即使在科技含量較高的華盛頓州，參加計算機科學課程的學生人數也不高于全國平均水平：2022-2023 學年，48% 的公立高中提供基礎計算機科學課程，5% 的初中提供基礎計算機科學課程高中生也參加了這樣的課程。

這些數字有所上升，但歷史上被邊緣化的人群仍然不太可能去教授計算機科學的學校就讀，并且某些群體(例如拉丁裔學生和年輕女性)比同齡人更不可能就讀這些課程，即使學校提供他們。

為了吸引更多的小學生，華盛頓大學的研究人員通過將文化研究與各種刺繡傳統(例如墨西哥、阿拉伯和日本)與“計算刺繡”結合起來，教一群高中生編程。該方法允許用戶通過一種名為 Turtlestitch 的開源編碼語言在計算機上對刺繡圖案進行編碼，在這種語言中，用戶可以將視覺塊組合在一起。然后，電子刺繡機將圖案縫制成織物。

該團隊將于3 月 22 日在第 55 屆 ACM 計算機科學教育技術研討會論文集上發表其研究結果。

“作為一個國家，我們在學校提供一些計算機科學課程方面已經取得了長足的進步，”共同主要作者、華盛頓大學信息學院博士生F. Megumi Kivuva說道。 “但我們了解到，獲取并不一定意味著公平。這并不意味著代表性不足的少數群體總是有學習的機會。有時這意味著，如果有一個 20 名學生的計算機科學課程，那么學校的所有 3,000 名學生都被視為具有“訪問權”。我們的計算刺繡課程確實是一種吸引不同學生群體并表明他們的身份在課堂上占有一席之地的方式。”

在設計這門課程時，研究人員的目標是讓 12 名不同群體的學生能夠接觸到編程。為了讓他們有空間探索自己的好奇心，該團隊使用了一種稱為“共建”的方法，讓學生每周就他們學到的內容以及如何評估他們發表意見。

Kivuva 說：“我們想消除這樣一種誤解：程序員就是坐在角落里、不太社交、在電腦上打字的人。”

在深入研究 Turtlestitch 之前，學生們花了一周的時間探索刺繡的文化傳統——無論是與他們自己的文化相關的還是他們好奇的。對于一名學生來說，將自己的身份帶入作品中意味著從他的墨西哥血統中汲取靈感;對于其他人來說，這意味著繡上珍珠奶茶的圖像，因為這是她最喜歡的飲料，或者縫制一只柯基犬。

學生們還花了一周的時間學習手工刺繡。該工藝很適合編碼，因為兩者都依賴于重復結構。但刺繡是有觸覺的，因此學生能夠看到他們的代碼從屏幕移動到物理世界。他們還能夠通過手工縫合來增強他們的編碼，讓他們區分人類和機器擅長什么。例如，一名學生決定對一朵花的設計進行編碼，然后手動添加一只蜜蜂。

“長期以來，人們一直忽視傳統上被認為女性化的手工藝，”共同主要作者杰恩·埃弗森 (Jayne Everson)說，他是保羅·G·艾倫計算機科學與工程學院的博士生。 “因此，將這種被忽視的技術性很強的藝術與計算結合起來真的很有趣，因為我不認為計算比刺繡更具技術性或更少技術性。”

該課程在整個夏天持續了六周，研究人員對它引起的興趣印象深刻。事實上，研究人員發現的主要缺點之一是，考慮到學生表現出的好奇心，六周感覺太短了。由于該技術價格實惠(刺繡機售價 400 美元，軟件免費)，Kivuva 計劃定制該課程，以適合幼兒園學生和五年級難民學生。由于對學生的高參與度感到非常滿意，Kivuva 和 Everson 還將在今年夏天的計算機科學教師協會會議上舉辦關于他們的方法的研討會。

“當學生們獲得自由時，他們的參與方式一直讓我感到震驚。有些人下課后留下來繼續工作，”埃弗森說。 “我有數學和科學教學背景。讓學生下課后留下來就像是，‘好吧，我們已經做到了。這就是我想要的。”

該論文的其他合著者包括威斯康星大學 iSchool 本科生研究員卡米洛·蒙特斯·德哈羅 (Camilo Montes De Haro ) 和威斯康星大學 iSchool 教授Amy J. Ko 。這項研究由國家科學基金會、微軟、Adobe 和谷歌資助。