Overblik
The Bridge Designer er en gratis undervisningssoftwarepakke, der er designet til at give elever på mellemtrinnet og gymnasiet en realistisk introduktion til ingeniørarbejde gennem design af en motorvejsbro af stål.
The Bridge Designer har samme udseende og følelse som en CAD-pakke (computerstøttet design), men er meget nemmere at bruge. Softwaren guider brugeren gennem processerne for:
- grafisk oprettelse af en strukturel model;
- definering af materiale og mekaniske egenskaber for hvert enkelt element i strukturen;
- afvikling af en simuleret belastningstest af strukturen for at afgøre, om den er stærk nok til at bære en standard, kode-specificeret motorvejsbelastning;
- visning af en 3D-animation af belastningsprøven med elementer med farvekoder til angivelse af spænding (blå) og kompression (rød);
- grafisk ændring af konstruktionen for at styrke eventuelle utilstrækkeligt konstruerede elementer; og
- minimering af omkostningerne ved konstruktionen ved at justere elementernes egenskaber eller ændre strukturens geometri.
Bridge Designers integrerede simulation, animation og realtidsfunktioner til beregning af omkostninger forbedrer indlæringen ved at give on-demand feedback. Med et enkelt klik på en knap kan brugeren afgøre, om designet er vellykket (dvs. om det består belastningstesten), og om det er optimalt (dvs. om omkostningerne er så lave som muligt). At skabe et vellykket design er enkelt, men at skabe et optimalt design er en stor udfordring. Softwaren tilbyder således en oplevelse af teknisk design, som er mulig for børn helt ned til fjerde klasse, men som stadig er egnet til teknologisk kyndige gymnasie- og universitetsstuderende.
Steve Ressler udviklede den første udgave af Bridge Designer som led i et større projekt, der gik ud på at skabe en landsdækkende internetbaseret ingeniørkonkurrence for elever på mellemtrinnet og i gymnasiet. Da denne første udgave var skrevet i programmeringssproget Visual Basic, kunne den kun køre på Windows-computere. Men i 2011 skrev Steves bror Gene Ressler (tidligere leder af afdelingen for elektroteknik og datalogi på West Point) pakken om i Java, så den kunne køre på både Windows- og Mac-maskiner. Gene oprettede også Bridge Designer som et open source-projekt på SourceForge.
Download
Du kan downloade Bridge Designer 2016 fra Bridge Designers websted.
Testimonials
Jeg ville bare gerne formidle til dig, hvor godt, lærerigt og brugervenligt et program dette er for elever på mellemtrinnet. Alle halvtreds sjetteklasser var i stand til at designe en fungerende bro på egen hånd inden for tyve minutters individuel arbejdstid. Denne session motiverede mange til at downloade programmet derhjemme og fortsætte med at arbejde og konkurrere i deres egen tid. Den øjeblikkelige feedback, som konkurrencen giver om de individuelle placeringer, er fantastisk. Brobygningen har fået fodfæste på mange andre klassetrin på hele skolen. Eleverne vælger at blive hjemme i deres pause for at designe, og matematikafdelingen har også integreret programmet i deres undervisning. Jeg ville gerne viderebringe jer programmets succes på vores skole og den begejstring, det har skabt. Jeg ved ikke, om vi vil skabe nogen vindere (!), men der er helt sikkert mange flere ivrige ingeniører på vores skole!
~Elizabeth Lenox, lærer, Holy Trinity School, Washington, D.C.
er et fantastisk ingeniørsimuleringsprogram, der giver eleverne mulighed for at opleve udfordringerne ved effektiv strukturel konstruktion. De har lært om videnskaben om kræfter og belastninger, vigtigheden af omkostninger som en overvejelse, og jeg har fundet, at softwaren er et uvurderligt undervisningsværktøj.
~James Savage, Technology Education Teacher, Angola, IN
Din software til brobygning er så overlegen i forhold til alle de kommercielle programmer, at det er blevet standardprogrammet i hele distriktet. Tak fordi du delte det.
~Barry Blutreich, computerlærer, Yonkers, NY
Det er en fantastisk måde at få disse unge børn introduceret til konstruktion, grundlæggende brodesign, teknologi og forskning på. Jeg sætter virkelig pris på det!
~Dr. Michael Edmondson, ledende lærer, naturvidenskabelig afdeling, Northside High School
Når jeg tager min klasse med i computerrummet, arbejder de altid på konkurrencen, selv i en sådan grad, at de springer fra deres fem minutters pause mellem timerne, når vi har to fysiktimer i træk. De kan virkelig godt lide programmet.
~John Parnell, fysiklærer
Jeg takker Dem for det fantastiske stykke software, De har skabt, og for den vidunderlige anvendelse, som det giver mine elever og deres læring. Tak for din tid og det fremragende værktøj, som du har stillet til rådighed for undervisere. Mine elever har virkelig lært meget om teknik, og nogle overvejer endda at vælge det som karrierevalg.
~Ben Curry, fysiklærer, Yucca Valley, CA
Det har vist sig at være en fantastisk ressource for mig, ikke kun i undervisningen i tekniske begreber, men også i forhold til at skabe entusiasme hos eleverne.
~David Honea, ingeniørlærer, W.G. Enloe Magnet High School
Softwaren har været en fantastisk succes i vores mellemskoleprogram, og jeg har planer om at introducere softwaren for vores gymnasieelever. Husk på, at alt dette sker med børn, der i nogle tilfælde har betydelige indlæringsvanskeligheder.
~Mark Trexler
Først vil jeg gerne sige, at det er en fantastisk ting, det her er! I har alle sammen givet os en reel mulighed for at bruge nogle af lektionerne i strukturel konstruktion på en realistisk måde. Jeg har nogle elever, der er virkelig opstemte til at gøre dette.
~Stephen Marionneaux, Teknologilærer, Lexington, Kentucky
Mine elever har brugt … broprogrammet i de sidste tre eller fire år. De elsker det. Det er meget bedre end to “kommercielle” programmer, som jeg tidligere har købt og brugt. Når jeg afholder en workshop om teknologiundervisning, deler jeg altid oplysninger om bridgeprogrammet ud til de andre lærere.
~Phil Monty, Technology Education Teacher, Willington, CT
Jeg sætter pris på din konkurrence, fordi den hjælper med at se de kræfter, der virker på de enkelte elementer i broen. Eleverne siger, at softwaren er brugervenlig, og at de har det meget sjovt med at designe broerne. Tak, fordi du giver dem denne mulighed.
~Debbie Bradford, Highland High School, Gilbert, AZ
Denne konkurrence og software er en fantastisk måde at introducere eleverne til idéen om tekniske afvejninger. Det er et fantastisk værktøj.
~Norman Burtness, fysiklærer, West Hartford, CT