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Opportunità per eliminare le lacune di equità nei corsi gateway di informatica

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Carmen Robinson (a sinistra) e Narges Norouzi, che stanno conducendo la ricerca sui gateway nei corsi introduttivi di ingegneria, alla Celebration of Diversity in Computing Conference 2019. Credito: Università della California-Santa Cruz

Affrontare i “gateway all’interno dei corsi gateway”, fattori specifici che impediscono agli studenti capaci di avere successo nei corsi introduttivi, può fornire un percorso per colmare le lacune di equità per gli studenti che perseguono lauree in ingegneria.

I corsi introduttivi di ingegneria spesso fungono da barriere al successo degli studenti nel perseguire i diplomi scelti, causando tassi di abbandono sproporzionatamente alti tra studenti di colore, donne, studenti di prima generazione e studenti che hanno sperimentato sistemi iniqui finanziariamente, educativamente e socialmente.

Nuovi studi guidati dal direttore dell’eccellenza, coinvolgimento e inclusione degli studenti presso la Baskin School of Engineering Carmen Robinson e il professore assistente all’insegnamento di informatica Narges Norouzi identificano Computing Assembly, un corso richiesto per la maggior parte degli studenti di ingegneria dell’UCSC generalmente frequentato nel primo anno, come il corso di accesso principale con ampi e persistenti divari di equità. Poiché un numero crescente di studenti in arrivo all’UC Santa Cruz sceglie di studiare informatica, la nuova ricerca rivela come la motivazione e il senso di appartenenza all’interno della comunità ingegneristica variano tra gli studenti e sono spesso legati a misure accademiche di successo.

“Abbiamo studenti che sono super talentuosi, che hanno queste grandi capacità, ma vengono trattenuti in un certo spazio”, ha detto Robinson. “Allora, come lo risolviamo? Come ci assicuriamo di spostarli fino in fondo per ottenere una laurea?”

Anni di ricerca e programmazione

Nel 2019, Robinson ha condotto uno studio sull’esperienza degli studenti, incluso un sondaggio tra tutti gli studenti di Baskin Engineering, per indagare sui fattori che influenzano la capacità degli studenti di dichiarare e completare una laurea in ingegneria. Lo studio ha incluso interviste individuali, focus group e dati istituzionali. L’indagine ha chiesto informazioni sui dati demografici degli studenti, le preoccupazioni sulla loro vita quotidiana, se e quanto lavorassero gli studenti, quale supporto potrebbero ricevere dalla famiglia e quanta preparazione accademica avevano ai corsi introduttivi.

“Abbiamo essenzialmente esaminato i dati del sondaggio, in particolare la matematica pre-universitaria e la preparazione alla programmazione, nonché gli indicatori della motivazione scientifica e della mentalità di crescita”, ha affermato Norouzi. “Quello che abbiamo notato è stato un divario di preparazione pre-universitario sproporzionato tra studenti di diversi gruppi demografici. Ispirati dai dati, ci siamo interessati a colmare quel divario di preparazione”.

I risultati hanno portato Robinson e Norouzi a stabilire un programma estivo per rivedere i concetti di matematica e programmazione per gli studenti in arrivo identificati come aventi una preparazione varia. Il programma, chiamato Baskin Engineering Excellence Scholars (BEES) e con Norouzi come capo della facoltà, è stato condotto virtualmente durante l’estate del 2020 e del 2021 e nel 2022 si terrà di persona per la prima volta.

I 50 studenti in arrivo nel programma di quest’anno parteciperanno a lezioni di programmazione e matematica, parteciperanno a sessioni di problem solving e concluderanno le loro giornate con attività di team building. Saranno inoltre presentati alle risorse del campus come i servizi di consulenza e psicologici (CAPS) e il Disability Resource Center (DRC) e parteciperanno ad attività per creare fiducia e senso di appartenenza.

Un documento presentato alla conferenza IEEE Frontiers in Education del 2021 descrive in dettaglio il curriculum e il programma giornaliero del programma BEES, citando i dati secondo cui il programma è efficace nel preparare gli studenti ai corsi di ingegneria. Questo documento ha analizzato il successo del programma nel fornire agli studenti l’auto-competenza accademica nei concetti di programmazione e matematica, nonché nel supportare il senso di appartenenza degli studenti al campus, la motivazione scientifica e l’identità scientifica.

Gli studenti BEES hanno anche ricevuto tutoraggio mirato per i corsi del primo anno, tutoraggio e consulenza che ha supportato le loro esperienze di apprendimento durante il loro primo anno all’UCSC. Per migliorare il modello di coorte del programma, il Comitato UCSC per la politica educativa ha approvato l’iscrizione prioritaria al primo anno per gli studenti BEES in modo che possano essere iscritti alla stessa sezione di discussione dei corsi e ricevere tutoraggio più mirato dal programma.

Gateway e opportunità nei corsi introduttivi

Nel valutare le prestazioni degli studenti insieme a questo lavoro precedente, Robinson e Norouzi hanno notato che Computing Assembly (CSE 12) era particolarmente difficile per gli studenti. I dati istituzionali hanno mostrato che gli studenti in generale stavano lottando con il corso, con tassi di superamento e voti di B o superiore per gli studenti sottorappresentati. A partire dalla primavera del 2021, i ricercatori hanno lavorato con gli istruttori CSE 12 e l’unità IRAPS (Institutional Research, Assessment, and Policy Studies) per raccogliere dati sul motivo per cui gli studenti erano rimasti indietro.

I sondaggi pre e post per il corso hanno raccolto dati sulla motivazione scientifica e sul senso di appartenenza degli studenti per determinare come questi indicatori siano collegati alla mancanza di fiducia degli studenti e all’attrito da parte dell’ingegneria. I sondaggi bisettimanali hanno tenuto traccia di come gli studenti hanno appreso e progredito attraverso i materiali del corso per determinare se qualche argomento particolare tende a portare al fallimento degli studenti. L’identificazione di queste aree specifiche può aiutare gli istruttori e i tutor a fornire una preparazione e un tutoraggio più mirati per aumentare il successo degli studenti.

“Vogliamo vedere se siamo in grado di identificare qualsiasi argomento del gateway nel corso che contribuisce al fallimento generale”, ha affermato Norouzi. “Oppure se esiste una serie specifica di argomenti che, se enfatizzati di più, possono migliorare il voto e il tasso di superamento degli studenti, migliorando anche gli indicatori non accademici degli studenti”.

Robinson e Norouzi sperano che un’analisi simile possa essere fatta per altri corsi introduttivi di ingegneria del gateway. Inoltre, vogliono aumentare il numero di studenti di colore che si trasferiscono all’UCSC per studiare ingegneria e fornire maggiore supporto per le loro sfide specifiche attraverso un programma ponte su misura per la loro transizione.

Presentando e discutendo questi documenti con la comunità degli educatori di informatica, Robinson e Norouzi sperano di identificare “gateway all’interno dei corsi gateway”. Sperano di indirizzare gli interventi futuri per costruire comunità e aumentare il senso di appartenenza.

A tal fine, questo lavoro sarà presentato alla Conferenza ACM 2022 sulla ricerca sull’istruzione informatica internazionale (ICER 2022) sabato 7 agosto. Il team presenterà anche una sessione di workshop presso la Society for Advancement of Chicanos/Hispanics & Native Americans del 2022. in Science (SACNAS) Conferenza nazionale sulla diversità in STEM intitolata “Come sfruttare al meglio la tua transizione verso un’istituzione di 4 anni e oltre!” per discutere idee per programmi bridge per studenti trasferiti.

“Abbiamo il nostro lavoro davanti a noi, ma ci sono diversi modi per aiutare gli studenti a credere di poter avere successo”, ha detto Robinson. “Penso che la nostra facoltà sia molto aperta a queste cose e facciamo il lavoro che possiamo sul front-end”.


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