即使在科技含量较高的华盛顿州，参加计算机科学课程的学生人数也不高于全国平均水平：2022-2023 学年，48% 的公立高中提供基础计算机科学课程，5% 的初中提供基础计算机科学课程高中生也参加了这样的课程。

这些数字有所上升，但历史上被边缘化的人群仍然不太可能去教授计算机科学的学校就读，并且某些群体(例如拉丁裔学生和年轻女性)比同龄人更不可能就读这些课程，即使学校提供他们。

为了吸引更多的小学生，华盛顿大学的研究人员通过将文化研究与各种刺绣传统(例如墨西哥、阿拉伯和日本)与“计算刺绣”结合起来，教一群高中生编程。该方法允许用户通过一种名为 Turtlestitch 的开源编码语言在计算机上对刺绣图案进行编码，在这种语言中，用户可以将视觉块组合在一起。然后，电子刺绣机将图案缝制成织物。

该团队将于3 月 22 日在第 55 届 ACM 计算机科学教育技术研讨会论文集上发表其研究结果。

“作为一个国家，我们在学校提供一些计算机科学课程方面已经取得了长足的进步，”共同主要作者、华盛顿大学信息学院博士生F. Megumi Kivuva说道。 “但我们了解到，获取并不一定意味着公平。这并不意味着代表性不足的少数群体总是有学习的机会。有时这意味着，如果有一个 20 名学生的计算机科学课程，那么学校的所有 3,000 名学生都被视为具有“访问权”。我们的计算刺绣课程确实是一种吸引不同学生群体并表明他们的身份在课堂上占有一席之地的方式。”

在设计这门课程时，研究人员的目标是让 12 名不同群体的学生能够接触到编程。为了让他们有空间探索自己的好奇心，该团队使用了一种称为“共建”的方法，让学生每周就他们学到的内容以及如何评估他们发表意见。

Kivuva 说：“我们想消除这样一种误解：程序员就是坐在角落里、不太社交、在电脑上打字的人。”

在深入研究 Turtlestitch 之前，学生们花了一周的时间探索刺绣的文化传统——无论是与他们自己的文化相关的还是他们好奇的。对于一名学生来说，将自己的身份带入作品中意味着从他的墨西哥血统中汲取灵感;对于其他人来说，这意味着绣上珍珠奶茶的图像，因为这是她最喜欢的饮料，或者缝制一只柯基犬。

学生们还花了一周的时间学习手工刺绣。该工艺很适合编码，因为两者都依赖于重复结构。但刺绣是有触觉的，因此学生能够看到他们的代码从屏幕移动到物理世界。他们还能够通过手工缝合来增强他们的编码，让他们区分人类和机器擅长什么。例如，一名学生决定对一朵花的设计进行编码，然后手动添加一只蜜蜂。

“长期以来，人们一直忽视传统上被认为女性化的手工艺，”共同主要作者杰恩·埃弗森 (Jayne Everson)说，他是保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院的博士生。 “因此，将这种被忽视的技术性很强的艺术与计算结合起来真的很有趣，因为我不认为计算比刺绣更具技术性或更少技术性。”

该课程在整个夏天持续了六周，研究人员对它引起的兴趣印象深刻。事实上，研究人员发现的主要缺点之一是，考虑到学生表现出的好奇心，六周感觉太短了。由于该技术价格实惠(刺绣机售价 400 美元，软件免费)，Kivuva 计划定制该课程，以适合幼儿园学生和五年级难民学生。由于对学生的高参与度感到非常满意，Kivuva 和 Everson 还将在今年夏天的计算机科学教师协会会议上举办关于他们的方法的研讨会。

“当学生们获得自由时，他们的参与方式一直让我感到震惊。有些人下课后留下来继续工作，”埃弗森说。 “我有数学和科学教学背景。让学生下课后留下来就像是，‘好吧，我们已经做到了。这就是我想要的。”

该论文的其他合著者包括威斯康星大学 iSchool 本科生研究员卡米洛·蒙特斯·德哈罗 (Camilo Montes De Haro ) 和威斯康星大学 iSchool 教授Amy J. Ko 。这项研究由国家科学基金会、微软、Adobe 和谷歌资助。