Nacionālās gvardes pieaugošā nozīme STEM jaunatnes attīstībā

Amerikas Savienotajās Valstīs Nacionālā gvarde ir klusi kļuvusi par vienu no efektīvākajiem, sabiedrības iesakņotajiem dzinējiem, lai veicinātu jauniešu izglītību STEM (zinātne, tehnoloģijas, inženierzinātnes un matemātika). Lai gan daudzi cilvēki saista gvardi ar reaģēšanu katastrofu gadījumos un valsts aizsardzību, tās izglītības programmas tagad sasniedz simtiem tūkstošu studentu katru gadu. Šīs iniciatīvas dara vairāk nekā tikai māca tehniskās prasmes- viņi būvē talantu cauruļvadu, kas uztur Ameriku konkurētspējīgā jomā, sākot no kiberdrošības līdz aerokosmiskajai inženierijai. Apvienojot militāro disciplīnu ar hand-on-mācībām, gvarde piedāvā jauniešiem unikālu ceļu, lai izpētītu STEM, kā tradicionālās klases bieži vien nespēj nodrošināt.

Gvardes dubultā valsts federālā struktūra ļauj tai darboties gan kā vietējam kopienas resursam, gan kā valsts resursam. Šis elastīgums nozīmē, ka STEM programmas var pielāgot reģionālajām vajadzībām – vai tas nozīmē koncentrēties uz precīzu lauksaimniecību Vidusrietumu, atjaunojamo enerģiju dienvidrietumos vai kiberdrošību ziemeļaustrumos. Rezultātā tiek īstenota pieeja, kas ir gan mērogojama, gan cieši saistīta ar kopienām, kurām tā kalpo.

Kāpēc izglītība ir kļuvusi svarīgāka nekā jebkad

STEM izglītība nav greznība, tā ir nepieciešamība pēc ekonomiskās drošības un nacionālās elastīguma. ASV Darba statistikas birojs (Bureau of Labor Statistics) īsteno projektus, kuru laikā STEM profesiju skaits pieaugs par gandrīz 11% no 2022. līdz 2032. gadam, kas ir krietni vairāk nekā vidējais rādītājs visās darbavietās. Tomēr pastāvīga prasmju plaisa draud atstāt miljoniem lomu neaizpildītu. Saskaņā ar 2023. gada ziņojumu no Nacionālās zinātnes padomes, tikai aptuveni 20% no vidusskolas absolventiem tiek uzskatīti par prasmīgiem STEM priekšmetos. Šī neatbilstība ir īpaši aktuāla tādās jomās kā kiberdrošība, kur KiberSeek dati rāda vairāk nekā 700 000 neapgūtu amatu visā valstī.

Valsts gvarde risina šo trūkumu, vēršoties pret jauniešiem no dažādām vidēm, tostarp lauku, pilsētu un nepietiekami apkalpotām kopienām, kur piekļuve uzlabotiem STEM kursu darbiem var būt ierobežota. Piesaistot laboratorijas, mentorus un reālās pasaules izaicinājumus tieši studentiem, gvarde palīdz nodrošināt vienlīdzīgus spēles apstākļus. Mērķis ir ne tikai radīt vairāk zinātnieku un inženieru, bet arī attīstīt kritiskus domātājus, kuri spēj pielāgoties strauji mainīgajai tehnoloģiju videi.

Pamatprogrammas, kas vada reālu iesaisti

Valsts gvarde vada dažādas STEM programmas, katra no tām ir veidota tā, lai piesaistītu interesi dažādos vecuma līmeņos un prasmju kopās. Tās nav vienreizēji semināri; tās ir noturīgas, mācību programmas virzītas pūles, kas laika gaitā vairo zināšanas.

CyberPatriot: Nacionālās premjera Cybersecurity konkurss

Sākotnēji uzsāka Gaisa spēku asociācija, CyberPatriot tagad stūrakmens Nacionālās gvardes jauniešu STEM informatīvo. Sacensību uzdevumi vidus un vidusskolēnu komandas ar aizsardzību virtuālo tīklu pret dzīvu kiberuzbrukumiem. Studentiem ir konfigurēt ugunsmūri, drošas operētājsistēmas, un atklāt ielaušanās-visi laika spiediena. National Guard sponsorē desmitiem CyberPatriot komandas visā valstī, nodrošinot aprīkojumu, mentori, un dažreiz pat hostinga prakses sesijas bruņojumā.

Katru gadu piedalās vairāk nekā 10 000 studentu, un daudzi turpina nopelnīt nozares atzītus sertifikātus.Gvarde izmanto arī CyberPatriot kā vervēšanas instrumentu savām kiberstruktūrām, bet galvenais uzsvars joprojām ir likts uz valsts kiberliteratūras darbaspēka veidošanu. Vairāki bijušie dalībnieki ir saņēmuši pilna līmeņa koledžas stipendijas, izmantojot gvardes partnerību ar SANS Tehnoloģiju institūtu.

STARBASE: iegremdētas STEM laboratorijas piektajiem greideriem

STARBASE ir viena no Aizsardzības departamenta visilgāk darbojošām izglītības programmām, un Nacionālā gvarde darbojas gandrīz 60 STARBASE akadēmijām 30 valstīs. Programma nes piektās klases klases gvardu bāzēm 20–25 stundas rokas mācīšanās vairāku nedēļu garumā. Studenti izstrādā raķetes, programmu robotus, risina fizikas mīklas, un pat vada simulētas kosmosa misijas portatīvos planetāros.

Rezultāti ir pārliecinoši: neatkarīgie ASV Armijas pētniecības institūta novērtējumi liecina, ka STARBASE dalībnieki gada beigās vērtējumos vērtē daudz augstāk nekā līdzgaitnieki, kas nepiedalījās. Turklāt programmas uzsvars uz komandas darbu un izturību atbilst gvardes pamatvērtībām. Daudzi studenti, kas apmeklē STARBASE, vēlāk izrāda interesi pievienoties gvardei, lai gan programmas mērķis ir strikti izglītojošs.

Inženierzinātnes un robotikas nometnes

Vasaras mēnešos daudzās valsts nacionālās gvardes vienībās notiek inženieru un robotikas nometnes, kas ir intensīvas, nedēļu ilgas pieredzes, kur studenti būvē ROV (tālu vadāmus transportlīdzekļus), būvē tiltus vai programmas drones. Nometnes bieži vien iekļaujas lielākos valsts mēroga konkursos, piemēram, FIRST Robotics un VEX Robotics[.Garvju inženieri un loģistikas speciālisti kalpo par mentoriem, sniedzot reālu ieskatu par to, kā STEM principi tiek piemēroti militārajās operācijās, sākot ar transportlīdzekļu remontu lauka apstākļos līdz satelītu sakaru izvietošanai.

Ievērojams piemērs ir Viesu apsardzes “STEM vasaras nometne”, , kas ik gadu ir kļuvusi par pasniedzēju vairāk nekā 500 studentiem, un tajā ir iekļauts arī CAD (datorizētā dizaina) sesijas, 3D drukāšana un pat “lidojumu simulators” izaicinājums, kur studenti traucē aerodinamikas problēmas. Vecāki ziņo, ka nometne bieži vien maina sava bērna akadēmisko virzienu uz progresīviem matemātikas un zinātnes kursiem.

Mentorība un karjeras ēnošana

Papildus formālajām programmām Nacionālā gvarde vada mentorisma iniciatīvas, kas saista jauniešus ar STEM profesionāļiem uniformā. “STEM Guard Mentor” programma, kas pilotēta Floridā un Teksasā, pāriem vidusskolas junioriem ar gvardu locekļiem, kas strādā kā IT speciālisti, inženieri vai medicīnas darbinieki. Studenti ēnu savus mentorus uz pusi dienas mēnesī, vērojot reālās darba vietas problēmu risināšanas un iegūstot saskari ar karjeras ceļiem, kurus viņi, iespējams, nav apsvēruši.

Programma ietver arī seminārus par atsākt ēkas, intervijas prasmes, un pieteikties ROTC stipendijas. Viens mentors, Major Susan Chen, aerokosmisko inženieris ar Kalifornijas Gaisa Nacionālo gvardi, atzīmē: “Daudziem no šiem bērniem nav ne jausmas, ka jūs varat būt gan inženieris un karavīrs. Viņi domā, ka STEM ir tikai cilvēkiem laboratorijas mēteļi. Mēs viņiem parādīt, ka tas ir arī par projektējot iekārtas, kas glābj dzīvības. “

Izmērāma ietekme uz jauniešiem un kopienām

The National Guard’s STEM initiatives produce tangible outcomes. A 2022 longitudinal study funded by the National Guard Bureau tracked 3,000 participants over five years and found:

  • 72% dalībnieku bija iesaistīti pēcvidusskolas STEM programmā, salīdzinot ar 38% kontrolgrupā.
  • 89 % respondentu ziņoja, ka ir pieaugusi uzticēšanās to spējai atrisināt tehniskas problēmas.
  • 64 % teica programma ietekmēja viņu lēmumu turpināt karjeru STEM vai sabiedrisko pakalpojumu.

Arī Kopienas transfēru ietekme ir nozīmīga. Lauku apvidos STARBASE un robotikas nometnes bieži vien kļūst par vienīgo pieejamo augstas kvalitātes STEM ekspozīciju. Vietējie uzņēmumi bieži sadarbojas ar apsardzes vienībām, lai nodrošinātu papildu resursus, stiprinot plašāku inovāciju ekosistēmu. Piemēram, Dienviddakotas nacionālā gvarde strādāja ar precīziem lauksaimniecības uzņēmumiem, lai izstrādātu mācību programmas moduli, kurā studenti izmantoja dronus kultūraugu veselības analīzei, un prasmi, kas tieši piemērojama valsts vadošajai nozarei.

Programmas arī uzlabo militārās un civilās attiecības. Kad sardzes locekļi kalpo par mentoriem, viņi pārvar plaisu starp uniformētu dienestu un ikdienas dzīvi. Studenti un viņu ģimenes uzskata gvardi par izglītības un karjeras attīstības resursu, ne tikai kā spēku ārkārtas situācijām. Šī uzticība ir nenovērtējama vervēšanai, bet, kas ir vēl svarīgāk, STEM-literācijas pilsonības veidošanai.

Reālās pasaules veiksmes stāsti

Pierādījumi par jebkuru izglītības programmu ir studentus tā pārveido. Nacionālās gvardes STEM centieni ir radījuši daudzus veiksmes stāstus, kas izceļ spēku agrīnā iedarbības.

Seržants Kevins Li, tagad kiberdrošības speciālists ar Ņujorkas armijas Nacionālo gvardi, pirmo reizi sastapās ar kiberoperācijām 14 gadu vecumā, izmantojot CyberPatriot komandu, ko sponsorēja viņa vietējā gvardes vienība. „Es pat nezināju, kas ir ugunsmūris,” viņš atceras. „Bet mentors man parādīja, kā ielauzties mūsu pašu tīklā, lai atrastu trūkumus. Es biju aizķēries.” Li turpināja nopelnīt informācijas garantiju no Ročesteras Tehnoloģiju institūta, mācoties, ko sedz gvardes izglītības ieguvumi. Viņš tagad vada to pašu CyberPatriot komandu, ko viņš pievienojās kā students.

2018. gadā ar Nacionālās gvardes inženieru nometni piedalījās Maria Gonsales , pirmās paaudzes koledžas studente no Arizonas lauku universitātes. Nometnes zemūdens robotikas projekts izraisīja interesi par mašīnbūvi. Vēlāk viņa saņēma pilnu stipendiju Arizonas Universitātei, kur specializējās aerokosmiskajās struktūrās. Šodien viņa strādā par lielu lidmašīnu ražotāju projektēšanas inženieri. „Ja šī nometne nebūtu pastāvējusi, es, iespējams, būtu strādājusi manas ģimenes restorānā,” viņa saka. „Gardze man parādīja, ka tur bija lielāka pasaule.”

“Nacionālās gvardes STEM programmas ne tikai māca zinātni-viņi māca mērķi. Studenti mācās, ka viņu tehniskās prasmes var kalpot savu valsti un savu kopienu tajā pašā laikā.” – Dr James Whitfield, STEM Education Researcher, RAND Corporation

Šie stāsti nav anomālijas. Guard uztur publisku datu bāzi par absolventu sasniegumiem, kas ietver absolventus, kuri ir kļuvuši par NASA inženieriem, kiberdrošības analītiķi Iekšlietu departamentā, un pat STEM skolotājus, kuri tagad vada savas programmas komandas.

STEM integrēšana darbā ar darba izjūtu

Viens no aspektiem, kas nosaka Nacionālās gvardes pieeju, izņemot privāto sektoru vai tīri akadēmiskās programmas, ir skaidra saistība starp STEM un pakalpojumu. Studenti ir ne tikai mācīties kodēt vai veidot ķēdes; viņi mācās, ka šīs spējas var aizsargāt savus kaimiņus un savu valsti. Dabas katastrofu laikā, Guard STEM komandas bieži izvietot, lai atjaunotu sakarus, darboties drones meklēt-un-glābšana, vai izveidot pagaidu tīklus patvēruma. Jaunieši, kas ir bijuši caur Guard programmas redzēt šo, pirmkārt, saprot, ka viņu prasmes ir reāla, tūlītēja ietekme.

Šis STEM izglītības modelis “pilsonis-soldjē” īpaši labi sasaucas ar Generation Z, kohortu, kas pastāvīgi sarindo sociālo mērķi kā top motivatoru. Saskaņā ar 2023. gada aptauju Achieve Foundation, 73% vidusskolēnu apgalvo, ka viņi būtu vairāk ieinteresēti STEM, ja viņi redzētu, kā tas tieši palīdz viņu kopienai. Nacionālā gvarde nodrošina tieši šo demonstrāciju.

Gvarde izmanto arī savu tehnisko darbaspēku kā mērogošanas dzinēju. Apsardzes locekļi, kuri ir apmācīti kā kiberoperatori, gaisa kuģu uzturētāji vai medicīnas tehniķi, bieži tiek ierauti jauniešu programmu mācību lomās. Šī savstarpējā polinācija ne tikai bagātina studentu pieredzi, bet arī paplašina pašu gvardes dalībnieku prasmes, kuriem vienkārši jāizskaidro sarežģīti jēdzieni – galvenā līderības kompetence.

Problēmas un pastāvīgi uzlabojumi

Neviena programma nav perfekta. Nacionālās gvardes STEM iniciatīvas saskaras ar aktuāliem izaicinājumiem, kurus turpina risināt vadība. Finansēšanas nestabilitāte ir daudzgadīgs jautājums — dažas valsts programmas balstās uz gada budžeta piešķīrumiem, kas var svārstīties. Gvarde ir reaģējusi, ka tiek veidotas korporatīvās partnerības ar tādiem uzņēmumiem kā Microsoft, Lockheed Martin, un Google, kas nodrošina aparatūras, programmatūras un gadījuma stipendiju finansējumu. Tomēr šī atkarība no ārējiem partneriem var radīt nepilnības, ja prioritātes mainās.

Gardze tagad eksperimentē ar virtuāliem mentorkuģu centriem, kas savieno studentus attālos rajonos ar apsardzes locekļiem pilsētu centros, izmantojot videokonferenču un tiešsaistes laboratorijas. Agrīnie piloti Montānā un Aļaskā ir parādījuši solījumu, ar studentu iesaistīšanās metriku, kas atbilst in-person programmu rādītājiem.

Vēl viena izaugsmes joma ir , kas sniedzas tālāk par tradicionālo STEM, iekļaujot datu pratību, mākslīgo intelektu un kvantu skaitļošanu.Gvarde nesen uzsāka izmēģinājuma „AI for Good” mācību programmu sadarbībā ar universitāšu konsorciju, kur studenti izmanto mašīnmācīšanos, lai analizētu satelītattēlus vides saglabāšanai. Šādas inovācijas saglabā programmu saskaņotu ar tehnoloģiju robežām.

Secinājums: plāns valsts un privātajai STEM izglītībai

Valsts gvardes apņemšanās veicināt STEM izglītību jauniešu vidū ir daudz kas vairāk nekā sabiedrisko attiecību centieni. Tā ir praktiska, kopienas pamatota investīcija valsts nākotnes darbaspēkā un drošībā. Apvienojot praktiskus projektus ar uniformētu profesionāļu mentoru, gvarde nodrošina STEM izglītību, kas ir gan tehniski stingra, gan ļoti mērķtiecīga. Rezultāti – augstāka iesaistīšanās STEM grādos, lielāka pārliecība un daudzveidīgā talanta ceļš – runā paši par sevi.

Politikas veidotājiem, pedagogiem un kopienu vadītājiem, kas vēlas atkārtot šo panākumu, Nacionālā gvarde piedāvā spēcīgu modeli: izmantot esošo infrastruktūru, piesaistīt to brīvprātīgo uzticamību, kuri kalpo, un vienmēr savienot mācību ar misiju, kas ir lielāka nekā klases. Tā kā pieprasījums pēc kvalificētiem STEM profesionāļiem turpina pieaugt, gvardes jaunatnes programmas kļūs kritiskākas. Tās pierāda, ka ar pareizo pieeju jūs varat aizstāvēt valsti un izglītot savus bērnus vienlaikus.