por
Cada semestre, el taller de máquinas del Laboratorio de Productividad y Manufactura del MIT produce cientos de yoyos. Los yoyos vienen en todas las formas y tamaños. A menudo tienen un tema: el semestre pasado hubo yoyos con temas de playa adornados con tiburones y estrellas de mar, así como yoyos con temas de Star Wars, con sables de luz giratorios.
Estos yoyos son la creación de los estudiantes de Ingeniería Mecánica de la Clase 2.008 (Diseño y Fabricación II). En el aula, los estudiantes aprenden sobre los procesos de fabricación utilizados para productos cotidianos, desde juguetes hasta automóviles y teléfonos inteligentes. Para su proyecto principal, cada estudiante trabaja en equipo para diseñar un yo-yo único y producir al menos 50 unidades. Aplican la teoría y los principios que aprendieron a lo largo del semestre y utilizan los mismos procesos que se encuentran en las fábricas que fabrican productos reales. El proyecto ganó 2.008 el apodo no oficial de "la clase yo-yo".
Si bien un yo-yo puede parecer una elección inusual para una clase de ingeniería, según John Hart, profesor de ingeniería mecánica e instructor de 2.008, los yo-yo brindan un estudio de caso perfecto para la primera incursión de estudiantes en la fabricación de una gran escala. producto. .
"El yo-yo es un gran proyecto de elaboración porque les da a los estudiantes libertad creativa sin dejar de ser lo suficientemente simple como para crear con éxito en un solo semestre, y en una cantidad que te hace sentir que lo estás haciendo". ”Dice Hart. .
El curso se basa en cursos de ingeniería mecánica como 2.007 (Diseño y fabricación I) en el que los estudiantes adquieren experiencia práctica en la construcción de un solo producto. En 2.008, los estudiantes aprenden a diseñar un producto que podría fabricarse por millones.
“Cuando los estudiantes ingresan a este curso, pueden hacer algo, pero aún no se dan cuenta de lo que cambia cuando tienes que crear cientos de millones de artículos”, dice Dawn Wendell & # 39; 04, SM & # 39; 06, profesor de doctorado & # 39; 11 y profesor de 2.008. "Este curso realmente les brinda a los estudiantes la oportunidad de crear algo que se pueda vender en grandes cantidades".
Para brindarles a los estudiantes una introducción integral a la artesanía, la facultad ha desarrollado un modelo educativo que maximiza las experiencias prácticas en el laboratorio y prepara a los estudiantes para el éxito mientras se embarcan en sus proyectos de yo-yo.
Una clase invertida
Cada semana, se presenta a los estudiantes un proceso de fabricación común, como el mecanizado, el moldeo por inyección, el conformado de chapa metálica o la impresión 3D. En lugar de dar conferencias sobre estos temas, los maestros comenzaron hace varios años un modelo de aula inversa.
Antes de cada clase, se invita a los estudiantes a ver una conferencia pregrabada que presentará el material que se cubrirá esta semana como tarea. Durante el horario escolar, los estudiantes enfrentan un desafío práctico cuando los maestros se mueven por el salón para responder preguntas y ayudar.
"Ha sido un cambio realmente maravilloso en la forma en que enseñamos en el aula porque ahora, en lugar de simplemente pararse frente al aula y hablar con los estudiantes, respondemos sus preguntas y charlamos con ellos para que puedan desarmar las cosas", dice Wendell. .
Muchas de las actividades en las que participan los estudiantes durante el horario escolar se conocen como "demoliciones". Los estudiantes desarman objetos cotidianos como secadores de pelo o autos en miniatura, observando las técnicas de fabricación utilizadas para producir y ensamblar los componentes de cada producto. El artículo elegido refleja el proceso de fabricación particular cubierto esa semana.
El equipo docente de 2.008 agregó un nuevo elemento a este modelo de aula invertida: una aplicación de realidad virtual / aumentada que permite a los estudiantes elegir un objeto, como una tableta Amazon Fire, manipularlo, ocultarlo y ocultarlo. me gusta. "Demoler" el producto en sus propias manos. Un equipo dirigido por el orador John Liu desarrolló la aplicación.
Este enfoque pedagógico ayudó a 2.008 a pasar a un modelo híbrido en el semestre de otoño de 2020, con algunos estudiantes en el campus para los componentes prácticos y algunos estudiantes tomando el curso de forma totalmente remota debido a la pandemia.
“Estamos tratando de aprovechar esta oportunidad para visualizar el futuro del aprendizaje interactivo. ¿Cómo no solo enseñamos a nuestros estudiantes en el campus y a nuestros estudiantes distantes, sino cómo enseñamos la fabricación al mundo? Hart dijo.
Fabricación sustentable
Mientras los estudiantes se preparan para aplicar lo que aprendieron en el curso para diseñar y producir sus propios yoyos, los instructores enfatizan la importancia de cuatro principios fundamentales en la fabricación: tasa, costo, calidad y flexibilidad. Ahora hay un quinto principio que impregna sus discusiones en clase: la sostenibilidad.
La fabricación en todo el mundo tiene una huella de carbono enorme. A lo largo de 2.008, los instructores enfatizan la importancia de la sostenibilidad en los procesos de fabricación.
"El curso realmente requiere que pienses en el potencial para mejorar la sostenibilidad en estas técnicas de fabricación que se han utilizado durante muchos años, pero que ahora están maduras para la innovación para resolver problemas globales como el cambio climático", explica Gabrielle Enns, estudiante de ingeniería mecánica. .
El enfoque en la necesidad de mejorar el impacto de la fabricación en el mundo también fue un punto clave para Jiaheng Zhang, también estudiante senior de ingeniería mecánica.
“Como ingenieros mecánicos, cuando hacemos cosas, siempre debemos tener en cuenta que tendrán un ciclo de vida. Se utilizarán y luego se desecharán ”, dice Zhang. “Este ciclo de vida puede tener un gran impacto en la sostenibilidad si fabricamos productos por decenas de millones. El impacto multiplicativo de la fabricación es lo que realmente aprendí de este curso. "
Una nueva perspectiva
Además de una comprensión más profunda de la interacción entre la fabricación y la salud del planeta, los estudiantes salen del aula con una nueva perspectiva de los objetos que utilizan en su vida diaria.
“Tomar 2.008 reveló un mundo oculto que nunca antes había notado. Ahora me tomo el tiempo para detenerme y mirar los objetos que uso en mi vida diaria para reflexionar sobre cómo fueron producidos ”, dice Enns.
Al final del semestre, los estudiantes también son capaces de identificar las técnicas de fabricación utilizadas en los objetos con los que interactúan.
“Esta clase cambió mi forma de verlo todo. Si miro la tapa de una taza de café ahora, pienso: "Oh, esta tapa está termoformada" o "Este objeto se hizo mediante moldeo por inyección", dijo Zhang.
Además de cambiar la forma en que los estudiantes ven el mundo, Hart espera que la experiencia en el aula de diseñar y construir yoyos prepare mejor a los estudiantes para sus carreras.
"Si bien solo algunos de nuestros estudiantes seguirán carreras en la fabricación, muchos otros interactuarán con las fábricas y las cadenas de suministro, y necesitarán comunicar lo que se necesita para producir un producto a gran escala", dice Hart. "Si tiene la experiencia de hacer algo usted mismo, puede ser más eficiente e innovador en el diseño de los productos del futuro".
