King's College London (King's) είναι ένα από τα πιο μακροχρόνια και καταξιωμένα πανεπιστήμια στην Αγγλία, διαρκώς κατατάσσοντας ψηλά σε αξιολογήσεις στο Ηνωμένο Βασίλειο και τον κόσμο.
Υπό την καθοδήγηση του Δρ Francesco Ciriello, Ανώτερου Λέκτορος στη Μηχανική Εκπαίδευση και ειδικού στη μάθηση με βάση έργα και τον υπολογιστικό σχεδιασμό μηχανικής, οι φοιτητές τώρα έχουν ένα εντατικό μάθημα που τους εξοπλίζει με τα εργαλεία για να δ ημιουργούν και να επικοινωνούν βιώσιμες ιδιότητες προϊόντων χρησιμοποιώντας DPPs.
Ιδρύθηκε το 1829, το ίδρυμα προσφέρει εξαιρετικά προγράμματα στη νομική, την ιατρική, τη διοίκηση, τις τέχνες και άλλα. Στην πραγματικότητα, το Τμήμα Μηχανικής του πανεπιστημίου είναι ένα από τα κορυφαία σχολεία μηχανικής στο Ηνωμένο Βασίλειο, προσφέροντας μια ποικιλία προγραμμάτων σπουδών με καινοτόμες ευκαιρίες έρευνας, τελευταίας τεχνολογίας εγκαταστάσεις και ισχυρές συνδέσεις με τη βιομηχανία.
Εκπαίδευση ηγετών προϊόντων επόμενης γενιάς
Η διατήρηση των φοιτητών στην αιχμή των πραγματικών θεμάτων μηχανικής είναι πάντα προτεραιότητα για το Τμήμα Μηχανικών. Και για τον Δρ Ciriello, Ανώτερο Λέκτορα στην Εκπαίδευση Μηχανικών στο King’s College, η εκπαίδευση των φοιτητών στη βιωσιμότητα είναι στο προσκήνιο του προγράμματος σπουδών του.
Εμβληματικός μάθημα στον Υπολογιστικό Σχεδιασμό για την Παραγωγή
Λόγω της σημασίας του οικολογικού σχεδιασμού - για τις μελλοντικές γενιές και εν όψει νέων κανονισμών - το εργαστήριο Σχεδιασμός για τη Βιωσιμότητα του μαθήματος μας βοηθά τους φοιτητές να συζητήσουν ευρείες θεματικές γύρω από τη βιωσιμότητα, προκειμένου να αναπτύξουν γρήγορα στρατηγικές που θα μπορούσαν να εφαρμόσουν στα διάφορα και ανοιχτά έργα τους.
“Το μάθημα Σχ εδιασμός για την Κατασκευή εκμεταλλεύεται νέους υπολογιστικούς τρόπους σκέψης, οι οποίοι σε συνάρτηση με τις δεξιότητες κριτικού σχεδιασμού, βοηθούν τους φοιτητές να σχεδιάσουν εμπορικά προϊόντα και να διαχειριστούν σύνθετους συμβιβασμούς. Οι φοιτητές ταξιδεύουν σε ολόκληρη τη διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής, εφαρμόζοντας τεχνολογίες υποβοηθούμενες από AI για να σχεδιάσουν, να επαναλάβουν και να κατασκευάσουν προϊόντα πρωτοτύπου, μεταφέροντας τις ιδέες τους από την ιδέα στην εφαρμογή και την κατασκευή,” είπε ο Ciriello.
“Λόγω της σημασίας του οικολογικού σχεδιασμού - για τις μελλοντικές γενιές και εν όψει νέων κανονισμών - το εργαστήριο Σχεδιασμός για τη Βιωσιμότητα του μαθήματος μας βοηθά τους φοιτητές να συζητήσουν ευρείες θεματικές γύρω από τη βιωσιμότητα, προκειμένου να αναπτύξουν γρήγορα στρατηγικές που θα μπορούσαν να εφαρμόσουν στα διάφορα και ανοιχτά έργα τους.”
Προοδευτικός σχεδιασμός διδασκαλίας
Όχι μόνο το μάθημα ασχολείται με τα πρωτοποριακά θέματα, αλλά ο Ciriello είναι προοδευτικός στον σχεδιασμό της διδασκαλίας του – ενσωματώνοντας την gamification, την ταχεία πρωτοτυποποίηση και την γενετική ιδεοποίηση στη διαδικασία μάθησης των φοιτητών.
Εφαρμογή της υπολογιστ ικής μηχανικής σε πραγματικά έργα
Καθ' όλη τη διάρκεια του μαθήματος, οι φοιτητές εφαρμόζουν τις αρχές της μηχανικής σε πραγματικά έργα. Στην πρώτη εβδομάδα, οι συμμετέχοντες σκέφτηκαν ιδέες προϊόντων για σχεδίαση; ανάλυσαν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα; και πραγματοποίησαν εκτενή έρευνα στο υπόβαθρο σχετικά με τα υπάρχοντα πρότυπα, τα χαρακτηριστικά των προϊόντων και τις πιθανές βελτιώσεις.
Επαναλαμβάνοντας τις σχεδιάσεις προϊόντων
Από εκεί, στις επόμενες εβδομάδες, οι φοιτητές εργάστηκαν σε μια επαναληπτική διαδικασία σχεδιασμού, επιλέγοντας ένα προϊόν προς κατασκευή, ενώ αξιολογούσαν τους περιορισμούς μηχανικής, την επιλογή υλικών, τους παράγοντες φόρτωσης και άλλα στοιχεία. Οι συμμετέχοντες ζήτησαν ανατροφοδότηση από συναδέλφους και καθοδηγητές σχετικά με τους σχεδιασμούς τους βοήθειας υπολογιστή (CAD) και δοκίμασαν τα σχέδιά τους μέσω προσομοιώσεων μηχανικής για να τεστάρουν τη βιωσιμότητά τους.
Γρήγορη πρωτοτυποποίηση σε υπερσύγχρονα εργαστήρια
Ύστερα, δημιούργησαν πρωτότυπα των σχεδίων τους στις υπερσύγχρονες εγκαταστάσεις του Τμήματος Μηχανικής, οι οποίες καλύπτουν 3000 τετραγωνικά μέτρα και περιλαμβάνουν χώρους δημιουργίας με εκτυπωτές 3D, μηχανές κοπής λέιζερ, μηχανές χύτευσης και μορφοποίησης, καθώς και ποικιλία άλλου εξοπλισμού κατασκευής.
Εστίαση στη βιωσιμότητα χρησιμοποιώντας καινοτόμο σχεδιασμό διδασκαλίας
Στην 6η εβδομάδα του μαθήματος, οι φοιτητές συμμετείχαν σε εργαστήριο Σχεδιασμού για την Παραγωγή, όπου ο Ciriello χρησιμοποίησε καινοτόμο σχεδιασμό διδασκαλίας για να εντάξει τους συμμετέχοντες στα θέματα βιωσιμότητας. Χρησιμοποιώντας γενετική τεχνητή νοημοσύνη, ο Ciriello απομόνωσε βασικές έννοιες από τον νέο κανονισμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τον Οικολογικό Σχεδιασμό Βιώσιμων Προϊόντων (ESPR) σε ένα σύνολο καρτών με έγχρωμη εκτύπωση.
Μια παιχνιδοποιημένη προσέγγιση προς τη μάθηση
Στη συνέχεια, οι φοιτητές συμμετείχαν σε μια παιχνιδοποιημένη προσέγγιση προς τη μάθηση, τραβώντας κάρτες από το σύνολο και εφαρμόζοντας παρεμβάσεις βιωσιμότητας για να βελτιώσουν τα προϊόντα τους. Οι κάρτες περιείχαν προκλήσεις για τους φοιτητές να δουλέψουν, όπως:
Μια παιχνιδιάρικη προσέγγιση στη μάθηση
Then, students engaged in a gamified approach to learning, drawing cards from the deck, and applying sustainability interventions to improve their products. The cards contained challenges for students to work through, such as:
- Υλοποίηση μιας στρατηγικής σχεδίασης που επικεντρώνεται στη δημιουργία προϊόντων με ελάχιστη χρήση υλικών και μια αρθρωτή αρχιτεκτονική, όπου τα εξαρτήματα μπορούν να αποσυναρμολογούνται και να επαναχρησιμοποιούνται ή να ανακυκλώνονται εύκολα.
- Χρησιμοποίηση της τρισδιάστατης εκτύπωσης για τη δημιουργία εφεδρικών εξαρτημάτων ή στοιχείων που μπορούν να παραχθούν κατά παραγγελία, ενθαρρύνοντας την επαναχρησιμοποίηση υπαρχόντων προϊόντων παρέχοντας τα μέσα για την αντικατάσταση φθαρμένων ή κατεστραμμένων εξαρτημάτων.
- Επιλογή τύπων χάλυβα που γίνονται ευρέως αποδεκτοί σε προγράμματα ανακύκλωσης, όπως ο ανθρακούχος χάλυβας και ο ανοξείδωτος χάλυβας, οι οποίοι μπορούν να λιωθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν με ελάχιστη απώλεια ποιότητας.
- Σχεδίαση καλουπιών και εργαλείων που διευκολύνουν την εύκολη αποσυναρμολόγηση και ανασυναρμολόγηση των εξαρτημάτων, επιτρέποντας γρήγορες επισκευές σε προϊόντα που έχουν ενεχυριαστεί και μειώνοντας τα εμπόδια στη διατήρηση της λειτουργικότητας του προϊόντος.
Ικανότητες που χρησιμοποιούνταιΔημιουργία Ψηφιακών Διαβατηρίων Προϊόντων για την παρουσίαση δεδομένων προϊόντων
Επειδή τα Ψηφιακά Διαβατήρια Προϊόντων (ΔΠΠ) είναι ένα κλειδί μέρος της νομοθεσίας ESPR, ένα βασικό στοιχείο του εργαστηρίου ήταν να δημιουργήσουν οι φοιτητές ΔΠΠ για να επικοινωνήσουν τις λεπτομέρειες του προϊόντος που δούλευαν για εβδομάδες.
Ο Ciriello είναι ειδικός στη μάθηση βάσει έργων και στο υπολογιστικό σχεδιασμό μηχανικών – έχοντας ερευνήσει και διδάξει ευρέως στα θέματα – και ως αποτέλεσμα ήθελε να ενσωματώσει τη γενετική τεχνητή νοημοσύνη στις μαθησιακές δραστηριότητες για τα Ψηφιακά Διαβατήρια Προϊόντων.
Επιτάχυνση της δημιουργίας ΔΠΠ με γενετική τεχνητή νοημοσύνη
Χρησιμοποιώντας το PicoNext, οι φοιτητές ανέβασαν τα ακατέργαστα δεδομένα και τις σημειώσεις τους σχετικά με τις σχεδιάσεις προϊόντων τους στη Βοηθό AI PicoNext. Στη συνέχεια, επέλεξαν ένα πρότυπο ΔΠΠ που ευθυγραμμίζεται με την κατηγορία του προϊόντος τους και ανταγωνίζεται τις απαιτήσεις αναφοράς της ρύθμισης ESPR – συμπεριλαμβανομένων χαρακτηριστικών προϊόντων όπως η σύνθεση πρώτων υλών, η ανακυκλωσιμότητα, η παρουσία ουσιών ανησυχίας, η αντοχή και άλλα.
Ο βοηθός PicoNext AI ανάλυσε τα δεδομένα και δημιούργησε συνοπτικές παραγράφους για κάθε κατηγορία Ψηφιακού Διαβατηρίου Προϊόντος, τις οποίες οι μαθητές μπορούσαν να επεξεργαστούν και να αναθεωρήσουν. Στη συνέχεια, οι μαθητές δημοσίευσαν τα DPP τους σε διαρθρωμένες σελίδες προορισμού για να τις μοιραστούν με συναδέλφους και να τις συμπεριλάβουν στην τελική υποβολή της εργασίας τους. Δεδομένου ότι η ρύθμιση ESPR περιλαμβάνει την έννοια του “φορέα δεδομένων” – ή έναν εύκολο τρόπο για τους καταναλωτές να αποκτούν πρόσβαση στα δεδομένα DPP – οι μαθητές μπορούσαν επίσης να κατεβάσουν έναν κωδικό QR που παρέχει άμεσο σύνδεσμο στη διαρθρωμένη σελίδα προορισμού του DPP τους.
Η δημιουργία Ψηφιακών Διαβατηρίων Προϊόντων είναι ένας σημαντικός τρόπος για να επικοινωνήσουμε και να κριτικάρουμε την απόδοση της επένδυσης (ROI), και θέλαμε οι μαθητές μας να είναι καλά προετοιμασμένοι στις καλύτερες πρακτικές για να το κάνουν αυτό - ειδικά καθώς νέες κανονιστικές ρυθμίσεις εισάγονται τους επόμενους μήνες και χρόνια.
Χρησιμοποιώντας τη γενετική AI στο PicoNext, μπορέσαμε να αξιοποιήσουμε μια μικρή ποσότητα χαρακτηριστικών προϊόντος σε ένα data lakehouse για να δημιουργήσουμε μια ελκυστική σελίδα προορισμού DPP για τον πελάτη, σε καθόλου χρόνο.“Η δημιουργία Ψηφιακών Διαβατηρίων Προϊόντων είναι ένας σημαντικός τρόπος για να επικοινωνήσουμε και να κριτικάρουμε την απόδοση της επένδυσης (ROI), και θέλαμε οι μαθητές μας να είναι καλά προετοιμασμένοι στις καλύτερες πρακτικές για να το κάνουν αυτό – ειδικά καθώς νέες κανονιστικές ρυθμίσεις εισάγονται τους επόμενους μήνες και χρόνια,” δήλωσε ο Ciriello. “Χρησιμοποιώντας τη γενετική AI στο PicoNext, μπορέσαμε να αξιοποιήσουμε μια μικρή ποσότητα χαρακτηριστικών προϊόντος σε ένα data lakehouse για να δημιουργήσουμε μια ελκυστική σελίδα προορισμού DPP για τον πελάτη, σε καθόλου χρόνο.”
Οδήγηση πραγματικού αντίκτυπου με διακυβερνητική μηχανική βάσει στοιχείων
Για τον Ciriello, η βοήθεια στους μαθητές να ενσωματώσουν τον οικολογικό σχεδιασμό και τα Ψηφιακά Διαβατήρια Προϊόντων είναι περισσότερο από το να τους βοηθήσουν να συμμορφωθούν με τις ρυθμίσεις στην Ευρώπη και πέρα από αυτή – είναι να τους βοηθούν να λαμβάνουν αποφάσεις βασισμένες σε αποδείξεις μηχανικής που ενισχύουν τη βιωσιμότητα.
Καθώς οι μαθητές αντιμετωπίζουν εμπορικούς συμβιβασμούς προϊόντων – σε πρώτες ύλες, ανθεκτικότητα, επισκευασιμότητα, ανακύκλωση και άλλα – μέσω μιας οπτικής του οικολογικού σχεδιασμού, γίνονται καλύτερα εξοπλισμένοι ώστε να δημιουργήσουν πιο βιώσιμα προϊόντα σε οποιονδήποτε οργανισμό καταλήξουν να δουλεύουν.
Και επειδή η εκπαίδευση αιχμής τους καλύπτει θέματα από την τεχνητή νοημοσύνη και τα ψηφιακά δίδυμα μέχρι την ταχεία πρωτοτυπία και τα Ψηφιακά Διαβατήρια Προϊόντων, οι φοιτητές μηχανικής του King’s College είναι όχι μόνο περιζήτητοι από εργοδότες με προοπτική, αλλά και έτοιμοι να οδηγήσουν σε πραγματικό αντίκτυπο.
