigtig. I 1955 skitserede Grinter -rapporten specifikt ingeniørstudier på bachelor- og kandidatniveau. Siden da er nogle af disse forslag, herunder kurset senior capstone design, blevet implementeret i offentlige og private ingeniørinstitutioner.

Ingeniøruddannelsespolitikken, der anvendes på programkrav og læreplaner, er eksternt drevet til en vis grad. ABET -akkreditering har indarbejdet industrielle krav som en del af akkrediteringsprocessen for college- og universitetsprogrammer. ABET EC 2000 lægger vægt på både tekniske (design, problemløsning) og faglige færdigheder (teamwork, kommunikation, etisk/global tænkning). I 2021 skrev dekaner fra Big Ten+ University Colleges of Engineering et støttebrev til ABET for at opfordre til mere specifikke kriterier i den generelle vurdering vedrørende mangfoldighed, lighed og inklusion (DEI).

P-12 uddannelsesstandarder:

Nationale politikker som No Child Left Behind og Race to the Top har påvirket rekruttering og fastholdelse af fremtidige ingeniører.

I april 2013 blev Next Generation Science Standards frigivet som videnskabsstandarder for K-12 videnskabsuddannelse i USA for at erstatte National Science Education Standards . Disse inkluderer ingeniørbaserede standarder, der er integreret i de videnskabelige standarder. Den nationale vurderingsstyrelse har oprettet en teknologi- og læsefærdighedsramme for 2014 national vurdering af uddannelsesfremgang. Dette vil være en pilottest og kan blive til en permanent fastgørelse af fremtidige test.

Uddannelsesmæssig

Der er en kobling mellem ingeniøruddannelsesforskningsresultater og implementering af fundene i klasseværelset. Forskningsresultater offentliggøres i en række tidsskrifter, der primært læses af andre forskere, ikke P-12-lærere eller universitetsfakulteter uden for uddannelsesområdet. Denne opdeling af overførsel mellem forskning og praksis forhindrer de ønskede resultater i forskningens kerne

Der har været forslag om at forbinde ingeniøruddannelsespraksis og ingeniøruddannelsesforskning. En cyklisk model for overførsel mellem forskning og praksis er blevet foreslået af Jesiek et al. (2010) og Borrego & Bernhard (2011). Denne model giver forskning og praksis mulighed for løbende at påvirke og udvikle hinanden.

Organisationer og publikationer

Der er flere faglige organisationer dedikeret til ingeniøruddannelse, herunder:

Se også

Referencer