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工程设计过程

工程设计过程 强调开放式 解决问题并鼓励学生学习 从失败。 这个过程可以培养学生的学习能力 创建创新解决方案以应对任何主题的挑战!

工程设计过程 是指导我们的团队解决问题的一系列步骤。 设计过程是反复的,这意味着我们会根据需要重复执行多次步骤, 在我们前进的过程中不断改进从失败中学习 并发现新的设计可能性,以寻求出色的解决方案。

工程设计过程的总体主题是团队合作设计。鼓励学生们共同努力,集思广益,应用新的科学和数学概念,测试原型并分析数据,并在其解决方案中追求创造力和实用性,从而增强学生对开放式设计的理解。基于项目的学习吸引了各个年龄段的学习者,并提高了STEM的素养。

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工程师询问有关他们想要创建什么的关键问题,无论是摩天大楼,游乐园,自行车还是智能手机。 这些问题包括:解决什么问题?我们要设计什么?是给谁用的?我们要完成什么? 项目要求是什么?有什么限制?我们的目标是什么?

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这包括与来自不同背景和专业的人们交谈,以协助研究已经存在的产品或解决方案, 或哪些技术可能适合您的需求。

您与团队合作,集思广益并开发尽可能多的解决方案。现在是鼓励荒诞想法和推迟判断的时候了! 建立在别人的想法上!专注于话题,一次只交谈一次!记住:好的设计是团队合作的全部! 使用TE帮助学生了解头脑风暴法指南 讲义 和两个大小 教室海报.

对于许多团队来说,这是最艰难的一步!回顾之前步骤中的需求,约束和研究,比较您的最佳想法,选择一个 解决方案,并制定计划以继续前进。

构建原型使您的想法变为现实!这些早期版本的设计解决方案可帮助您的团队验证设计是否符合原始设计 挑战目标。推动自己的创造力,想象力和卓越设计。

Does it work? Does it solve the need? Communicate the results and get feedback. Analyze and talk about what works, what doesn't and what could be improved.

讨论如何改善您的解决方案。进行修订。绘制新设计。迭代您的设计以使您的产品达到最佳状态。
现在,重复!

问 研究 想像 计划 创建 测试 提高

以工程设计为导向的课程

这里按年级划分的TeachEngineering动手实践体现了工程设计过程。

K-2年级

  • 与冰棒工程学保持“冷静”
    与冰棒工程学保持“冷静”

    的预览'与冰棒工程学保持“冷静”' 活动

    使用工程设计过程创建冰棍!在这项活动中,学生将努力解决当地冰棍店的问题,同时学习科学和工程概念如何在幕后设计中发挥作用。

  • 从日常材料中创造出一个翻新者
    从日常材料中创造出一个翻新者

    的预览'从日常材料中创造出一个翻新者' 活动

    给定废旧纸板,纸巾管,剪刀和胶水,学生如何发明自己的后刮刀?参与实际工程师如何设计产品以满足所需功能的过程。

  • 自然组织
    自然组织

    的预览'自然组织' 活动

    设计定制的桌面用品组织者,其灵感来自瓢虫或其他任何学生昆虫的自然栖息地'选择-存放他们所有的教室用品!到本活动结束时,学生将了解仿生特性和工程设计过程。

  • 稻草塔到月球
    稻草塔到月球

    的预览'稻草塔到月球' 活动

    学生将学习土木工程师,并在两个小型活动中完成工程设计过程的每个步骤,这使他们为在有限的时间和资源条件下设计和建造尽可能高的稻草塔的最终挑战做好准备。在最高挑战中(最高秸秆)

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3-5年级

  • 工程山救援垃圾
    工程山救援垃圾

    的预览'工程山救援垃圾' 活动

    当一个人在旷野受伤并需要医疗时,救援人员可能会使用专门为困难疏散而设计的称为山地救援垃圾的设备。设计并建造一个小型原型,以挽救一些(马铃薯)的生命!

    发布日期:2021年04月14日
        它穿过一个失去光泽的硬币上的一个洞

        窗子不停摇动

        

        什么即时通讯?他会说什么?他看到了什么?

        雨水变得微不足道

        它在汽车表面反射出钻石般的光彩

        波莉想

        窗子不停摇动

        莫里奥拍打着锅盖

         phillip用方便的便携式包装进行燃烧

        他放松身体

        风勺

        一只大黄狗走过去

        
    睡在大地深处的吸血鬼被镇上新鲜猎物的气味激起

        你知道

  • Biodomes工程设计项目:第2-6课
    Biodomes工程设计项目:第2-6课

    的预览'Biodomes工程设计项目:第2-6课' 活动

    在这项为期多天的活动中,学生将按照工程设计过程的步骤,通过创建比例模型生物圆顶探索环境,生态系统,能量流和生物相互作用。

  • 测试时探索变量& 改善薄荷手机(针对小学)
    测试时探索变量& 改善薄荷手机(针对小学)

    的预览'测试时探索变量& 改善薄荷手机(针对小学)' 活动

    Build a model race car out of lifesaver candies, popsicle sticks, straws, and other fun materials! Have students learn about independent, dependent, and control variables, and find out who can make the fastest car given their new knowledge.

  • 水壶火箭
    水壶火箭

    的预览'水壶火箭' 活动

    学生们面临着用两升的塑料汽水瓶设计和制造火箭的挑战,这种汽水瓶可以尽可能远直地行进,也可以尽可能长时间停留在高空。在工程设计过程的各个步骤的指导下,学生们首先观看一个视频,该视频显示火箭的发射失败,然后具体介绍...

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6-8年级

  • 挽救生命:心脏瓣膜置换
    挽救生命:心脏瓣膜置换

    的预览'挽救生命:心脏瓣膜置换' 活动

    学生利用他们关于健康心脏瓣膜如何发挥功能的知识,为假设的患者设计,构造和植入原型二尖瓣置换术' 心。基于他们在相关课程中学习到的有关人工心脏瓣膜的知识,并结合对心脏瓣膜的测试和评分

  • 黏土船
    黏土船

    的预览'黏土船' 活动

    Students use a small quantity of modeling clay to make boats that float in a tub of water. The object is to build boats that hold as much weight as possible without sinking. In the process of designing and testing their prototype creations, students discover some of the basic principles of boat desi...

  • 游乐园之旅:设计的起伏
    游乐园之旅:设计的起伏

    的预览'游乐园之旅:设计的起伏' 活动

    学生使用泡沫管保温管设计,建造和测试环形模型过山车。他们在测试和评估设计时了解势能和动能,就好像他们是工程师一样完成任务。获奖的设计具有最低的成本和最佳的美感。三个学生的工作...

  • 创意碰撞测试车
    创意碰撞测试车

    的预览'创意碰撞测试车' 创客挑战

    学生探索质量如何影响正面碰撞中的动量,并像工程师一样致力于乘用车的下一个重大安全功能,体验工程设计过程。他们设计,创建和重新设计了用于小型模型车的耐冲击乘员车厢。

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9-12年级

  • 敞篷鞋:功能,时尚和设计
    敞篷鞋:功能,时尚和设计

    的预览'敞篷鞋:功能,时尚和设计' 活动

    学生团队设计并制造可在高跟鞋和运动鞋之间转换的鞋子原型。他们运用有关步行和跑步的力学知识以及鞋子设计(如在相关课程中学到的)来设计一款既时尚又功能强大的多功能鞋子。

  • 建筑Arduino轻雕塑
    建筑Arduino轻雕塑

    的预览'建筑Arduino轻雕塑' 创客挑战

    学生在设计自己的小型原型灯光雕塑以照亮假想的院子时,可以学习Arduino基础知识。他们对Arduino微控制器进行编程,以控制至少三个发光二极管(LED)的照明行为,以创建富有想象力的光分布。

  • 太阳能水:将其加热!
    太阳能水:将其加热!

    的预览'太阳能水:将其加热!' 活动

    Students explore energy efficiency, focusing on renewable energy, by designing and building flat-plate solar water heaters. They calculate the efficiency of the solar water heaters during initial and final tests and compare the efficiencies to those of models currently sold on the market (requiring ...

  • 动臂施工
    动臂施工

    的预览'动臂施工' 活动

    学生团队设计自己的吊杆(桥),并与其他团队进行友好的竞争以测试其设计。每个团队都在努力设计一种轻便,可承受一定重量且制造成本低廉的动臂。

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免费提供适用于各地教育工作者的K-12标准的STEM课程。
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