Labor Day is onze oudejaarsavond. In plaats van te beloven om gewicht te verliezen of minder tijd te besteden aan onze telefoons, gaan we als hoogleraren het nieuwe schooljaar in met een ander soort resolutie: om onze studenten te inspireren en voor te bereiden om agenten van positieve verandering te worden.
de problemen van de wereld Namen zeker geen pauze deze zomer, en we weten dat het succesvol aanpakken ervan afhangt van een mentaliteit die veel breder is dan een discipline kan bieden. Onze strategie is om een manier van denken te cultiveren die inzichten combineert vanuit meerdere perspectieven.
als psycholoog, antropoloog en historicus die les geven aan een ingenieursacademie, zien we gelukkig overal voorbeelden van dit soort integratie.
wereldwijd
wereldwijde klimaatverandering kan de grootste uitdaging voor de mensheid zijn, en het is een probleem dat de wereldveranderende gevolgen van interdisciplinaire probleemoplossing illustreert. In een analyse van de economische impact van het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, hebben deskundigen van het adviesbureau McKinsey & bedrijf een spectrum van strategieën en de bijbehorende kosten geïdentificeerd. Opties zoals de omschakeling naar kernenergie, de overstap naar elektrische voertuigen en de aanpassing van kolen-en gascentrales hebben allemaal een groot potentieel, maar we kunnen de meeste voordelen tegen de laagste kosten produceren door strategieën aan te nemen zoals het overschakelen van huizen naar energiezuinige verlichting en het beter isoleren van onze woningen en werkplekken. Vergeleken met het veranderen van de nationale energievoorzieningsketen, zijn deze veranderingen niet erg technisch. Het zijn zaken van het veranderen van menselijke overtuigingen en gedrag.in een artikel dat vorig jaar in Science werd gepubliceerd, werd het echte probleem van klimaatverandering als volgt gediagnosticeerd: “het ervaren van het zelf als afgescheiden van de natuur is de basis van de beschadigde relatie van de mensheid tot planetaire hulpbronnen.”De enige echte oplossing voor de klimaatproblemen waarmee onze planeet wordt geconfronteerd, is het veranderen van mentaliteit, een aanpak die een complex begrip vereist van alle manieren waarop individuen en instellingen omgaan met de natuurlijke wereld. Met andere woorden, studenten moeten niet alleen de sociale wetenschappen of de natuurwetenschappen bestuderen, maar ook leren hoe de inzichten verkregen uit beide kunnen worden gecombineerd om nog krachtiger te zijn.
lokaal
het belang van het maken van verbindingen tussen perspectieven speelt ook op lokaal niveau.
Eén verkeersknooppunt in het centrum van Drachten, Nederland, herbergt elke dag 20.000 bestuurders en veel fietsers en voetgangers. Als gevolg daarvan werd het berucht om zijn hoge aantal ongevallen en doden. Een conventionele oplossing zou kunnen zijn om de wegen te laden met bewegwijzering en signalen die duidelijk instrueren iedereen waar te gaan en wanneer. Maar toen de Nederlandse verkeerstechnicus Hans Monderman het probleem benaderde, zag hij de overbelaste leiding als een plaats van diepe ontkoppeling. In plaats van de wegen te verfraaien met borden, nam hij in 2003 alle borden weg. Deze benadering van “shared space” – ontwerp betekende dat bestuurders, fietsers en voetgangers hun bewustzijn van elkaar moesten vergroten om succesvol door het kruispunt te navigeren. Deze afhankelijkheid van menselijke verbindingen in plaats van geconstrueerde verkeerspatronen heeft het conventionele denken op een hoger plan gebracht en het aantal ongevallen en sterfgevallen drastisch verminderd. De meest innovatieve oplossingen voor lokale problemen zoals deze vereisen een diepe integratie van kwantitatieve en emotionele inzichten die te vaak gescheiden zijn tussen traditionele academische disciplines.
individueel
tenslotte zien we veel uitdagingen op individueel, persoonlijk niveau die vragen om geïntegreerd denken.
Terri, een 60-jarige vrouw uit Boston die een rolstoel gebruikt, vertelde een team in een van onze technische ontwerplessen hier op Olin College of Engineering dat ze boodschappen doen een omslachtige en fysiek pijnlijke ervaring vindt. Het antwoord van een traditionele ingenieur zou haar kunnen wijzen op online diensten die gemakkelijk thuisbezorging kunnen bieden zonder onaangename inspanning.maar toen onze studenten Terri vergezelden in de supermarkt, de winkel probeerden te navigeren vanuit haar rolstoel, en tijd met haar doorbrachten in haar huis, ontdekten ze iets onverwachts. Voor Terri was boodschappen doen niet alleen gericht op het krijgen van voedsel, maar bood het een speciale gelegenheid om te lachen met de slager, autonomie uit te oefenen en het lidmaatschap van de gemeenschap te ervaren. Een online dienst kan haar grond Turkije leveren, maar het zou haar ook eenzaam voelen. De oplossing van de studenten was een aangepast gemakkelijk aanpasbaar rek voor de stoel – geschilderd helder paars, Terri’ s favoriete kleur – dat de fysieke uitdagingen van het winkelen verlichtte, terwijl het verbeteren van haar vermogen om te gaan met haar gemeenschap op een zinvolle manier. Het ontwerpen van deze oplossing vereiste een flexibele synthese van engineering design en aandacht voor menselijke waarden.
nieuwe benaderingen onderwijzen
zoals deze voorbeelden illustreren, moeten we leerlingen leren complexe problemen anders te benaderen. Onze toekomst staat op het spel.in Mei heeft een gezamenlijke task force van de National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine een rapport gepubliceerd met de titel “Branches From the Same Tree: The Integration of the Humanities and Arts with Sciences, Engineering, and Medicine in Higher Education.”Deze studie identificeerde het grote potentieel in interdisciplinair onderwijs. De lijst van mogelijke voordelen zijn onder meer verbeterde motivatie van de student en leerplezier, ontwikkeling van teamwork en communicatievaardigheden, ethische besluitvorming en kritisch denken.
correct uitgevoerd, engineering begint en eindigt met mensen. Om de grootste uitdagingen van onze wereld optimaal aan te pakken, is een diverse en integratieve aanpak nodig.
we zien bemoedigende voorbeelden van dit soort innovatieve integratie in diverse hoeken van de academische wereld. Aan de George Mason University bijvoorbeeld bracht het Rain Project, onderdeel van het EcoScience + Art Initiative, faculteiten wetenschappen, Kunsten, geesteswetenschappen en design samen om een drijvend wetland te ontwikkelen. Het project verbeterde niet alleen de waterkwaliteit en het beheer van het regenwater, maar toonde ook aan dat de lokale gemeenschap afhankelijk is van hun wetlands om te overleven. Of het STAGE Lab van de Universiteit van Chicago, waar nieuwe stukken theater en film worden gemaakt in het kader van het Institute for Molecular Engineering. Hier inspireert het creëren van nieuwe toneelstukken en films naast het creëren van nieuwe wetenschappelijke bevindingen nieuwe manieren om vragen te stellen, zowel in de kunst als in de wetenschap.
ethiek, duurzaamheid, vragen over identiteit, gelijkheid of sociale rechtvaardigheid, en vele andere onderwerpen, moeten worden opgenomen in het ontwerpproces van de wetenschapper of ingenieur. En hun repertoire moet rigoureuze communicatie, teaming, self-directed leren, zelfreflectie en andere vaardigheden omvatten. Ook kunstenaars, schrijvers, managers en andere niet-technische professionals verliezen wanneer hun werk eindigt waar het wetenschappelijk denken begint.
onze dag van de Arbeid resolutie dit jaar zal ons niet helpen met gewicht of tijd management. In plaats daarvan zal het ons helpen om nederig de grenzen van een manier van denken over grote uitdagingen en de belofte van echte integratie te onthouden.