Gli ingegneri trascorrono gran parte del loro tempo assorbiti dagli aspetti tecnici dei problemi, sia che stiano progettando la prossima generazione di smartphone sia che stiano costruendo una metropolitana.

Come attestano le notizie recenti, questo approccio tecnocentrico ha alcuni limiti critici e il risultato può finire per danneggiare piuttosto che aiutare la società.

Ad esempio, gli algoritmi di intelligenza artificiale progettati dagli ingegneri del software per promuovere il coinvolgimento degli utenti si rivelano in grado di minare la democrazia e promuovere l'incitamento all'odio. I pulsossimetri, strumenti chiave nella diagnosi del COVID-19, funzionano meglio sulla pelle chiara che su quella scura. Centrali elettriche e motori, che hanno consentito gran parte del "progresso" visto dalla rivoluzione industriale, hanno alimentato il cambiamento climatico.

In qualità di professore di ingegneria, ho passato gli ultimi sei anni cercando di capire come educare la prossima generazione di ingegneri per evitare questi errori.

La ricerca mostra che uno dei problemi chiave è che le classi di ingegneria spesso si concentrano su problemi decontestualizzati, non tenendo conto del contesto sociale. Chiediamo agli studenti di dedicare troppo tempo alla risoluzione di equazioni matematiche e troppo poco tempo a pensare alle dimensioni umane dei problemi che stanno cercando di risolvere.

Gli ingegneri praticanti sono chiamati a risolvere problemi mal posti e disordinati che non hanno una risposta corretta che si trova facilmente in un libro di testo. Gli studenti hanno bisogno dell'opportunità di affrontare, piuttosto che evitare, questa complessità durante questi anni formativi cruciali, quando imparano a pensare come ingegneri.

L'influenza della Guerra Fredda che persiste oggi

La maggior parte dei programmi di ingegneria si concentra su corsi standard di "scienza ingegneristica", come statica, termodinamica e circuiti, che fanno risalire le loro influenze alla corsa tecnologica con l'ex Unione Sovietica durante la Guerra Fredda, come spiegano Jon Leydens e Juan Lucena nel loro libro " Ingegneria per la giustizia".

Fu allora, circa sette decenni fa, che i programmi di studio di ingegneria iniziarono a enfatizzare le basi scientifiche e matematiche dell'ingegneria, riducendo i corsi pratici di progettazione ingegneristica e umanistica. Sebbene la maggior parte dei programmi di ingegneria ora incorpori questi tipi di corsi, le stesse classi di ingegneria spesso presentano ancora una divisione persistente tra il sociale e il tecnico.

Ancora più scoraggiante, il lavoro della mia collega Erin Cech sulla "cultura del disimpegno" ha scoperto che gli studenti di ingegneria sembravano laurearsi più disimpegnati dalle questioni sociali rispetto a quando hanno iniziato.

In un'indagine longitudinale sugli studenti di quattro università, ha scoperto che l'impegno degli studenti per il benessere pubblico è diminuito in modo significativo nel corso della loro formazione in ingegneria. Lo studio, pubblicato nel 2013, ha intervistato 326 studenti ogni anno durante il college e 18 mesi dopo la laurea. Ha scoperto che "le credenze degli studenti nell'importanza delle responsabilità professionali ed etiche, la comprensione delle conseguenze della tecnologia, la comprensione di come le persone usano le macchine e la coscienza sociale diminuiscono".

Lungi dal migliorare la capacità degli studenti di impegnarsi su queste questioni critiche una volta laureati, l'approccio tradizionale potrebbe peggiorare le cose. Alcune scuole hanno cambiato approccio negli ultimi anni, ma molte no.

Come sto incoraggiando una mentalità "sociotecnica"

Credo che gli ingegneri debbano allontanarsi da un approccio tecnocentrico e adottare una mentalità sociotecnica, come spiego nel mio libro "Drones for Good:How to Bring Sociotechnical Thinking into the Classroom". Con questo intendo dire che dobbiamo iniziare a pensare ai modi in cui il sociale e il tecnico sono sempre collegati. Questi aspetti non dovrebbero essere separati, con le sfide tecniche che vanno agli ingegneri e le sfide sociali che vanno ai sociologi.

Il pensiero sociotecnico è la capacità di identificare questa relazione e di risolvere i problemi tenendo presente questa relazione.

Per convalidare questo approccio all'istruzione, io e i miei colleghi abbiamo studiato a fondo l'impatto del pensiero sociotecnico sulle prestazioni degli studenti in un'ampia gamma di classi e contesti, inclusi corsi di energia, droni e design. Più di recente, con il finanziamento della National Science Foundation, abbiamo sviluppato un nuovo corso, Approccio integrato all'energia, che integra il pensiero sociotecnico sin dal primo giorno.

Iniziamo il semestre non con le leggi fondamentali della termodinamica, ma con una conversazione pratica su come le persone usano effettivamente l'energia. Con l'avanzare del semestre, esaminiamo non solo le complessità tecniche del solare e dell'eolico, ma anche i modi in cui i combustibili fossili hanno danneggiato profondamente il nostro mondo.

La nostra ricerca peer-reviewed su questa classe, condotta attraverso interviste e analisi del lavoro e del comportamento degli studenti, ha dimostrato che con un approccio sociotecnico gli studenti mantengono un alto livello di realizzazione tecnica ma sviluppano anche consapevolezza delle implicazioni sociali della pratica ingegneristica.

Curato ottimismo per il futuro

Il campo dell'istruzione è notoriamente resistente al cambiamento e l'istruzione ingegneristica non fa eccezione. Mentre scrivo, tuttavia, c'è spazio per un cauto ottimismo.

Gli studenti universitari oggi fanno parte di una generazione che ha ribaltato le sorti di anni di impegno civico in declino. I giovani leader come le attiviste per il clima Greta Thunberg e Leah Thomas hanno iniziato a chiamare in causa una potente generazione più anziana.

Questa mentalità trasformativa si è fatta strada nell'aula di ingegneria. Gli studenti universitari sono sempre più pronti per conversazioni sui modi in cui gli ingegneri possono promuovere un futuro sostenibile o affrontare questioni di giustizia sociale.

Diversi nuovi programmi di ingegneria, tra cui il dipartimento di ingegneria integrata presso l'Università di San Diego, dove insegno, e ingegneria, design e società presso la Colorado School of Mines, stanno rendendo il pensiero sociotecnico al centro del loro curriculum. Altre scuole di ingegneria, come Harvey Mudd, Smith e Olin, richiedono ai loro studenti di seguire un numero considerevole di corsi di scienze umane e sociali e hanno posto l'apprendimento pratico al centro del loro curriculum.

A mio avviso, la grande lezione è che non basta pensare che la società sia una cosa e la tecnologia un'altra. Chiunque abbia un account di social media può dirti che non è così semplice.