عملية التصميم الهندسي
ما هي عملية التصميم الهندسي؟
تتضمن عملية التصميم الهندسي (EDP) فشلاً إنتاجياً. تختبر، تفشل، تعيد التصميم، ثم تحاول مجدداً. تستمر في ذلك حتى تجد الحل الأمثل.
العملية التفاعلية أساسية. يستخدم المهندسون دفاتر الملاحظات لرسم الأفكار، وتوثيق التكرارات، وتسجيل القياسات والحسابات.
قد تتعدد الحلول للمشكلة نفسها. ويعتمد اختيار الحل الأمثل على عوامل أخرى، مثل توافر المواد، والتكلفة الإجمالية، وتفضيلات المستخدم.
ما هي خطوات عملية التصميم الهندسي
- الخطوة 1: تحديد المشكلة: ما هي المشكلة التي تريد حلها؟
- الخطوة 2: مشكلة البحث: ماذا تعرف عن المشكلة؟ اكتشف قدر الإمكان.
- الخطوة 3: تطوير الحلول الممكنة: قم بإجراء العصف الذهني لإيجاد أكبر عدد ممكن من الحلول.
- الخطوة 4: حدد أفضل حل ممكن: ما هي أفكارك التي تعتقد أنها الأفضل؟
- الخطوة 5: إنشاء النموذج الأولي: باستخدام المواد المقدمة، قم ببناء نموذج أولي لتصميمك.
- الخطوة 6: اختبار وتقييم التصميم: اختبر تصميمك.. هل استوفيت المعايير؟
- الخطوة 7: إعادة التصميم: هل حلّ تصميمك المشكلة؟ إن لم يكن كذلك، فكّر في تصميم جديد.
يتم التواصل في جميع خطوات عملية التصميم مع العرض النهائي لمشاركة الحل المختار لتحدي التصميم.
خطوات عملية التصميم الهندسي
عادات العقل الهندسية
عند التسليم برنامج التوعية في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات PreUنريد أن نفكر في أفضل السبل لتنمية عادات الهندسة العقلية. على سبيل المثال، يمكنك القيام بـ نشاط عملي مع الطلاب في TryE.
سيستخدم الطلاب هذه العقليات خلال خطوات تطوير المهارات. يمكنك شرح هذه العقليات بوضوح أثناء تقدمك. سلّط الضوء عليها أثناء النشاط عندما تُظهر هذه "العادة الذهنية".
كتب بيل لوكاس وجانيت هانسون ورقة بحثية. وهما من مركز التعلم الواقعي بجامعة وينشستر بالمملكة المتحدة. أطلق المؤلفان على الورقة اسم "التفكير مثل المهندس"
يناقش الكتاب كيفية تحسين التعليم الهندسي، ويركز على عادات التفكير الهندسي وأساليب التدريس لتحسين حل المشكلات.
تُعنى عادات الهندسة العقلية (EHM) بكيفية تفكير المهندسين يوميًا. ويتمحور جوهر العقل الهندسي حول جعل الأمور تعمل بشكل أفضل. وقد حدد الباحثون في هذه الورقة البحثية ست عادات هندسية عقلية رئيسية (EHoM).
- التفكير المنهجي: رؤية الأنظمة والأجزاء الكاملة وكيفية اتصالها، واستكشاف الأنماط، والتعرف على الترابطات المتبادلة، والتوليف
- إيجاد المشكلة: توضيح الاحتياجات، والتحقق من الحلول الموجودة، والتحقيق في السياقات، والتحقق
- تصور: القدرة على الانتقال من المجرد إلى الملموس، والتلاعب بالمواد، والتدريب الذهني على المساحة المادية وحلول التصميم العملية
- تحسين: محاولة بلا هوادة لتحسين الأمور من خلال التجربة والتصميم والرسم والتخمين والتخمين والتجربة الفكرية والنماذج الأولية
- إبداع في حل المشاكل: تطبيق التقنيات من التقاليد المختلفة، وتوليد الأفكار والحلول مع الآخرين، والنقد السخي ولكن الصارم، ورؤية الهندسة باعتبارها "رياضة جماعية"
- التكيف: الاختبار والتحليل والتأمل وإعادة التفكير، سواء بالمعنى المادي أو العقلي.
تناقش الورقة أيضًا سبع عادات تعلم أساسية: (1) الانفتاح الذهني، (2) المرونة، (3) الحيلة، (4) التعاون، (5) التأمل، (6) الاعتبار الأخلاقي، (7) الفضول. انظر إلى موضعها، في صورة عادات العقل، كحلقة خارجية تضم عادات العقل الست بداخلها.
المصدر: ب. لوكاس وج. هانسون، التفكير كمهندس: استخدام عادات الهندسة العقلية وأساليب التدريس المميزة لإعادة تصميم التعليم الهندسي. (المجلة الدولية لتربية الهندسة، المجلد 6، العدد 2 (2016)
انقر أدناه لمعرفة المزيد عن التعليم الهندسي للأطفال في سن المدرسة ومواضيع البحث الأخرى في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات قبل الجامعة.
اكتشف أكثر
ابحث عن الموارد التي يمكنك استخدامها لتعليم الأطفال في سن المدرسة وكيف يمكنهم جعل العالم مكانًا أفضل. ابحث عن الدروس والألعاب والتخصصات الهندسية والمقالات.