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Innovatives STEM-Programm investiert in einheimische Talente - Ermutigung von Studenten, eine Karriere in technischen und ingenieurwissenschaftlichen Bereichen zu verfolgen
Innovatives STEM-Programm investiert in einheimische Talente - Ermutigung von Studenten, eine Karriere in technischen und ingenieurwissenschaftlichen Bereichen zu verfolgen


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Steve Stokey
Allied Machine & Engineering

Lesen Sie die folgenden Websites:

Vor etwa einem Jahrzehnt habe ich mich an einer, wie ich finde, einzigartigen Methode beteiligt, um eine leidenschaftliche und qualifizierte lokale Belegschaft im Bereich Ingenieurwesen und Technik zu schaffen. Das "Project Lead the Way"-Programm (PLTW), das wir in unserem kleinen Landkreis im Nordosten Ohios ins Leben gerufen haben, ist zu einem renommierten Modell geworden, um einheimische Talente zu ermutigen, eine Karriere in den Bereichen Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen oder Mathematik (MINT) zu verfolgen. Lesen Sie weiter, um zu sehen, wie wir es schaffen, dass es funktioniert und um von einem jungen Teilnehmer zu hören, der sagt, dass es sein Leben verändert hat.

Auf der Suche nach einem Weg, um lokale Studenten zu ermutigen, Ingenieure zu werden

Alles begann, nachdem ein Kandidat für eine hervorragende Ingenieursstelle abgelehnt wurde, der nicht bereit war, nach Dover, Ohio, umzuziehen. Unsere Produktionsstätte liegt im Tuscarawas County, am Rande der Appalachen im Nordosten Ohios. Es ist eine schöne Gegend, aber kein Zielort für eine Karriere oder der typische Anlaufpunkt für einen jungen Hochschulabsolventen, der eine Großstadt, den Süden oder einen Strand sucht.

Wir haben immer mit den örtlichen Berufsschulen zusammengearbeitet und versucht, Studenten der Präzisionsbearbeitung aus der Region einzustellen. Wir hatten auch einigen Erfolg bei der Zusammenarbeit mit Community und Technical Colleges, konnten aber keine Studenten dazu bewegen, nach ihrem Abschluss zurückzukommen, um ein vierjähriges Ingenieurstudium zu absolvieren. Außerdem stellten wir fest, dass nur sehr wenige High-School-Schüler überhaupt einen Ingenieurabschluss anstrebten. Wir haben es eindeutig versäumt zu vermitteln, dass ein Ingenieurstudium eine lohnende Karriere mit einem hohen Lebensstandard bieten kann.

Ich wusste, dass wir die Art und Weise der Ausbildung ändern mussten, damit unsere lokalen Unternehmen wachsen konnten. Ich wusste, dass wir Studenten hatten, die in der Gegend aufgewachsen waren und es hier liebten.  Sie wollten vielleicht nach dem College-Abschluss nach Hause zurückkehren, hatten aber das Gefühl, dass ihre Möglichkeiten in einer Kleinstadt begrenzt wären. Wir brauchten einen Weg, um Ingenieure und Techniker mit dem kompletten Spektrum an Fähigkeiten auszubilden, einschließlich einer guten Arbeitsmoral, Integrität und der Fähigkeit zum kontinuierlichen Lernen.  Als Ingenieure suchten wir Mitarbeiter mit einem Associate- oder Bachelor-Abschluss. Als Techniker brauchten wir Leute, die in der Lage sind, Geräte zu reparieren oder praktische Anwendungen sowohl in der Werkstatt als auch auf dem Markt durchzuführen.

Als eingefleischter Fan der Cleveland Indians kam ich zu der Überzeugung, dass unsere Suche derjenigen ähnelte, die Dick Jacobs Mitte der 1980er Jahre zu bewältigen hatte. Nachdem er die Indians gekauft hatte, investierte er stark in ein Farmteam, um einheimische Talente zu entwickeln, die in der großen Liga mithalten konnten, und die Investition funktionierte. In den 1990er Jahren gewann sein Team Divisionsmeisterschaften und nahm an den Playoffs und der World Series teil. (Keine klugen Sprüche mehr von David Letterman über die miserable Bilanz des Teams!) Mein Ziel war es also, diese talentierten jungen Leute zu finden, die uns helfen würden, unser eigenes Farmteam aufzubauen.

Eintritt in das Projekt Lead the Way

Es gibt großartige Jobmöglichkeiten in der Gegend - aber man muss dafür richtig konditioniert und ausgebildet sein.  Ich fragte mich, wie wir unsere Kinder auf die technischen Möglichkeiten direkt hier in ihrem Hinterhof vorbereiten könnten. Wie könnten wir die Zukunft unserer Gemeinde und der lokalen Unternehmen stärken, indem wir unsere Jugend für MINT begeistern?

Durch einen glücklichen Zufall lag an dem Tag, an dem ich die Absage erhielt, ein Flyer für das Project Lead the Way (PLTW) Programm auf meinem Schreibtisch, eine landesweite, gemeinnützige Organisation, die sich dafür einsetzt, die Qualität und Quantität der Absolventen von Naturwissenschaften und Technik in den Vereinigten Staaten zu erhöhen. Der Ohio-Zweig von PLTW hat mehr als 300 registrierte Programme in den Bereichen Pre-Engineering, biomedizinische Wissenschaften und Informatik auf Highschool-Ebene.
Das Programm ist eine vierjährige Abfolge von Kursen, die, wenn sie mit traditionellen Mathematik- und Naturwissenschaftskursen kombiniert werden, die Schüler mit dem Umfang, der Strenge und der Disziplin des Ingenieurwesens vertraut machen, bevor sie das College betreten. 1] PLTW bietet auch Programme für Schüler der Mittel- und Grundschulen an, um ihnen zu helfen, MINT-Konzepte zu verstehen und Fähigkeiten zum kritischen Denken zu entwickeln.

Ich war fasziniert von der Idee, die Fähigkeiten der Schüler zu stärken, damit sie die MINT-Möglichkeiten in unserer Gegend nutzen können. Also nahm ich den Hörer in die Hand und rief die Nummer auf dem Flugblatt an. Nach diesem schicksalhaften Anruf wurde ich schnell als Vorsitzender der lokalen Project Lead the Way Project Implementation Task Force, einer Gruppe von Mitgliedern aus der Wirtschaft und dem Bildungswesen der Gemeinde, angeworben.

Nicht lange danach traf sich die Task Force mit allen Superintendenten der Schulbezirke von Tuscarawas County und informierte sie über die Ziele des Programms. Wir erklärten, wenn sie sich verpflichten könnten, PLTW in ihrem Bezirk einzuführen, würden die Wirtschaftsmitglieder die Mittel für das Programm aufbringen. Sechs von neun Bezirken stimmten zu, und wir waren auf dem Weg, unser eigenes, lokal geführtes Programm zu etablieren.

Das Tuscarawas County Programm hat sich mit Ohio PLTW zusammengetan, die die akademische Seite kennen und die Sprache der Bildung sprechen. Das Schöne an diesem Arrangement ist, dass es wirklich "Plug and Play" ist. Die Gruppe stützte sich stark auf die Pädagogengruppe, um die Geschäftswelt durch den Prozess zu führen und zu erklären, wie man das Programm in das Schulsystem integriert. Die Superintendenten konzentrierten sich darauf, Verständnis unter den Lehrern zu schaffen und Lehrer zu finden, die daran interessiert wären, für die Kurse ausgebildet zu werden.

Ich brachte meine Leidenschaft und meinen Glauben an unsere lokalen Talente mit ins Spiel und war begeistert, der Chef-Fundraiser zu werden. Zusammen mit Allied trugen lokale Geschäftspartner, Stiftungen und Zuschüsse mehr als 700.000 Dollar zum Start des Programms bei. Das gesammelte Geld wurde für den Kauf von Ausrüstung und Technologie verwendet, die für die Durchführung des Programms benötigt werden, wie z.B. Robotik-Ausrüstung und Computer zur Ausführung von CAD-Programmen. In neun Jahren hat das Programm weit über 1,5 Millionen Dollar eingebracht - ziemlich beeindruckend für einen kleinen Landkreis in Ohio mit weniger als hunderttausend Einwohnern.

Das Tuscarawas County PLTW-Programm ist in allen Klassenstufen vertreten. Der Grundschullehrplan führt die K-5 Klassen in die Grundlagen von STEM ein. Schüler der Mittelstufe folgen dem Programm Gateway to Technology (GTT) Making Math and Science Matter. GTT bietet zehn Module für den Einsatz in einem bestehenden naturwissenschaftlichen Unterricht oder als eigenständige Bereicherung des Unterrichts. Beispiele sind Design und Modellierung, Automatisierung und Robotik, die Magie der Elektronen und medizinische Detektive.   Auf der Highschool-Ebene können die Schüler aus den Bereichen Pre-Engineering, Biomedizin und Informatik wählen. Tabelle 1 zeigt die Kurse in der Pre-Engineering-Schiene, die ein Beispiel für ein rigoroses Programm ist, das garantiert, dass die einheimischen Talente, nach denen wir Ausschau halten, aufgebaut werden.
 
Table 1 – Pre-engineering strand courses
Introduction to engineering design
Principles of engineering
Aerospace engineering
Biotechnical engineering
Civil engineering and architecture
Computer integrated manufacturing
Computer science and software engineering
Digital electronics
Environmental sustainability
Fuel cell technology
Engineering design and development (capstone project)

Das Programm ist ein Krafttraining für junge Köpfe, aber die Vorteile der Entwicklung des Spielplans gehen über das Spielfeld des Klassenzimmers hinaus.  Zahlreiche Lehrer, die PLTW unterrichten, erzählten, dass die Erfahrung ihre Lehrerkarriere verändert hat. Eine Lehrerin sagte, dass sie das Gefühl hatte, ein wenig abgestumpft zu sein, als würde sie nur noch die Bewegungen ausführen. Diesen Lehrplan zu unterrichten und zu beobachten, wie junge Köpfe explodieren, wenn sie lernen, Probleme zu lösen und Dinge zu bauen, hat sie wirklich motiviert.

Als Teil des PLTW-Programms haben Hunderte von Schülern an Exkursionen zu den Produktionsstätten von Allied teilgenommen. Die Führungen sollen den Schülern zeigen, dass eine moderne Produktionsstätte nicht der dunkle, laute und schmuddelige Ort ist, an dem vielleicht noch ihre Großeltern gearbeitet haben.

Mit dem Schwerpunkt auf Automatisierung, Robotern und computergesteuerten Maschinen zeigen die Werksführungen alles vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt. Sie beginnen mit einem Gang durch das Konstruktionsbüro, um zu sehen, wie Produkte am Computer erstellt werden, und sie beenden die Tour, indem sie das fertige Produkt sehen.

Die Führungen für Schüler der Oberstufe umfassen spezielle Stationen, an denen die einzelnen Phasen des Prozesses detaillierter behandelt werden, einschließlich des technischen Designs und der Prinzipien der schlanken Produktion. In dieser Tour werden in der Desktop-"Fabrik" Widgets ineffektiv hergestellt, und die Schüler werden aufgefordert, die Aktivitäten neu zu organisieren, um die Produktivität zu verbessern

Die Touren helfen den Schülern, eine eigene Vorstellung von der Fertigung im 21. Jahrhundert zu entwickeln - mit Lichtern, Robotern und Technologie, die in einer hellen, klimatisierten Anlage herumwuseln. Schließlich wollen wir den Schülern vermitteln, dass Ingenieure nicht nur Züge fahren. Wir setzen uns dafür ein, die Jugend in die Produktion einzutauchen, damit sie durch diese Touren MINT in Aktion erleben können.  Wir setzen uns leidenschaftlich für die Entwicklung der Talente ein, die benötigt werden, um die amerikanische Fertigung an der Spitze der Industrie zu halten.

Vorführung in der Gemeinde

Die Besonderheit des Tuscarawas County PLTW-Programms ist eine jährliche Präsentation, bei der die Schüler ihre MINT-Projekte der Gemeinde vorstellen. Oft bekommen Spender von Gemeinschaftsprojekten die Ergebnisse ihrer Großzügigkeit nicht zu sehen, und deshalb bitte ich die am PLTW-Programm teilnehmenden Schulen, die Gemeinde jedes Frühjahr zu dieser Präsentation einzuladen.

Im Laufe der Jahre hat sich die Veranstaltung zu einer großen Sache entwickelt, zu der auch ein Tag der offenen Tür vor den Präsentationen gehört. Die Veranstaltung findet auf dem Kent State University Tuscarawas Campus statt und ist buchstäblich voll mit Eltern und Großeltern sowie Geschäftsleuten und Gemeindemitgliedern. Die Besucher sehen sich die Ausstellungen an und bitten die Studenten, ihre Arbeit zu erklären. Letztes Jahr präsentierten mehr als 150 Schüler ihre eigenen MINT-Projekte beim jährlichen PLTW-Showcase.

Der Showcase hat sich zu einem wahren Experimentierfeld für Kreativität entwickelt. Zum Beispiel stand ein Student vor dem Raum und zeigte seinen Entwurf für einen Münzsortierer. Das Team druckte die Münzsortierer mit einem 3D-Drucker aus und sagte: "Nach der Präsentation werden wir sie im hinteren Teil des Raumes für 5 Dollar pro Stück verkaufen." Das ist freies Unternehmertum - die Verbindung von technischen Designideen mit dem Verkauf im Einzelhandel. Ich habe die 5 Dollar bezahlt und denke jedes Mal an diese Kinder, wenn ich nach einer Münze greife.

Vor ein paar Jahren wurde das Format der Schaukästen erweitert, um einen kleinen freundschaftlichen Wettbewerb einzuführen. Jede Klassenstufe konkurriert mit den anderen in ihrer Klasse. Die Ingenieure sehen sich die Präsentationen an und wählen das beste Team aus. Die Trophäen, die leicht einen Meter hoch sind, können zur Ausstellung an die Gewinnerschule für das Jahr mitgebracht werden. Sie sind zu einer großen Quelle des Schulstolzes geworden.

Das Programm führt zu echten Jobs

Das PLTW-Programm in Ohio hat große Erfolge bei der Rekrutierung und Einstellung von Teilnehmern erzielt. Eine bekannte Erfolgsgeschichte ist die Partnerschaft mit Honda North America in Marysville, die es Studenten der Columbus State ermöglicht, zwei Tage pro Woche zu studieren und die anderen drei Tage bei Honda zu arbeiten. Viele, die das zweisemestrige Programm abschließen und ihren Associate Degree erwerben, werden in Vollzeit eingestellt. PLTW-Schüler der Centerville und Kettering-Fairmont High Schools haben Praktikumsplätze bei Motoman/Yaskawa erhalten und gleichzeitig ihre Ausbildung in einem dem Honda-Modell ähnlichen Format fortgesetzt. Andere lokale Programme umfassen eine Jobvermittlungs-Website namens Home Town Opportunity, die sich darauf konzentriert, lokale Unternehmen mit lokalen Talenten zu verbinden, und die AMBE Alliance (Auglaize Mercer Business Education Alliance), die mit einer Anschubfinanzierung von PLTW begann.

Auch Allied Machine & Engineering trägt seinen Teil dazu bei, einheimische Talente in unserem Gebäude einzustellen. Jeden Sommer nehmen wir mehr als 30 Studenten als Praktikanten auf, um sie mit den hochqualifizierten Berufen vertraut zu machen, die im heutigen Fertigungssektor angeboten werden. Die Praktikanten erhalten die Möglichkeit, Geld zu verdienen und gleichzeitig Erfahrungen auf Einstiegsebene zu sammeln. Diejenigen, die über die richtigen Fähigkeiten verfügen, erhalten noch vor ihrem Abschlussjahr ein Jobangebot.

Heimisches Talent bei der Arbeit

Ein großartiges Beispiel für den Erfolg von PLTW ist Logan Lamonica, der 2013 seinen Abschluss an der Dover High School machte, nachdem er während seiner gesamten Highschool-Karriere PLTW-Kurse besucht hatte. Logan schreibt dem PLTW-Programm zu, dass es ihn in alle Bereiche des Ingenieurwesens einführte, so dass er schließlich den Bereich verfolgen konnte, für den er die meiste Leidenschaft hegte.

Logan schloss sein Studium an der Miami University im Mai 2017 mit einem Bachelor-Abschluss in Maschinenbau ab. Er absolvierte im Sommer 2016 ein Praktikum bei Allied und hat gerade begonnen, Vollzeit bei Allied zu arbeiten. Logan arbeitet als F&E-Konstrukteur in einem Team von sechs Ingenieuren, die an Verbesserungen für bestehende Werkzeuge arbeiten und neue Produkte entwickeln. Er erstellt 3D-Modelle und führt Finite-Elemente-Analysen (FEA) durch, um zu bewerten, wie die neuen Werkzeuge im Vergleich zu anderen Ideen und bestehenden Produkten abschneiden.

Er erklärt: "PLTW führt die Schüler in eine Vielzahl von technischen Fähigkeiten ein, sei es CAD, Verdrahtung von Schaltkreisen, Löten, Schreiben von G-Code oder einfach das Lösen von technischen Problemen auf dem Papier. Dadurch war ich in der Lage, mit einem Vorteil gegenüber meinen Mitschülern ins College zu gehen."

Er merkt an, dass die meisten seiner Freunde nie die Chance hatten, vor dem College irgendwelche Ingenieurskurse zu belegen, und er hatte bereits vier Jahre und eine Reihe von technischen Fähigkeiten. "Während meiner gesamten College-Karriere gab es Zeiten, in denen ich der Einzige in meiner Gruppe war, der eine Aufgabe lösen konnte. Ich hatte viel mehr Wissen über CAD und technische Zeichnungen als meine Kollegen, was mich immer zum Konstrukteur für unsere Projekte machte. Ich war auch immer einen Schritt voraus, wenn es um ein Projekt ging, das mit Elektrotechnik zu tun hatte."

Ich bin stolz darauf, sagen zu können, dass kein anderer Bezirk in Ohio so erfolgreich bei der Zusammenarbeit mit Schulen und der Wirtschaft war. Dieser Ansatz, einheimische Talente zu fördern, ist ein Volltreffer.

[1] Über Project Lead the Way Ohio, http://www.pltwohio.org/about_overview.php, abgerufen am 29.6.17


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