当前位置: 首页>>CL最新地址 >>在美国各地增加计算机科学教育的可及性

在美国各地增加计算机科学教育的可及性

添加时间:    


格雷斯·霍珀 - 计算机先驱,海军后方海军上将和1906年12月9日出生的第一批计算机语言之一的发明者。为纪念她的生活和成就,2011年国会举行了计算机科学教育周(CS Ed Week)鼓励各个年龄段的人们更多地了解计算机科学及其在日益增长的计算机和数字世界中的重要作用。

来自“计算机职业接入联盟”的一群学生感兴趣地看着他们围在一堆科学设备上。学分:华盛顿大学DO-IT中心西雅图

当人们想到计算机科学时,一个单独的程序员的图像可能会浮现在脑海,但是计算机科学(CS)不仅仅是编码。计算机科学还包括解决问题,创造力和抽象。无论是设计假肢,分析医疗数据以开发更有效的治疗,还是了解妨碍恶劣天气的潜在影响,计算能力都在增强。美国国家科学基金会(NSF)计算机和信息科学与工程部负责人Farnam Jahanian说:“参与计算机科学从来就不是一个更激动人心的时刻。 “这是非常有创意,高度互动,并有巨大的可能性,改变世界。”

计算技能也是高需求的劳动力。研究表明,国家创造的技术人员比所需要的要少。根据最近的劳动局统计,截至2020年,920万个STEM(科学,技术,工程和数学)工作岗位中将有460万人进行计算。此外,生物学,化学,金融和医学等许多领域的从业人员,例如 - 将需要复杂的计算技能。

谁来填补这些工作?美国工人是否具备所需的技能和专业知识?

今天,大多数美国学校不提供学术CS课程。学校提供如何使用技术的课程,但不包括涵盖计算基本概念和技能的课程。事实上,只有19%的美国高中生参加了计算机科学课程,这个比例在过去的二十年中一直在下降。

此外,女性,非洲裔美国人,拉丁裔,印第安人和残疾人士的CS课程数量惊人地少。这些人占全国人口的70%,他们在CS中的代表性不足代表了我们国家人才和创造力的丧失。

根据美国国家科学基金会计算机教育项目经理Jan Cuny所说,解决这种不平衡问题令人望而生畏,但并非无法克服。 Cuny表示:“学位低下,在K-12中缺乏存在的挑战,以及计算机科学的代表性不足,都是相当重要和相互关联的。 “计算机社区有着前所未有的机会,以其热情和经验影响K-12教育,以及关于课程,教学法和吸引更广泛,更多元化学生群体的最佳想法。”

NSF努力的核心是CS 10K项目,重点是使计算机科学在高中可用。 CS 10K是一项全国范围的努力,让10,000名准备充分的教师授课的10,000所学校参与严格的学术计算机科学课程。该项目非常重视将传统上计算机代表性不足的妇女和少数民族纳入其中。

重新构想课程

NSF资助开发和实施两门新的计算机科学课程 - 探索计算机科学(适合所有​​学生的入门课程)和CS原则(成为大学理事会先修课程2016年秋季)。这两门课程旨在吸引不同的学生群体,与计算机一起教授计算的基本概念和重要思想,并激发学生的创造潜力,使计算为社会转型和解决复杂问题跨越多个学科。 NSF已经资助 材料的开发,评估和这些课程的课程。

建设CS能力

据专家介绍,目前在美国学校工作的合格计算机科学教师人数太少。在教授CS课程的时候,教师经常在其他STEM领域接受培训。通过CS 10K,已经培训了数百名教师,并在洛杉矶,圣何塞,芝加哥,纽约市和华盛顿特区等全国各地的城市试行了其他STEM组织,工业和非营利组织,包括“守则” .org,大学理事会,国家数学和科学计划(NMSI),为美国教书,以及领先项目,也开始运行飞行员。

尊重技能

事实上,CS类不是强制性的,往往不计入STEM的要求,这是计算机科学的另一个障碍。美国有37个州不允许学生把他们的高中毕业要求计算在内。然而,越来越多的州正在接受CS教育的重要性,并将其纳入标准课程。

这个努力本周取得了一些胜利。芝加哥市宣布将计算机科学作为其核心课程的一部分,阿拉巴马州教育委员会批准了一项议案,允许两门课程 - 计算机科学原理和先修课程(AP)计算机科学A-正式算作数学学分高中毕业。随着越来越多的教育工作者认识到超越文字处理和内容创建工具来教授CS的原则的价值,全国范围内也进行了类似的努力。

从早期开始

越来越多的证据表明,有必要在学习中让学生更早地接触计算机科学。因此,国家科学基金会正在资助各种方法,将CS教育尤其是计算思维融入中小学课程,研究哪些方法可行,并帮助创意教师扩大和传播他们的想法。

正如奥巴马总统在CS教育周开始时向全国发送视频短片所说:“学习这些技能不仅对你的将来很重要,对美国的未来也很重要。”

计算机科学与信息技术的进步技术(IT)为我们的经济繁荣奠定了基础。自1995年以来,网络和IT行业占美国经济增长的25%,仅在2010年,IT行业就增长了16%,占美国整体GDP的5%。

“我们希望教师,家长和学校管理人员利用今年的CS Ed Week周年庆典和”小时代“所产生的兴趣和兴奋,为在学校推行高质量的计算机科学课程创造动力。”Jahanian和Tom Kalil,科学技术政策办公室技术与创新副主任在最近的白宫博客文章中写道。 “让我们的学生掌握他们所需的技能,塑造改变世界的技术!”

以下是NSF资助的一些项目和合作伙伴关系,旨在改善美国高中CS教育生态系统:

为了帮助确保更多的高中学生准备攻读计算机科学的高等教育,美国国家科学基金会(NSF)向大学理事会的大学预科课程(Advanced Placement Program)提供了为期四年的520万美元奖学金®(AP®)于2013年资助AP计算机科学原理(AP CSP)的创建。大学水平的AP CSP课程将于2016年秋季在全国数千所高中推出,首个AP CSP考试将于2017年5月举行。与计算机科学课程不同,AP CSP旨在帮助学生探索计算的创意方面,同时为理解计算的智力概念和实践贡献提供坚实的理论基础。 AP CSP包括旨在促进学习和理解的课程框架,a 数字化组合以促进学生全年参与,以及独立于编程语言的课程和评估。

FRABJOUS

加州大学伯克利分校和北卡罗莱纳州立大学正在开展一项名为FRABJOUS的合作项目,旨在开发和部署一项新的先进的AP课程计划,该课程可以成功实现吸引外联妇女和代表性不足的少数民族 - 同时拥有技术上严格的编程部分。这项工作将伯克利“计算机美与快乐”课程和大学理事会CS原则课程的先前工作扩展到了高中阶段,致力于开发和研究新的教学材料以及教师专业发展对学生学习的影响结果。

在康涅狄格州学校中使用移动学习教CS原则

三一学院与哈特福德公立学校系统,计算机科学教师协会康涅狄格州分会和其他哈特福德地区高中合作,将培训约30名康涅狄格州高中教师在康涅狄格州的高中教授当前不教授AP计算机科学的高级安置(AP)计算课程。该课程将基于移动计算机科学原理课程“移动CSP”,该课程使用新的移动计算语言App Inventor for Android,为计算思维提供严格的基于编程的介绍。所研究的主要研究课题是移动CSP课程是否是教授CS原则的有效途径,是否可以作为帮助CS 10K项目教师培训的一种模式。课程是基于项目的,采用建构主义的方法来学习计算。学生项目专注于构建社交有用的基于场所的移动应用程序。通过这种方式,学生的学习与他们的兴趣密切相关,并以学校,家庭和社区为基础。

为美国而教

在美国国家科学基金会的支持下,“为美国而教”(TFA)正在2013-2014年在纽约市的五所公立高中开展一项试点计划,以开发招聘和培训教师的有效教学新模式探索计算机科学。这个试点测试了一个新的职前教师招聘和专业发展模式,为CS 10K倡议做出了贡献。目前缺少CS课程和CS老师的高中学生直接受到影响。此外,飞行员还将通报在纽约市内以及全国其他TFA地区的高中扩大CS课程的情况。招聘具有CS专业知识的大学毕业生并培训他们成为CS教师的模式也有可能为其他大学校园的职前教师招聘策略提供信息。

Project Lead the Way

美国国家科学基金会与普渡大学项目(PLTW)合作,资助普渡大学的研究人员为计算机科学教师知识增长提供准时专业发展。该项目创建和实施了高质量的专业发展方式,包括面对面的培训和大规模的持续在线即时支持。它还评估了专业发展在提高教师计算机科学教学的知识,技能和态度方面的有效性。 PLTW是一个非营利性组织,在4,700多所学校成功实施了创新和严格的STEM课程,并在全美国培训了10,500名STEM教师。 PLTW正在引入一个新的计算机科学与软件工程(CSE)课程,它与CS原则框架相一致。

游戏网络:学生游戏,学生游戏

哈维·穆德学院(Harvey Mudd College)建议通过让大学生在一个为期一学期的软件开发项目中吸引中学生来解决学生对计算机的误解。该软件项目的目标是为中学生打造一个教育电脑游戏。通过这个方案,中学教师, 不管技术能力如何,都要让学生为自己的学习设计技术工具。它也为中学生和大学生之间真实的交流提供了背景,这可能会激发和提高基础素养以及与内容相关的词汇。该计划为与计算机科学招生无关的中学和大学教师和学生提供了具体的益处,同时也培养了对该领域的兴趣。

STARS Computing Corps

STARS(学生与研究与服务学生与技术)联盟是由北卡罗来纳州大学夏洛特分校领导的全国性社区,它利用区域合作关系扩大了女性参与,代表性不足的少数民族和残疾人进行计算。 STARS是50所大专院校之间的合作,每个学院都是K-12学校,社区学院,行业和社区组织的地区联盟中心。其核心部分STARS计算团队是一个整合计算机部门招聘和毕业本科生和研究生的框架。军团学生与地区K-12学校,行业和社区合作伙伴进行合作,为即将到来的学生提供信息,参与和准备大学计算机课程的录取和成功。通过学生主导的区域参与,包括外展到高中,同伴指导,团队项目和研究经验,STARS Computing Corps学生正在成为未来的创新者。

来源:NSF

随机推荐

网站导航 福利地图