博林格林州立大學與歐文斯社區學院的教員正涉足新的領域，尋找適用于本科課堂的全新教學方法。
在Project SEA Change風險基金的資助下，今年秋季學期這兩所學校將啟動8個項目，以提高STEAM學科的教學質量。據了解，SEA Change是一個為期五年的項目，由美國國家基金會撥款300萬美元，博林格林州立大學的生物教授Moira van Staaden則負責項目的管理工作。
STEM教育在美國有著很大的需求，SEA Change項目致力于引進關于STEM教育的全新思考方式，幫助本科生正確地邁出人生第一步，鼓勵他們增強實踐能力。之前美國國家基金會曾資助一個為期五年的SET GO項目，該項目由博林格林州立大學生物學教授van Staaden與歐文斯社區學院共同管理，取得了不錯的實踐成果。SEA Change則借鑒了SETGO項目的一些經驗。
“考慮到這個項目對老師們的要求比較高，風險基金將為老師提供時間、技術以及其他資源的支持，保障他們能夠按照STEM學科和自身的教學風格與研究興趣，設計與開發更具個性化的課程。”van Staaden教授如是說。
一
博林格林州立大學的物理講師Eric Mandell是個游戲控，對他來說，這筆基金為他開發電子游戲提供了一定的支持。
“我喜歡桌面游戲、角色扮演、策略類游戲等等，因此開發電子游戲對我來說是自然而然的一件事情。”Mandell表示，“學習STEM本科課程的大多數學生都不是物理專業的，讓他們學習這些會是一個挑戰。”沒有基礎的學生讀起物理教材來并不容易，因為這跟讀小說完全不是一回事。
Mandell認為游戲是讓學生了解課程內容的一種形式，是一種基于故事的學習方式。當他們在故事中學習物理定律的同時，也會學到游戲中與角色相關的信息，有助于他們理解物理概念和一些基本問題。”
Mandell會和他的研究生助理Michael Greene一起創建游戲框架，重新設計課程的大綱。他們計劃在今年秋季，向學生介紹游戲測試版第一章的內容。
“這個游戲不會大幅度改變課堂上的內容，學生更多的時間需要花在課外。”Mandell表示，“游戲就是學生的家庭作業，課下學生玩游戲并思考問題，回來之后通過課堂活動幫助他們理解新的知識。”
二
Jadwiga Carlson是博林格林州立大學計算機科學專業的一名教授，在她的秋季編程概論課上，學生需要設計機械鏟車來完成簡單的任務。與Mandell的物理課相似， Jadwiga Carlson的學生也通過實操的形式來學習知識。
據介紹，機械鏟車是用樂高積木做的，學生對此非常熟知，這會消除學生學習編程時的焦慮感。通過操控機器人移動來完成任務，學生們會有一種成功的喜悅感。
雖然這些鏟車看起來和普通的積木沒什么差別，但實際上，它們設計的非常精密。“‘積木‘本身便是‘大腦’，”Carlson女士說到，“通過編程，我們可以讓它辨認背景顏色與光線、說話、識別物體并進行歸類。與自動駕駛汽車一樣，機械鏟車也安裝了傳感器，能與其他物體保持一定的距離，避免撞擊。”
在課程的前三周，Carlson將教授C語言編程，學生使用C語言讓樂高Mindstorms EV3機器人執行特定的命令。Carlson目前擁有17個搬運機器人，學生通過兩人一組或三人一組的形式學習編程，操控機器人，實驗結束的時候，學生會思考并討論這節課的收獲，從而學會舉一反三。從學生們的反饋來看，這種學習方式是非常有效的。
博林格林州立大學的8個項目中，還涉及化學、統計學、生物學、心理學、環境研究與數學等等學科。這一系列的項目讓STEM教員在教學過程中不斷創新，為學生帶來不一樣的學習方式，達到了很好的效果。
van Staaden教授很高興看到這樣的成果，“我們的教學方法在不斷發展。沒有一種教學法是適合所有人、適合各種場景的。STEM教員在進行各種各樣有趣的嘗試。”
