הנדסה לאחור או הנדסה הפוכה היא חקר של מוצר על-ידי פירוקו לגורמים והבנת דרך הפעולה והתכנון שלו. משתמשים בהנדסה לאחור כדי להבין כיצד מוצר פועל, או כדי להתאים לו חלקים חלופיים או חדשים וכמובן, גם כדי לשפר מוצר. בדרך זו אנו יכולים לעלות על רעיונות חדשניים או המצאות המבוססות על טכנולוגיה קודמת, כפי שאמר ניוטון ""אם הרחקתי לראות, הרי זה משום שעמדתי על כתפיהם של ענקים".
אני רוצה לשתף אתכם בשיעור אחד כזה מתוך האתר Thingiverse שיצרה Maria Marsicano:
המשימה התחילה בתיאור התהליך של "הנדסה לאחור". כל קבוצת תלמידים קיבלה חלק של חפץ (במקרה של מריה זה היה חלק של פאזל מעץ). התלמידים מדדו את החלק וציירו אותו בשלושה היטלים על נייר עיצוב הנדסי (מצ"ב דוגמה).
לאחר אישור הדוגמה של התלמידים הם ניגשים לעצב בתוכנת תלת-מימד. החלקים מודפסים ועוברים השוואה מול החלק המקורי. התלמידים חוזרים ומתקנים עד להתאמה מלאה.
הפרויקט כולל ארבעה שיעורים של 45 דקות:
שיעור 1
מסבירים את תהליך ההדפסה לאחור והחשיבות שלו. זהו זמן טוב לדבר על יחידות מידה (בטינקרקאד משתמשים במילימטרים). התלמידים מתחילים לבדוק את המודל שלהם כדי להתכונן לתהליך העיצוב.
שיעור 2
התלמידים מודדים את החלק שלהם ומציירים אותו על הנייר. התלמידים צריכים להבין שעליהם לצייר בשלושה היטלים (מבט מלפנים, מבט על ומבט מהצד), כדי לקבל תמונה מלאה של הדגם.
שיעורים 3-4
תלוי במורכבות החלקים.
זמן ההדפסה תלוי גם הוא במספר החלקים, גודל ההדפסה וקיבולת המדפסת.
חומרים דרושים
צעצועים או חפצים שניתן לפרק (ולהרכיב) - אחד עבור כל קבוצה
תוכנת תלת-מימד עם שם משתמש
דפי שרטוט
מכשיר מדידה - מומלץ סרגל וקליבר
משך השיעורים 3-4 שיעורים של 45 דקות
הערכה
התלמידים יוערכו על איכות העיצוב המצויר שלהם (האם יש שלושה היטלים? האם השרטוט ישר? האם כל המידע הדרוש קיים?)
התלמידים יצטרכו להראות שהחלק ההנדסי שלהם עובד טוב, או אפילו טוב יותר מאשר החלק המקורי
מקורות
https://www.teachengineering.org/activities/view/cub_engineering_in_reverse
דגם להורדה: https://www.thingiverse.com/thing:1737859
רזולוציה: 0.1 מ"מ
תומכות: ללא
מילוי: 100%
משימות מעניינות ומערכים שקשורים גם הם להנדסה הפוכה ניתן למצוא באתר של מט"ר.
נשמח לשמוע גם על הרעיונות שלכם.
מוזמנים לשתף