¿Por qué los cursos de ingeniería se imparten desde el punto de vista de una “situación ideal”?

El objetivo de enseñar ingeniería no es decirle a un estudiante cómo resolver problemas del mundo real. La ingeniería no es un tema en el que recibas un conjunto de instrucciones que puedas aplicar a todos los problemas del mundo real. Si estabas esperando eso, entonces estás en el campo equivocado.

El objetivo de la enseñanza de la ingeniería, y casi cualquier tema, es equiparlo con la comprensión necesaria, los métodos pertinentes y la experiencia en su uso para abordar un problema del mundo real de manera adecuada.

El mundo real es inmensamente complejo, y tampoco se comprende del todo. Por lo tanto, no hay forma de que puedas modelar de forma completa y precisa una situación del mundo real; si estuviera construyendo un puente, tendría que conocer la geometría exacta y las propiedades del material del paisaje, las propiedades exactas del material del material que está utilizando (y tener en cuenta los efectos ambientales), debería saber la exacta cargando patrones que podrías esperar, etc.

En cambio, tenemos que abstraer y simplificar. Debe determinar qué tan simple o qué tan avanzado / detallado debería mirar un problema. Algunos problemas pueden simplificarse en gran medida, otros son demasiado críticos para hacer eso y deben considerarse en detalle. Cuanto más detallado vaya, más efectos “reales” tendrá que tener en cuenta.

Por lo tanto, a los estudiantes de ingeniería se les enseña desde lo básico hacia arriba, comienza por aprender representaciones muy simples de sistemas, lo que le permite alcanzar una solución aproximada rápidamente, sin tener que lidiar con demasiada información o una solución demasiado compleja. Por ejemplo, un estudiante de primer año probablemente puede calcular la geometría de una viga en I de acero necesaria para soportar un peso dado. Y eso es probablemente lo suficientemente bueno para muchas situaciones.

A medida que avanza en su educación, se le enseña sobre los efectos cada vez más detallados que debe tener en cuenta, y se le enseñan técnicas y métodos más avanzados que pueden explicar esos efectos. Por ejemplo, un estudiante de segundo año probablemente puede hacer FEM en una viga en I de acero que soporta una carga compleja, y resolver los puntos de tensión que deben reforzarse para evitar la desviación no deseada.

Eventualmente, cuando termine su educación, sabrá cómo y cuándo es apropiado aplicar esos métodos, y tendrá suficiente experiencia en la solución de estos problemas para poder seleccionar las herramientas adecuadas y el nivel de detalle correcto. Por ejemplo, un estudiante de último año probablemente puede calcular la vida útil de la viga en I de acero utilizando el conocimiento de los datos de metalurgia y pruebas de fatiga para garantizar que no falle bajo la carga cíclica; pero ese estudiante de último año sabrá cuándo es apropiado aplicar ese modelo y cuándo es adecuado y seguro abstraer y simplificar un problema.

Si no te están enseñando así, entonces sí, hay algo mal con tu educación.

Algunos factores se pasan por alto en las discusiones teóricas para simplificarlos y así comprender los conceptos básicos. Cuando se aplican en situaciones reales, estos factores se tienen en cuenta. Voy a compartir uno de esos ejemplos con usted. Estudié Física Aplicada de BIT Mesra, Ranchi, que es básicamente una escuela de ingeniería. Solía ​​haber un profesor en el departamento de Ingeniería Civil que solía marcar cero en una respuesta que no era correcta en dos lugares del decimal. Era irrelevante si su método era correcto o no. Su lógica era que cuando uno va al mundo real y diseña un puente, un error de lugares decimales también puede causar una catástrofe. Por lo tanto, no es cierto que no se tengan en cuenta los factores reales. Pero lo que me gustaría ver es el método de cálculo de errores que debe enseñarse de manera más rigurosa en todas las materias, incluso en la escuela. Sé que todos los planes de estudio tienen este capítulo, pero se ignoran en gran parte como si no fueran importantes. También se debe pedir a los estudiantes que calculen los límites de error en los exámenes prácticos.

No estoy de acuerdo con que todos los cursos se enseñen desde una situación “ideal”. Por ejemplo, si todo fuera ideal ,. entonces se derrumbaría la mitad de las casas construidas por ingenieros civiles. Obviamente, aprendieron a diseñar casas basadas en una variedad de suposiciones (por ejemplo, fuerzas del viento, factores de terremotos, etc.)
Como otro ejemplo, en ingeniería eléctrica, todo el ruido se considera blanco gaussiano, en realidad, ¡el peor ruido posible que se podría tener!
Tal vez, al principio, cuando aprendes lo básico, todo se considera ideal, pero a medida que desarrollas tu conocimiento, las cosas se vuelven más complicadas.