در حالی که ممکن است با مجموعه مراحل روش علمی سنتی آشنا باشید، آیا با فرایند طراحی مهندسی آشنایی دارید؟ روش علمی سنتی یک مسیر خطی از اقدامات را دنبال می‌کند، شامل بیان فرضیه، آزمایش، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها و نتیجه‌گیری. در حالی که فرآیند طراحی مهندسی بسیار انعطاف پذیرتر است. مهندسان جوان خود را با معرفی این طرز تفکر عالی برای موفقیت آماده کنید و این چالش ها یا پروژه های مهندسی را نیز امتحان کنید.

فرآیند طراحی مهندسی برای کودکان

چیست فرآیند طراحی مهندسی؟

مهندسان اغلب یک فرآیند طراحی را دنبال می کنند. فرآیندهای طراحی مختلفی وجود دارد که همه مهندسان از آنها استفاده می کنند، اما هر یک شامل مراحل اولیه یکسانی برای شناسایی و حل مشکلات است.

نمونه‌ای از این فرآیند عبارت است از «پرسیدن، تصور کردن، برنامه‌ریزی، ایجاد و بهبود». این فرآیند انعطاف پذیر است و ممکن است به هر ترتیبی تکمیل شود. بیایید با این درس ها مهارت های حل مسئله را هم در کلاس و هم در خانه تشویق کنیم.

این یک چرخه بدون نقطه شروع یا پایان واقعی در نظر گرفته می شود. حتی ممکن است حلقه خارج شود و به فرآیندهای طراحی موازی گسترش یابد که به مشکل اصلی باز می گردند یا بر روی یک مماس اجرا می شوند.

فرایند طراحی مهندسی وظیفه خاصی را به عنوان تمرکز دارد و مهم است زیرا به مهندس اجازه می دهد تا نتایج را بازتولید کند. همچنین، آن نتایج را به اشتراک بگذاریدپس از رسیدن به هدف با سایر مهندسان.

فرآیند طراحی مهندسی کلاس

استفاده از فرآیند مهندسی در کلاس درس را می توان با انواع سطوح پایه و طرح درس انجام داد. تشویق خلاقیت و حل مسئله از طریق رویکرد عملی برای درک مراحل فرآیند طراحی مهندسی ضروری است. استفاده از سوالات ما برای برگه بازتاب ابزار فوق العاده ای برای خود ارزیابی و حتی طراحی مجدد در صورت نیاز است.

دانشجویان می توانند با هم یا به صورت جداگانه برای ایجاد بهترین راه حل برای چندین چالش یا پروژه مهندسی کار کنند. ارائه معیارهایی مانند محدودیت در زمان در دسترس یا ارائه مواد مختلف می تواند به دانش آموزان کمک کند تا سریع فکر کنند!

در حالی که بسیاری از چالش ها یا پروژه های مهندسی ما با دستورالعمل های گام به گام همراه هستند، همچنین می توانید به بچه ها اجازه دهید آنها را طراحی کنند. محصول نهایی و ایده‌های جدید در صورتی که برای موقعیت کلاس یا سطح مهارت شما قابل اجرا باشد، ارائه دهید. در غیر این صورت، دستورالعمل ها یک نقطه پرش مفید برای کسانی است که به کمک بیشتری نیاز دارند.

مراحل فرآیند طراحی مهندسی

به یاد داشته باشید، مراحل فرآیند طراحی مهندسی همیشه نیازی به دنبال کردن ندارند. به ترتیب. با این حال، منطقی است که با مشکل شروع کنید و اولین طرح یا نمونه اولیه خود را ایجاد کنید، سپس آن را آزمایش و بهبود دهید.

اغلب از یک مسیر شروع می‌کنید، چیز جدیدی یاد می‌گیرید یا متوجه می‌شوید که چیزی نیستهمانطور که انتظار داشتید کار کنید و از نو شروع خواهید کرد. این یک تکرار نامیده می شود و احتمالاً بیش از یک بار اتفاق می افتد!

در اینجا مراحل فرآیند طراحی مهندسی برای بچه ها توضیح داده شده است. مطمئن شوید که کاربرگ‌های فرآیند طراحی مهندسی قابل چاپ را در پایان دانلود کرده‌اید تا در پروژه‌های مهندسی خود از آنها استفاده کنید.

حتی می‌توانید از بسیار ساده ما استفاده کنید (همه باید امتحان کنند) چالش کلاسیک قطره تخم مرغ به عنوان مثال. با حداقل مواد مورد نیاز، این یک راه فوق العاده برای گذراندن 15 دقیقه (یا تا زمانی که می خواهید) برای گرم کردن بچه ها در فرآیند مهندسی است.

1. بپرسید

مشکل را مشخص کنید. افکار خود را بنویسید یا با دیگران بحث کنید.

• مشکل (یا چالش) چیست؟
• چرا یافتن راه حل مهم است (توجه داشته باشید که هر چالش یا چالشی نیست مشکل یک مشکل دنیای واقعی را با شروع بچه ها حل می کند)؟

2. تصور کنید

بدون قضاوت در مورد اینکه آیا ایده خوبی است یا خیر، ایده های زیادی را که می توانید در مورد آنها فکر کنید طوفان فکری کنید. گاهی اوقات بهترین ایده شما اولین یا دومین چیزی نیست که به آن فکر می کنید.

اگرچه در هر موقعیتی قابل اجرا (یا عملی) نیست، می توانید هدف خود را از تجربه افراد دیگر بیاموزید. با مردم در مورد ایده هایشان صحبت کنید و درباره پروژه های مشابهی که قبلا انجام شده است تحقیق کنید.

• راه حل های ممکن چیست؟
• چه اطلاعاتی برای آن نیاز دارم.می دانید؟

3. برنامه ریزی کنید

تصمیم بگیرید که کدام راه حل ممکن را می خواهید از طوفان فکری خود در بالا استفاده کنید. به این فکر کنید که چه چیزی ممکن است در مورد طراحی دشوار باشد و چه چیزی می تواند بهترین ایده را برای اولین بار امتحان کنید.

برای پروژه طراحی خود برنامه ای بنویسید. موادی را که می خواهید استفاده کنید فهرست کنید و نموداری از آنچه می خواهید بسازید رسم کنید. مطمئن شوید که نمودار خود را برچسب گذاری کنید. چهره برنامه‌ریزی می‌تواند با اندازه‌گیری‌ها و وزن‌ها و مواردی از این دست کمی در ریاضیات پنهان شود!

• به چه موادی نیاز دارم؟
• چه کارهایی را باید انجام دهم؟

توجه: ممکن است فقط بتوانید 2-5 دقیقه را به مرحله تصور/برنامه اختصاص دهید و این کاملاً خوب است! اگر زمان اجازه می دهد، همیشه می توانید به عقب برگردید و طرح های دیگر را دوباره امتحان کنید!

4. ایجاد

یک نمونه اولیه بسازید و آن را آزمایش کنید. نمونه اولیه اولین نسخه راه حل شما است. آزمایش آن به شما کمک می کند تا یاد بگیرید که می خواهید طراحی نهایی شما چگونه باشد. اگر نمونه اولیه کامل نباشد، اشکالی ندارد یا لازم است به عقب برگردید و در مورد طرح تجدید نظر کنید!

توجه: این منطقه ای است که در صورت نیاز می توانید زمان را به 15-20 دقیقه محدود کنید و از سؤالات استفاده کنید. در زیر به عنوان نقطه صحبت به مدت 3-5 دقیقه.

5. بهبود

هنگامی که طراحی خود را آزمایش کردید، به این فکر کنید که چه پیشرفت هایی باید انجام دهید. این چند مرحله آخر ممکن است چندین بار تکرار شود تا زمانی که به طرح نهایی خود برسید.

سوالات زیر برای شما عالی هستند.انعکاس تجربه و تشویق بچه‌ها برای ارتباط با کارهایی که انجام داده‌اند و آنها را به فکر کردن درباره کارهایی که دفعه بعد می‌توانند بهتر انجام دهند، تشویق کنید>چه تغییراتی می توانم برای بهبود طراحی خود ایجاد کنم؟

شما را دریافت کنم بسته 8 صفحه ای رایگان فرآیند طراحی مهندسی

نمونه هایی از فرآیند طراحی مهندسی

بیایید مراحل فرآیند طراحی مهندسی را با یکی از این فعالیت های مهندسی سرگرم کننده و آسان تمرین کنیم. زیر برای فعالیت کامل روی هر پروژه کلیک کنید!

پروژه قطره تخم مرغ

از شکستن تخم مرغ های خود در هنگام افتادن از ارتفاع محافظت کنید. چه ایده هایی خواهید داشت؟ تغییرات ما را ببینید که این پروژه مهندسی عالی برای بچه‌های کوچک‌تر و همچنین بچه‌های بزرگتر است.

PAPER PLANE LAUNCHER

دستگاهی را طراحی و بسازید که یک هواپیمای کاغذی را به فضا پرتاب کند. چقدر می توانید هواپیمای کاغذی خود را پرتاب کنید؟ یک نمونه اولیه ایجاد کنید و آن را آزمایش کنید!

پل کاغذی

چقدر می توانید یک پل را فقط با استفاده از کاغذ بسازید؟ آن را با دیدن چند پنی که می تواند نگه دارد آزمایش کنید. طراحی خود را ارزیابی کنید و بهبودها را انجام دهید.

قایق های کاهی

یک قایق ساخته شده از نی و نوار را طراحی کنید و ببینید چند مورد می تواند قبل از آن در خود جای دهد.غرق می شود.

منابع مهندسی مفیدتر

مهندس چیست

آیا یک دانشمند یک مهندس است؟ آیا یک مهندس دانشمند است؟ شاید خیلی واضح نباشد! اغلب دانشمندان و مهندسان برای حل یک مشکل با هم همکاری می کنند. شاید برای شما سخت باشد که بفهمید چگونه آنها شبیه و در عین حال متفاوت هستند. درباره مهندس چیست بیشتر بیاموزید.

کتاب های مهندسی برای کودکان

گاهی اوقات بهترین راه برای معرفی STEM از طریق یک کتاب مصور رنگارنگ با شخصیت هایی است که فرزندان شما می توانند با آنها ارتباط برقرار کنند. ! این فهرست خارق العاده از کتاب های مهندسی مورد تایید معلم را بررسی کنید و برای برانگیختن کنجکاوی و کاوش آماده شوید!

مهندسی حرفه ای

مثل یک مهندس فکر کنید! مثل یک مهندس صحبت کنید! مثل یک مهندس رفتار کنید! بچه ها را با فهرست واژگانی شروع کنید که برخی اصطلاحات مهندسی عالی را معرفی می کند. مطمئن شوید که آنها را در چالش یا پروژه مهندسی بعدی خود قرار دهید.

برای فعالیت های مهندسی بیشتر برای بچه ها روی تصویر زیر یا پیوند کلیک کنید.