國家衛隊在STEM青年發展中日益重要的作用

美國各地的國防衛隊悄悄地成為了在青年中推广STEM(科學、科技、工程和數學)教育的最有效、最扎根的引擎之一。 很多人都將國防衛隊與災難應應應和國防相關,但每年的教訓普及方案卻達到數萬名學生。 這些計畫不只是教訓技術技能,更能建立人才管道,使美國在從网络安全到航空航天工程等一系列领域保持竞争力。 國防衛隊把軍事學術和實際學習结合起来,讓年輕人可以以傳統的教室所不能提供的方式探索STEM。

國防部的雙元制框架讓它既能當當地社群資源,又能當作國家資產。 這種灵活性意味著STEM方案可以適應地區需求 — — 不管是中西部的精密农业、西南部的可再生能源,还是東北的网络安全。 其结果是它既可以伸展,又能與它所服务的社群紧密相關。

STEM 教育現在比以往更重要

STEM教育不是奢侈品,而是經濟安全和國家應力的必然。美國勞工統計局預計STEM的職業在2022年至2032年之間將增加近11%, 遠超所有工作的平均水平。 然而, 技能差距的持續存在, 可能使數百萬人的角色得不到填补。 根据國家科學委員會的2023年報告[, 高中毕业生中只有20%的人被认为精通STEM科目。 在网络安全等领域,這尤其嚴重。 [ Cyberseek資料 顯示,全国有70多万位未填补的职位。

國防隊以不同背景的青年(包括农村、城市和缺乏服務的社区)为目标,解决了這項不足。 對於進步的STEM课程,他們可能受限。 國防隊直接向學生提供實驗室、導師和實際世界的挑戰,有助于平整競技場。 目標不只是培养更多的科學家和工程師,而是培养能适应快速發展的科技景觀的批判思想家。

推动真正交往的旗舰程式

國防部設計了許多STEM計畫, 每個計畫都旨在吸引不同年齡和技能集的興趣。 這些不是一次性的工廠, 而是由課程驱动的、隨時間而來的建立知識的持久工作。

網路安全競賽(CyberPatriot):

原本由空軍協會發起的CyberPatriot是國防部的青年STEM拓展的基石。 競爭的任務是中學隊和高中隊,以防御虛擬網路的實際攻擊。 學生必須設定防火牆、安全操作系統和偵測入侵,所有这些都是迫於時間壓力。 國防部在全国贊助了數以十數的CyberPatriot隊,提供裝備、導師,甚至有時在機場主持實習會議。

許多前學生都獲得了全校學費助學金, 該校與國防部合作, SANS科技研究所[][。

STARBASE: 五年级的Immersive STEM實驗室

STARBASE是國防部最久的一個教育項目,國防部在30个州經營了近60所STARBASE學院。 該項目將五年級的課程帶到衛兵基地,在數周內實習20–25小時。 學生們設計火箭、程序機器人、解物理谜题,甚至還會在便携式天文館中進行模拟太空任務。

結果令人信服:美國軍事研究所的獨立評估( U.S.Aunit Research Institute[)顯示,STARBASE的參加者在年终科學評估方面的得分比未參加的同學高得多。 此外,該項目對團隊合作和應力的强调也符合衛士的核心價值。 許多參加STARBASE的學生後來都表示有意加入衛士隊,尽管其宗旨是嚴格的教育性。

工程和机器人

夏月,許多州內衛隊都設置工程和機器人營。這些是學生們建造ROV(遠期運作的車輛)、建造桥梁或設計无人機的密集的一周經驗。營地常與大型的全国性比賽相連,如FIRST机器人[和VEX机器人[。 衛兵工程師和后勤師充当導師,提供實際的洞察,了解如何在軍事中运用STEM原理,從在戰地条件下修車到部署卫星通信。

一個显著的例子是 威斯康辛國防衛隊的「STEM夏令營 , 」 , 該營每年長大,為500多名学生服務,每年有候選人。 營內包括CAD(電腦辅助設計 ) 、 3D打印,甚至包括學生故障排查氣動性問題的「飛行模擬器 ” 。 父母們都說,營中常會把孩子的學術轨迹轉向高級數學和科學課程。

辅导和职业影子

國防部除了正式的計畫之外, 也運行了將青少年和穿制服的STEM專家聯系在一起的導師計畫。 由於在佛羅里達州和德克薩斯州實施的「STEM Guard導師」[ 計畫, 高中低級生和Guard社員, 他們是IT專家、工程師或醫師。 學生每月在導師身邊做半天的影子, 觀察真正的工作场所問題解決, 以及他們可能沒有考慮過的職業路。

該計畫还包括復建工廠、訪談技巧和申請ROTC獎學金。 一位導師、加州國防航空局的航空航天工程師陳蘇珊少校指出 : “ 這些孩子中,很多人都無法想象你既能做工程師,也能做士兵。他們認為STEM只適合穿實驗衣的人。 我們向他們展示,它也是為了設計拯救生命的設計。 ”

青年和社区的可衡量影响

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%的參與者 參加了高中後STEM項目, 而38%的相對控制群。
  • 據89%的民眾報導,
  • 64%的人表示,

本地企業常常與衛衛隊合作提供新的資源, 強化更廣泛的創新環境。 例如, [ 南達科他州國衛隊[與精密農業公司合作, 研發一款教程模組, 學生用无人機分析作物健康, 這是直接应用于國家頂尖業的技能。

該計畫也改善軍民關係。當警衛隊成員當導師時,他們會弥合警衛隊和日常生活的隔阂。學生及其家庭將警衛隊視為教育和職業發展的資源,而不只是緊急情況的勢力。這份信任對招募,更重要的是,對建立具有STEM文化水平的公民來說,是無價的。

真實世界的成功故事

任何教育計畫的證據都來自其轉變的學生。 國防部的STEM努力已產生許多成功故事,

由於他所在的國防部隊所贊助的網路戰隊, 他第一次在14歲時遇到網絡行動。 他回憶道:「我甚至不知道防火牆是什麼, 但導師教我如何破解自己的網絡以找出薄弱环节, 我上網了 。 李在羅切斯特工學院獲得資訊保障學位, 學費由國防部的教育福利支付。 他現在領導他當學生加入的網路戰隊。

2018年,來自亞利桑那州农村的第一代大學學生瑪莉亞·冈薩雷斯(Maria Gonzalez)参加了國防衛隊工程營。 該營的水下機器人計畫激起了對机械工程的兴趣。她後來獲得了全額獎學金,她專業於航空航天结构。今天,她為一家大型飛機制造商做設計工程師。 她說 , 「 如果營地不存在,我可能會在我家的餐廳工作 。 」 。 」 。 」 。 。 。 。 。 。 。 。

學生們知道他們的技術能為國家與社群服務。

包括成為NASA工程師的毕业生、國土安全部的網路安全分析師, 甚至包括現在領導自己計畫團隊的STEM老師。

整合STEM 服務感

國家衛生衛隊的策略與民營或純學術計畫不同,其中一個方面是STEM和服务之間的明顯連結。 學生們不只是學著編碼或建設通路,而且學習這些能力可以保護鄰居和國家。 在天災中,衛生衛生衛隊常常部署在恢復通信、操作无人機以搜索和救援、或在收容所建立临时網路。 曾經歷過衛生衛生計畫的青年們親眼看到這個,明白他們的技能有真正的即時影響力。

該教育的「公民士兵」模式尤其能引起Z代的共鸣,Z代一直把社會目的列为首要動機。 根據Achieve基金會的2023年調查, 73%的中學學生表示,

警衛也使用自己的技術工作大隊來做縮放引擎。 訓練成網絡操作員、機械維護員或醫學技師的警衛員常被拉入青年計畫的教職。 交叉波澜不但丰富了學生的經驗,而且使警衛隊員本身的技術更加精明,他們必須用簡單的語言解釋複雜的概念 — — 一個重要的領導能力。

和正在改进

任何程式都不可能完美。 國防部的STEM計畫都面临领导者繼續處理的挑戰。 資源不穩定是常年的問題 — — 某些州防部的計畫都依靠年度預算,而年度預算可以波动。 國防部的反應是和公司建立公司伙伴关系,如 微軟、洛克希德·馬丁和谷歌[],提供硬件、軟體和不定期的獎學資金。 然而,在优先事项轉移時,這種對外部伙伴的依赖可能產生缺口。

美國的國際實驗局正在實驗實驗導師中心, 以視像会议和線上實驗室的方式把偏远地区的學生和守衛隊成員聯系在城市中心。 蒙大拿州和阿拉斯加的早期實驗員已經表示有希望, 學生的參與度和實驗室的實驗量都符合人員計劃。

另一種發展领域是],它超越了傳統的STEM[,包括數據素學、人工智能和量子計算[。 衛兵最近與大學聯盟合作,開發了一個「AI for Good”的實驗教程,學生們用機器學來分析衛生衛生衛生的衛生影像。

結論:公私营STEM教育的蓝图

國防部在青年中提倡STEM教育的承諾遠不止是公關努力。 它代表了對國家未來的勞動和安全的务实、基于社区的投資。 國防部把實際專業者當做導師,提供STEM教育,既在技術上又具深度目的。 結果是高學士,信心增加,以及一連串的人才,都代表了自己。

國防隊的建設是一種強大的模式:利用现有的基础设施、利用服務志愿者的公信力,并永遠把學習和比教室更大的任務联系起来。 随着對技能高超的STEM專業者的需求的持續增长,國防隊的青年項目將變得更關鍵。 他們證明,只要用正確的方法,你們就能同时保護國家,教育孩子。