أساسيات الهندسة “الجزء الأول
بقلم د / حسن محمد محمود

رئيس التحرير “

ما هي الهندسة
«الهندسة هي العلم والمهارة ومهنة اكتساب المعرفة العلمية والاقتصادية والاجتماعية والعملية وتطبيقها ، من أجل تصميم وبناء الهياكل والآلات والأجهزة والأنظمة والمواد والعمليات، وتستخدم الرياضيات والعلوم لحل المشكلات الهندسية
يعرف مجلس الاعتماد للهندسة والتكنولوجيا (ABET) الهندسة على أنها «المهنة التي يتم فيها تطبيق المعرفة بالعلوم الرياضية والطبيعية المكتسبة من خلال الدراسة والخبرة والممارسة مع الحكم لتطوير طرق للاستفادة اقتصاديًا من المواد و قوى الطبيعة لصالح البشرية «
ويقوم ABET بتدقيق البرامج الهندسية بشكل منتظم للتأكد من أن البرنامج يحافظ على معايير عالية.
بداية الحصول على شهادة في الهندسة من برنامج هندسي معتمد مدته خمس سنوات لتصبح مهندسًا محترفًا مسجلاً
.
ان الهندسة مهنة سامية وتتكون من فريق يطلق عليه «فريق التكنولوجيا»
، : ويتكون من الاتى

عالم – الهدف الأساسي للعالم هو توسيع المعرفة وفهم العمليات الفيزيائية، يقوم المهندس بتطبيق المعرفة بالرياضيات والعلوم الفيزيائية على التصميم والبناء الفعال للأجهزة والهياكل والعمليات

تقني – يركز التقنيون على التطبيق المباشر للمبادئ والعمليات الهندسية المعمول بها. تحظى الرياضيات والعلوم الفيزيائية بتغطية محدودة. أكثر اهتماما بالأجهزة والعمليات
.
فني – يكمل درجة سنتين في مجال تقني ضيق مثل الإلكترونيات أو التصنيع
.
الحرفيون – قد يكون التدريب مزيجًا من الدراسة والخبرة العملية. تشمل الأمثلة عمال اللحام والميكانيكيين والكهربائيين والنجارين والرسامين وعمال الصلب والفنانين.



وظائف هندسية
عادةً ما يقع تركيز عمل المهندس في واحد أو أكثر من المجالات التالية:
البحث – استكشاف واكتشاف وتطبيق مبادئ جديدة
التطوير – تحويل الأفكار أو المفاهيم إلى عمليات إنتاج
التصميم – ربط توليد الأفكار والإنتاج
الإنتاج والاختبار – تصنيع وتجميع المكونات أو المنتجات
المبيعات – منتجات هندسة السوق
العمليات – صيانة المعدات والمرافق
البناء – قبل البناء ينظم العطاءات ، أثناء البناء يشرف على مكونات معينة من العملية
الإدارة – تحسين استخدام الموارد (المعدات ، العمالة ، المالية)
التعليم – تدريس مبادئ الهندسة في الجامعات والبيئات الصناعية
الاستشارات – تقديم خدمات هندسية متخصصة للعملاء. قد يعمل بمفرده أو في شراكة مع مهندسين آخرين

.
المسارات الوظيفية للمهندسين
هناك سبعة خيارات وظيفية على الأقل لتخرج طلاب الهندسة:
1) سلم الشركات
2) رجل أعمال مستقل
3) الهندسة والخدمة الاجتماعية في الخارج
4) استاذ / مهندس
5) تخرج العمل خارج الهندسة
6) مزيج من الخيارات الستة الأولى

المرحلة 1: تعريف المشكلة
يجب أن أحدد المعايير التي يمكنني من خلالها تقييم تصميمي.
أود زيادة كفاءة الوقود ، وتقليل تكاليف الوقود وانبعاثات الكربون.
أود أيضًا تحسين جودة الهواء الداخلي وتقليل التكاليف. كيف أختار إعطاء الأولوية لهذه المعايير يقود الخيارات التي تنطوي على المفاضلات .
المرحلة 2: استكشاف التصميم
المرحلة الثانية من دورة التصميم الهندسي هي الأهم في الهندسة: استكشاف التصميم.
هنا يطور المهندس الطالب حلاً محتملاً وحيث يتم توجيه اتجاه الفصل بعيدًا عن المعلم ونحو الطالب.
في المرحلة الثانية ، يأخذ الطالب-المهندس بيان المشكلة مع القيود ويبدأ في إجراء تحقيق في أفضل حل للمشكلة.
نقوم بتوليد ومقارنة بدائل التصميم من خلال النمذجة والاختبار والمقارنة المنهجية.
في نهاية المرحلة الثانية ، لدينا تصميم أولي يقترب أو يلبي قائمة الوظائف والمعايير والقيود المطلوبة من المرحلة الأولى.
المرحلة 3: التصميم الأمثل
نمنح طلابنا الحرية لدفع حدود مشروع داخل الفصل.
لكن مشاركة الطلاب وتمكينهم من هذه النتائج يستحق بالتأكيد الجهد المبذول.
نريد من طلابنا أن يطرحوا الأسئلة الصحيحة وأن يحددوا المشكلات الصحيحة – وهنا تبدأ الهندسة.
المرحلة 4: اتصال التصميم
توفر المرحلة الرابعة من عملية التصميم الهندسي أكبر قدر من النفوذ للطاقة والمرافق الهندسية.
يعمل الاتصال كدورة دوارة من دورة تصميم إلى أخرى.
تعمل مرحلة استكشاف التصميم في التصميم الهندسي على تحويل الغرض من أنشطة الفصل الدراسي بعيدًا عن طلب المعلم وموافقته ، وتجاه اهتمام الطلاب وتقييم الطلاب ، مما يزيد من الدافع الجوهري لدى الطلاب تجاه عملهم.

مفاتيح النجاح في دراسة الهندسة
”
ما هو النجاح؟
النجاح هو تحقيق شيء مرغوب فيه أو مخطط أو محاولة لتحقيقه.
تحديد الأهداف
تمنحك الأهداف شيئًا لتقيس نفسك عليه، وتعطي اتجاه حياتك
استراتيجيات لتقوية التزامك
توضيح أهدافك
تعلم قدر ما تستطيع عن الهندسة
قم بإعداد خارطة طريق
لا تدع الشدائد توقفك
مفاتيح النجاح في دراسة الهندسة
الجهد – “اعمل بجد”
النهج – “العمل بذكاء”
الموقف – “فكر بإيجابية
“
نماذج لعرض التعليم بداخلك

نموذج السمات
ما هي المعارف والمهارات والمواقف التي ستمتلكها عند التخرج؟
نموذج التوظيف
ما الذي يبحث عنه أصحاب العمل في خريجي الهندسة الجدد؟
نموذج مشاركة الطالب
ما الذي يمكنك فعله لضمان حصولك على تعليم جيد؟

نموذج السمات – المعايير الهندسية ABET 2000
القدرة على تطبيق المعرفة في الرياضيات والعلوم والهندسة
القدرة على تصميم وإجراء التجارب وتحليل البيانات وتفسيرها
القدرة على تصميم نظام أو مكون أو عملية لتلبية الاحتياجات المطلوبة
القدرة على العمل ضمن فرق متعددة التخصصات
القدرة على تحديد وصياغة وحل المشكلات الهندسية
فهم المسؤولية المهنية والأخلاقية
القدرة على التواصل بفاعلية
التعليم الواسع اللازم لفهم تأثير الحلول الهندسية في سياق عالمي ومجتمعي
الاعتراف بالحاجة والقدرة على الانخراط في التعلم مدى الحياة
معرفة بالقضايا المعاصرة
القدرة على استخدام التقنيات والمهارات والأدوات الهندسية الحديثة اللازمة لممارسة الهندسة

نموذج التوظيف
المؤهلات الشخصية بما في ذلك النضج والمبادرة والحماس والتوازن والمظهر والنزاهة والمرونة والقدرة على العمل مع الناس
المؤهل الدراسي كما يتضح من الدرجات في جميع المواد أو في مجال رئيسي
الدورات المتخصصة المتعلقة بمجال عمل معين
القدرة على التواصل بفعالية، سواء شفويا وخطيا
هيكلة وضع حياتك
ترتيبات المعيشة
تأثير الأسرة
تأثير الأصدقاء
تأثيرات أخرى؟

نموذج مشاركة الطالب
الوقت والطاقة المخصصان للدراسة
الوقت الذي يقضيه في الحرم الجامعي
المشاركة في المنظمات الطلابية
التفاعل مع أعضاء هيئة التدريس
التفاعل مع الطلاب الآخرين

وللحديث بقية فى “الجزء الثانى”