教师如何在本科科学，技术，工程和数学（STEM）课程中改善学生学习？为了找出，哈特福德大学的教授伊万娜·米兰诺维奇（Ivana Milanovic）开发了一种基于模拟的方法，该方法结合了基于问题的学习（PBL）和基于查询的学习（IBL）。米拉诺维奇在2018年波士顿的Comsol会议上讨论了她的策略及其在主题演讲中的好处。188金宝搏优惠在下面，您可以找到她演示文稿的摘要和视频录制。
Ivana Milanovic谈论在Stem课程中使用模拟和应用
STEM教育的挑战
伊万娜·米兰诺维奇（Ivana Milanovic）教授说，克服教育中的挑战历史上是“对教学方法和我们的课程进行小改动”。例如，工程课程（尤其是针对本科生）通常是基于讲座和基于问题的，实验室提供动手经验。一种学习风格称为ibl，这有助于学生为现实世界发展自己的实用和智力技能，主要是课外活动。米兰诺维奇发现这种情况少于理想，因为只有最具投入的学生倾向于利用这些IBL的机会。
那么，教师如何将IBL带给所有学生？一种可能的方法是使用仿真来研究各种现象。（正如米兰诺维奇所说：“看到眼前看来的东西是一件很棒的事情。”）因此，这个问题成为如何将建模纳入已经包含内容的课程中的问题。米拉诺维奇将其称为她的“三体问题”，其中的目标是：
- 保持课程材料的相同覆盖范围（例如深度和时间）
- 使用令人兴奋和沉浸式视觉效果来始终如一地聘请学生
- 集成数学建模和仿真
为了达到正确的平衡，米拉诺维奇开发了一种基于模拟的方法…
改善学生学习的4部分策略
米兰诺维奇的战略侧重于“课外学习”，并包含四个关键部件。
第一个是课堂内外的有趣的图像和动画。图片帮助学生保持订婚，使他们能够可视化效果（如多普勒效应）可能很难描绘。
从视频中：伊万娜·米拉诺维奇（Ivana Milanovic）讨论在本科STEM课程中使用引人入胜的视觉效果的好处。
其次，正在创建一个增强的在线环境，其中包括上面提到的视觉效果和博客文章和视频等外部资源。米兰诺维奇表示“如果你制作[在线环境]更令人兴奋，那么你将在课堂外交付更多。”增强功能还为学生提供获得更好的（和更多）信息，这有助于在办公时间内减轻教授的负荷。
米兰诺维奇战略的第三部分正在制作模拟和应用“新作业”。当学生对COMSOLMultiPhysics®软件更熟悉的情况时，模拟开始简单但增益复杂。188金宝搏优惠例如，在Milanovic的传热过程中，初始问题可能是模拟2D传导。一个月后，学生能够使用模拟软件来了解“他们正在做的任何项目背后的物理，并且它们能够构建[应用程序]”（例如，瞬态传导）。Milanovic还创建了自己的评分标题，其中包括一个关于课程的难度同样增加的部分。
第四步是促进更多的研究，其中包括PBL和IBL问题。一个简单的例子是让学生可视化圆柱体的流程，以便更好地了解如何以及何时使用阻力曲线。米兰维奇说，她以前必须使用来自所有不同来源的视觉效果，但是现在，学生可以通过创建模拟应用程序获得一致的结果。构建应用程序后，学生可以研究各种雷诺数字如何影响流程。
通过将模拟通过这个四步过程将模拟纳入课程课程，米兰维奇将IBL和PBL带给每个学生。然后，他们可以利用模拟和应用程序的经验来解决现实世界中的问题。有关她的方法的更多详细信息，以及其对STEM教育的好处，请查看视频在这篇文章的顶部。
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