俄勒岡中學教師：
雲端CAD為弱勢學生提供了公平的競爭環境
教育家Kathryn Harmon認為，科技和圖書館是為各種經濟背景的人提供公平競爭環境的關鍵因素。作為俄勒岡州，羅克韋海灘Neah-Kah-Nie學區的教師和圖書館媒體專家，她在這兩個領域的工作幫助初中和高中學生重新構想他們的能力和未來的潛在範圍。Harmon說：“我喜歡圖書館與科技的結合，並為學生創造獲得在STEM領域工作所需技能的機會。”圖書館從來都不只提供書籍，而是提供我們獲取無法負擔的知識泉源，至今像3D列印機和其他技術大部分是無法在家做操作使用的。
幾年前，Harmon將一個沒有人使用的電腦實驗室改造成了她所在中學的第一個STREAMLab（平台讚助工具加閱讀、藝術)製作空間，並利用工作室的環境教學生一系列電腦程式，包括Photoshop和3D CAD建模。
遠程教學
NKN學區是以俄勒岡州海岸的Neahkahnie山命名的。在美國人土著Tillamook的語言中，Neahkahnie的意思是指“神的地方”。這個自然美麗的地區，自20世紀初以來一直是波特蘭居民的度假勝地，但也曾經歷過困難時期。受到旅遊潮起潮落的影響，該地區存在著世代貧困的現象，由於冰毒和鴉片類毒品的流行，祖父母代撫養孫子是個常見的現象。因此，當COVID-19在2020年春天襲擊俄勒岡州時，大家認為學生有可能將病毒帶回家，傳染給長輩，Harmon甚至認為“疫情更為嚴重可怕”。
作為一名圖書館媒體專家， Harmon負責她所在學區的技術整合工作。她在國中（6-8年級）教授互動媒體（Interactive Media），這是一門以3D建模和樂高機器人為主的探索性課程。在高中，她教授機器人技術、工程設計和電子學介紹。在2020年3月中旬學生被送回家後，Harmon放棄了大部分的教學職責，以培訓教師掌握新技術，並在短時間內為學生和老師解決該地區的遠程學習問題。“我們花了幾個星期的時間來重新開發和部署，並讓每個人都接受培訓並在這個新世代中工作”，Harmon說。“幸運的是，我們有足夠的Chromebook供區內每個孩子帶回家。因此與許多貧困地區相比，我們的處境要好得多。”
為了表揚她的成就，Harmon獲得了俄勒岡州學校圖書館協會（OASL）頒發的2020-2021年度中學圖書館媒體專家獎。該獎項授予作為教師、教學顧問、資訊專家、學校圖書館員和領導者中表現卓越的。
在Chromebook上運作的CAD
由於她的學生都使用學校發放的Chromebooks，Harmon在2019年將她的班級換成了雲端Onshape，這是唯一一個可以在任何電腦、平板或手機（蘋果iOS或安卓系統）上運行的專業CAD系統。她以前的課程是使用已安裝的3D設計軟體，該軟體需要昂貴的軟體才能運行。她指出:“我們以前的CAD系統在疫情期間無法使用，因為是基於Windows的，而我的學生都是使用Chromebooks。”
Onshape教育方案是免費給學生和教育工作者的，不需要下載或安裝。軟體會每三個星期在雲端自動升級一次，不需要IT支援，這樣學校就可以將IT資源投入到其他優先事情上。
Harmon在觀看了Onshape創始人Jon Hirschtick的“CAD的未來”TED演講後，受到啟發，第一次嘗試了雲端的3D設計工具，他討論了在網路瀏覽器中設計產品的即時協作性。“我的第一反應是，天哪，這將徹底改變我的生活!”。這麼多年來，我們一直被告知必須購買昂貴的程式，但卻在舊硬體上不能很好地操作。她說：“Onshape證明了你可以擁有這麼廣泛的資源可以運用，還可以在小型的設備上工作。”
在2020年秋天，Harmon恢復了教學工作，同時她還領導了初中的第一樂高聯盟和高中的第一科技挑戰俱樂部。NKN學區曾派隊參加第一樂高聯賽和第一科技挑戰賽的州賽，但他們的隊伍競爭力較低。Harmon說：“孩子們決定參加科技俱樂部，因為他們被我的教學風格或我所喜歡的東西所吸引，這就是探索和快樂。我們團隊的學生父母可能不是電子或機械工程師，但我們總是很開心也學到很多東西。”
到目前為止，Harmon已經為初中生規劃了10節Onshape課程。在工具課上，她讓每個學生“採用一種工具”並分享一段一分鐘的影片，用自己的話語解釋如何使用它。例如，學生可以解釋如何使用圓角工具在草圖上創建圓角。她說：“他們應該這樣做，就像在為不同年齡層解釋的一樣。”“然後他們做一個模型作業，再來是期末專案，最後他們選擇他們作品中的其中一個來列印。我會幫他們列印出來，因為我們沒有一起在學校。”
Harmon通過一個名為Nearpod的教育技術平台上製作教學影片和互動投影片，讓她的六年級學生熟悉了Onshape。孩子們既可以在課堂上做現場參與，也可以進入Google教室，按照自己的速度來完成課程。Harmon做的第一節課是關於如何登錄和瀏覽Onshape。在課堂開始時，學生們還分享了他們在網路上找到的有助於展示或解釋什麼是3D列印的圖片和文字。通過參加這次的活動，大家對3D列印的種類進行了討論。
Harmon說：“我的一個學生分享了3D列印的巧克力物體。我們可以學習用我們可想像的任何材料進行列印，這真的吸引了他們的目光。”
從一個11歲孩子的角度看CAD
Harmon的學生在2020年秋季學期的期末互動媒體專案想出了一系列的興趣，包括嬰兒Yoda、雕刻的燈籠、扇形頭飾、傢俱和鳳梨主題的派對眼鏡。Harmon指出，其中一些項目需要相當複雜的生成曲線。例如，一位學生製作了一個《星際大戰：曼達洛人》的頭盔。
“如果你去年問她，她根本不會認為自己是個科技技術人員，也不會認為自己具有遠程技術頭腦。”Harmon說。“使用Onshape的好處是，性別並不重要。這是一個可以展示你想像力和技能的公平競爭環境。”學生Lakyn W.製作了一個有翼的心狀物體和一個埃菲爾鐵塔的模型。“埃菲爾鐵塔比較難做，”她說。“我在埃菲爾鐵塔上使用了放樣，拉伸/移除和矩形工具。對於翅膀的部分，我使用了拉伸和倒角工具。
學生Daniel S.使用Onshape將他玩Beyblades旋轉陀螺的興趣提升到了一個新的水平。正如他所解釋的那樣，競爭者推出了Beyblades，碰撞在一起，得到三分就能獲勝。把對手的從擂台上打下來，得1分；如果對手停止時，您的陀螺仍在旋轉，則得1分；而如果陀螺被爆裂，則得2分。如果被重擊的話，陀螺可以爆裂成三部分。（Beyblades是由Takara Tomy和Hasbro開發的人氣玩具。）Daniel使用Onshape創建了符合他想要的尺寸。老師幫他列印出來後，他繼續用該程式，以及他父親那台他從未使用過的3D印表機在上面進行調整，直到他對設計感到滿意為止。
在工具方面，Daniel使用spline, extrude, mirror, wrap, thicken, dimension, circular pattern和revolve。剛開始，他很難記住每個工具的作用。不過，多虧了Harmon所說的“light hand holding”，他通過將滑鼠停在工具列的圖示上，閱讀下一步操作的指示，更加熟悉工具的功能。
“我喜歡可以在腦海中想到一些東西，畫出草圖，然後用Onshape把它變成現實。”他補充說，他和父親現在正在打印他們共同製造的機器人控制的汽車零件。無論是《星際大戰》的頭盔還是旋轉陀螺，從Harmon的角度來看，只有一件事是重要的。
她說：“如果我能讓所有學生成為有能力解決問題的人，我會很高興。”
