학부 공학에서 문제 기반 학습 환경의 설계, 평가 및 검토

초록 이 논문은 미국 공군 아카데미(USAFA)에서 혁신적인 학부 공학 과정의 설계, 평가 및 결과를 설명합니다. 이 과정인 ENGR 110 — 공학 소개는 신입생들이 팀을 이루어 "화성으로의 임무"와 관련된 문제를 해결하는 문제 기반 학습 환경입니다. 즉, 화성에 도착하고, 화성에 연구 사이트를 건설하며, 그곳에 재생 가능한 전력원을 개발하는 것입니다. 전통적인 지식 및 기술 목표 외에도 이 과정은 다음과 같은 "고차원" 결과에 중점을 둡니다: 잘 정의되지 않은 문제의 틀을 짓고 해결하기; 다양한 매체를 통한 의사 소통; 지적 호기심 발휘; 공학에 대한 풍부한 개념화 개발. 이 과정은 문제 기반 학습 환경을 위한 일련의 교수학적 차원으로 설명됩니다. 여러 인지 평가 방법이 학생 성취를 평가하고 과정의 효과성을 평가하는 데 사용되었습니다. 결과는 두 ENGR 110 학생 그룹과 두 명의 2학년 공학 학생 그룹 간의 "문제 해결"에서 통계적으로 및 교육적으로 중요한 차이를 포함했습니다.