Jaki jest cel tego kursu i jak jest on zbudowany?
Chciałbym pokazać jak mechatronika jest powszechnie obecna w życiu codziennym (samochody, smart fony, urządzenia medyczne itp.) i że jej zakres jest praktycznie nieograniczony.
Układ i materiał kursu oparte są głównie na najnowszym wydaniu niemieckiej, bardzo przystępnej książki autorstwa Horsta Czichosa: Mechatronik, Grundlagen und Anwendung technischer Systeme (Mechatronika, Podstawy i zastosowanie systemów technicznych), 4. Auflage, Springer Vieweg 2019. Przedstawia ona zagadnienia mechatroniczne w zwarty, przejrzysty sposób. Pasaże tekstowe są krótkie a najważniejsze informacje skoncentrowane są na rysunkach jako kombinacje „słowo-obraz-grafika”. Te rysunki, z opisami przetłumaczonymi na język polski, stanowią podstawową treść kursu.
Pokazanie szerokiego zastosowania mechatroniki na konkretnych przykładach może być inspiracją projektowania i konstruowania własnych rozwiązań mechatronicznych. W tym kontekście odsyłam zainteresowanych do moich książek: Mechatronika i projektowanie mechatroniczne (1997) oraz Analiza systemowa urządzenia mechatronicznego (2003), które dostępne są w całości na http://pbc.biaman.pl/dlibra.
Kurs składa się z 350 slajdów, w tym 300 animowanych infografik, 13 animacji GIF, oraz 6 linków do wideo (w sumie około 33 minut) w serwisie YouTube i 3 linków do stron internetowych. Slajdy z samym tekstem zostały ograniczone do niezbędnego minimum. Tytuł wielu slajdów ma postać pytania.
Każdy temat kursu rozpoczyna się od slajdu tytułowego z podaną całkowitą liczbą slajdów, liczbą infografik, liczbą animacji oraz liczbą linków do filmów (z sumarycznym czasem ich trwania). Kolejne dwa slajdy to cel i przewidywany efekt kształcenia oraz treść kolejnych slajdów. Przedostatni slajd podsumowuje temat a ostatni zawiera 3-5 pytań kontrolnych.
Większość slajdów to infografiki i animacje (mam nadzieję, że przystępne i ciekawe). Każdy ze slajdów jest pewną małą, zamkniętą całością, co pozwala je studiować w dowolnej kolejności. Ta dowolność dotyczy też studiowania każdego z 15-tu tematów kursu; no może poza pierwszym, wprowadzającym w obraz i kontekst całego kursu.
Na kurs składa się piętnaście tematów:
1. Wprowadzenie w mechatronikę i jej urządzenia
2. Urządzenia mechatroniki jako zintegrowane systemy mechaniczno-elektryczne
5. Procesory i magistrale, czyli mózg i układ nerwowy
6. Mechatronika w budowie maszyn
8. Mechatronika w technice pozycjonowania i robotyce
9. Mechatronika w technice produkcji
10. Mechatronika w technice precyzyjnej
11. Mechatronika w technice audiowizualnej
12. Mechatronika w technice medycznej
13. Mechatronika infrastrukturze budowlanej
14. Systemy cyberfizyczne i przemysł 4.0
15. Urządzenie mechatroniczne jako triada sensoryka-procesoryka-aktoryka (na przykładzie silnika spalinowego)
Inspiracją do powstania i struktury treści tego kursu była refleksja nad moim 30-letnim doświadczeniem w nauczaniu robotyki, mechatroniki, automatyzacji i kognitywistyki, skonfrontowana z ogromnym rozwojem tych dziedzin w ostatnich latach.
Stare przysłowie głosi, że człowiek jest samoukiem albo nieukiem. Samouctwo jest istotą kształcenia – kształcenia zdefiniowanego krótko i pięknie przez jednego z filozofów jako coś, co robimy z sobą dla siebie.
Przyjemnego i owocnego studiowania
Marek Gawrysiak, listopad 2020
- Nauczyciel: Marek Gawrysiak