Engineering Design as a Contextual Learning and Teaching ...

12
! " #$% "& &# !"" # $ %& & & ( ( & )& & *+ ’,,* - . / & 0 / 1 && & & & 2 & (& & - & ( 3(& $ - 4’ - , . $-,.%. , , $.’,,%5 . ,$5.,%5 ’# 5 6,, $56,,% & & & 4’ 1 & & &7( $8 9!% 89! & & & & &(& 6 $+!""9%6 :,$; !""!%,,$ ’!""% ,:$-,.!""<% = & && 89!

Transcript of Engineering Design as a Contextual Learning and Teaching ...

� ����

����������������������� �� ������������������������������������

������ ���� ���� ������� �������������������� ������

�������� � ��� �!� � �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��" �#��$��� �%�� ��"���&������ &�#����

'� ����� ����

����������� ������������������������� ���������������������������� �����������������������������

������������� ��������������������������������������� ������������������������������������

���������������������������������� ���������������������������������������������

�����������������������

�������������������������������� ���������������!""������������������������������������

#��������������������������$�������������%�����&���������������������������&������������������

������������������ ������������������������������������'������������&����������� ��������(��

�����������������������(��������������&���������������� �����������)&������������������������������

�����������������������������������&������ �������������������� �����*+������ ����� �

'�������,�������������,��������*��������-�������������������������������������������������������

��������������������������.������������� ���������������������������������������������

������������������ ����������������������������/�������������� �����������������������

����&���������������0�����������/��������������������1����������������������������� �����

�������������������������������������������������������������� ����������������������������������

���������������������������������������������������������������������&��&���������������������������

'����������������������������������������&����������������������������� �&���������������������

����&�������2��������&������������������������������� ���������� ���������������������(�����&�����

�����������������������&����� ������� ���������������������������������������������������� �����

��������������� ���������������-��������������������������������������������������������&����

�������(�����������������������3�����������������������(�����&���������������������������������

����������������������������������������� �������������������������������

������������������������������������ ����� � ��������� �����$���

-��������������������������������������������������������� ���������������������4'�������������

-�����������������������,��������.�����������$-�,.%������.�������'������� ��,����������

,��������$.',,%������5��������.�������� �,����������$5.,%����������5��������'�������#���������

����������5��������6����� ��,�������������������������,��������$56,�,%���&������� ���������

����� �������������� ��������� �����������������������������������������������&������� ��

��&������������������������������ ������4'�����1���������������������������������&���

����������������������������������������&�������������&���7(�������������������� ��������$8�

9!%����������������������������������� ������ �8�9!������������������������������&�����������������&������

� ��������&�������������������������������&����������������������&������(������������&���������

� ������������������ ����������������������6���������������$+���������!""9%��6�������

:�������������,����������$;����������!""!%��,�������������,���������$ ����� �'��������!""�%��

����,�������������:������$-�,.��!""<%���=�������������� ������ ����������������������������������������

��������������������������������������������������&������������������������ ������������������ ����

� ���������������������������������������������������&��������&����� �������������������������

���������������������������������������������������������� �����8�9!��������������������

�������������������������������� ������������������������������������������������

� �>"�

����������������������� �� �������������������������������

6��������������������������������������������������������������������������������������������

��3��������������������������������$'�����!""9?�'�����@�A���(�� ��9�BC%��-����������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������� ��������������&�����������������$6�����@�6������9��<?�

D�&���9��9%������������������������������������������������������������ ������������������������

�����������������������������������&����������������������$+��� ����+�����@�6��(����9���?�

��'������!"""%��������&����������������������������� �������������&��������������������������

������$E�����(���9��<%���6������������������������������������������������������(�����������������

�����������������������������&��������������� �������������������1��������������(�����������������

�����1�������������������(����������� ����&��������������$D����@�;����!"""%�������������������������

��������������������������� �������������������������$F��������@�D�����!"""%����������$G������

!""C%�����������������$6�� ���@�H�������!"""%��

,�����������������������&��������������������������������������������� �����(� ����3���������

����������������������������������� ���������

�����������������������������&���������������

&������� ���������������������3������-������������

���������������������� �����(�� �����

�������������������������������(���������

��������������������������������������� ��

���������������������������������������

���&���������1�������������������� �����������

����������1�������������������������������

����������������������������� �������������������

�������� ���/����������������������������

�������������������� ������������������

����������������������������������������������

$5��������6������� ���������� � ������������

9�B�%����

��#����9�,����������:������0��������$ ������������:���������� �,���������!"">%�

������ ������������������������������������������������������������������������������

������������������ ��������������������� �������������������������$ ������������:���������� �

,���������!"">%���������������������������I����������������������&��&�������������������������� ��������

� ���������������������������������������������������'������������� ��������������������������

��&���������������������������������������������������������� ���� ���������'����������>���&��&������

����������������������������������������&��������� ����������������������������<�����B��������������

����������������������������������������������������������.������� �����������������������������

�����(���������1��������������&������������������������������������� ����������������������

� ������� ��������&�������������������������������&��&�������������������������������������

�����������������(�� �)����� ���*����� ���������� ��� ����

�����������J�����������������������������������3���������� ����������������������� ����������

������������������&��������� �����&��������������;���&�����������������������������������������

���������������������������� ���� ����� ������� �������������������������(���������������������������

�������� ��������������������������������� ������������� ������ ����������������������

�������������������������������������(����� ����������������������������������������������������

� �>9�

��������K�������L������������������������������ ��������-�� ������������� ����������������������

����������&����������������������3����&������������������������������������������������� ���

�����������������(���������������������������������������� ��������������������&�������� �

��������������������

'�������������������������������������������������&�������&���������������������������������

���������������������������������������� ���������������������������������������&����$0������

@�-��������9�><%����������������$0������9�B"%������������������������������������������������������

$D�&��@�H������9��9?����� ������!""!%��������������������������������������������������������� �

���������������������������������������������������������������������$#���(��@�������@�

+��(����9�<�%������������� ����������������������������������������� �����K�������������L�������

$0������9�B"%�������������������������������������������� �0�������������������������-��������������

�������������������������������������1�����������������������������������������������������&�������

����������������� �������������� ��������������

����������������������������������������������������������������������� ������������������

��������$:��(�����9����@�;����9�B9%���������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������� ����

�����������������������������������������������&������������������������&������������������

������?�������������������������������������������������������������������������������������

����� ����

-������ ������������������������������ �������������������������������������������������������

������������������&���������������������������������������������������� ���������/�������I�

�� H��������������������$��&���������������������%������������������������������

����������M�

�� 6������������������������������������������ �����(�������������������������������

������������������������������������������M�

�� :��������������1��������������������������������������������������������������3������(M��

��������&�������������������&��������������K,�������������� ����6��� ��8���NL��.�������

�������������3���������������/������������������������������������������������������������������

����������������&����� ���������������&������������������ �����������������������������������������

����������&������������������������������������)&�������������(�����������������������������������

�������������������������������&������ ��������������� �����K+������ ����� �'�������

,�������������,��������L��������,�������(������������� ������������ ���������������������

��/������������������������������������������,&������ ����O, P�$46' 0��!""C%������������������

����+��������.��������������������� ��������������������������������������������������$6������

6���������;�&���G������'������� �,���������!""�%���

#� ���������������������������������

����&������������������������������������

����������������������������������������&���

�&�������:���������������������������� ��

����� ������������������������������ �� �����

����������

������������������������������������������

��������������������� �������������������

������������������&�����������������$�!�

������������%�� ��������������������������

)������)� ���+� ������+ ����

� �

���������������� �

)� ���+� � ,-�

G���� !��

+����� 9��

��������� �

)� ���+� � ./�

G���� B�

+����� 9"�

� �>!�

��������������$��������%���������������

$���������������%��������������������

�������������������������������������

���������������������������������������

������������������������������������������

�� ��)� ���+� � 01�

��������������������������� �����������������

,���������������������������������(���������������������������������������&������������

���������������������� ������������������������������������������������������������-������������

�������������������������� �&��/��������������������������������������KH�����������������L�����

KH����������,������L���������������� ��������������'�������������(������������������������������������

���������������������������������������������2������������������������������� �����������&���

��������������������������������������������������������������������������� �������,�������������

,���������������$+������ ����� �'��������!""�%������,&������ ����������$46' 0��

!""C%����������+��������.��������������������� ��������������������������������������������������

$6������6���������!"">%��

)&�������������(�������������������������������������������������������������&������ ���

������������ �����K+������ ����� �'�������,�������������,��������L��������-������������������

������������������������������������������������������������������� �����������������&��������

����������,�������(������������� ������������ ���������������������

2 ���� � ��� �����������#�� � ������������������#�� �

� � �

9� ,��������!�������������������� ������������������������������������������ �����

!� 0��������� �0�������� ���������������� �

�� 0��������� �0�������� ������������������������������������������ �����

C� '������� ���������� ������������������� �

�� ���������������������� ������������������������������������������ �����

>� ���������������������� ����������������!�������������

<� ������������������������� �����������"�����#����$�!���������%�������

B� ������������������������� �����������"�����#����$�!���������%��������

�� 5����������������� �����������"�����#����$�!���������%�������

9"� 5����������������� �����������"�����#����$�!���������%�������

� � �

�������&'���������������������� ��������(�)�����

.����������������� ��������������������������������������������3����������������������������������

���������� ����������������������������������(� ������������������ ��������������'�����������

��&���������������������������������������������� � �������������������'���������������������������

�&������������������������������������������������������������������� ��������(�������������������

������������������������(������� �����������������.�������������/������������������������������

��������������������1��������������������&���������:������������������������������� ����������(�

����&����������������������������������� ������������������(���

����*� �����(�"����������

����������� �����&����������������������������������������� ���� ��������������&��������������

��������������������������.�������������� �+�����6������Q��$!""9%�����������������������

����&������ �������������-�����������������������������&��������K���������L�� ����������

���������������������&������(���������� ����������������������������������������������������������

� �>��

�������� ������������ �������������������������������������&���� �����������������������&���� ��

����������������������������������������� ������������������������&�����������������&������������

���������� �����������&�������������������������&��������������������������&��������8�������������������

����/�����������������������(������������������&����������������������������������������������

���������

���� ����� �'������Q������������������KH�����������������L�������������������������Q�

������������� �������������������������������(���������������(���������������������������������

������������������������������������������������&��>"""���������$6����������D�����������

D�������'���������!""�%������������������������������������ ���������K������L�������I��������

�����������������������������������(�����������������&���������������� ����������������������

�����������������������������������(����-��������������$8������� ������6� ��6����������!""C%�

��������������(���������������������������� �����������������������������������������

�������������� ������������������������������������������Q�Q��������������������������

������������������������������������������������������������-�������������������������������������

����������������&����������������������������������������������������&�������������������������

������������������������������������������������ ������� ������� ������������������������������������

�����������/������������������������� ������&����K;���������(����� ������������������������ML�

'�������������������������������������������I����������������������+,��-������������������������

��������+,�-��.�����������������+,�-��/�0������������������������������+,�-�������������������+,�-��

/�0�������������������������+,�-������/������������������������+,�-#(�������������������������+,�

-�������������������������+�

� �>C�

������������ �����

��������6������G���

��������-���&�������G���

���������������������� ������

�������������������

����&�������������������

��������������������������

��������������������3������ �

�������������������������$�B�

9""R%��� �����$B>�B�R%��

����&������$�B�9""R%�������

������$�B�9""R%����

�����$B���"R%�������������

� �������������

��

;���&���� ��������������

����&���������������������

/��(���������������

������������� ������(������ �

�������������������������������

+�������������������������

������������������������

������������������ �

�������������)&���"R�� �

��������������������������$�

B�R%�������$�BR%�����

$>"R%�������$9""R%�����

������$>�R%����6������

��������������������������

������������������

����&���������������������

������������������������

� �>��

�������������������

�������

��������6������G���

�������-���&�������G���

���������������������� ����������

�������������������&�������

�����������������������������

��������������������3������ �

�����������������������$>CR��

><R%����������������$<!R�<CR%��

��(���������$�"R���!R%����&��

��������$�<R��>9R%����������

��������$BBR��B�R%�����������

�����$�<R���>R%������������� �

����(������ ���(���������������

����

�-���&���������������������

�����������������������������

&�����(������ ���(������

��������������������������������

����������������&���������������

���������� ����������������

���������� �����(����� ���(������

������������������������

��������������$��R%���������

�������$9""R%����(�����������

$9""R%�������������(������ �

3��(����$�"R%�����������

��&��������$><R%�����������������

�����������$B>R%����������&��

���������$>"R%���;���&��������

���������������������(�

��������������������������������

�����������J����������������

���������(���������� �����������

����������������� ���������

����������������)&���"R�� �

�����������������������������

$<>R%����������������$B>R%����&��

���������$�"R%���������������

� �>>�

���������$BBR%����6������

��������������������� ��������

������������������������

�������������

���������������������������&��������������������������������������������������������������

��������������� ��S9B������������������&��������������������������� �!���>?���������&�����������

������������ ��S�C!����������&��������������������������� �!<�9C���+����������/������������������

��������������3����&����������������� �������������������������������������������������������� �

�&��/�������������������������������������&����������(�������������������������������������� �

<!�!!�����������������?���������&������������������������� �B"�""�������������������'�����������

������������������������������������������������������������������;���&���-������������������

�������� ������������������������������� ���������������������������� �������������������

�����������������������&���������������'�������������������(���������� �����$,)=%������������������

�&��/����������������������������������������������� �������������������� �������������������

������ ������� ���������&���������������������������������������1��������,)=������������&������

�����������������(��� ���������������������������������������������� �>9�99�������������&�������

������������������ �<����������������������������������������&����������������������������������

���������������������������������������������������������� ��������������������������������������

������������� ����������������� ������������������������������������������������������������

�����������&������������������������������������������������������������������ ������������������������

���������������������� �������� ����������������������������������I�

� ���S�!���>��������'����:�&S�

9��9<�

�� ���S�<!�!!�������'����:�&S�

9���<9�

� ���S�>9�99�����'����:�&S�

9���><�

� �><�

� ����S�!<�9C��������'����:�&��

S9<��<�

��

����S�B"�""����������'����:�&��

S9<�>��

����S�<���������'����:�&��

S9<�>��

� �>B�

����������

������������������������������������������� ���������������� ��������������������������������

����������������&���������� ��������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������&��������������������������������������� �����

�������� ������������� ����������������������������-����������������������������������������������

����� ����&�����������������������������������������������������������-��������������������������������

��������������������������������������������������������������&����������������/���$C"�

������������%������������������������������������������������������� �����������������������

�������� �������������������������������� ��������������������������������������������������

����&������������&����&�������(����������� ��������������������������������������������������

���������������������� ������ ������� �����������������&�����������������&�������������������

���������������������������� ����������������� �����������������������������������������������

������&��������������������

�,���������������������������������� ��������������������������� ����������������������������(�����

����������� �����( ������,�����������������������������������������������&�����������������

��������������������������������������� ����������������������������������(��������������������������

���������������������������������������������������������������������������������$.�������'������� ��

,����������,���������!""<?�#�����9��!%��,�������������������������(������� �������������������

�����������������&��&����������������/���������������������������&��&����������������������

���������������������������� ���� ��������������������������������A����������&������������

��������������������������������������������&������� ������������������������� �������(�������������

���������������������K��&���������������������������������������������������������� �

����������L�$+����!""B�����9!��%�

��������������������������������������&����������� ������ �����������������������������������������

������/�������&���������������� ������ ��������Q�������������������������������������

$+�����!"""�%����������������������������������������1������������������������������������������1������

��������������������������+�������������������������,����������:������������������&�������

� ����&��������������������������������������������� �����(������������������������������ ����

���������&����������� ����������������������������������������3������� ����&����������������

�������������������������������� ��������������������������������������������������������(���&���

���������-������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������

3�(�����+���

.�������'������� ��,����������,���������.',,������������8�9!��������A����&���'��������!���

!""<�� �������I��������������(9!�������� ���

+������:��$!"""%��0������������� ���������������������������������0����������� �����'������...'�

�����������,��������A�������6�� �������

$����I��������3���!">9�����&�����������������������������!����������%�A����&���F�����9"����

!""B��

+���������G��$!""9%�����������1�������������� ��&������������������������������ �����������F�����

� �A����������'������������������B$<%��<�"���

+���� �����4������,�(�����:�&���$!""<%��+���(�����A�����I�D������������������������������,����

6���������6�����������������6�������0�����

� �>��

+��� ����F�:���+�����.�D���@�6��(�����A�A��$9���%��;���0������D���I�+����� �����,����������

����'�������H�����������:6I�5��������.�������0�����

6������A�5���@�6������G��$9��<%��,��������������������� ��������������.����������E.I�.����������� ��

'��&����������6�����:�&����������

6�� ���� ��@�H������� ��!"""%6�������������������0� ���������D������������'������,���������I�

D�������D������ ���-���������������������5���,����������+�� �5����!��

6������6����������+��������.�������������(���:����������F������!"">��

$����I����������������������������������(�����������%�

6����������6��@�D�����������6��$!""<%��,�������������,��������I�6������Q��6��������

4�������������� �'�����������,�����������0����������� �����!""<�.�������'������� ��,����������

,��������.�����6�� ������@�,�����������

:�&������� ���,&�����;���@� �6����(��A��$9��B%��+��������������I��������� ���������� �����������

��������������������������������������������8'����-:.�,A��B���D���������4��&�������9��B$9%��

CB������

:��(�����D���+����� ������G�������)��$9���%�6�������D������� ����������I�.����������G�������

A������A��������D�����I�6�������,��������D����

��'������.��.�I�!"""��6�������� ����I�6����������������������������6��������� �����?� -��0�����

#���(���:�'���������:�G�������+��(����H � ��'�������� �����������G����������=�����6��������

,����������'���������� ������������9"�9��B��9����

#����� ��$9��!%��-��������������������������������������������I�.�����������(��������������

���������A����������'�������,���������!!��9�!�9�����

G������'����� �������H������D�����8��6����������������������D�������� �'����������,���������

'�������F������ �,���������'�������,��������E����9>��5���!��$�9�>�%��

;����8�� ��$9�B9%�* ��������*�����;����8�� ��$���%�6���������4������������� � ����������I�99�

9>��D�����I�F���� ���$0�������%�D����

;����������0��$!""!%��6�����������������@�����������I�6��������������������������������������

����������������F������ �-���������������,�����������$�%��9!!�9C����

-�,.�$!""<%�,�������������:������0����������I���������������������,�:���������

F���������6��$!"""%��*��������.���������������'������D������� �G�������������:�������F�����

��A���������� �����������,���������&������9��5���9��$F�����!"""%�����<9�BB�

8������� ������6� ��6����������:������,������������$:.,�%I�:�&���������� �����������

��&���������������������������������������������������������.�������'�������� �,����������

,���������!""C��'����D�(��6�����4���

D�&���F��@�H�����,��9��9%�'����������������5���=�(I�6����������

�������������:�����,��$!"">%�� ����������������������������������������������������

�����(�� ������� .I� ������������:���������� �,���������

����� �'��������+�������,�������������,���������6����������������������A����&���)����

9"��!""���

5��������6������� ���������� � ������������$9�B�%��6����������&����������������� ���������

�������������A�������E.I�����6��������

0������'��$9�B"%�� ����������6��������6�����������0��� ��-������5���=�(I�+��������(���

� �<"�

0�������F��@�-��������+��$9�><%������6�������6����������� �'������5���=�(I�H ��H ��5�����@6���

'�����'��$!""!%�6����������������������D������I�.�0���� ��, ����&��-���������

0���:�����8�����,����������#����������+������������-5��

'������'��&��� �@�A���(�� ��,����T��$9�BC%��6���������,�������������:����������� �0����������

����6���������6�������������-����������E����9��5������$�C9���B%��

4��&������� �6�������'������ �����������0�3����!""C�������������&�������������������6������I�

,&������D�������6�����������

�E�����(���D��'��$9�<B%�� �������'��������6��������� .I�;�&���4��&������0�����