מה הקשר בין פסטה להנדסת בניין? סטודנטים על האקתון הספגטי

על גשרים, תכנון מבנים וגם פסטה - סטודנטים ב - SCE המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון מספרים על האקתון הספגטי

סטודנטים להנדסת בניין מכירים במהלך הלימודים חומרים רבים שבהם משתמשים מהנדסים בעת בנייה ותכנון של מבנים, אך כנראה שרובם לא נתקלו עד היום בחומר הלא שגרתי שאיתו התמודדו הסטודנטים בשנה ג' ב - SCE המכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון, במסגרת האקתון שנערך לאחרונה. במהלך המשימה שהוטלה על הסטודנטים, הם נדרשו לתכנן ולבנות גשרים בעזרת לא פחות מאשר - פסטה. התוצרים שהציגו היו יצירתיים במיוחד וגם לימדו אותם לא מעט על תהליכי העבודה של מהנדסים בתעשייה.

כשהגיעו הסטודנטים בבוקר לכיתה, חיכתה להם משימה מעט לא שגרתית. על השולחן לפניהם הונחו חבילת פסטה אחת של 500 גרם, דבק וסליל של חבל דק. בעזרת החומרים הללו בלבד התבקשו לבנות גשר באורך של מטר אחד, שרוחבו המינימלי 5 סנטימטרים וגובהו עד 50 סנטימטרים.

הסטודנטים התחלקו לקבוצות והחלו את ההאקתון, שבו נדרשו לתכנן את הגשר שיישא את המשקל הגבוה ביותר שניתן. "את הגשרים היינו צריכים לבנות אך ורק מהחומרים שקיבלנו וזה היה מאתגר," מתאר שלומי, אחד הסטודנטים ללימודי הנדסת בניין שלקחו חלק בתחרות. "לא ידענו מראש מה תהיה המשימה וזו הייתה סוג של הפתעה."

הוא מתאר שהוא וחברי הקבוצה החלו בתכנון וביצירת סקיצות, תוך שימוש בתוכנה לשרטוט ממוחשב ולהעמסת מבנים ומשם המשיכו לשלב הביצוע, שהצריך לא מעט יצירתיות. "בחרנו לבנות גשר קשתי לחלוקה שווה של עומסים. זה אמנם היה גשר קשה יחסית לביצוע, אבל הצלחנו לעמוד ביעד שהציבו לנו." הוא מספר על תהליך העבודה.

"נתקלנו בכל מיני בעיות תוך כדי העבודה, כמו קריסה צידית של הגשר בגלל א - סימטריה, אבל הצלחנו לפתור אותן ואיזנו את הגשר שלנו. בסופו של דבר, זאת הייתה הזדמנות טובה ליישם בפועל כלים שלמדנו עד עכשיו בקורסים. התחרות עזרה לפתח את החשיבה והעלתה את היצירתיות."

מתכנון לבניה של מבנה מורכב: מי הזוכים בהאקתון?

כחלק מן ההכנות להאקתון הסטודנטים ערכו לא מעט עבודה מקדימה. הם התבקשו לחקור אודות שלושה גשרים לבחירתם בארץ ובעולם, לבחון כיצד נבנו ותוכננו ולראות עם אילו בעיות התמודדו המתכננים לאורך העבודה עליהם.

"עסקנו לאורך הסמסטר בכוחות שמשפיעים על מבנים, אחת ההרצאות הייתה על גשרים. ביום יום, כשאנחנו רואים מבנים ברחוב, קשה לפעמים לראות את הקונסטרוקציות, את השלד ואת האלמנטים שמחזיקים את העומסים, אבל בגשרים רואים הרבה יותר בבירור איך המבנה בנוי ואיך גרמו לו לעמוד בעומסים, כי זה דבר שגלוי וחשוף לעין," מסבירה ירדן, סטודנטית שהשתתפה בתחרות. היא מתארת שהמחקר המקדים שביצעו לפני ההאקתון סייע להם בזמן אמת בעבודת התכנון ובקבלת ההחלטות.

אחרי שבוע של הכנות, אירוע הסיכום שבו נערכה העמסת הגשרים שיצרו הסטודנטים. באירוע הציבו את המבנים בין שני משטחים במרחק מטר האחד מהשני והחלו להעמיס משקולות על הגשרים כדי לבדוק איזה משקל הם יכולים לשאת. הצוותים הגיעו לתוצאות שונות, כשהצוות הזוכה הצליח להגיע למשקל של לא פחות מ - 25 קילוגרמים.

הסטודנטים מתארים שאחרי שלב ההעמסה, הם דנו בתוצאות שהתקבלו והתייחסו לפערים שבין העומס התיאורטי שאותו היה אמור הגשר לשאת לפי חישובים שביצעו, לבין התוצאה בפועל ביום התחרות. לדבריהם, הפערים הללו היו יכולים לנבוע, בין היתר, מאי דיוקים בתכנון ובביצוע שהתרחשו בגלל התרגשות או חוסר היכרות עם החומרים.

"האתגרים המרכזיים שלנו בתהליך התכנון היו התנאים התחרותיים של ההאקתון, קוצר הזמן וגם החומר הלא שגרתי, הפסטה." אומרת חן, חברה בקבוצה המנצחת בתחרות. "הכל היה צריך להיות מדויק וסימטרי כדי להצליח ולמנוע בעיות."

"זה היה חומר לא פשוט לעבודה, אבל התהליך היה מאוד נחמד. זו הפעם הראשונה שבה עבדנו על תכנון של מבנה בעצמנו, עד עכשיו בעיקר ערכנו חישובים על מבנים קיימים. אחרי תקופת המבחנים נמשיך ללמוד קורסים נוספים בתחום התכנון," היא מוסיפה.

גולשים שאהבו את זה קראו גם:

• סטודנטים להנדסה פיתחו מערכת שמסייעת לילדים עם שיתוק מוחין
• סטודנטים מפתחים אפליקציות בהאקתון ומנגישים את הקמפוס
• מהנדסים את החיים: על פרויקט הגמר של סטודנטים להנדסה
• כיצד עזר פרויקט הגמר של סטודנט להנדסה להציל חיים?

מפתחים את הכלים שחשובים למהנדסי הבניין של העתיד

תחרות האקתון הספגטי התקיימה כחלק מקורס סטטיקת מבנים 2, קורס מתקדם שאותו לומדים הסטודנטים במהלך סמסטר א' של שנה ג' לתואר. הקורס מתמקד בשיטות תיאורטיות לחישוב של כוחות במבנים, והוא משמש בסיס ללימוד תכנון של מבנים מורכבים בשלבים מאוחרים יותר בלימודים.

ד"ר מרינה פירר, מרצת הקורס, מספרת שהוא מתקיים בנקודת תפר עבור הסטודנטים בין ההיכרות שערכו עד כה עם כל החלקים השונים שמרכיבים מבנה, לבין השלב הבא של חיבור כל הפרטים הללו לתכנון עצמאי של מבנה שלם. לדבריה, ההאקתון והתחרות נבעו מרצון לאפשר לסטודנטים לתרגל הלכה למעשה את המיומנויות הללו.

"אני תמיד מספרת לסטודנטים שלי על היום שבו סיימתי את הלימודים ופתאום מצאתי את עצמי תוהה - 'איך אני ניגשת עכשיו לתכנן?', למדתי המון פרטים, אבל החיבור ביניהם והצורה ההוליסטית של המבנה הם צעד הרבה יותר מורכב. מכאן עלה הרצון שלנו במכללה לאפשר לסטודנטים להתנסות במשימה שהיא פשוטה, אבל יכולה להדגים להם אילוצים ופתרון של בעיות אמיתיות בתחום."

היא מסבירה שמאחורי התחרות עמדה השאיפה לאפשר לסטודנטים להתמודד עם מצבים שאיתם יפגשו בהמשך דרכם, כשיצאו לתעשייה כמהנדסים. "כשמתנסים בפועל בתהליכים, הדברים נתפשים אחרת מאשר במהלך הרצאה בכיתה. הפרויקט בא בידיעה ברורה שהמטרה היא לא להגיע למשקל הגבוה ביותר, אלא דווקא להיפך, להראות לסטודנטים דברים שלא חשבו עליהם דווקא דרך התקלות כדי שבעתיד יחשבו על הדברים הללו מראש."

"אני חושבת שעצם זה שהגשרים בתחרות היו עשויים מחומר שהוא כל כך רחוק מחומר בנייה, אפשר לסטודנטים לצאת מהקונספציה שאפשר לבנות רק בדרך מאוד מסוימת." היא מוסיפה. "מהנדסים לעיתים מתקבעים על דברים שהם רגילים אליהם ויכולים לפעמים להיות מקובעים בצורת החשיבה שלהם. בארץ בונים מבני בטון כי זה מה שאנחנו מכירים. אני חושבת שטוב מאוד לשמוט את השטיח מתחת לרגליים, הפסטה היא חומר שהסטודנטים לא האמינו בו ופתאום הם מגלים שאפשר ליצור ממנו דברים. זה אתגר ששולח אותם לחשוב על דברים חדשים ומקוריים שאפשר ליצור."

"בהאקתון שאפנו לסייע לסטודנטים לפתח כלים שחשובים למהנדסים לעתיד, בדגש על עקרונות כגון עבודת צוות, חלוקת משימות ודיון משותף על פתרונות." מוסיף ד"ר דגן בקון - מזור, ראש המחלקה להנדסת בניין במחלקה.

"אמנם העבודה לא הייתה עם חומרים מן התעשייה, אבל התהליך נתן להם נקודת מבט מוחשית על פרמטרים ותכונות מהשטח. הקורס הוציא אותם משגרת הלימודים ותוך כדי התחרות הם ביצעו משימה שמשפיעה על הביצועים שלהם כסטודנטים. זה לא עוד תרגיל חישובי על הדף, אלא מטלה עם משמעות ותהליך."

ד"ר בקון - מזור מתאר שההאקתון הוא רק אחת מהדרכים בהן משלבים במהלך התואר למידה מעשית, עם דגש על לימוד מבוסס בעיות שבו הסטודנטים חוקרים נושאים שונים דרך תכנון של פתרונות מעשיים.

"אנחנו מיישמים יותר ויותר את שיטת הלמידה המעשית בקורסים רבים. ניתן לעשות זאת בעיקר בשנים מתקדמות אז הסטודנטים יכולים לחבר כישורים שלמדו וליישם אותם באופן מורכב בפרויקטים, אבל אנחנו מיישמים את השיטה גם בקורסים בשנים א' ו - ב'. למשל, בקורס תכנון אדריכלי הסטודנטים נדרשים לבנות מודלים, כך הם נחשפים למשמעות של מבנים גם מעבר לשרטוט ורוכשים שפה משותפת גם עם אדריכלים."

"המטרה המרכזית היא להכין את הסטודנטים כמה שיותר לתעשייה," הוא מוסיף. "החוויה, ההתנסות בסימולטורים שמדמים מציאות והעשייה הפרקטית מסייעים להבין את החומר טוב יותר וגם מפתחים מיומנויות שחשובות מאוד למהנדסים."