TryEngineering暑期学院的课程经过精心设计,以在两周内积累学生的经验,早期的活动磨练了后期任务所需的技能。总的来说,这些活动涉及多个工程领域,包括电气、机械、土木、航空航天、化学、计算机和设计思维。
课程是基于项目和实践的。我们整天都在设计、工程和建造。我们尝试新事物,学习新技能,程序建立在自身之上。我们开始了一段学术之旅,通过5个C来建立信心、知识、经验和能力:沟通、协作、批判性思维、好奇心和创造力。
以下是课程作业涵盖内容的示例。您可以看到学术基础、设计原则、预期成果,以及学生发现每个挑战、模块和项目中可能存在的内容的机会。
设计/构建:设计思考团队挑战(所有课程)
设计思维挑战
设计思维是斯坦福大学设计学院开发的一个创造性过程,可以帮助你设计有意义的问题解决方案。学生将在介绍动手挑战中体验整个周期,然后他们将逐步完成识别问题、制定“我们如何……”陈述、定义问题、设计解决方案和创建原型的过程。团队可以选择进入我们自己的自家“鲨鱼坦克”,并为他们的解决方案制定一个方案。
数字制造挑战
光雕塑挑战
学生们将学习CAD以及3D打印机的工作原理。应用:设计、3D打印、组装和测试光雕塑。团队将运用从基本电路、实验板和微控制器中学到的知识创建一个灯光秀,并在Tinkercad Circuits中进行模拟。接下来,他们将使用CAD为电子产品设计雕塑(或身体),以增强灯光表演效果。
- 技能构建:Tinkercad和Fusion 360概述中的CAD简介。
学生将选择他们想要用于光雕塑挑战的包。学生们还将获得Tinkercad Circuits的简介,以便模拟他们的灯光表演。
电气与计算机工程
智能汽车传感器挑战传感器
在本次活动中,我们将专注于汽车和机械工程,学生们将从头开始建造一辆完全可操作的智能汽车和遥控器。学生将与导师合作,了解转向系统的机械原理。学生三人一组构建并制造智能汽车,然后编辑并上传底层代码,以便在汽车操作中进行功能调整。建造一辆完全可操作的智能汽车和遥控器,以完成障碍路线。通过修改Arduino代码来控制汽车的功能,并添加传感器以帮助其自动最佳导航障碍物路线,从而探索Arduinos代码。为了完成这个挑战,学生需要学习基本的电路和实验板。
- 技能培养:基本电路和实验板
学生通过LED和电阻器的实验板布线探索简单电路。包括焊接和高级焊接。
- 技能培养:Micro控制器简介学生将扩展之前的活动,这些活动建立了对电路和实验板的理解,以探索微控制器及其应用。学生将控制显示器,然后可以选择开发气象站或使用被动蜂鸣器编程可识别的歌曲。学生对灵活编码、组件集成和问题解决有很强的理解。
AM无线电挑战与焊接
从套件中构建一个完全可操作的AM收音机。为了完成这个挑战,学生需要学习如何焊接。
- 技能构建:焊接功能电路:学生设置并练习焊接,然后继续焊接功能电路。
无人机焊接挑战
从头开始建造一架完全可操作的无人机,将有效载荷运送到特定目的地。这一天结束时,学生们扩展、增强、改进和加强了他们的无人机,以便他们能够参加战斗、比赛和其他激动人心的工程壮举,相互对峙,争分夺秒。想象一下,使用3D打印机制作一个战斗臂连接到你的无人机上(并确保它具有平衡性和飞行性能),然后面对你的室友,室友创建了一个储液罐来启动你的无飞机!
化学工程
Berry太阳能电池挑战
学生们将创建一个模拟光合作用过程的工作太阳能电池,并根据功率输出测量设备的性能。
机械工程
液压机器人手臂挑战
学生将学习机器人和液压机械动力的基础知识。他们将组装一个有线控制的机器人手臂。学生将通过执行各种任务来测试手臂。本活动介绍液压和液压机械。学生组装并准备一个液压机械臂,该机械臂控制六个不同运动轴。学生们被要求使用杠杆控制器提升带有抽吸机构的各种物品,以及使用抓握器运输一系列产品。作为一个小组,学生们模拟构造一条带多个机械臂的传送带,将多种材料沿着模拟生产线运输。各队还进行比赛,看哪一队只使用手臂就能获得最多的骰子。
航空航天工程
滑翔机和机翼设计
学生将以小组为单位探索飞机和机翼材料、形状和结构,以最大限度地提高滑翔机的下滑坡度。他们将创造一种最佳的机翼设计,将滑翔机推进最远的距离。在这项活动中,我们将考虑飞行原理,包括升力和阻力,学生将设计、建造和测试(从头开始)一架滑翔机,该滑翔机将携带实际鞋盒(实际上相当重)的有效载荷最远。
火箭发射
在本次活动中,我们将重点关注航空航天工程以及如何从工程的角度实现太空飞行。学生将与教师合作,了解火箭上的作用力、牛顿定律以及实际航天器发射的其他原理和挑战。学生们使用自己定制的基本套件,单独构建和测试火箭发射。然后根据他们的结果,他们将重新设计火箭并重新测试以提高精度和高度。学生将建立一个高度跟踪器并用于比赛。
阿波罗11号特别庆祝活动(视频/演讲者)
土木工程
桥梁工程
学生将专注于土木工程,学习桥梁设计的各种概念以及如何处理大荷载。学生们将建造材料越来越复杂、强度越来越耐用的桥梁。这些结构将承受越来越多的重量…是什么使它们发挥最佳作用?
火星空间殖民地:IEEE标准化游戏
标准化游戏旨在教授技术标准和标准开发,同时培养团队和谈判技能。主题包括标准对行业的重要性、标准开发的基础以及标准的案例研究。参与者作为标准工作组的成员参与,其角色反映了标准开发的经济、政治和技术现实。在本次活动中,我们将探讨工程标准的重要性,并探索工程师在火星上开发太空殖民地时可能面临的挑战。
这是一个角色扮演练习,它将面临同意标准的挑战。
未来工程测量与大学应用、论文和简历
学生们将进行未来的工程调查,以更好地了解现有的工程学科、它们的含义、专业、职业和机会是什么,最重要的是,以及学生个人最倾向于哪一个(或哪些)。如果工程是一个可能的未来专业和/或职业,本模块至关重要。
学生还通过探索选择合适学校的提示和指导方针、高中选修的课程、申请过程、课外活动的开展、俱乐部以及论文和简历的开头,为申请大学做准备。我们将探讨针对发展实践论文的建议,以及针对大学预科生的简历指南。学生们将有机会编写一份初步的简历,以便在今后的几年中进行扩充。
工程伦理辩论
学生们探索伦理如何涉及到许多工程领域。他们将考虑工程师在设计新产品和流程时需要做出的一些关键决策。