Exemplo de sequência de curso

Visão geral

O objetivo do Exemplo de Sequência de Curso é auxiliar com uma estrutura com os tópicos em uma sequência sugerida para construir um currículo ou incorporar elementos de currículos existentes. Isto é feito utilizando a experiência das escolas e dos professores em currículos, instalações e materiais. Para obter detalhes adicionais sobre tópicos específicos para desenvolver ou selecionar currículos, consulte o artigo Lista de Conhecimentos e Habilidades Ocupacionaisda Fundação REC. Esses artigos foram elaborados para funcionar com materiais curriculares existentes. Eles também podem ser utilizados na construção de um currículo, mas não são um currículo em si.

O exemplo de sequência do curso é dividido em duas partes:

• Parte Um: Os Fundamentos da Engenharia: Abrange os tópicos e habilidades do Módulo Fundamentos da Engenharia.
• Parte Dois: Módulos da Área de Pré-Engenharia: Abrange cada um dos oito tópicos e habilidades individuais do “Módulo da Área de Pré-Engenharia” para as Certificações de Pré-Engenharia e/ou Robótica.

Tanto a Certificação de Pré-engenharia quanto a Certificação de Robótica exigem a aprovação nos Fundamentos de Engenharia como pré-requisito antes de realizar qualquer um dos oito módulos. Dois dos oito módulos são necessários para obter a Certificação de Pré-Engenharia. Eles são selecionados pelo instrutor com base nas necessidades da comunidade, instalações disponíveis, currículos, equipamentos e suprimentos, bem como na experiência do instrutor.

Módulos de Pré-Engenharia

• Engenharia Mecânica
• Engenharia aeroespacial
• Engenharia elétrica
• Engenheiro químico
• Ciência da Computação & Engenharia (Programação)
• Engenharia Civil
• Tecnologia de Engenharia
• Tecnologia de manufatura

Parte Um: Os Fundamentos da Engenharia

EU. Introdução à Engenharia

• O que é engenharia e tecnologia? O que é ciência?
• Tipos de áreas de engenharia: Elétrica, Mecânica, Aeroespacial, Robótica, Civil, Ciência da Computação, CAD, Manufatura. Educação necessária para certificação vocacional para bacharelado, salários, semanas típicas de trabalho.
• História da engenharia, incluindo cronogramas desde o início da história até hoje. História do espaço, especificamente os primeiros programas espaciais e as tecnologias que desfrutamos hoje como resultado deles. Também inclui miniaturização de componentes e uma visão geral da história dos foguetes e astronautas americanos e soviéticos. A Revolução Industrial como período das Sociedades de Engenharia e desenvolvimento de padrões. O desenvolvimento de linhas de montagem e produção em massa de produtos.

Eu. Materiais e Processos

• Segurança geral do laboratório
• Segurança e aplicações básicas de ferramentas manuais e elétricas
  • Serra de fita
  • Furadeira
  • Moedor de bancada
  • Segurança de ferramentas elétricas portáteis
  • Lixadeira de cinta e disco
  • Fresadora CNC
• Tipos de metais, propriedades e aplicações comuns
• Tipos de madeira, propriedades e aplicação comum
• Tipos de plásticos, propriedades e aplicações comuns
• Tipos de epóxis, propriedades e aplicações comuns

III. Processo de projeto de engenharia

Documente o processo de projeto em um Caderno de Engenharia usando o processo de 10 etapas:

1. Identifique o problema
2. Resumo do projeto
3. Problema de pesquisa
4. Pense em soluções
5. Selecione uma solução
6. Projeto
7. Construir
8. Teste
9. Redesenhar
10. Implementar solução/produto

A indústria utiliza muitas variações ou abreviações dos 10 passos; ser capaz de compreender a sequência do projeto de engenharia de qualquer forma.

4. Desenhos de Engenharia e Desenho Assistido por Computador (2D e 3D)

• Introduzir e praticar técnicas de esboço de engenharia para vistas ortográficas e em perspectiva.
• Apresente o desenho auxiliado por computador com o software disponível. Nota: Diversas opções de software CAD estão disponíveis gratuitamente ou de baixo custo para educação. Estes incluem Google Sketch Up, TinkerCad, Autodesk Fusion 360 e Solidworks. Verifique com os fornecedores de produtos a disponibilidade e os termos de uso específicos.
• Apresente a lista de peças/materiais com tarefas de equipe sobre como construir um projeto/robô.
• Introduzir equipamentos que integrem CAD para suas operações: equipamentos computacionais controlados numericamente; fresagem, corte a laser, corte a plasma, fresagem de madeira, jato de água de alta pressão ou impressão 3D.

Depois de apresentar as habilidades/conhecimentos em I-IV

Sugestões e pontos-chave para atividades de apoio, inclusive individuais ou diversas áreas de engenharia.
Após concluir as atividades nas áreas I-IV. para as áreas restantes, você pode construir currículos originais ou existentes nas áreas de engenharia em qualquer sequência que se adapte ao seu programa para cobrir todos os tópicos do Módulo Fundamentos de Engenharia e, em seguida, seus Módulos de Pré-Engenharia selecionados para 150 horas de aula currículos.

Incorpore atividades práticas utilizando currículos, laboratório, equipamentos e materiais disponíveis para cada uma das áreas de engenharia a seguir. As atividades devem incluir os tópicos abordados naquela área de engenharia e ser documentadas em um caderno de engenharia. Considere atribuir a cada equipe ou indivíduo uma apresentação em PowerPoint documentando o processo de projeto de engenharia. Uma única atividade pode incorporar facilmente vários conceitos e áreas de engenharia, ao mesmo tempo que reforça tópicos e habilidades previamente introduzidos.

Por exemplo:

• Com os materiais disponíveis, projete um robô para pegar uma bola de tênis e colocá-la em um balde de cinco galões de forma autônoma, depois remova a bola de tênis pelo controle do motorista. A realização desta tarefa exigirá o uso do processo de design, desenhos de engenharia e materiais e processos; além de conhecimento dos fundamentos de sistemas mecânicos, elétricos e robóticos e ciência da computação/programação.
• Projete uma ponte de palitos de picolé para suportar 50 libras usando no máximo 100 palitos. Isto envolve o uso do processo de design, desenhos de engenharia e materiais e processos; e conhecimento dos fundamentos da engenharia civil e manufatura.
• Usando os materiais disponíveis de balsa, elásticos, hélices e rodas modelo, projete e construa um avião (especifique o tamanho máximo) para decolar e pousar com sua própria força e permanecer no ar por 10 segundos sem cair. Isto envolve o uso do processo de design, desenhos de engenharia e materiais e processos; e conhecimento dos fundamentos da engenharia aeroespacial.

V. Fundamentos de Engenharia Mecânica

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Apresente tipos de engrenagens, correntes, polias
• Cálculos de relação de transmissão
• Energia cinética e potencial
• Aplicações de sistemas térmicos: Aquecimento e resfriamento
• Sistemas robóticos

VI. Fundamentos de Engenharia Elétrica

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Cálculos da lei de Ohm: amperagem, tensão, resistência

VII. Fundamentos de Ciência da Computação/Programação

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Compreensão de sistemas binários e hexadecimais
• Sistemas básicos de computador: RAM, ROM, FIFO
• Linguagens de programação comuns: Python, C++, Java, HTML, Scratch
• Avaliando pseudocódigo, loops e estruturas de programação comuns

VIII. Fundamentos da Engenharia Aeroespacial

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Princípio de Bernoulli: sustentação, impulso, arrasto, gravidade
• História dos primeiros foguetes e tipos de sistemas de foguetes dos EUA e da ex-URSS
• Materiais comuns utilizados na indústria aeroespacial: fibras de carbono, alumínio

XI. Fundamentos de Engenharia Civil

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Métodos de transporte: ferroviário, aéreo, portuário, pontes, rios/barragens
• Cálculos de eficiência

XI. Fundamentos da Manufatura

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Introduzir técnicas de fabricação: Fresagem CNC (jato de água, plasma, laser), torno, fresagem
• Pratique cálculos de coordenadas cartesianas

XII. Fundamentos da Robótica

• Educação necessária, salários, semanas de trabalho, deveres profissionais
• Aplicações (na indústria, no espaço, em casa)
• Coordenadas cartesianas para automação de braço robótico (X, Y, Z)

Parte 2: Módulos da Área de Pré-Engenharia

Os Módulos de Pré-Engenharia são obrigatórios após a aprovação no Módulo Fundamentos de Engenharia
. Selecione quaisquer dois Módulos de Pré-Engenharia necessários para a certificação da indústria de Pré-Engenharia
, especificamente Mecânica, Ciência da Computação e Elétrica para a Certificação da Indústria de Robótica.

EU. Módulo de Pré-Engenharia Mecânica

• Vantagem mecânica
• Cremalheira e pinhão
• Máquinas simples
• Cálculos de relação de transmissão
• Leis de Newton
• Corrente e roda dentada
• Leis da termodinâmica
• Velocidade e Torque
• Problemas de aplicação para resolver em: Velocidade, Aceleração

II. Módulo de Pré-Engenharia de Ciência da Computação (Programação)

• Linguagens de programação comuns e terminologias relacionadas
• Partes e funcionamento de um computador
• Linguagens de programação comuns: C++, Python, Java, Scratch
• Bancos de dados comuns: SQL, Oracle, DB2
• Avaliando pseudocódigo, loops e estruturas de programação comuns
• Redes e comunicações entre computadores
• Representações binárias e hexadecimais de números
• Compreendendo a terminologia de malware: vírus, worm, negação de serviço, spam, firewall
• Determinando o movimento do robô a partir do pseudocódigo

III. Módulo de Pré-Engenharia Elétrica

• Frequências de rádio AM e FM
• Energia mecânica e eficiência
• Função dos enrolamentos do motor
• Cálculos da lei de Ohm
• Componentes básicos de hardware de computador
• Sensores digitais e analógicos e suas aplicações
• As aplicações incluem cálculos de energia potencial e cinética, frequências e quilowatts-hora

4. Módulo de Pré-Engenharia Química

• Reações químicas e terminologia relacionada
• Segurança no manuseio de produtos químicos
• Familiarize-se com a tabela periódica
• As aplicações incluem cálculos de soluções e cálculos da lei dos gases

V. Módulo de Pré-Engenharia Aeroespacial

• Princípios aerodinâmicos básicos
• Projeto básico de foguete
• Tipos de nuvens
• As aplicações incluem cálculos de arrasto de Newton, proporção de ventos, cálculos de potência para potência, cálculos de velocidade e velocidade no ar.

VI. Módulo de Pré-Engenharia de Engenharia Civil

• Tipos comuns de pontes
• Materiais de ponte comuns
• Vários métodos de transporte
• Topografia
• Rios, represas e canais
• As aplicações incluem cálculos de projeto de casco de barco, técnicas de levantamento e cálculos de eficiência de pontes

VII. Módulo de Pré-Engenharia de Tecnologia de Engenharia

• Processo/loop de projeto de engenharia
• Pratique e conheça soft skills
• Processos de fabricação comuns
• Noções básicas aeroespaciais
• Noções básicas de engenharia civil
• Sistemas mecânicos
• Noções básicas de programação
• Materiais de fabricação comuns e seu processamento
• Desenhos de engenharia
• As aplicações incluem processos de projeto de engenharia em múltiplas configurações, seleção de ferramentas adequadas para tarefas, seleção de situações adequadas de segurança de ferramentas e laboratórios e identificação de vistas ausentes de desenhos de engenharia

VIII. Módulo de pré-engenharia de tecnologia de fabricação

• Vários métodos de fabricação
• Desenhos de engenharia com sistemas de desenho assistido por computador 2D e 3D
• Métodos de garantia de qualidade
• As aplicações incluem aplicações de resistência à tração, técnicas de teste de dureza e curvas de tensão e deformação