Éducation de piratage; L’apprentissage basé sur le projet La Tour d’ivoire
L’apprentissage basé sur le projet, les hackathons et les projets finaux des cours des collèges remplissent une demande d’apprentissage technique pratique qui avait déjà été tombé au bord de l’Internet / multimédia Euphorie informatique de la fin des années 90. En revenant à la construction de matériel réel vous-même, les pirates influencent la direction de l’éducation. Dans ce poste, nous examinerons certains de ces progrès et rechercherons votre contribution pour savoir où nous allons ensuite.
Hackathons pour résoudre les problèmes du monde
Les hackathons sont maintenant dirigés pour résoudre de nombreux problèmes du monde. Les exemples récents incluent le MIT Media Lab ‘Faites que la pompe mammaire ne suce pas, et la «lande de piratage» de Yale. Ces deux hackathons étaient des sprints de week-end dans le but de développer des solutions de prototype de la preuve rapide.
Dans le cas du hackathon de Yale, le résultat était un terrain de 5 minutes pour une nouvelle société de démarrage. Selon l’organisateur de la santé piraté, [Chris Loose], “L’événement a généré une énergie extraordinaire et un certain nombre de concepts d’impressionnants. Beaucoup d’équipes continuent de conduire leurs idées à venir et de poursuivre des subventions … ”
Piratage Health @ Yale.
Récemment, [Tony Kim] Ran Mit’s Circuits 6002 et cours d’électronique en tant que programme EDX en Mongolie. Après avoir appris que les élèves de théorie de l’arrière-plan ont construit de nombreux laboratoires de circuits analogiques et numériques, créé leurs propres circuits et systèmes, et même construit un café de café que j’ai été informé était sur la télévision nationale mongole. L’un des élèves de cet effort est devenu connu sous le nom de Génie Génie d’Ulan Bator.
Apprentissage par projet
L’apprentissage basé sur le projet fait un retour. Qu’il s’agisse d’un projet final ou d’un cours entièrement autour d’un projet.
Les cours de conception principale ou de Capstone ont porté la flamme sur l’apprentissage basé sur le projet depuis des décennies, dans ce que tous les étudiants EE (ou moi ou la physique, ouc.) complètent un prototype de travail d’ici la fin du semestre. Ces cours sont généralement la toute dernière chose que vous preniez dans votre programme de premier cycle.
L’électromagnéticique a été rendue plus intéressante par le Coffee Coffee Cays radar que j’ai créé avec mes collègues de laboratoire MIT Lincoln. Ce cours continue d’être extrêmement populaire, avec de nombreux retours et éducation professionnelle (inscription ouverte à quiconque) Les variantes comprenant également une matrice progressive et un radar de recherche et de suivi. Ce cours a été utilisé chez Northrup Grumman Inc., interne à Miter Corp, MIT Lincoln Labs et beaucoup d’autres. Il a également été utilisé comme projet Capstone dans de nombreux programmes EE à travers le monde. UC Davis a créé un cours complet de semestre basé sur ce travail. Pour ceux qui sont plus intéressés par l’expérimentation radar que de construire le radar lui-même, un kit entièrement assemblé est maintenant offert. Il s’agissait du cours de formation professionnelle de premier plan en 2011, démontrant la demande d’apprentissage basé sur le projet en électromagnétique et de radar.
Le café omniprésent peut rendre le sujet des électromagnétiques intéressantes pour une nouvelle génération.
Le cours d’antennes de premier cycle de l’Université de l’État de l’État de l’État de Michigan offre un projet final dans lequel les élèves conçoivent ensuite des antennes pour un défi de conception de fin de semestre allant de l’émetteur caché de la chasse au Fox Hunt (Avertissement), communiquant avec un satellite amateur, afin de maximiser la distance une liaison Wi-Fi (Avertissement .ppt).
Récemment, le projet final a été de développer un système de communication complet, notamment d’un émetteur de réseau phase et d’un récepteur de détecteur d’enveloppe, où le groupe obtient le plus grand transfert de puissance sur la liaison de communication gagne. Ce projet est divisé en quatre phases:
Caractériser le substrat à micro-ondes à l’aide d’un résonateur de ligne de transmission imprimé sur le substrat,
Concevoir un circuit de détecteur d’enveloppe
Concevoir une antenne patch unique
Concevoir une matrice d’antenne
ECE405 est un parcours d’antennes basé sur un projet, où une liaison de communication à micro-ondes est construite à l’aide d’une gamme d’antennes phasées.
Selon [Prof. Prem Chahal], “les projets rendent le matériel de cours beaucoup plus intéressant et les étudiants sont capables de réaliser l’importance du matériel couvert.” L’apprentissage fondé sur le projet peut être plus de travail pour le prof, mais pas dans ce cas selon [M. Prof. Chahal], “le temps d’instructeur est récupéré pendant les heures de cours (parce que) le matériau de conférence devient beaucoup plus intéressant et plus simple à expliquer, et les étudiants participent activement au cours de l’heure de cours.”
Les groupes d’étudiants dans ECE405 construisent chacun leur propre lien de communication à micro-ondes, où le lien avec le meilleur transfert de puissance gagne.
De même, l’introduction de Harvard à l’ingénierie électrique ES 50 offre une expérience passionnante pour toutes les personnes impliquées où de petits groupes d’élèves font n’importe quoi d’un tri-cadre au solveur de Cub de Rubic en tant que projet final.
Ce n’est que le début. Dans le futur procheI believe that final projects will be transforming what would otherwise be difficult or uninteresting courses. Who else is challenging students with final projects? tell us about your school’s program in the comments below.
The transition between undergrad and your professional career
For those of us who did not have the chance to build much hardware during the undergrad EE experience, [Chris Gammel] offers an alternative option in the form of the short-course, Contextual Electronics. It involves just about everything needed to take small integrated products from idea, through circuit design, to PCB. The basic idea behind Contextual electronics is that anyone can design and build electronics systems as long as they have the resources to fill knowledge gaps between a typical heavy-in-theory undergraduate electrical engineering degree and what you will actually be doing in your career. According to [Chris]:
This idea came from my own struggles. I learned so much ‘on the job’, even after going through a 4 year college curriculum at a top school.
He goes on to point out that the biggest issue with undergraduate programs today,
is that they are designed for making everyone into professors, starting everyone from first principles and solely focusing on the rigor in the mathematical side of learning. This is a completely unrealistic way of preparing most engineers for their career.
Contextual electronics fills the knowledge gab between your undergraduate EE degree and the real world.
With over 300 members and growing fast, Contextual electronics is proving that there is a strong demand for practical engineering education.
The value proposition
Project based learning is your path to becoming involved in high value startup companies. In hardware-based startups you must develop proof-of-concept fast therefore having the ability to create, design, fabricate, then actually make work your idea is extremely valuable. Experience from project-based learning is the basis for this skill set.
An example is the incubator 4catalyzer founded by [Jonathan Rothberg]. almost all startup companies coming out of 4catalyzer are hardware based. one of these, Butterfly Network Inc., is developing a new approach to ultrasound imaging and has raised $100M in funding.
Mener par l’exemple
We must act to make a change. think of your most difficult and least-liked undergraduate course. how would you make it more interesting with a good project?
For Faculty
Consider a final project instead of a final exam. less work for you and more value for your students. nobody likes the final exam. everyone will remember the final project.
For Students
Not finding many opportunities for projects in your college? seek out independent study credit for your own projects. Independent study credit in one form or another is available at most universities, but only if you ask. everyone in the Hackaday community is making something (or should be), go get credit for it. If you knock on enough doors you will likely find a professor who will sign-off on independent study credit for your project. seven of my 128 undergraduate credits were from independent study.
Technical Clubs and Organizations
Align yourself with the closest or most applicable undergraduate course. Your activities should receive some degree of course credit for club members. For example, why not provide some extra credit for everyone who earns an amateur radio license and makes 20 QSO’s (two-way contacts), then reports on why and how the ionosphere enabled those QSO’s?
Lead the discussion. Come up with an idea, keep it in the back of your head, ready to pitch at the next alumni dinner, faculty event, or recruiting fair. together we can hack away at education.
Author bio
Gregory L. Charvat, is an advocate for project based learning, the author of small and Short-Range Radar Systems, co-founder of Hyperfine research Inc., Butterfly Network Inc. (both of which are 4combinator companies), visiting research scientist at camera culture group Massachusetts Institute of technology Media Lab, editor of the Gregory L. Charvat series on practical approaches to Electrical Engineering, and guest commentator on CNN, CBS, sky News, and others. He was a technical staff member at MIT Lincoln laboratory where his work on through-wall radar won best paper at the 2010 MSS Tri-Services Radar symposium and is an MIT office of the Provost 2011 research highlight. He has taught short radar courses at MIT where his build a small Radar course was the top-ranked MIT professional education course in 2011 and has become widely adopted by other universities, laboratories, and private organizations. starting at an early Age, Greg developed numerous radar systems, rail SAR imaging sensors, phased array radar systems; holds several patents; and has developed many other sensors and radio and audio equipment. He has authored numerous publications and has receiPresse Ved pour son travail. Greg a obtenu un doctorat en génie électrique en 2007, MSEE en 2003 et BSEE en 2002 de l’Université d’État du Michigan, et constitue un membre principal de l’IEEE, où il a siégé au comité de pilotage pour les 2010, 2013 et 2016 IEEE International. Symposium sur les systèmes et la technologie des matrices de phase et présidé le chapitre de l’IEEE AP-S Boston de 2010-2011.