高中生通过学习数字学习材料获得技能

对于现在是德克萨斯州高中生的托马斯·埃萨亚斯（Thomas Esayas）来说，在Covid-19大流行的早期向虚拟学习的转变提供了一个机会，可以进一步深入研究他对计算机科学的兴趣。他开始学习Python的基础知识并开发项目，例如尝试制作一个机器人，可以在亚马逊上搜索库存的计算机零件，目标是最终构建一台计算机。

“一旦你了解了语言的语法，计算机科学实际上只是解决问题，”Esayas说。“我喜欢具有挑战性的问题，尤其是那些需要更多考虑的事情，而不是花费更少时间的事情。我喜欢做一件具有挑战性的事情并克服它的感觉。

Esayas 渴望获得 iOS 开发经验，这促使他加入了 Empowr，这是一个为黑人高中生提供计算机科学培训的计划，目标是在学生的整个高中生涯中提供支持。在参加 Empowr 一年后，他在去年夏天加入了一个试点实习计划，其中两名 Empowr 学生与麻省理工学院数字学习实验室 （DLL） 的科学家远程合作，以创建和改进在线学习内容。

DLL 是麻省理工学院开放学习和麻省理工学院学术部门之间的联合项目，由学术人员和博士后组成，他们在校园内外合作进行数字学习创新。实习的想法源于 Empowr 执行董事 Adrian Devezin 和麻省理工学院生物系混合和在线计划主任 Mary Ellen Wiltrout 博士 ’09 之间的对话。他们讨论了 Empowr 如何通过将学生与高质量的实习机会联系起来来支持学生，特别是在麻省理工学院。

“启动这个实习计划有很多动机，”威尔特劳特说。“DLL 需要额外的帮助，而 Empowr 有一些积极进取的学生想要编码经验并准备解决一些复杂的问题。”

该试点项目中的两名实习生与麻省理工学院跨学科的数字学习科学家合作，包括生物学领域的 Wiltrout 和 Darcy Gordon;亚历克斯·什冯斯基（Alex Shvonski），米歇尔·托马西克（Michelle Tomasik）博士’15和艾丹·麦克唐纳（Aidan MacDonagh）物理学;和杰西卡·桑德兰（Jessica Sandland）99年，材料科学与工程博士04年。通过与DLL的许多人一起工作，实习生接触到了广泛的专业项目和学习机会。实习生与DLL导师定期沟通，每天至少有一名DLL科学家与他们签到，根据需要召开其他会议，此外还有大量的异步工作和通过Slack签到。

“实习生很像麻省理工学院的学生，”威尔特劳特说。“两人都表现出很大的希望，迅速处理了任务，并在遇到障碍时找到了自己解决问题的方法。”

具体项目包括将评估内容从 Google Docs 翻译成 Open edX 平台，为 Open edX 中运行的课程中的问题或评分功能创建自定义 XML 代码，以及使用多种编程语言开发交互式图形。实习生在 7.03.3x（遗传学：人口和人类特征）课程中做出了这些贡献。他们在在线内容开发的重要原则（包括通用设计）方面获得了宝贵的实践经验。

“我正在学习的课程必须包含使其更容易上手的元素，”Esayas 说。“这让我大开眼界，意识到你应该扩大范围，让更多人更容易接触到。”

Shvonski与实习生一起学习物理课程8.03x（振动和波浪）。Shvonski 在 Jupyter 笔记本中开发了交互式物理可视化，但希望更轻松地将它们嵌入到网页中，这需要用 JavaScript 重写它们。

“这是修改课程的重要一步，”Shvonski说。“学习如何用 JavaScript 重写这些课程元素会很耗时，因此实习生做出了重大贡献。”

Shvonski 实施了实习生为 2023 年秋季学期的振动与波浪开发的产品，包括 Esayas 的交互式绘图项目和其他可视化。“麻省理工学院的学生本学期从使用这些互动元素中受益，”他说。

Esayas说，这次实习帮助他了解了计算机科学技能如何跨学科应用。

“我非常喜欢计算机科学，”他说。“实习帮助我以不同的方式看待它。我认为这是非常跨学科的。我从事物理学和生物学方面的工作——你几乎可以在任何地方使用计算机科学，就像一个可以在不同地方实现的工具。

除了提高他们的技术技能外，实习生还获得了专业经验，了解工作、报告工作时间、参与专业对话和预定会议等。数字学习实验室还帮助 Empowr 集思广益，以支持该计划中的其他高中三年级学生，例如简历写作或开始工作时的期望培训。

麻省理工学院开放学习希望继续探索未来与Empowr合作的领域，高级副院长Christopher Capozzola说。

“实习生更多地了解了他们自己和他们所能做的一切，”Shvonski说，“我们都互相学习。