在麻省理工学院（MIT）的创新教育模式下，一个名为Terrascope的新生学习社区，正通过与迪内学院（Diné College）和波多黎各大学的合作，重新定义工程设计的学习方式。这项跨机构的合作不仅让学生掌握了基本的设计原则，更重要的是，培养了他们在复杂、多元文化环境中解决实际问题的能力。
Terrascope项目中的一门课程，编号为2.00C/1.016/EC.746（复杂环境问题设计），对学生提出了独特的要求。他们需要在不同的时区进行协作，跨越文化和机构的差异，甚至尝试通过Zoom等远程工具进行实际操作。这门课程汇集了来自麻省理工学院、位于亚利桑那州纳瓦霍族保留地的迪内学院，以及波多黎各大学Ponce分校（UPRP）的学生。
尽管相隔数千英里，学生们以团队形式合作，针对客户提出的实际问题，根据Terrascope年度主题寻找解决方案。“理解如何与不同背景的人进行远程协作，将成为这些学生工具箱中的重要技能，有时甚至比特定的设计技巧更为重要，”Terrascope副主任兼高级讲师Ari Epstein说道。在过去的几年里，Epstein与MIT Beaver Works的Joel Grimm、MIT D-Lab的Libby Hsu，以及来自合作院校的导师共同教授这门课程。来自三所学校的本科教学研究员也是教学团队的重要组成部分。
自三年前合作开始以来（最初与迪内学院合作，两年前增加了UPRP），课程主题包括纳瓦霍族的粮食安全和可持续农业、波多黎各可靠电力供应问题，以及今年内华达州博物馆如何提升游客对描绘内华达州采矿和地貌改造艺术作品的参与度。
每个团队都包含来自三所学院的学生，他们在学期初通过在线方式与客户会面，了解他们的需求。然后，通过迭代过程，团队致力于设计原型。在麻省理工学院的春假期间，团队前往现场与客户会面，以获得反馈并继续完善他们的原型。在学期末，学生们在混合展示活动中向客户、专家小组和社区展示他们的最终产品，该活动同时在所有三个校区举行。
自由范围的设计工程
“我非常喜欢这门课，”2024年选修该课程的二年级机械工程专业学生Graciela Leon说道。“这完全出乎我的意料，”她补充说。虽然教学大纲上的学习目标相当传统——使用迭代工程设计流程、培养团队合作技能和加深沟通技巧等等，但方法却并非如此。“Terrascope就像把你扔进一个现实世界的问题中……感觉更像是你被信任去应对这个实际的挑战，”Leon说道。
2024年的挑战是找到一种方法来帮助客户，即波多黎各的老年公民，在电网发生故障时启动汽油动力发电机；他们中的一些人难以拉动启动发电机所需的拉绳。学生们的任务是设计解决方案，使启动发电机更容易。
Terrascope的讲师教授迭代设计螺旋和Scrum工作流程框架等基本技能，但他们也给予学生充分的自由来遵循他们的想法。Leon承认她起初有点沮丧，因为她不确定自己应该做什么。“我想建造东西，心想，‘哇，我必须做所有这些其他的事情，我必须写一些客户简介并了解我的客户的需求。’我就像，‘递给我一个钻头！我想设计一些东西！’”。
去年选修这门课时，Uziel Rodriguez-Andujar最初也被团队拥有的独立性所震惊。现在是UPRP机械工程专业二年级学生，他已经习惯了基于讲座的课程。“我发现最有趣的是他们教授这门课的方式，那就是，‘你自己做项目，我们需要你找到这个解决方案。它会是什么样子，以及你什么时候拥有它——这取决于你，’”他说。
克服障碍
在三个不同的校区教授这门课程给学生和讲师带来了许多需要克服的挑战——其中包括在三个不同的时区运作、克服语言障碍、驾驭不同的文化和机构规范、有效沟通以及通过Zoom设计和构建原型。
“文化跨度是巨大的，”Epstein解释说。“有不同的说话方式，不同的倾听方式，并且每个组织都有不同的资源。”
麻省理工学院一年级学生EJ Rodriguez发现，最大的障碍之一是试图清晰地向队友传达想法。他今年选修了这门课，当时的主题围绕着锂矿开采对环境的影响。客户内华达艺术博物馆希望找到方法来吸引游客参与其与采矿相关的景观变化艺术作品收藏。
Rodriguez和他的团队设计了一个带有灯的钟摆，可以照亮一位美洲原住民艺术家的画作。当钟摆摆动时，它会改变游客体验艺术作品的方式。团队在不同的校区建造了钟摆的零件，他们达到了一个意识到他们的零件不兼容的地步。“我们对项目有不同的愿景，以及我们用来描述我们想法的不同词汇。有时会出现误解……这需要每个校区都非常诚实地说，‘好的，我以为我们正在完全这样做，’显然是以一种非常尊重的方式。”
迪内学院和UPRP的学生通常会遇到麻省理工学院的同龄人不会遇到的最初障碍。Epstein指出，“MIT以外的一些人倾向于将MIT学生视为他们不属于同一房间的杰出人士。”但是其他学生很快意识到，他们不仅可以在智力上站稳脚跟，而且他们的背景和经验也非常有价值。“当您考虑设计和制造时，他们的生活经验实际上使他们在某些方面遥遥领先于许多MIT学生，例如修理农用设备或重建变速器，”他补充说。
这就是Cauy Bia在2024年选修这门课时的感受。目前是迪内学院生物学一年级研究生，Bia质疑他是否能与MIT学生相提并论。“我从小在农场长大，我们做了很多建造、很多计算、很多动手的事情。但是进入这个，我非常紧张[想知道]，‘我是否足够聪明可以和这些学生一起工作？’然后，在一天结束时，这从来都不是问题，”他说。
反思的价值
每隔两周，Terrascope的学生都会写下关于他们在课堂上的经历的个人反思，这有助于他们欣赏他们的学术和个人发展。“我真的觉得我经历了一个让我作为一名工程师成长的过程，”Leon说。“我更了解人和工程的重要性，包括团队合作、与客户合作以及将项目从我想建造和设计的方向转移开。”
Bia说，当他开始这个学期时，他更像是一个“不成功便成仁的人”，并且倾向于以非黑即白的方式看待事物。“但是与所有三个校区合作，它打开了我的思维过程，所以我可以评估更多的想法、更多的声音和意见。我可以从那个角度获得更广泛的视角并获得更大的想法，”他说。对于他来说，这也是一次强大的文化体验，特别是“在纳瓦霍族历史、纳瓦霍族文化之间进行比较，并看到它与波多黎各文化之间的相似之处，看到我们作为两个国家是多么的亲近。”
Rodriguez-Andujar对工程学中“简单与复杂之间的不断斗争”有了更深的认识。“你拥有所有这些试图过度设计一切的工程师，”他说。“在您获得客户反馈[学期中途]之后，结果是，‘哦，这对我不起作用。我很抱歉——您必须将其缩小一百倍并使其更简单。’”
对于讲师来说，学生的反思是无价的，因为他们努力每年进行改进。在许多方面，您可能会说该课程也是一个迭代设计螺旋。“过去三年本身就是原型，”Epstein说，“并且所有教学人员都期待着继续这些令人兴奋的伙伴关系。”
