Jesteś Inżynierem? Powinieneś być częścią wielkich projektów

Wielkie projekty zaczynają się od marzeń w dzieciństwie. Być może mama chłopca - zaraz po tym, jak wystrzelił swoją rakietę - pochwaliła jego inżynierski umysł. Ale co to tak naprawdę oznacza?

Inżynier to stan umysłu

Badaczom z Centre for Real World Learning Uniwersytetu w Winchester udało się zidentyfikować sześć typowo inżynierskich skłonności umysłu, które przyczyniają się do charakterystycznego sposobu myślenia i podejścia do problemów. Należą do nich:

1. myślenie systemowe
2. zdolność do adaptacji
3. zdolność do namierzania problemów
4. umiejętność ich kreatywnego rozwiązywania
5. wizualizacja
6. tendencja do udoskonalania

Myślenie inżynierskie to coś więcej niż radzenie sobie np. z matematyką. Skłonności takie jak wizualizacja łatwo sobie… zwizualizować, dlatego skupmy się na tej nieco mniej oczywistej. Systems thinking to zdolność do rozpoznania i zrozumienia zależności pomiędzy systemem, a jego częściami składowymi, a także zauważania sieci powiązań dotyczących samych elementów. Niezbędny skill, który znajduje odniesienie do projektowania procesorów, mikroarchitektury, samochodów bezzałogowych i ogólnie autonomicznej robotyki, jak i systemów sieci rozproszonej, a także samych interfejsów.

Wrodzone marzenia?

Wielu przyszłych inżynierów wykazuje zbliżone zdolności i zainteresowania już w dzieciństwie. Niekiedy słyszy się spostrzeżenie, że charakterystyka inżynierskich umysłów to stan naturalny, zauważalny jeszcze u małych dzieci i niestety, system nauczania w szkołach podstawowych nie wzmacnia tego sposobu myślenia. Wspomniany raport tylko to podkreśla. Wymienia co prawda fantastyczne przykłady nowatorskich metod nauczania, ale daje też do zrozumienia, że zbyt wiele szkół podstawowych i średnich prawie całkowicie tłumi wymienione cechy.

Dzieci są zaabsorbowane otaczającym je światem i nieprzerwanie próbują zrozumieć właściwości materiałów, które znajdują. Chyba większość z nas pamięta - być może mocno przez mgłę, ale jednak - jak w wieku kilku lat udawało nam się zbudować tekturową strukturę, która stawała się średniowiecznym zamkiem - solidnym na tyle, by utrzymać ciężar innych zabawek. Uporczywe eksperymenty zakończone sukcesem sprawiały szczerą frajdę.

Jak tego nie zaprzepaścić?

Naukowcy kognitywni wciąż usiłują określić najlepszy i najbardziej efektywny sposób rozwijania inżynieryjnych umiejętności i pomysłów u najmłodszych. Wciąż są w trakcie ustalania, które aspekty inżynierii będą przystępne dla danej grupy wiekowej. Określono jednak reguły, które mogą służyć za dobrą wskazówkę.

Zgodnie z nimi należałoby od wczesnych lat angażować się - oczywiście z pomocą dorosłych - w rozwiązywanie zadań projektowych, które zawsze będą najbardziej zachęcające. Również do samej nauki podstaw naukowych, na które czas może przyjść później. Dowodem jest np. badanie z udziałem jedenasto- i dwunastolatków, którzy poznali funkcjonowanie ludzkiego układu oddechowego poprzez zaprojektowanie sztucznych modeli - np. płuc. Zadziałało to jak motywator do zgłębiania wiedzy. Trudno, by była nim tradycyjna - czyli abstrakcyjna i teoretyczna - nauka, zakończona dopiero projektowaniem.

Warto wspomnieć, że rozwiązywanie znaczących problemów może kształtować marzenia młodych ludzi dotyczące przyszłej pracy. Dzieci ciut starsze od chłopca z filmu - te w wieku wczesnoszkolnym i gimnazjalnym - właśnie dzięki rozwiązywaniu takich problemów są najbardziej podatne na zmianę swojej odpowiedzi na klasyczne pytanie:

Kim będziesz, gdy dorośniesz?

Jeśli - gdy byłeś mały - tłumaczono Ci, że inżynierowie to ludzie, którzy rozwiązują codzienne trudności, raczej wpłynęło to na kształt Twoich marzeń o dorosłym zawodzie.

Projektowanie inżynieryjne często opiera się na wielowątkowych koncepcjach. Radzenie sobie z wieloma czynnikami jednocześnie - np. odnajdywanie rozwiązań kompromisowych, albo poświęcanie krótkoterminowych korzyści na rzecz długoterminowych celów - dawno temu sprawiało Ci większą trudność, niż rodzicom - to zrozumiałe.  

Dorośli specjaliści również mają pewne ograniczenia kognitywne i zdolność do rozpatrzenia tylko danej ilości czynników jednocześnie. Okazuje się, że - tak jak oni wspierają się mocno oprogramowaniem do analizy i projektowania - tak samo i dzieci mogą radzić sobie z kognitywnym przeciążeniem poprzez modele pomocnicze. Przychodzą tu z pomocą wzorce, takie jak tabele z danymi, wykresy liniowe, wykresy sił i równania matematyczne. Najmłodsi inżynierowie potrzebują czasu, by nauczyć się je odczytywać, ale według badaczy już nawet ośmio- i dziewięciolatkowie mogą wspomagać w ten sposób myślenie projektowe.

Ostatnie dwie wytyczne, które rozwiną techniczne marzenia dotyczą powtarzalności i czasu. Projektowanie inżynierskie to iteracyjny proces, który sukcesywnie nakierunkowuje się ku lepszym, bardziej efektywnym rozwiązaniom. Niestety dzieci często są ograniczone czasowo do jednego cyklu projektowego, w którym mają szansę skupić się tylko na swoich powierzchownych, pierwszych rozwiązaniach. W rezultacie projektują np. prototyp rakiety, która jest co prawda ustawiona horyzontalnie - ale tylko w tym aspekcie prawdziwą rakietę przypomina. Jeśli cykli jest więcej, rakieta będzie bardziej „profesjonalna”, a poza tym jej konstruktorzy nie zostaną z pytaniem: 

Jak ci dorośli rozwiązują takie trudne problemy?

Nauka wielkich idei może być przystępna w bardzo wczesnym wieku, ale wymaga odpowiedniego podejścia. Oraz czasu, który warto poświęcić, by wspierać marzenia w dzieciństwie - bo to od nich zaczynają się wielkie projekty. Na szczęście Ty możesz być już ich częścią.