1.1 การศึกษาในสาขาวิศวกรรม

1.1.1 ความรู้และทักษะที่จำเป็นในการเป็นวิศวกร

วิศวกรที่ประสบความสำเร็จต้องมีทั้งความรู้และทักษะที่ครอบคลุมหลากหลายด้าน ตั้งแต่การเรียนรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ไปจนถึงทักษะการคิดเชิงวิศวกรรมและการออกแบบที่สร้างสรรค์ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนและการพัฒนาโซลูชันใหม่ ๆ

ความสำคัญของการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์อย่างลึกซึ้ง

1. วิทยาศาสตร์:

• วิทยาศาสตร์เป็นรากฐานที่สำคัญของวิศวกรรมศาสตร์ เพราะวิศวกรใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับพฤติกรรมของวัสดุ พลังงาน และแรงกระทำ วิศวกรต้องมีความเข้าใจในฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เพื่อสามารถวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาในงานของพวกเขาได้
• ตัวอย่าง: วิศวกรโยธาต้องใช้ความรู้ฟิสิกส์ในการคำนวณแรงที่กระทำต่ออาคารหรือสะพานเพื่อออกแบบโครงสร้างที่แข็งแรงและปลอดภัย วิศวกรไฟฟ้าต้องใช้ความรู้ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กในการพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบพลังงาน

2. คณิตศาสตร์:

• คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือสำคัญที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล การสร้างแบบจำลอง การคำนวณ และการวางแผน วิศวกรใช้คณิตศาสตร์ในการคำนวณแรง ระยะทาง ปริมาณพลังงาน และตัวแปรอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการสร้างโซลูชันทางวิศวกรรม
• ตัวอย่าง: วิศวกรโครงสร้างต้องใช้เรขาคณิตและแคลคูลัสในการคำนวณโครงสร้างที่ซับซ้อน เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจะสามารถรับน้ำหนักได้ตามที่คาดหวัง วิศวกรคอมพิวเตอร์ต้องใช้ตรรกศาสตร์และคณิตศาสตร์เชิงวิเคราะห์ในการพัฒนาอัลกอริทึมที่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ทักษะการแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรมและการคิดเชิงออกแบบ

1. ทักษะการแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรม

• วิศวกรต้องเผชิญกับปัญหาที่ซับซ้อนในชีวิตจริงอยู่เสมอ ทักษะการแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรมจึงมีความสำคัญในการหาวิธีแก้ไขปัญหาอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย ซึ่งวิศวกรจะต้องคิดอย่างเป็นระบบ วิเคราะห์ปัญหาจากหลายมุมมอง และพิจารณาวิธีการต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการแก้ไขปัญหาได้
• ตัวอย่าง: วิศวกรสิ่งแวดล้อมอาจต้องเผชิญกับปัญหาน้ำท่วมในเมือง พวกเขาต้องใช้การแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรมในการออกแบบระบบระบายน้ำที่สามารถรับมือกับปริมาณน้ำฝนได้มากขึ้น

2. การคิดเชิงออกแบบ

• การคิดเชิงออกแบบเป็นกระบวนการที่ใช้ในการพัฒนาโซลูชันที่ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ ซึ่งเริ่มต้นจากการเข้าใจปัญหา การระดมสมองเพื่อหาแนวทางการแก้ไข และการทดสอบแนวคิดเหล่านั้น วิศวกรต้องมีความสามารถในการคิดเชิงสร้างสรรค์และออกแบบโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมและมีประสิทธิภาพ
• ตัวอย่าง: วิศวกรอุตสาหกรรมที่พัฒนาเครื่องจักรใหม่ต้องใช้การคิดเชิงออกแบบในการสร้างเครื่องจักรที่ใช้งานง่าย มีความทนทาน และมีประสิทธิภาพในการผลิตสูงขึ้น

การเป็นวิศวกรที่ประสบความสำเร็จต้องการความรู้ที่ลึกซึ้งในวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เพื่อวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาในงานที่ซับซ้อน นอกจากนี้ การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรมและการคิดเชิงออกแบบยังช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างสรรค์โซลูชันใหม่ ๆ ที่ตอบสนองความต้องการของสังคมได้อย่างมีประสิทธิภาพ