编者按:本文转载自罗兰霍尔2020-2021年年度报告.
这个故事赢了 银 2021年InspirED Brilliance Awards(杂志专题文章写作类).
计算机科学影响着我们的日常生活, 但在反映国家种族方面,它的员工数量严重不足, 少数民族, 性别人口统计. 解决这个问题要从K-12教育开始. 罗兰霍尔大学计算机学科的支持者们正在确保公平被编入课程——并且课程得到应有的关注——建设一个人人都能参与其中的计算机文化社会.
在二月的一个下午的混合学习中, 大约40名罗兰学院的教职员工, 工作人员, 高年级学生——有些人在家工作, 还有一些来自林肯街校区的学生——他们逐渐挤进了Zoom教室. 它开始于一个标准的大流行时期的高中班级, 但20分钟后, 它看起来更像是一场前卫的数字彩排. 学生们从家人的衣橱里找到了一些配饰,还有过去的万圣节服装:一顶牛仔帽, 一副航空护目镜, 豹纹围巾. 他们戴着面具,戴着羽毛围巾,化着浓妆,戴着超大号的太阳镜.
艺术总监 索非亚Gorder 她的舞蹈学生占了这些创意伪装者的一半, 尽管外表如此, 这不是为他们的表演做准备. 这是一个由老师举办的开放式工作坊 本·史密斯89 以及他的大学预修计算机科学(CS)原理课,向高中社区展示面部识别技术是如何工作的,以及它们是如何有害的, 特别是对于代表性不足的群体.
一名舞蹈学生,21岁的Mena Zendejas-Portugal,戴着粉红色的假发,刘海遮住了她的眼睛. 她用化妆品在她的脸颊上画了一双假眼睛,在洋红的刘海下面. 梅纳和她的同伴们对着笔记本电脑摄像头傻笑 基于网络的程序 使用人工智能(AI)猜测他们的年龄和性别.
计算机科学老师本·史密斯(本 Smith) 89岁,他为Drag Vs .比赛增龄. 艾未未工作室.
在梅娜伪装之前, 该程序在错误地将她识别为13岁男孩和12岁女孩之间摇摆不定. 在Mena改变她的外表之后, 具有讽刺意味的是, 该程序的猜测更接近现实:它将她归类为16岁的女性.
“我的脸比较圆,头发很短,所以人工智能能读懂我并不奇怪,梅纳说。, 学生正义运动的领袖之一, 股本, 多样性, 和包容委员会. “这只是证实了人工智能是围绕着刻板印象和构建的审美标准建立起来的,这些标准并不适用于所有人.”
算法渗透到我们的日常生活中, 有缺陷的代码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题.
算法渗透到我们的日常生活中, 而Mena所经历的那种有缺陷的编码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题. “如果这些学生要成为技术领域的领导者, 他们需要有这样的视角,本说。. “你不能要求人们对一项职业产生兴趣,而不让他们为未来的影响做好准备.”
本长期以来一直给学生空间讨论JEDI问题,但在2020-2021学年正式将其添加到他的CS课程中. 在罗兰庄园, 人文科学与社会正义的结合是一种自然发展:学校优先考虑科学, 技术, 工程, 和数学(阀杆)纳入2014年战略计划, 在过去的一学年里, 长期的JEDI工作升级为优先事项.
二月的面部识别研讨会——拖拽Vs. 人工智能 算法正义联盟 , 它“结合了艺术和研究,阐明了人工智能的社会影响和危害”,帮助高年级学生亲眼看到了这项工作的重要性:“只学习计算机科学,而不去看幕后, 未来可能没有我们想象的那么包容,梅纳想。. 事实上, 人工智能研究员Joy Buolamwini说, 黑人妇女, 在亲身经历了工作中的算法歧视后,她创办了这个联盟. 在一个使用通用面部识别软件的项目中, 直到乔伊戴上白色面具,程序才发现她的脸. 另一次,她不得不让一个肤色较浅的朋友代替她. “我们可以解决这些问题,”乔伊在a中假设 2016 TED演讲 大于1.通过创建更具包容性的代码,获得了400万的浏览量. 团队必须多样化,并努力创造“一个技术为我们所有人服务的世界”, 不只是我们中的一些人, 一个我们重视包容和社会变革中心的世界.”
这种精神激励着本的工作. 罗兰堂的校友们, 现在正在庆祝他在母校任教20周年, 2015年开始教授计算机科学,两年后转为专门教授该学科. 从第一天起, 他把CS多样化作为自己的使命, 这个领域“性别比例严重不足”, 比赛, 种族, 地理位置, 家庭收入,非营利组织CS倡导组织表示 Code.org . 美国需要更多、更多样化的计算机科学家, 扩大劳动力的努力需要从K-12学校开始. 计算机工作是美国所有新工资的首要来源,它们占阀杆领域所有预计新工作的三分之二, Code.org 吹捧 这使得计算机科学成为最受欢迎的大学学位之一. 大学前的接触也会产生影响:在高中学习计算机科学的学生主修计算机科学的可能性是常人的六倍. 在传统上代表性不足的群体中, 这种可能性甚至更高:黑人和拉丁裔学生是这一比例的7倍, 女性是10倍.
本目前依靠一对一的招聘来增加那些未被充分代表的人群的CS入学率. 他在2014年左右读了一本书, 在犹他大学教学设计和教育技术研究生院期间, 这激发了他的职业目标: 困在浅端:教育、种族和计算机 简·马戈利斯著. 这本书记录了黑人和拉丁裔学生缺乏接触计算机科学课程的机会,并阐述了如何改变这一体系. “这真是令人大开眼界的时刻之一,”他说. “除了制度偏见,没有任何逻辑原因可以解释为什么计算机科学教育是今天的样子……这是非常不公平的。.从那时起, 本把解决他所说的当今教育中最突出的公平问题作为首要任务. 他与其他拼命扩大计算机科学机会的学校和组织合作, 努力为十大菠菜 建立一个公平的计算机科学项目. 在罗兰·霍尔的支持下, 我致力于未来所有计算机科学课程的学生人数都能反映整个学校的人口统计数据.”
从头开始构建课程
幸运的是, 当六年级学生在计算机科学基础课上见到本时,他并不是从零开始的, 2016年起必修课程. 自 基督教的水域 2013年开始担任技术整合总监, 他精心制作了一系列计算机课程,以吸引所有的初学者和低年级学生. 克里斯蒂安教授至少一门数字公民课程, 编码, 让每个低年级学生都能学习机器人. 孩子们参与动手活动,如编程彩色玩具机器人和构建可穿戴技术组成的LED灯贴在毡. 他们也有足够的空间去思考和考虑计算在现实世界中的应用, 比如推进联合国可持续发展目标之一. 他们会如何使用计算机, 例如, 为了解决过度拥挤或缺乏负担得起的清洁能源等问题?
基督教的水域和学生们在2018年低年级创客之夜.
克里斯蒂安从几十个专家教育资源中汲取课程, 包括卡内基梅隆大学机器人研究所, 儿童创新项目, 和代码.org. “我们已经建立了一些真正相关的东西, 最好的材料和资源的最佳组合,克里斯蒂安说. “这不是一个装在大盒子里卖的课程,你可以把它推到教室里, 每个人都要用同样的方法. 它是根据十大菠菜 的需要量身定制的,与我们的目标和目标相关.”
多亏了克里斯蒂安和本的持续合作, 罗兰霍尔的计算机科学课程也是垂直排列的:“我们正在以一种前所未有的方式为学生们准备进阶计算机科学A Java. 中学生正在学习有关物体的知识, 类, 功能, 和变量,克里斯蒂安解释道. “这在一定程度上要归功于我们从初级学校开始的努力.”
垂直对齐和以使命为中心的课程的一个例子:基督教使用一个代码.在这个活动中,低年级学生训练计算机识别面部表情——提出了高年级学生在2月份的研讨会上研究过的一些问题. 低年级课程的关键, 根据这位教育家的说法:“我们如何区分面部特征,判断一个人是高兴、悲伤还是兴奋, 这样做合乎道德吗?“学生们锻炼他们的批判性思维能力,并面对涉及这些项目如何运作的问题, 以及如何确保他们尽可能地符合道德和公正. “最终,学生们得到的是,我们人类训练计算机的方式有很多主观性,克里斯蒂安说.
团队合作
部分原因是为了吸引更年轻、更多元化的学生来c - and, 在路上, 减少代码中的偏差需要持续的努力, 广泛的接触. 克里斯蒂安不仅将计算机科学融入课堂, 他还创造了社区范围内的机会,让人们聚集在计算机和工程领域. 他每年组织三次活动,现在已成为麦卡西校园阀杆文化的代名词:秋季开学和低年级家庭创客之夜, 冬季全校范围内的编程一小时, 以及春季的低年级创客日. “这些活动旨在揭开技术和制造的神秘面纱,”克里斯蒂安说. “所有学生都可以将自己视为计算机科学家、程序员、制造者、机器人专家、工程师.”
这些活动和学校的CS课程整体上以协作小组作业为主,偶尔会涉及跨学科和部门. 在COVID-19大流行之前, 本·史密斯的大学预修课程计算机科学原理的学生每年与 泰勒堆栈 帮助四年级学生制作一款帮助年轻学生学习数学的应用程序. 高年级学生分组设计和测试低年级学生的应用概念,并利用他们的反馈来改进应用设计. 21年的凯蒂·达克, 这是罗兰·霍尔计算机科学课程的一个亮点:“让我印象最深刻的是使用新的界面来帮助人们.“这是凯蒂最喜欢的回忆, 谁在2020年成为罗兰霍尔学院第一位获得计算机抱负项目最高国家奖的学生, 由国家妇女中心赞助 & 资讯科技(NCWIT). 她赢得了, 在某种程度上, 表彰她在盐湖城的双浸入式学院辅导学生和成立编程俱乐部的努力, 她上小学时就读的一所西班牙语-英语双语特许学校.
两个计算机科学专业的学生正在学习如何给机器人编程,让它在白板上写字.
这个应用程序项目是团队合作的一个典型例子,它可以鼓励弱势群体追求计算机科学, 据医生说. 海伦胡, 他是威斯敏斯特学院计算机科学教授,研究教育工作者如何提高计算机科学的多样性. “在行业中有一种叫做敏捷协同编程的东西, 那就是人们在小组中工作,”医生说。. 她也是罗兰堂九年级和七年级学生的家长. “这实际上是计算机领域的一项重要技能——能够与他人合作.“而有些学生则是为了计算机而热爱计算机, 她补充说, 很多人喜欢它是因为它的功能, 因为你可以解决问题, 因为你的影响力,”她说。. “通过两者兼而有之,通过强调计算机的其他部分,你可以帮助两种类型的学生. 热爱编程的学生仍然会去编程. 那些喜欢用编程来解决问题的学生正在这样做. 我们知道,如果你只教英语的水平,学生是不会学好英语的, 分号在哪里,括号在哪里?’”
亚历克斯 Armknecht, 20岁, 2019年计算机抱负地区奖获得者,现在是洛约拉玛丽蒙特大学(LMU)的计算机专业学生。, 我喜欢在更全面的层面上学习计算机科学. “我喜欢十大菠菜 的计算机科学课程,它们一直是我整个高中最喜欢的课程,”她说。. “我喜欢奥巴马先生的方式. Smith教授并允许我们自由创作……他的课是我选择CS专业的主要原因. 我懂得了寻求帮助的重要性, 创造力, 和协作, 这些都对我大学的计算机科学课程很有帮助.”
大四的时候, 亚历克斯还参加了另一个杰出的CS小组合作项目:FIRST科技挑战赛机器人团队. 该团队在2019-2020年的首个赛季开局强劲,并继续发展, 本说:“这扩大了年轻女性成为领导者的机会, 竞争, 看看整个州的其他女孩是如何参与技术和工程的.”
2020-2021学年期间, 三年级学生Irenka Saffarian和Tina Su进入了非正式的领导角色,这在不久的将来是个好兆头. 两人都修过高级课程CS A,都是很棒的程序员, 本说, 他们努力推动球队进入全国半决赛 首届全球创新奖 . 罗兰霍尔是唯一一支来自犹他州的球队,也是国际上仅有的60支球队之一. “我们现在的主题是把它提升到一个新的水平,”本说. “我们意识到,我们即将达到真正具有竞争力的水平——我们实际上可以与该州最好的球队竞争.本说,伊伦卡和蒂娜致力于让团队到达那里. 他们体现了本和克里斯蒂安希望在全校培养的热情. “我希望在十大菠菜 学习计算机科学课程的未来将越来越多地来自一个令人兴奋和感兴趣的地方, “我迫不及待地想把这项技能用在任何我感兴趣的事情上,’”本说。. “这不是一个孩子独自坐在地下室在电脑上打字. 这是一群人做出令人兴奋、有趣、真正有影响力的决定, 每个人都需要参与进来.”
取得的进展和今后的工作
我们正在更多地讨论它, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点. -克里斯汀·沃特斯,技术整合总监
而凯蒂, 亚历克斯, Irenka, 和蒂娜是最近的成功案例, 克里斯蒂安和本欣然承认罗兰霍尔也存在种族和性别差异. 但克里斯蒂安说,学校一直在努力“从头开始改变这种状况”. 这在一定程度上要归功于全校范围的培训, 绝地武士的价值观在罗兰霍尔教师如何设计和教授与技术相关的课程中根深蒂固. “我们正在更多地讨论这个问题, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.”
一个的埃尔南德斯, 她是一名大三学生,在2020-2021学年期间选修了AP计算机科学和机器人, 我很欣赏绝地的高度专注. an的父母都是工程师,她从记事起就对计算机科学感兴趣——她是2021年计算机领域荣誉奖的获得者,热爱编程艺术. 一个的, 他是墨西哥裔美国人, 也一直对绝地武士问题感兴趣,并倡导更多的公平和代表权, 包括通过罗兰霍尔的学生绝地武士委员会. 她发现看到她的两个激情,绝地武士和CS是如何联系在一起的,这很有吸引力. “随着科技的发展, 种族, 性别, 社会经济问题依然存在,”安娜说。, “所以它们只是交织在一起."
虽然她很感激绝地部队如何激发了她对CS的热情, 她希望她的学校也能利用这种势头进行自我反思, 例如, 如何让低收入学校和社区更容易获得计算机科学. 这种社区外展活动在十大菠菜 并非史无前例. 2015年夏天, 在接下来的两个夏天里, 十大菠菜 举办了一场以教师培训为中心的非营利性黑客马拉松. “这是我们为社区的学习和成长文化做出贡献的一种方式,克里斯蒂安说. 来自当地公立和私立学校的教育工作者聚集在林肯街校区,学习编程技能和如何使用某些工具, 比如3D打印机和Arduino机器人. 技术团队帮助支付了部分费用, 基督教说, 教师可以通过参加获得州许可学分. 本的简历上也充斥着他培训同事的会议和研讨会. “对我来说,向15或20名教育工作者展示如何教授课程非常棒,他说, “然后我就可以向他们展示,我的教室里女生占多数, 我已经能够招募和建立, 这是可能的.”
本在中学教书. 罗兰·霍尔学院的四个学部都教授计算机科学.
这类努力在未来可能会扩大. 罗兰霍尔正在认真考虑如何增加CS的机会和空间, 该计划最早可能在2021-2022学年确定下来. 克里斯蒂安和本正在起草一份计算机科学战略计划,其中包括将计算机科学与其他学科相结合, 培训老师, 扩大现有的阶级. 还有克里斯蒂安,本,课程与教学主任 温德尔·托马斯。 正在成立一个计算机科学特别小组,并邀请其他人加入:每个部门一到两名教师, Dr. 以及创业公司首席运营官兼首席执行官、犹他州平等组织(Equality Utah)董事会成员Sunny Washington. 工作组的首批行动之一将是对战略计划草案提供反馈意见.
目前,克里斯蒂安和本招募越来越多的不同计算机科学专业学生的努力取得了成效. 自2014年以来, 19只飞狮获得了计算机抱负项目的25个奖项, 包括一次获奖(凯蒂的)和两次国家级的荣誉奖. 罗兰·霍尔还获得了大学理事会2019年和2020年的大学先修课程计算机科学女性多样性奖,因为在我们的AP CS原理课上实现了较高的女性代表性. Dr. 胡赞扬了这一成就. “这真是令人印象深刻,”她说——尤其是对犹他州来说. “在一些州,有几十名教师收到了这封信. 我们有三个. 我想这说明了这个州的情况有多困难."
本, 基督教, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生,让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人.
本, 基督教, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生,让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人, 正如Joy Buolamwini所说的那样. 刚毕业的凯蒂现在就读于都柏林的三一学院, 爱尔兰, 主修法律——可能是网络法. 2020年12月,16岁的安娜·肖特(安娜 Shott)给本发了一封电子邮件,告诉他她将于次年加入微软担任项目经理. “您的课程确实影响了我选择的道路, 我非常感谢你激发了我对计算机科学的兴趣,” 写了 安娜, 她毕业于南加州大学,还在她的大学校园里担任K-12 CS夏令营辅导员. 现在的学生an说她在AP计算机科学原理中学到的——一个算法可以决定某人是否获得贷款, 例如,对她来说是一个改变游戏规则的人. “这次经历让我不仅想主修计算机科学, 而是计算机科学的一个特定领域,可能涉及人工智能,使参与者和编码人员多样化,这样就不会有这么大的偏见.”
亚历克斯也计划在CS工作, 本教学的另一个证明:“当我遇到LMU的主席和计算机科学教授时,我决定要去我的大学,他让我想起了Mr. 史密斯,”她说. “如果不是他,我不会选择计算机科学专业. 他督促我努力工作,尝试新事物,给我提供了很多机会.”
这种反馈让本专注于提高罗兰霍尔及其他公司的CS股权. 他说:“我不会假装我没有流下眼泪。. “这当然是我工作的动力,它提醒我,这是值得做的. 我可以坐在课程表上,只是交付,并且做得相当好. 但这远不止于此. 工作不仅仅是我教的东西,而是我教的对象.”
阀杆