아프리카의 STEM 교육 : 엔지니어링 학생의 이야기

포함 된 패키지 Arducopter 2.8 보드는 마침내 중국에서 도착하여 우리의 기대의 무게를 지니고 있습니다. 나는 그것을 집어 들었던 것을 기억합니다. 골판지 상자는 여행에서 약간 풍화되었습니다. 테이프 층을 찢어지면서 오랫동안 기다려온 선물을 풀고있는 느낌이 들었습니다. 그러나 나는 Arducopter 2.8 보드를 상자에서 들어 올렸을 때 내 마음이 침몰했습니다. 우리 프로젝트의 초석이었던이 보드는 눈에 띄는 흠집과 구부러진 핀이있는 낡고 오래된 것처럼 보였다. 이것은 우리 팀이 직면하게 될 일련의 좌절 중 하나 일뿐입니다.

나이지리아 남서부의 Osun State에있는 Ilé-Ifẹ̀의 심장부에 위치한 Obafemi Awolowo University (OAU)에서 Machine Design에서 프로젝트를 할 때 시작되었습니다. 저는 5 년 프로그램의 마지막 해에 들어가는 기계 공학 학생입니다. OAU는 아름다운 캠퍼스와 건축물로 유명한 나이지리아에서 가장 오래되고 가장 유명한 대학 중 하나입니다. 내가 아는 어떤 사람들은 그것을 쫓아 낸 상당한 수의 훌륭한 신생 기업 때문에“나이지리아의 스탠포드”라고 부릅니다. 그러나 명성에도 불구하고 나이지리아의 다른 모든 연방 소유 기관과 마찬가지로 OAU는 교수진의 파업으로 인해 자금이 부족하여 괴로워하여 학계의 중단을 초래합니다. 자금이 부족하다는 것은 학생들이 학부 프로젝트 자체에 대한 비용을 지불해야하며 학생들의 재무 능력에 크게 의존하는 프로젝트의 성공을 가져야합니다.

CAD (Computer-Aided Design), 기계 설계 및 메커니즘 전문가 인 Oluwaseun K. Ajayi 박사는 최종 프로젝트를 자유롭게 선택할 수있었습니다. 나는“제목의 논문을 바탕으로 연구 프로젝트를 제안했습니다.우주 로버의 휠 테인 상호 작용을위한 사전 시뮬레이션 방법 : UAE Rashid Rover에 대한 사례 연구Ahmad Abubakar와 공동 저자. 그러나 필요한 계산 자원으로 인해 거부되었습니다. Ajayi 박사는 대신 동료 학생들과 저는 자신의 연구와 일치하면서 감시 드론을 구축 할 것을 제안했습니다. 열정적이고 주도적 인 연구원 인 Ajayi 박사는 우리 프로젝트의 잠재적 인 실제 응용 프로그램에 동기를 부여했습니다. 발전에 대한 그의 끊임없는 추진은 때때로 압도적이지만 우리가 의미있는 일을하는 것을보고 싶어하는 그의 욕구에 뿌리를두고있었습니다.

우리 팀이 CAD 디자인에서 드론의 예비 개념을 범위를 내 렸을 때, 우리는 아이디어를 구현하는 데 돈을 기부 할 준비가되었습니다. 우리는 비용 분석을 수행하고 타사 공급 업체를 사용하여 중국에서 구성 요소를 주문할 수 있도록 결정했습니다. 우리는 이전에 경험했던 운송 및 관세 문제로 인해이 길을 갔다. 제 3 자 경로를 취하는 것은 문제를 해결해야했습니다. 우리는 무슨 일이 일어 났는지 의심하지 않았다.

우리가 비용 분석을 마무리하고 자금을 모으기 시작했을 때, 2024 년 1 월 말에 미국 달러에 대해 갑작스런 경제 위기와 나이지리아 나이라의 감가 상각으로 인해 필요한 구성 요소의 가격이 급등했습니다. 이것이 우리 문제의 기원이었습니다.

관련 : 더 적은 학습

처음에, 우리는 12 명의 그룹 이었지만 1 인당 높은 비용으로 인해 Ajayi 박사는 Tonbra Suoware가 이끄는 다른 그룹에게 저와 합병 해달라고 요청했습니다. Tonbra의 팀은 Ajayi 박사가 우리 팀을 통합하고 나이지리아 아 부자에있는 National Space Research and Development Agency에 그것을 전시하기 위해 드론을 위해 일하도록 지시했습니다. 합병은 우리 그룹을 25 명의 회원으로 늘 렸으며, 이는 개별 재정적 부담에 도움이되었지만 모든 사람이 프로젝트에 적극적으로 참여하지는 않았다는 것을 의미했습니다. 많은 사람들이 방금 돈에 대한 그들의 몫을 기부했습니다.

Tonbra와 나는 프로젝트를 앞으로 나아 갔다.

Ajayi 박사의 동의에 따라, 팀원들과 나는 드론 프로젝트의“감시”부분을 폐기하고 무인 항공기 만 개발하기위한 돈을 모아서 약 350,000 나이라 (약 US $ 249)를 모았습니다. 우리는 비용을 줄여야했는데, 이는 비행 컨트롤러, 배터리 및 전력 분포 보드와 같은 일부 구성 요소의 원래 사양에서 멀어지는 것을 의미했습니다. 그렇지 않으면 비용이 더 견딜 수 없었을 것입니다.

우리는 2024 년 2 월 5 일에 중국에서 구성 요소를 주문할 예정이었다. 불행히도, 그것은 중국에서 긴 휴가 였고, 우리는 3 월까지 구성 요소를 얻지 못할 것이라고 들었다. 이로 인해 상황에 대해 브리핑을 했음에도 불구하고 Ajayi 박사와 긴밀한 토론이 이루어졌습니다. 왜 압력인가? 우리 학교 학기는 3 월에 끝나고 3 월에 구성 요소가 도착하면 프로젝트가 끝날 때까지 프로젝트가 오래 지속될 것임을 의미합니다. 동시에, 우리 학생들은 학기 말에 강제 학업 산업 교육을 받았습니다.

나이지리아의 Obafemi Awolo Ustian Awolo Ustians의 기계 공학 학생 인 Oluwatosin Colade는 드론 프로젝트가 그에게 실패의 가치를 가르쳤다 고 말했다.앤드류 에시 보

그러나 우리는 어떤 선택을 했습니까? 우리는 프로젝트에서 물러서지 못했습니다. 우리는 우리의 성적 비용이 들었을 것입니다.

우리는 3 월 중순까지 대부분의 구성 요소를 얻었고 즉시 드론 작업을 시작했습니다. 우리는 프레임 3D 프레임을 570 그램 프레임에 대해 그램 당 50 Naira (약 US $ 0.03)의 비용으로 총 28,500 Naira (대략 US $ 18)의 비용으로 인쇄했습니다.

다음으로, 우리는 전기 부품을위한 전력 분포 시스템을 구축하는 것으로 바뀌 었습니다. 처음에는 전력 분포 보드를 사용하여 배터리에서 스피드 컨트롤러 및 로터로 전원을 골고루 분배 할 계획이었습니다. 그러나 우리가 원래 주문한 이사회는 더 이상 사용할 수 없었습니다. 즉흥적으로 강제로 우리는 a를 사용했습니다 Veroboard 대신에. 우리는 배터리를 속도 컨트롤러와 평행 한 구성으로 연결하여 각 로터가 동일한 전력을 수신하도록합니다. 이 즉흥 연주는 솔더 아이언, 핸드 드릴, 핫 접착제, 케이블, 디지털 멀티 미터 및 Ilé-If ẹ̀ 시내의 전자 장치 허브의 기타 도구를 임대해야했기 때문에 추가 비용을 의미했습니다.

Mission Planner라는 소프트웨어 프로그램의 도움을 받아 비행 컨트롤러 (Arducopter 2.8 보드)를 구성 할 때까지 모든 것이 원활하게 진행되었습니다. 우리는 매일 수고하여 YouTube 동영상, 온라인 포럼, 스택 교환 및 기타 리소스를 통해 안내를 위해 빗질했습니다. 우리는 심지어 Mission Planner 소프트웨어를 몇 번 다운 그레이드했으며, 우리가 참을성있게 기다렸던 이사회가 더 이상 사용되지 않았다는 것을 알게되었습니다. 정말 가슴 아픈 일 이었지만, 우리는 그것이 도착할 때까지 기다릴 시간이 없었기 때문에 다른 것을 주문할 수 없었습니다. 또한 다른 비행 컨트롤러를 얻는 데는 Pixhawk 2.4.8 비행 컨트롤러의 경우 240,000 Naira (약 150 달러)가 추가로 비용이 들었습니다.

우리는 비행 컨트롤러없이 드론이 반 구워 질 것이라는 것을 알았습니다. 그럼에도 불구하고 학기 종료 시간 제약 조건을 감안할 때 송신기 및 수신기의 구성을 진행하기로 결정했습니다. 최종 연결을 만들고 비행 컨트롤러없이 구성 요소를 테스트했습니다. 송신기가 4 개의 로터를 모두 동시에 제어 할 수 있도록 각 송신기 채널을 사용하여 각 로터를 개별적으로 테스트했습니다. 목표는 4 개의 로터를 모두 활성화하고 동기화하는 송신기에 단일 채널을 할당하여 비행 중에 일소로 회전 할 수 있도록하는 것이 었습니다. 적절한 동기화가 없으면 드론은 안정적인 비행을 유지할 수 없기 때문에 이것은 중요했습니다.

“이 경험은 탄력성, 팀워크 및 나이지리아 학생들이 수행 한 엔지니어링 프로젝트의 가혹한 현실에 대한 귀중한 교훈을 가르쳐주었습니다.”

최종 구성 및 구성 요소 테스트 후 드론을 최종 형식으로 테스트하기 시작했습니다. 그러나 테스트에 몇 분 동안 배터리가 실패했습니다. 이 실패는 프로젝트가 실패했다는 것을 의미했으며 우리는 엄청나게 실망했습니다.

우리가 마침내 프로젝트를 Ajayi 박사에게 제출했을 때 마감일이 통과되었습니다. 그는 우리에게 배터리를 충전하라고 말했습니다. 그러나 상황은 배터리 충전기를 주문할 수 없었으며 비행 컨트롤러 및 배터리에 대한 도움을받을 위치에 대해서는 손실되었습니다. Ilé-Ifẹ̀에는 그러한 것들에 사용할 수있는 기술 허브가 없습니다. 우리는 Ajayi 박사에게 그가 물어보고 상황을 그에게 설명 할 수 없다고 말했습니다. 그는 마침내 우리가 우리의 작업을 제출할 수있게 해주었 고, 모든 팀원들은 코스 크레딧을 받았습니다.

자원은 자금을 대신 할 수 없습니다

이 경험은 탄력성, 팀워크 및 나이지리아 학생들이 수행 한 엔지니어링 프로젝트의 가혹한 현실에 대한 귀중한 교훈을 가르쳐주었습니다. 기술적 지식이 중요하지만 예상치 못한 도전에 직면했을 때 적응하고 즉흥적으로하는 능력이 중요하다는 것을 보여주었습니다. 또한 실패는 낙담하지만 결말이 아니라 성장과 개선을 향한 디딤돌이라는 것을 알게되었습니다.

우리 학교에서는 기계 공학 학생들에 대한 요구가 매우 높습니다. 예를 들어, 단일 학기에서 나는 때때로 다른 교수로부터 최대 4 개의 다른 주요 프로젝트를 배정 받았다. 드론 프로젝트와 함께, 나는 다른 코스를위한 다른 두 가지 실질적인 프로젝트를 수행했습니다. 현실은 이러한 프로젝트에서 점수를 매기는 학생의 능력이 종종 재정 자원에 크게 의존한다는 것입니다. 우리는 수많은 프로젝트를 운영하는 데 드는 비용으로 끊임없이 부담이됩니다. 통화 평가 절하 및 인플레이션을 포함한 국가의 지속적인 경제 문제는 이러한 부담을 악화시킵니다.

본질적으로, 대학원 공학위원회와 업계 채용 담당자를 포함한 세계가 나이지리아 공학 졸업생의 성적표를 평가할 때, 등급이 주어진 과정에서 학생의 능력을 완전히 반영하지 않을 수 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 또한 재정적 제약, 장비 및 재료 소싱의 어려움 및 광범위한 경제 환경을 반영 할 수 있습니다. 이러한 이해는 학업 성과뿐만 아니라 중요한 도전에 직면 한 인내에 대한 이야기를 들려 주므로 성적 증명서가 어떻게 해석되는지 알려야합니다.

교육을 발전시키면서 인내와 수완이 장애물을 극복하는 데 핵심이 될 것이라는 것을 알면서 미래의 프로젝트에 이러한 교훈을 적용 할 계획입니다. 실패한 드론 프로젝트는 또한 예기치 않은 좌절과 예산 제약이 일반적 인 작업 세계를 현실적으로 엿볼 수있었습니다. 그것은 실질적인 사고 방식과 성공이 종종 계획을 얼마나 잘 실행하는지가 아니라 어려움을 잘 관리하는 방법에서 나온다는 이해로 내 경력에 접근 할 수 있도록 준비했습니다.