Африканское инженерное оборудование: трансформация образования

Меня зовут инженер Bainomugisha. Да, инженер – мое имя, а также моя карьера. Мои родители назвали меня инженером, и они узнали во мне инженерные черты с детства, такие как настойчивость, устойчивость и желание понять, как все работает.

Я вырос и провел свои первые годы в сельской части Уганды, более чем в 300 километрах за пределами Кампалы, столицы. Будучи молодым мальчиком, я всегда возился и сунул: я собирал старое радио батареи к мощности освещения, создано семья посуда из дерева и распущенные животные и продал предметы, чтобы помочь деревне заработать деньги.

В старшей школе я изучал физику, химию, математику и биологию. Когда я начал учиться в Университет MakerereВ Кампале я присоединился к программе информатики. Это было в 2003 году. Я никогда раньше не взаимодействовал с компьютером, и это было верно для многих моих одноклассников. Ограниченное количество компьютеров означало, что студент Интернет Кафе были обычным явлением, требуя от одного из них заплатить 500 угандийских шиллингов (0,14 долл. США) за 30 минут. Доступ к программируемому оборудованию был ограничен, без доступа к Микроконтроллеры или производство аппаратного обеспечения.

Как только я получил базовое введение в информатику, я стремился построить вещи с тем, что было доступно для решения людей, окружающих меня. В то время телефоны были очень ограничены, и это было дорого делать звонки, поэтому SMS Текстовые сообщения были очень популярны. Студенты, большинство из которых не владели телефонами, нуждались в некотором смысле для отправки текстов без них. В первый год я создал бесплатную веб-платформу SMS-платформы, которая позволила людям легко отправлять сообщения. Он быстро приобрел популярность среди студентов университета – хороший результат для моего первого «продукта».

После того, как я закончил в 2006 году со степенью бакалавра в области компьютерных наук, профессор Венаньус Барьямюребазатем декан вычислительного факультета и информационные технологии В Makerere вдохновил меня подать заявку на получение аспирантуры в БельгияПолем Я получил стипендия Чтобы получить степень магистра в БЕСПЛАТНЫЙ Университет Брюсселя (БЕСПЛАТНЫЙ Университет Брюсселя).

Там я столкнулся Arduino Microcontroller Boards Впервые. Я стал свидетелем использования студентов бакалавриата Ардуино Доски и датчики для реализации проектов встроенных систем, таких как автономные устройства, которые могут обнаружить, определять, ощущать и контролировать их окружение. Мне было интересно, сколько времени потребуется для университетов в Африка Чтобы получить доступ к такому оборудованию. В конце концов, девиз Ардуино «дает кому -либо возможность вводить новшества», но, к сожалению, это расширение возможностей еще не достигло Африка к югу от СахарыПолем

Перенесемся на сегодня, и ситуация резко изменилась. Ноутбуки теперь широко доступны в Африке, интернет -подключение быстрее, и смартфоны и Мобильный интернет распространены среди факультетов и студентов компьютерных наук. Но отставание между запуском технологии и ее доступностью в Африке остается значительным, как иллюстрирует история Олуватозина Коладе [see “Lessons from a Janky Drone,”]Полем

Африка обладает огромным потенциалом для компьютерных наук и электроники для решения широкого спектра проблем. Существующие программные решения могут быть недостаточными, и общественная цифровая инфраструктура может отсутствовать, поэтому проекты на пересечении аппаратного и программного обеспечения могут заполнить критические пробелы. Тем не менее, для студентов очень важно получить лучшие возможности обучения взаимодействовать и создавать физические системыПолем В широком спектре захватывающих приложений в сельское хозяйствоВ транспортобразование и Мониторинг окружающей средывероятно, почему инженер -профессор Коладе поощрял свою команду наблюдение Проект беспилотников, несмотря на трудности, с которыми они столкнулись.

Доступ к оборудованию остается узким местом

В то время как узкие места в доступе к аппаратному обеспечению для студентов и исследователей в Африке ослаблировались с момента моего пребывания в качестве студента, препятствия сохраняются. Как свидетельствует Коладе, существуют серьезные проблемы как в схоластическом финансировании, так и в цепочка поставокПолем Это затрудняет обучение и накладывает большое финансовое бремя на молодежь. Как объясняет Коладе, студенты должны финансировать свои бакалавриатские проекты из собственных карманов, создавая значительные барьеры для людей с ограниченными финансовыми ресурсами.

Проект AirQO [circuit boards shown here] дает студентам доступ к 3D принтерыВ пайрь станции и основные датчики и компоненты.Эндрю Эссьбо

Компоненты электроники часто должны быть получены извне континента, в первую очередь из КитайЕвропа или Соединенные ШтатыПолем В то время как количество интернет -магазинов увеличилось, промежуток времени от заказа до доставки может составлять несколько месяцев. Для доступных вариантов доставки нередко требуется 60 дней или более, в то время как более быстрые варианты доставки могут быть в несколько раз дороже, чем само аппаратное обеспечение. Интернет -магазины, хотя и часто необходимы, представляет неизбежную сложность для студентов и преподавателей, особенно если они имеют ограниченный доступ к кредитам и дебетовые картыПолем Напротив, студенты в Европе могут получать свои компоненты в течение недели, позволяя им завершить аппаратный проект и инициировать новые итерации, прежде чем их коллеги в Африке даже получат свое оборудование для первоначального здания. Более того, некоторые поставщики могут не отправлять адресации в Африку из -за транзитных рисков в сочетании с реальными или воспринимаемыми таможенными сложностями.

Таможенные и процедуры очистки налогов действительно могут быть обременительными, причем импортные пошлины до 75 процентов в некоторых странах. В то время как некоторые страны региона предлагают налоговые льготы для образовательные ресурсыТакие исключения часто трудно получить для отдельных компонентов, или процедуры неясны и громоздки. Местные продавцы, в основном стартапы и технические центры, появляются, но им часто не хватает достаточного количества запасов, и они не могут выполнять массовые заказы от учебных заведений.

Доступ к оборудованию может ускорить образование

В свете этих проблем, университеты и студенты могут испытывать искушение сместить свое внимание на чисто программные проекты или иным образом изменить свои приоритеты. Однако это ограничивает как образование, так и инновации. Инженерные проекты, которые включают как аппаратное, так и программное обеспечение, пробуждают творчество студентов и способствуют углубленному приобретению навыков.

Африка должна искать жизнеспособные решения. Университетские программы должны увеличить свою поддержку студентов, предоставляя доступ к специализированным Makerspaces и концентраторам изготовления, оснащенными необходимыми аппаратными и электронными компонентами. Появление высококачественных производителей производителей обнадеживает, но основное внимание должно быть на предоставление важных компонентов, таких как датчики. Студенты могут учиться только так много в Makerspaces, в которых есть 3D-принтеры, но нет нити 3D-печати, или изготовления и сборки печатной платы, но нет компонентов датчиков.

Общественные группы и семинары, ориентированные на аппаратные проекты доступность проблемы. Эти сообщества могут использовать глобальные аппаратные группы с открытым исходным кодом для образования и исследований. Data Science Africaнекоммерческая организация, которая обучает африканцев в Наука данных и машинное обучениезапустил аппаратные сеансы, которые потенциально могут быть масштабированы, чтобы охватить гораздо больше студентов. Появление исследовательских групп, работающих над крупномасштабными проектами, связанными с разработкой и развертыванием аппаратных систем, также предоставляет студентам и сотрудникам возможность быстро получить доступ к учреждениям и прототипам. Демонстрация аппаратных проектов с извлеченных уроков и обмена уроками, успешными или нет, может вдохновить новые проекты. Например, в Университете Макерере, где я сейчас являюсь профессором информатики и председателем кафедры – Airqo Проект, который фокусируется на экологическом зондировании, обеспечивает доступ к ключевому оборудованию, включая 3D -принтеры, пайки, а также основные сенсорные платы и другие электронные компоненты.

Несмотря на постоянные проблемы задержек цепочки поставок, импортных пошлин и ограниченных местных поставщиков, которые продолжают препятствовать доступу к оборудованию в африканских университетах, студенты и преподаватели континента находят творческие способы создания, инновации и обучения. От моего собственного путешествия от сельской Уганды до новаторских SMS-платформ и появления Makerspaces и исследовательских проектов, таких как AirQo, до совместных сообществ, которые связывают местных новаторов с глобальными сетями с открытым исходным кодом, Африка неуклонно закрывает технологический разрыв.

Вопрос больше не в том, могут ли африканские студенты конкурировать в аппаратных инновациях – это то, как быстро мир признает, что некоторые из будущих новаторских решений уже прототипируются в лабораториях от Кампалы до Кейптауна. Их строят такие студенты, как Oluwatosin Kolade, которые научились разработать решения с тем, что он мог получить в свои руки. Представьте, что они могли бы сделать, если бы у них был доступ к тем же ресурсам, которые у меня были в аспирантуре. Африканский инженерный потенциал безграничен, но для того, чтобы полностью раскрыть наш потенциал, нам нужен доступ к технологиям, которая более легко доступна в большей части мира.