Хотя вы, возможно, знакомы с серией шагов традиционного научного метода, знакомы ли вы с Процесс инженерного проектирования? Традиционный научный метод следует линейному пути действий, В то время как процесс инженерного проектирования гораздо более гибкий, он настраивает ваших младших инженеров на успех, знакомя их с этим удивительным способом мышления, а также пробуя эти инженерные задачи или проекты.

ПРОЦЕСС ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ

Что такое процесс инженерного проектирования?

Инженеры часто следуют процессу проектирования. Существует множество различных процессов проектирования, которые используют все инженеры, но каждый из них включает одни и те же основные шаги по выявлению и решению проблем.

Пример процесса: "спрашивать, воображать, планировать, создавать и улучшать". Этот процесс гибкий и может быть выполнен в любом порядке. Давайте поощрять навыки решения проблем как в классе, так и дома с помощью этих уроков.

Он считается циклом без реальной начальной или конечной точки. Он может даже зацикливаться и расширяться в параллельные процессы проектирования, которые возвращаются к исходной проблеме или идут по касательной.

Процесс инженерного проектирования ставит перед собой конкретную задачу и имеет важное значение, поскольку позволяет инженеру воспроизводить результаты, а также сообщать об этих результатах другим инженерам после достижения цели.

ПРОЦЕСС ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В КЛАССЕ

Поощрение творчества и решения проблем с помощью практического подхода имеет важное значение для понимания этапов процесса инженерного проектирования. Использование нашего листа вопросов для размышления - это фантастический инструмент для самооценки и даже перепланировки, если это необходимо.

Студенты могут работать вместе или индивидуально, чтобы разработать наилучшее решение для нескольких инженерных задач или проектов. Предоставление критериев, таких как ограничение по времени или предоставление различных материалов, может помочь студентам быстро думать!

Хотя многие из наших инженерных задач или проектов снабжены пошаговыми инструкциями, вы также можете позволить детям создать свой конечный продукт и предложить новые идеи, если это применимо к ситуации в вашем классе или уровню навыков. В противном случае, инструкции являются полезной отправной точкой для тех, кому нужна помощь.

ЭТАПЫ ПРОЦЕССА ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Помните, что этапы процесса инженерного проектирования не всегда должны выполняться по порядку. Однако имеет смысл начать с проблемы и создать первый дизайн или прототип, который затем испытать и улучшить.

Часто вы начинаете идти по одному пути, узнаете что-то новое или обнаруживаете, что что-то работает не так, как вы рассчитывали, и начинаете все сначала. Это называется итерацией и, скорее всего, произойдет не один раз!

Здесь описаны этапы процесса инженерного проектирования для детей. Не забудьте также скачать файл печатные рабочие листы процесса инженерного проектирования в конце, чтобы вы могли использовать его в своих инженерных проектах.

Вы даже можете использовать наши супер простые (каждый должен попробовать) классическое испытание сбрасыванием яиц При минимальном количестве необходимых материалов, это фантастический способ потратить 15 минут (или столько, сколько вы хотите), чтобы подогреть детей к инженерному процессу.

1. Спросите

Определите, в чем заключается проблема. Запишите свои мысли или обсудите их с другими.

• В чем заключается проблема (или задача)?
• Почему важно найти решение (обратите внимание, что не каждая задача или проблема будет решать реальную проблему, как это начинают делать дети)?

2. Представьте себе

Придумайте столько идей, сколько сможете придумать, не оценивая, хорошая это идея или нет. Иногда лучшая идея не будет первой или второй, которая придет вам в голову.

Несмотря на то, что не все ситуации применимы (или практичны), вы можете стремиться учиться на опыте других людей. Поговорите с людьми об их идеях и изучите, какие похожие проекты уже были сделаны ранее.

• Каковы возможные решения?
• Какую информацию мне нужно знать?

3. План

Решите, какое возможное решение вы хотите использовать из приведенного выше мозгового штурма. Подумайте, что может быть сложным в этом дизайне и что сделает его лучшей идеей для первой попытки.

Составьте план вашего дизайнерского проекта. Перечислите, какие материалы вы хотите использовать, и нарисуйте схему того, что вы хотите сделать. Обязательно обозначьте свою схему. В процессе планирования можно немного посчитать, сделав замеры, взвеси и т.д.!

• Какие материалы мне нужны?
• Какие задачи мне нужно решить?

ПРИМЕЧАНИЕ: Возможно, вам удастся уделить всего 2-5 минут на фазу воображения/планирования, и это совершенно нормально! Если время позволяет, вы всегда можете вернуться и повторить другие планы!

4. Создать

Создайте прототип и испытайте его. Прототип - это первая версия вашего решения. Испытания помогут вам понять, как должен выглядеть ваш окончательный дизайн. Ничего страшного, если прототип не идеален или вам придется вернуться назад и пересмотреть план!

ПРИМЕЧАНИЕ: Это та область, где вы можете ограничить время до 15-20 минут, если это необходимо, и использовать приведенные ниже вопросы в качестве темы для разговора в течение 3-5 минут.

5. Улучшить

После того, как вы протестируете свой дизайн, подумайте, какие улучшения вам нужно внести. Эти последние несколько шагов могут повторяться несколько раз, пока вы не придете к окончательному варианту дизайна.

Следующие вопросы отлично подходят для осмысления опыта и поощрения детей сообщать о том, что они сделали, и заставляют их думать о том, что они могли бы сделать лучше в следующий раз.

• Что сработало, а что не очень?
• Какие изменения я могу внести, чтобы улучшить свой дизайн?
• Решил ли я проблему?
• Если бы я мог сделать все заново, что бы я сделал по-другому?
• Если бы у меня было больше времени, я бы хотел...

Получите БЕСПЛАТНО 8-страничный пакет материалов по процессу инженерного проектирования

ПРИМЕРЫ ПРОЦЕССА ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Давайте отработаем этапы процесса инженерного проектирования с помощью одного из этих веселых и простых инженерных заданий, приведенных ниже. Нажмите на каждый проект, чтобы получить полную версию задания!

ПРОЕКТ "ПАДЕНИЕ ЯИЦ

Защитите яйца от разбивания при падении с высоты. Какие идеи вы придумаете? Посмотрите наши варианты, которые делают этот инженерный проект идеальным как для детей младшего, так и старшего возраста.

ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БУМАЖНЫХ САМОЛЕТИКОВ

Спроектируйте и создайте устройство для запуска бумажного самолетика. Как далеко вы сможете запустить свой бумажный самолетик? Создайте прототип и испытайте его!

БУМАЖНЫЙ МОСТ

Насколько прочным вы можете сделать мост, используя только бумагу? Проверьте, сколько копеек он выдержит. Оцените свою конструкцию и внесите улучшения.

ЛОДКИ ДЛЯ ЛОВЛИ РЫБЫ

Создайте лодку из соломинок и скотча и посмотрите, сколько предметов она сможет вместить, прежде чем утонет.

ДРУГИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕСУРСЫ

ЧТО ТАКОЕ ИНЖЕНЕР

Является ли ученый инженером? Является ли инженер ученым? Это может быть не совсем ясно! Часто ученые и инженеры работают вместе, чтобы решить проблему. Вам может быть трудно понять, чем они похожи и в то же время отличаются друг от друга. Узнайте больше о том. что такое инженер.

ИНЖЕНЕРНЫЕ КНИГИ ДЛЯ ДЕТЕЙ

Иногда лучший способ познакомить детей с STEM - это красочно иллюстрированная книга с персонажами, с которыми они могут соприкоснуться! Посмотрите этот фантастический список одобренные преподавателями инженерные книги , и приготовьтесь разжечь любопытство и исследовать!

ИНЖЕНЕРНАЯ ЛЕКСИКА

Думай как инженер! Говори как инженер! Действуй как инженер! Начните с лексического списка, который познакомит детей с некоторыми удивительными инженерные термины Обязательно включите их в свой следующий инженерный вызов или проект.

Нажмите на изображение ниже или на ссылку, чтобы узнать больше об инженерной деятельности для детей.