關鍵信息
找到您的工程項目的想法需要您確定自己,他人或一群人的需求。查看周圍世界以確定這些需求的行為稱為需求發現。
為了幫助您找到工程項目的想法:
找到工程項目的想法后,通過編寫問題陳述來描述問題。您的問題陳述必須回答三個問題:
有什么問題或需要?
誰有問題或需要?
為什么解決這個問題很重要?
編寫問題陳述的格式使用您對問題的答案并遵循以下準則:
在繼續介紹您的工程項目之前,請務必評估您的問題。我們有資源可以幫助您評估您的工程項目理念:
為您的工程項目尋找理念
您知道您想要進行工程設計項目,但是您如何想出一個想法或找到要解決的問題?你如何發現一個沒有人試圖解決的新問題?或者您如何從已經存在的所有產品,系統和環境中挑選和選擇一個您可能想要改進的產品?這種發現問題或確定需要對現有解決方案進行更改或改進的過程稱為需要查找。
啟動需求查找過程的一個非常好的方法是制作一個“錯誤列表”。想想所有困擾你的東西或者惹惱你周圍的其他人。記下來。它們可能看起來像小而愚蠢的問題,但它們可以激發項目的想法或導致更大的問題,否則你可能沒有注意到。
以下是您可能在某人的錯誤列表中找到的一些示例:
不舒服的飛機座椅
當一串圣誕燈熄滅時
口香糖多快失去味道
搬家(包裝箱,清潔,拆包等)
沒有衛生紙的公共衛生間
游樂園排長隊
當食物卡在自動售貨機中時
被卡在衣服上的狗或貓毛
在電影中與陌生人分享扶手
淋浴時浪費水
丟了一只耳環
排水金槍魚罐頭
挑戰自己,盡可能多地提出錯誤。他們不一定都是困擾你的事情; 想想其他人以及他們面臨的問題。您會驚訝于您周圍世界中可以識別的錯誤數量。在您的設計筆記本中開始此列表,并花幾天時間記錄您的想法。
請注意,您在錯誤列表中提出了兩種不同類型的潛在項目創意。首先,有一些尚未解決的問題尚未解決。其次,解決問題的解決方案很難解決,但解決方案并不完全成功。
未解決的問題
錯誤列表中發現的一個問題是食物卡在自動售貨機中的問題。目前沒有解決此問題的方法。如果你把錢放在機器上,選擇你想要的食物,然后,食物會在它落到可以到達的地方之前被卡住 - 你運氣不好。您可能會嘗試搖動或踢動機器,但這些并不是解決問題的方法。在未解決的問題的情況下,您的工程項目將嘗試解決問題。對于這個例子,可能的項目想法可能是設計一種產品,可用于從自動售貨機或新的自動售貨機中去除卡住的食物,使食物不會卡住。
解決不好的問題
從錯誤列表中解決問題的一個例子是貓或狗毛被卡在衣服上的問題。目前有一個解決這個問題的方法 - 棉絨刷。然而,許多人仍然抱怨他們的衣服上有令人討厭的寵物毛發。顯然,棉絨刷不是完美的解決方案。如果問題解決不當,您的工程項目將是改進現有解決方案或用更成功的方法取代現有解決方案。對于寵物毛發的例子,可能的項目想法可能是使棉絨刷更有效地從衣服上去除毛發或為了相同的目的設計比棉絨刷更好的東西。
無論您是想為工程項目選擇一個未解決的問題還是一個解決不當的問題,都會遇到很多問題!請記住,問題已經存在; 你只需要識別他們和他們的用戶。此外,做一個工程設計項目并不總是意味著發明一些全新的東西 - 它往往涉及改善你之前的項目。
定義問題
工程師通過創建新產品,系統或環境來解決問題。在創建內容之前,定義問題非常重要。否則,您可能只是為了發現它不符合原始目標而構建一些東西!
要定義您的問題,請回答以下每個問題:
有什么問題或需要?
誰有問題或需要?
為什么解決這個問題很重要?
這三個問題的答案是問題的內容,對象和原因。您的問題陳述應包含如下答案:
[ 誰 ]需要[ 什么 ]因為[ 為什么 ]。
在設計方面,誰,什么和為什么可以定義為:
誰=用戶
什么=需要
為什么=洞察力
任何良好的工程設計項目的問題陳述應該能夠遵循所示的格式。您的問題陳述應始終如下所示:
需要 因為 。
如果要改進項目的現有解決方案,請記住這些改進將成為問題陳述的一部分。制作更好,更快或更便宜的東西應該是你的陳述的一部分 - 要么在“什么”部分和/或“為什么”部分。例如,如果您正在改進汽車收音機,您的問題陳述可能是:
人們需要更便宜,性能更好的汽車收音機,因為目前的收音機價格昂貴且收拾弱的無線電信號很差。
問題陳述示例
以下是工程設計問題陳述的一些其他示例:
學生需要一種更容易的方法來鎖定他們在學校的儲物柜,因為組合鎖難以解鎖并且經常被卡住。
狗需要一種方法去家里的浴室,因為狗在惡劣的天氣里不喜歡外出,有時候人們不能把狗帶到戶外。
教師需要一種更好的方法來擦除黑板,因為橡皮擦是雜亂的,不會刪除所有的粉筆。
父母需要一種方法將午餐盒存放在冰箱里,因為他們經常在上學前一晚制作孩子的午餐。
評估您的問題陳述
您為工程設計項目選擇的問題是您工作的基石。您的研究和設計工作都將圍繞找到您描述的問題的解決方案。以下是一個很好的問題陳述的一些特征:
對于一個工程項目,重要的是要提前考慮避免困難并在以后為您節省許多不快樂。想象一下您可能設計和制造什么來解決您的工程問題。您的可能解決方案如何與這些問題相抗衡?
您能想出一種方法來衡量您的解決方案是否比現有解決方案更好嗎?如果你能用數字衡量你的改進總是最好的:美元更便宜,時間更快等等。
您能設計一個可以安全構建,使用,存儲和處理的解決方案嗎?
您是否擁有解決方案所需的所有材料和設備,或者您能夠以極低的成本快速獲得這些材料和設備嗎?
您是否有足夠的時間完成設計并在截止日期前完成設計?留出時間進行額外的研究并解決問題。第一次正常工作是非常罕見的。
如果您輸入的項目,您的項目是否符合您的科學博覽會的所有規則和要求?在開始施工之前,您是否檢查過您的科學展覽項目是否需要獲得展會批準?
如果您對所述問題沒有很好的答案,那么您可能應該尋找更好的工程設計問題來解決。
一些涉及受控或有害物質的項目需要在您開始制作之前從您的科學博覽會獲得SRC(科學審查委員會)批準。現在是時候開始考慮在必要時為工程項目獲得批準了。(見科學審查委員會(SRC))。
工程項目提案表
填寫此 工程項目提案表格, 以便您可以從您的老師,家長或其他可能為您提供寶貴建議的人員那里獲得有關您的科學博覽會項目的反饋。
工程項目清單
回答快速檢查表中的問題,以確定您的項目是否在正確的軌道上。
什么是一個好的工程項目? | 對于一個好的工程項目,你應該對每個問題回答“是” |
您的老師可能會對項目施加一些限制。你有沒有達到老師的要求? | 是/否 |
該主題是否足夠有趣,可以在接下來的幾個月中閱讀并繼續工作? | 是/否 |
你能找到至少三個關于這個主題的書面信息來源嗎? | 是/否 |
您能想出一種方法來衡量您的解決方案是否比現有解決方案更好嗎?如果你能用數字衡量你的改進總是最好的:美元更便宜,時間更快等等。 | 是/否 |
您能設計一個可以安全構建,使用,存儲和處理的解決方案嗎? | 是/否 |
您是否擁有解決方案所需的所有材料和設備,或者您能夠以極低的成本快速獲得這些材料和設備嗎? | 是/否 |
您是否有足夠的時間完成設計并在截止日期前完成設計?留出時間進行額外的研究并解決問題。第一次正常工作是非常罕見的。 | 是/否 |
如果您打算參加學校以外的科學展覽會: | 是/否
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