آموزش مهندسی ایران

دانشجویان مقطع کارشناسی رشته های مهندسی، در کنار یادگیری کیفی مطالب نظری، می بایست مهارت های عملی، طراحی و کاربردی مورد نیاز را کسب کنند، تا آنها را برای ورود به بازار کار و یا ادامه تحصیل آماده سازد. در شاخه مخابرات مایکروویو و فوتونیک رشته مهندسی برق، تا کنون آزمایشگاه های مایکروویو، آنتن و اپتیک، دانشجویان را با جنبه های عملی، افزاره ها و دستگاه های اندازه گیری این حوزه آشنا کرده است. در دو دهه اخیر و با پیشرفت شگرف توانایی رایانه ها، نرم افزارهای شبیه سازی این حوزه کاربرد وسیعی هم در صنعت و هم در پژوهش های دانشگاهی پیدا کرده اند و به ابزارهایی جدایی ناپذیر از مراحل تحلیل و طراحی و پژوهش تبدیل شده اند. به دلایل تاریخی و همچنین پیچیدگی های محتوا در این شاخه، استفاده از این نرم افزارها در دوره کارشناسی معمولاً آموزش داده نمی شود، و اغلب مهندسان، پس از ورود به بازار کار و یا در مقاطع تحصیلات تکمیلی، بر حسب نیاز برای اولین بار این نرم افزارها را تجربه می کنند. در نتیجه، امروزه در دوره کارشناسی، جای آزمایشگاهی که نحوه صحیح استفاده از این نرم افزارها را به دانشجویان آموزش دهد، بسیار خالی است. در این راستا در نیمسال اول 00-1399 در دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف، برای اولین بار درس نوینی با نام آزمایشگاه شبیه سازی در الکترومغناطیس طراحی و ارائه شد. بررسی تعداد زیادی از برنامه های آموزش مهندسی برق دانشگاه های داخل و خارج از کشور، مشخص ساخت که طراحی و اجرای آزمایشگاه شبیه سازی در الکترومغناطیس، در قالب یک درس رسمی مقطع کارشناسی، اقدامی نوین در آموزش مهندسی برق است. هدف این درس آموزش نحوه صحیح شبیه سازی، با استفاده از سه نرم افزار معروف و کاربردی شاخه مایکروویو و فوتونیک بوده است که بتواند اکثر جنبه های این حوزه را پوشش دهد. در این مقاله دلایل پیدایش و ایده اصلی درس، ساختار و نحوه ارائه آن، به همراه چالش ها و دستاوردهای این تجربه جدید، مورد بحث قرار گرفته است. در کنار مزایای پرکردن این خلأ آموزشی در برنامه کارشناسی مهندسی برق، ارائه این آزمایشگاه فرصت بسیار مغتنمی را جهت ایجاد انگیزه و علاقه به این شاخه در دانشجویان، آماده سازی آنها برای بازار کار و یا ادامه تحصیل و امکان مجازی سازی این آزمایشگاه (به خصوص در دوران شیوع همه گیری کووید-19)، ایجاد کرد.

 آموزش مهندسی در شکل فعلی خود، با تأکید بر مهارت آموزی اجرا می شود. این در حالی است که پدیده انقلاب اطلاعات باعث دستیابی دانشجویان به انواع مراجع برای آموزش مهارت آموزی شده است که به دلایل مختلف از برخی جنبه ها خیلی بهتر از آموزش های سنتی دانشگاهی هستند. لذا این موضوع لزوم تغییر نگرش به آموزش های مهندسی را ایجاد می کند. درس کارگاه عمومی به عنوان یک درس اساساًَ سال اولی در دوره آموزش مهندسی دوره کارشناسی می تواند نقش زیادی در آشنایی سریع دانشجویان با حرفه مهندسی داشته باشد. این درس اکنون با هدف مهارت آموزی تدریس می شود، در حالی که بازه زمانی کوتاه ارائه این درس، تعدد موضوعات تدریس شده و نحوه ارائه آن نمی توانند این هدف را برآورده سازند. در این مقاله نگاهی دوباره به این درس شده است و از آن به عنوان فرصتی برای آشنا کردن دانشجویان با فضای کار مهندسی استفاده شده است. مفاهیمی که می توان در قالب این درس و بدون تغییر قابل توجه در اجرا اما با تغییر قابل توجه در هدف آن به دانشجویان منتقل کرد، شرح داده می شوند و انتظار می رود با این تغییر، بسیاری از مشکلات دانشجویان در دوره کارشناسی که به عدم اطلاع دقیق آنها از روح کار مهندسی بر می گردد، مرتفع شود.

در این مقاله گروهی، قسمتی از آموزش درس دینامیک پیشرفته در قالب پروژه های گروهی آموزش محور انجام شده است. در این پروژه قرار است سازوکار یک چرخش سوار طراحی گردد و سپس تحلیل های مهندسی بر روی آن انجام شود. سامانه این چرخش سوار بایستی به گونه ای طراحی گردد که شتاب مطلق سر انسان حداکثر برابر با شش برابر شتاب جاذبه شود. ابتدایی ترین کاری که باید انجام گردد، طراحی های مفهومی است. همچنین تحلیل های مهندسی مانند تحلیل دینامیک و شبیه سازی حرکتی، تحلیل المان محدود برای به دست آوردن فرکانس های طبیعی و تعیین تغییر شکل های ناشی از بارگذاری نیز انجام شده است. بعد از اتمام مراحل فوق، در مورد مواد و فرایندهای ساخت نیز مطالبی بیان شده است. با توجه به این که این پروژه در قالب یک روش جدید یادگیری درس دینامیک پیشرفته در قالب نه گروه در دانشگاه صنعتی شریف انجام شده و گروه ها با هم رقابت کرده اند، در پایان از دانشجویان در مورد میزان یادگیری از این شیوه آموزش، نظرسنجی شده است.

 آموزش الکترونیکی بعد از جهان گیری کرونا به ناچار به صورت گسترده توسط دانشگاه ها برای آموزش مهندسی به کار گرفته شده است. روش آموزش الکترونیکی چالش های مختلفی به همراه دارد اما به کمک راهکارهایی می توان آموزش الکترونیکی را غنی تر نمود، جذابیت درس را افزایش داد و به سمت یادگیری عمیق و فعالیت محور حرکت کرد. در این مقاله، نمونه راهکارهایی معرفی شده است که به کمک آن می توان اهداف بالا را محقق ساخت. راهکار اول ترکیب تدریس با انجام آزمایش است که امکان پیاده سازی آن در حالت آموزش الکترونیکی از حالت حضوری راحت تر است و بر جذابیت درس نیز می افزاید. راهکار دوم، تکمیل یادگیری از طریق انجام کارهای عملی در منزل است که برای آن لازم است تا قطعات مورد نیاز برای انجام آزمایش پیش تر در اختیار دانشجویان قرار گیرد. راهکار مهم دیگر استفاده از لینک های فعال برای حرکت به سمت آموزش فعالیت محور است. نتایج برخی نظرسنجی های انجام شده پیرامون موضوعات فوق و همچنین ارزشیابی های کسب شده در چنین درس هایی نیز ارائه می شود تا اثربخشی این راهکارها نشان داده شود. در انتها نیز روش ارائه درس «مقدمه ای بر مهندسی برق» در سایر دانشگاه ها مورد بررسی قرار گرفته و با دانشگاه تهران مقایسه شده است تا میزان استفاده از روش های فوق در دانشگاه های معتبر مشخص شود.

هدف پژوهش حاضر، تحلیل شکاف عوامل مؤثر بر رقابت هوشمندانه دانشگاه از طریق ترسیم نقشه اهمیت - عملکرد دانشگاه های صنعتی سطح یک شهر تهران می باشد. این پژوهش از منظر هدف، کاربردی و بر اساس نحوه گردآوری داده ها، پژوهش غیرآزمایشی از نوع پیمایش- مقطعی محسوب می شود. بر اساس نوع داده ها نیز یک پژوهش آمیخته است که با روش های کیفی- کمی انجام شده است. جامعه آماری بخش کیفی شامل اساتید دانشگاهی است که با روش نمونه گیری هدفمند انتخاب شدند. جامعه آماری بخش کمی، اعضای هیئت علمی و کارشناسان ارشد دانشگاه های صنعتی سطح یک شهر تهران است. حجم نمونه با فرمول کوکران 350 نفر برآورد گردید. ابزار گردآوری داده ها در بخش کیفی مصاحبه، نیم ساختارمند و در بخش کمی، پرسش نامه است. یافته های پژوهشی نشان داد که مقوله های فراگیر شامل «آگاهی از وضعیت رقبا»، «آگاهی راهبردی»، «آگاهی از وضعیت بازار»، «بها دادن به دانشجویان»، «پشتیبانی مدیران»، «فعالیت هوشمندانه»، «زیرساخت دانشگاه»، «درگیرکردن کارکنان و اعضای هیئت علمی» می باشد. بر اساس نتایج پژوهش تمامی شاخص های پژوهش بااهمیت است. بنابراین حیطه بی تفاوتی و حیطه اتلاف وجود ندارد. از طرفی عملکرد تنها در زمینه بها دادن به دانشجویان مطلوب و بالای حد متوسط است. بنابراین حیطه قابل قبول شامل بها دادن به دانشجویان است. سایر عوامل در حیطه ضعف قرار دارند.

: ارزیابی کیفیت عملکرد مراکز آموزش عالی به واسطه نقش مهم و تأثیرگذاری که دارند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. ارزیابی عملکرد مراکز آموزش عالی سبب می شود تا نقاط قوت و ضعف و نیز فرصت ها و عوامل بازدارنده توسعه مشخص شده و امکان برنامه ریزی مناسب جهت بهبود و ارتقای وضعیت آن ها فراهم شود. برای اصلاح و بهبود مستمر نظام دانشگاهی، استقرار یک سازوکار مناسب ارزیابی عملکرد که به واسطه آن بتوان ضمن بهبود و ارتقای کیفیت علمی، بهبود کل نظام دانشگاهی را مدنظر قرار داد و در عین حال از متن نظام دانشگاهی و ضرورت های آن برخاسته و منطبق بر خصوصیات این نظام باشد، ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش با در نظر گرفتن محیط تصمیم گیری غیرقطعی، یک مدل ارزیابی جدید به نام مدل پروفایل کارایی ورودی بهبودیافته فازی- وزن های مشترک مبتنی بر بهترین حل (FIIEP - CWBOS) پیشنهاد شده است که عملکرد مدل پروفایل کارایی ورودی کلاسیک را بهبود می دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل پیشنهادی از اعتبار لازم و عملکردی مطلوب نسبت به سایر مدل هایی که تا کنون ارائه شده برخوردار است.

 بحران همه گیری کووید-۱۹ و نیاز به آموزش برخط دروس دانشگاهی، با توجه به عدم آمادگی و نبود زیرساخت های کافی، چالش های جدی برای دانشجویان، اساتید و سامانه آموزشی ایجاد نموده است. محدودیت منابع و زمان، اولویت بندی پیامدهای منفی بر اساس میزان خطر آنها را به صورت پیشگیرانه ضروری می سازد. یک ابزار بسیار کارآمد در این مورد، FMEA است که به تحلیل حالات بالقوه خرابی و آثار آن می پردازد. این پژوهش، با پیشنهاد یک الگوریتم ۱۰ مرحله ای بر مبنای FMEA و با استفاده از نظرسنجی از ۱۲۰ دانشجوی شرکت کننده در کلاس های برخط، حالات متداول خرابی، شدت اثر، احتمال وقوع و امکان تشخیص پیشگیرانه آنها را استخراج و بر اساس میزان خطر اولویت بندی نموده است. سپس با ارائه اقدامات اصلاحی، راهکارهایی در جهت حذف یا کاهش آثار منفی آن ارائه و پیش بینی هایی در مورد آثار به کار بستن این راه حل ها انجام داده، در پایان فهرستی از مهم ترین اقداماتی را که می توان انجام داد تا از مهم ترین پیامدهای ناخوشایند آموزش برخط جلوگیری شود ارائه نموده است.