Zlepšování výuky a vzdělávání na MIT

V době rychlého technologického pokroku MIT přehodnocuje, jak připravit studenty na světové výzvy. Generace pedagogů na MIT spojovaly výuku s praktickými aplikacemi, ale jak bude vypadat heslo ústavu „mens et manus“ („mysl a ruka“) – odkazující na praktické učení – v budoucnu?

To byla hlavní otázka každoročního Festivalu učení, pořádaného společně MIT Open Learning a kanceláří prorektora. Fakulta, instruktoři, studenti a zaměstnanci MIT se zapojili do smysluplných diskuzí o výuce a vzdělávání, jelikož ústav kriticky přehodnocuje svůj bakalářský studijní program.

„Protože se svět mění, dlužíme našim studentům, abychom tyto skutečnosti odráželi v našich akademických zkušenostech,“ uvedl Daniel E. Hastings, profesor letectví a kosmonautiky a tehdejší prozatímní prorektor. „Pokoušet se o nové věci je v naší DNA na MIT.“

Pěstování většího smyslu pro účel

MIT klade důraz na praktické učení podobně jako mnoho inženýrských škol. Panely, například Susan Silbey, profesorka humanitních věd, sociologie a antropologie, se však hluboce obávaly, že studenti se nezapojují dostatečně do intelektuálního myšlení prostřednictvím významného čtení, interpretace textů nebo zapojení do nejistých otázek.

Christopher Capozzola, vedoucí zástupce děkana pro otevřené vzdělávání, to potvrdil slovy: „Navrhli jsme svět, ve kterém studenti pociťují obrovský tlak na maximalizaci výsledků své kariéry na konci“ bakalářského studia.

Studenti se pohybují v systémech explicitních pobídek, jako jsou známky a obecné požadavky ústavu, ale reagují i na nepsané pobídky, jako jsou mimoškolní aktivity, stáže a prestiž. „To je naše chyba, ne jejich,“ řekl Capozzola a označil to za příležitost ke zlepšení kurikula MIT.

Jak mohou pedagogové povzbudit studenty, aby se více spojovali s učebním materiálem, místo aby ho brali jako prostředek k dosažení cíle? Adam Martin, profesor biologie, vždy žádá své studenty, aby zpochybňovali status quo začleněním otázek s daty, která odporují modelům z učebnice.

„Chci, aby přemýšleli,“ řekl Martin. „Chci, aby zpochybňovali to, co považujeme za hranice oboru.“

Zvažování kontextu

Jedním z nejdůležitějších témat diskuse byl význam kontextu ve vzdělávání. Například kurz 7.102 (Úvod do technik molekulární biologie) používá řešení problémů založené na příbězích, aby studentům ukázal, jak se učivo hodí do reálných kontextů.

Fiktivní premisou kurzu 7.102 je, že dítě spadlo do řeky Charles a chytlo bakteriální infekci rezistentní na antibiotika. Aby dítě zachránili, studenti musí charakterizovat bakterie a identifikovat fágy, které by je mohly zabít.

„Studentům to skutečně ukazuje nejen základní techniky, ale i to, jaké je to být v týmu a v situaci objevování,“ řekl Martin.

Tento praktický přístup – sběr vody, izolace fágů v ní a porovnání s spolehlivějšími zdroji – otevírá studenty představivosti, řekl Martin. V prostředí záměrně navrženém tak, aby dalo studentům prostor k selhání, příběh motivuje studenty k vytrvalosti s opakovanými experimenty.

Silbey, která je také profesorkou behaviorálních a politických věd na MIT Sloan School of Management, si však všimla niechuti studentů zapojit se do netechnických kontextů. Studenti, uzavřela, „mají minimální pochopení toho, jak se jednání jednotlivce stává součástí něčeho většího, trvalého, důležitého prostřednictvím neviditelných, ale silných mechanismů agregace.“

Pedagogové se shodli, že pochopení kontextu je stejně důležité pro STEM kurikulum jako technická instruktáž. „Výuka a myšlení na rozhraní mezi technologií a společností je opravdu klíčové pro to, aby se technologové cítili odpovědní za věci, které vytvářejí a které používají,“ dodal Capozzola.

Amitava Mitra, zakládající výkonný ředitel MIT New Engineering Education Transformation (NEET), zdůraznil příklad, kdy studenti vyvinuli efektivní technické řešení pro dekarbonizaci domů v Ulánbátaru v Mongolsku. Nebo si to alespoň mysleli.

„Jakmile jsme viděli, co se děje na místě, a pochopili kontext – sociální model, sociální procesy – uvědomili jsme si, že nemáme ani tušení,“ řekli studenti Mitrovi.

Jedním ze způsobů, jak se MIT snaží překlenout tyto mezery, je program Sociální a etické odpovědnosti výpočetní techniky. Tento kurikulum integruje etické úvahy vedle kurzů výpočetní techniky, aby pomohlo studentům představit si sociální a morální důsledky svých činů.

Na přednášce o technických strojích měli studenti Silbey problémy s představou negativních dopadů autonomních vozidel. Ale poté, co sdílela historii regulace nebezpečných produktů, řekla, že mnoho studentů bylo otevřenějších zkoumání potenciálních dopadů.

Vytváření interdisciplinárních příležitostí

Panelisté považovali interdisciplinární vzdělávání za klíčovou přípravu na složitosti reálného světa.

„Ať už se jedná o řešení změny klimatu, vytváření udržitelné infrastruktury, vytváření špičkových technologií v oblasti životních věd nebo robotiky, potřebujeme, aby naši inženýři, sociální vědci a vědci pracovali v týmech napříč obory, aby dnes vytvářeli řešení,“ řekl Mitra.

Pro rozšíření příležitostí pro studenty bakalářského studia ke spolupráci napříč akademickými odděleními a dalšími univerzitními jednotkami byl v roce 2017 zahájen program NEET. NEET je projektově orientované zkušenostní kurikulum, které vyžaduje technické a sociální znalosti. Jedna studentská skupina například navrhuje, staví a instaluje solární nabíjecí stanici na MIT Open Space. Aby se takový projekt zaváděl do infrastruktury MIT, studenti musí koordinovat s celou řadou úřadů ústavu – jako jsou Campus Planning, Engineering & Energy Management a Insurance – a městskými skupinami, jako je hasičský sbor v Cambridge.

„Je to pro ně průlom,“ řekl Mitra.

Capozzola poznamenal, jak „mimoškolní“ aktivity jako NEET, Program příležitostí pro výzkum studentů MIT (UROP), MISTI, D-Lab a další dokazují, že efektivní praktické vzdělávání nemusí být formální program s udělováním kreditů.

„Studenti věnují obrovské množství času a úsilí věcem, které je formují, které hovoří k jejich vášni a tomuto hlubokému zapojení,“ řekl Capozzola. „Toto je zvláštní oblast, kde podle mého názoru MIT zvlášť vyniká.“

Pokračování společně

Na panelu s pedagogy i studenty MIT si pedagogové uvědomili, že navrhování efektivního kurikula vyžaduje vyvážení obsahu napříč předměty nebo hlavními tématy, přičemž materiály v systému Canvas – systém správy učení MIT – jsou uspořádány intuitivním způsobem pro studenty. Pedagogové přímo spolupracovali se studenty a zaměstnanci prostřednictvím fondu Canvas Innovation Fund MIT, aby provedli tato zlepšení.

„Existují věci, které v mé výuce vidí začínající studenti, které já nevidím,“ řekl Sean Robinson, přednášející fyziky a zástupce ředitele Helena Foundation Junior Laboratory. „Naše třída si klade za cíl vzít lidi, kteří se považují za studenty fyziky, a přimět je, aby se považovali za fyziky. Chci mladší kolegy.“

Největším závěrem studentských panelistů byla důležitost minimalizace logistických problémů strukturováním Canvasu tak, aby vedl studenty k cílům učení. Cory Romanov 24, technický instruktor fyziky, a McKenzie Dinesen, seniorka v leteckém inženýrství a ruských a euroasijských studiích, zdůraznili, že vysvětlení cílů učení a uspořádání obsahu kurzu s jasnými termíny byla jednoduchá zlepšení, která výrazně zlepšila studentskou zkušenost.

Capozzola zdůraznil přínos takové zpětné vazby: „Je důležité dát lidem na MIT – studentům, zaměstnancům a dalším, kteří jsou často vyloučeni z rozhovorů – demokratičtější hlas, abychom mohli být vzorem univerzity, jakou chceme být za 25 let.“

Jak MIT pokračuje ve zlepšování svého vzdělávacího přístupu, poznatky z Festivalu učení zdůrazňují zásadní vývoj v tom, jak se studenti zabývají znalostmi. Od přehodnocování struktury kurzů po integraci interdisciplinárního a zkušenostního učení panelisté zdůraznili potřebu kurikula, které vyvažuje technické znalosti s hlubokým pochopením sociálních a etických kontextů.

„Je důležité vybavit studenty na straně ‚mens‘ druhy občanských znalostí, které potřebují, aby se vydali do světa,“ řekl Capozzola, „ale i ‚manus‘, aby dokázali dělat každodenní práci, špinili si ruce a budovali demokratické instituce.“