Où se trouve une règle à calcul lorsque vous en avez besoin ?

En 1969, quand j’étais un plébé (étudiant de première année) à West Point, l’ingénierie était le programme d’études obligatoire, et une règle à calcul était une question standard. Dans mon premier cours d’ingénierie, il y avait une règle à calcul de 10 pieds de long suspendue au plafond pour faciliter l’enseignement. Je n’ai jamais pensé que ma règle à calcul allait résoudre un problème d’ingénierie auquel je faisais face ; cela faciliterait simplement mes calculs. Je n’aurais jamais pensé non plus que ma calculatrice de poche résoudrait mes problèmes d’ingénierie, mais maintenant je pouvais plus facilement résoudre de nombreux autres types de problèmes d’ingénierie sans avoir à recourir à des cartes perforées et à des ordinateurs centraux. Cependant, ma capacité à estimer les ordres de grandeur était diminuée. Le début des années 1980 a vu l’essor de l’ordinateur personnel et maintenant, chaque étudiant en ingénierie entrant dans la plupart des universités dispose d’un ordinateur portable entièrement équipé des derniers logiciels techniques. Lorsqu’il était confronté à un problème avant l’ère de l’ordinateur de bureau/portable, l’étudiant en génie développait la solution du problème à la main avec un crayon, du papier et beaucoup de réflexion, et ce n’est qu’alors que la règle à calcul ou la calculatrice était sortie de son étui ou, si nécessaire. , un programme informatique écrit et des cartes perforées. Aujourd’hui, les étudiants de première année ont la perception que les solutions aux problèmes d’ingénierie se trouvent quelque part dans l’ordinateur et qu’elles doivent simplement être trouvées, alors qu’en fait les solutions sont là où elles ont toujours été – dans l’esprit des ingénieurs !

Les étudiants en ingénierie de première année dans toutes les disciplines suivent généralement des cours d’informatique – généralement la programmation C, Java ou MATLAB -, espérons-le, apprennent le pseudo-code et les organigrammes, puis résolvent quelques problèmes simples développés principalement pour utiliser certaines fonctionnalités du langage de programmation qui vient d’être appris. Dans la pratique de l’ingénierie aujourd’hui, ce n’est que dans des situations particulières qu’un ingénieur écrira un programme informatique pour résoudre un problème. Même dans les applications informatiques en temps réel, les programmes de génération de code sont largement disponibles. La plupart des problèmes d’ingénierie actuels sont résolus à l’aide de programmes pré-écrits dans MATLAB ou LabVIEW, par exemple. Ne serait-il pas très utile que les étudiants de première année en ingénierie soient exposés aux types de problèmes d’ingénierie auxquels les vrais ingénieurs de n’importe quelle discipline sont confrontés 90 pour cent du temps et apprécient le logiciel utilisé pour résoudre ces problèmes et comment l’utiliser comme outil ? Cela mettrait certainement leur ordinateur portable, leurs logiciels et leur programmation informatique dans un contexte approprié. Hormis le courrier électronique, le traitement de texte, le développement de présentations, la création de sites Web et l’utilisation d’Internet, quels sont les principaux types de problèmes que les ingénieurs en exercice dans toutes les disciplines résolvent à l’aide de leurs ordinateurs, soit avec des logiciels préprogrammés, soit en écrivant leur propre code ? La réponse devrait aider à identifier ce que nos étudiants devraient voir pendant leur première année.

Ma liste commence par une hypothèse de base. Tous les ingénieurs doivent être capables de modéliser des systèmes physiques d’ingénierie multidisciplinaires ; prédire comment ils se comporteront une fois construits ; optimiser leur conception ; valider leurs prédictions et conceptions avec des mesures techniques ; et voir une conception jusqu’au prototypage et à la fabrication, avec des considérations de durabilité primordiales tout au long. Sur la base de cette hypothèse, ma liste comprend :

1. Résolution d’équations algébriques linéaires et non linéaires.
2. Simulation numérique d’équations différentielles ordinaires dépendantes du temps.
3. Simulation numérique d’équations aux dérivées partielles à l’aide de MATLAB ou d’un logiciel d’analyse par éléments finis.
4. Compétences de base en programmation informatique, par exemple, organigramme, génération de pseudo-code, programmation MATLAB ou LabVIEW.
5. Optimisation de la conception.
6. Graphiques techniques : esquisses, dessins détaillés, graphiques, ajustement de courbes et analyse statistique des données.
7. Utilisation informatique en temps réel pour la mesure et le contrôle de systèmes physiques réels.
8. Gestion de données.
9. Gestion de projet comprenant les logiciels, le matériel, les personnes et les tâches.
10. Évaluation et contrôle de la qualité.

Qu’est-ce qu’il y a sur ta liste ? S’il vous plaît laissez-moi savoir et je vais compiler vos réponses et écrire sur les résultats. Vous pouvez envoyer vos commentaires à [email protected].

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