Van groepswerk tot individuele proef op MTM · De reverse engineering opdracht is groepswerk, met...
Transcript of Van groepswerk tot individuele proef op MTM · De reverse engineering opdracht is groepswerk, met...
1
Van groepswerk tot
individuele proef op MTM P&O Materiaalkunde
in de Bachelor
Ingenieurswetenschappen
door Martine Wevers Bert Verlinden, Jan Fransaer en BAP medewerkers
Inleiding
Is MTM afgestapt van het geïntegreerd practicum?
Wat houdt dit in?
Hoe begeleiden we de student in dit proces?
Hoe ervaart de student dit opzet?
2
Doelstellingen MTM projectonderwijs
Feitelijke verduidelijkingen en illustraties van concepten uit
de hoorcolleges.
Verwerven van ‘werkelijkheidszin’: bruikbaarheid en
beperkingen van theoretische concepten en van experimentele
technieken leren inschatten.
Ervaring verwerven met groepswerk en werkorganisatie.
Aanscherpen van communicatieve vaardigheden. (schriftelijke verslaggeving; korte voordrachten,…)
Hoe het was: MTM projectonderwijs
Organisatie
In 9 ‘blokken’ (4 + 5) gegroepeerd rond 2 thema’s:
3° jaar: microstructurele karakterisatie
4° jaar: processing en degradatie
Los van de cursusindeling; combinatie van thema’s
uit diverse cursussen
Combinatie van ‘demo’ - ‘voer uit’ - ‘organiseer zelf’
bv. aanleren
van een techniek
bv. productie van
een composietmateriaal
volgens een bepaald procédé
bv. evalueer of een gegeven
materiaal geschikt is om er
een koetswerkonderdeel
uit te vervaardigen
Hoe het was: MTM projectonderwijs
Eerste specialisatiejaar
Blok 1: Microstructurele karakterisatie I (8/19 zittingen)
Blok 2: Chemische analyse (13/13 zittingen)
Blok 3: Diversiteit van eigenschappen (7/14 zittingen)
Blok 4: Microstructurele karakterisatie II (0/14 zittingen)
Tweede specialisatiejaar
Blok 5: Winning en raffinage van materialen (14/18 zittingen)
Blok 6: Complexe staalsoorten (0/5 zittingen)
Blok 7: Corrosie van materialen (12/12 zittingen)
Blok 8: Textuur van metalen (0/9 zittingen)
Blok 9: Vermoeiing (4/16 zittingen)
Derde specialisatiejaar Eindwerk: 450 u (15 stp)
(1 zitting = 2.5 uren)
Hoe het was: MTM projectonderwijs
300 u
Hele opleiding materiaalkunde 750 u (25 stp) P&O
Nu: P&O Materiaalkunde
• Reverse engineering opdracht inclusief inleidende zitting chemische
gedrag (3 stp of 90u, 60 cu maximum)
• Bachelorproef (6 stp of 180u)
6
P&O Materiaalkunde bachelor
P&O Materiaalkunde master
• Projectonderwijs materiaalkunde aansluitend bij de
gemeenschappelijke opleidingsonderdelen (6 stp of 180u, 120 cu)
• Masterproef (24 stp of 720u)
Hele opleiding materiaalkunde 1170 u (39 stp) P&O
Vakken die demo’s en oefeningen introduceren
- Structurele materialen (15u oef 0,6 stp)
- Mechanisch gedrag van materialen (20u oef 0,8 stp)
- Polymeercomposieten (8u oef 0,5 stp en 16u practica 1 stp)
- Thermodynamica en kinetica in de toegepaste materiaalkunde (16u
oef 0,6 stp)
7
Nu: P&O Materiaalkunde … en …
Met oefeningen erbij: 1245 u (41,5 stp) !!!!
Doelstellingen
Feitelijke verduidelijkingen en illustraties van concepten uit de
theoretische cursussen.
Het aanscherpen van communicatieve vaardigheden
(mondeling zowel als schriftelijk rapporteren, gebruik van
tekstverwerker, communicatie in andere talen dan de
moedertaal, ...).
Het ontwikkelen van een globale 'kwaliteitsreflex‘.
8
P&O Materiaalkunde in de bachelor
9
Doelstellingen
Het verwerven van 'werkelijkheidszin': door kritische observatie
de bruikbaarheid en beperkingen van theoretische concepten
en experimentele technieken leren inschatten.
Het opdoen van ervaring met groepswerk en werkorganisatie
Het ontwikkelen van analytisch denken en gevoel voor synthese.
Het gebruiken van ingenieurstechnieken.
P&O Materiaalkunde in de bachelor
10
Organisatie
Docententeam is verantwoordelijk en er zijn coördinatoren
die bijgestaan worden door senior BAP en BAP-team.
De reverse engineering opdracht is groepswerk, met
finetuning van evaluatie naar de individuele student toe.
De bachelorproef wordt individueel gemaakt en niet per
twee. De studenten komen tot een consensus over de
verdeling van de onderwerpen.
Eén enkel cijfer voor de volledige P&O, inzage in de
deelcijfers is toegestaan na de proclamatie.
P&O Materiaalkunde in de bachelor
11
Organisatie
Reverse engineering opdracht: alle uren ingepland in
uurrooster ook de niet-verplichte, maar sterk aanbevolen
zittingen.
Bachelorproef: 80 uren verspreid over het volledige
academiejaar ofwel 3 uur per week te ’werken’ aan de
bachelorproef, naast het lezen en schrijven. Een totaal
van 120 uren is voorzien.
P&O Materiaalkunde in de bachelor
Reverse engineering
De reverse engineering opdracht laat de studenten toe een aantal
karakteriseringstechnieken (mechanische, fysische, chemische testen) en
software voor materiaalselectie in de praktijk toe te passen om te achterhalen of
een bepaald onderdeel van een (vracht)wagen uit het juiste materiaal
geproduceerd is of als er betere/goedkopere alternatieven zijn.
Hierbij zorgt de student voor:
- een goede specificatie van zijn opdracht
- het gebruik van de juiste en relevante technieken
- het juiste analyse van de resultaten
- een voorstelling van een mogelijk alternatief in materiaalkeuze
Reverse engineering
De studenten worden onderverdeeld in groepen van ongeveer 3 à 4 personen.
Elke groep behandelt één auto-onderdeel van verschillende leveranciers en krijgt
één begeleidende assistent toegewezen.
Er wordt verwacht eigen inzicht te combineren met een kritische literatuurstudie en
proefondervindelijke waarnemingen.
De experimentele karakterisering van de relevante chemische, mechanische en
fysische materiaaleigenschappen vormt een belangrijk onderdeel van deze P&O.
Reverse engineering
Tijdens de praktische uitvoering van de testen op complexe onderdelen moet de
student aandacht besteden aan: de veiligheidsvoorschriften, de problematiek van de
monstername en monstervoorbereiding, aan de mogelijkheden en de beperkingen
van de gebruikte technieken, het opstellen van een gedegen werkplan, een kritische
analyse van de meetresultaten.
Reverse engineering
Proeven gebeuren enkel na goedkeuring door de begeleidende assistent.
Het eindverslag en de presentatie van de resultaten moeten de student bekwamen
in mondelinge en schriftelijke verslaggeving.
Reverse engineering
Drie rapporteringsmomenten
Begin maart:
Elke groep presenteert in 15 minuten de eerste resultaten en de verdere planning.
Er wordt verwacht dat de studenten op dit moment weten welke eigenschappen ze willen
bepalen, welke technieken ze hiervoor gaan gebruiken, hoe deze technieken werken en
wanneer ze de proeven willen uitvoeren. Feedback ter zitting.
Begin april:
Alle tot dan toe behaalde resultaten worden informeel besproken met de begeleidende
assistent. Letten op de interpretatie van resultaten en problemen. Onmiddellijke feedback.
Einde mei:
Deze P&O eindigt met een algemene voorstelling. Er wordt verwacht dat de studenten in
15 minuten de problematiek van de materiaalselectie voor het betreffende onderdeel
bespreken. Het is belangrijk om de behaalde resultaten te situeren binnen deze
problematiek. Inleveren van verslag max. 25 pagina’s.
Reverse engineering
Evaluatie
Het inzicht dat de groepsleden hebben verworven in de materiaalselectie voor het
betreffende onderdeel én de kwaliteit van het geleverde werk worden geëvalueerd.
- de mate van uitwerking van de materiaalvereisten,
- de logica in de gevolgde werkwijze,
- de aanpak van problemen,
- de precisie van de analyses en de resultaatverwerking,
- de duidelijkheid van de verslaggeving.
De eindpresentatie (20%) en het eindverslag (80%).
Opgelet !!!
Bachelorproef
De bachelorproef is een projectwerk rond een materiaalkundig
onderzoeksthema.
“Bioactief glas deklagen voor Ti6Al4V scaffolds voor
botweefselengineering”
“Sensoren voor lekdetectie in de luchtvaart gebaseerd op
geleidende composieten”
“Het testen van de bindingssterkte tussen CNTs en
koolstofvezels”
“De ontwikkeling van een trektest methodologie voor UD
geïmpregneerde bamboe vezelbundels”
Bachelorproef
19
De studenten krijgen bij de start van het academiejaar een lijst van topics aangeboden.
Deze bachelorproef wordt begeleid door één doctoraatsstudent of postdoc en kadert in
het onderzoek uitgevoerd op MTM of boort misschien een nieuwe onderzoekslijn aan.
Het eindverslag en de presentatie van de resultaten moeten de student bekwamen in
mondelinge en schriftelijke verslaggeving.
Bachelorproef
20
Drie rapporteringsmomenten
November:
Indienen van een schriftelijk verslag.
Dit verslag is maximaal 10 blz. figuren inbegrepen en omvat de probleemstelling van de
bachelorproef, een beschrijving van de “state of the art” (op basis van een
literatuurstudie met goede referenties) en het werkplan voor de bachelorproef.
Feedback op dit verslag gegeven door de promotoren (na de januari zittijd).
December:
Eerste mondelinge presentatie door de studenten gedurende 15 minuten.
Korte probleemstelling of introductie. Voorstelling van de experimentele resultaten tot
op dat moment gerealiseerd met kritische analyse. Nog te plannen werk.
Feedback van toehoorders wordt op Toledo gezet.
Bachelorproef
21
Einde april, begin mei:
Eindvoorstelling door de studenten (15 minuten) en indiening van het eindrapport
(maximaal 50 blz. figuren inbegrepen).
Evaluatie
De eindpresentatie (25%) en het eindverslag (75%).
Na de tweede examenperiode kunnen de individuele scores ingekeken worden en
krijgen de studenten schriftelijke commentaren indien beschikbaar.
Bachelorproef
22
Elementen voor evaluatie bachelorproef
Onderzoeksluik: …/75
Inhoudelijke aspecten … /50 • Opstellen en uitvoeren van een planning
• De originaliteit en creativiteit van het gepresteerde werk en de inzet
• De wetenschappelijke interpretaties van de behaalde resultaten
• Resultaten versus doelstellingen, in hoeverre wordt aangetoond dat niet gehaalde doelstellingen onhaalbaar waren?
• De diepgang van de rapportering: kritische zin en besluitvorming
• Wetenschappelijke/technische waarde van het werk: betekent het werk een significante vooruitgang?
• Moeilijkheidsgraad van de opdracht?
• Zelfstandigheid
Schriftelijke rapportering … /25 • Systematische en logische opbouw van de tekst
• Verstaanbaarheid van de tekst
• Verwerking van de literatuur
• Situering in de socio-economische, technologische context
• Is de bronvermelding correct en volledig?
• Weergave van de experimentele technieken
• Weergave van de eigen resultaten
• De lay-out en de figuren
• Correct taalgebruik en juiste spelling
• Is de lengte van de tekst in verhouding tot de eigen inbreng?
Bachelorproef
23
Elementen voor evaluatie bachelorproef
Mondelinge rapportering: … /25
De voorbereide presentatie • Situering van het onderwerp voor een breed publiek
• De bondige, duidelijke uiteenzetting
• Correct taalgebruik
• De kwaliteit van de slides
• Het tijdsgebruik
Beantwoorden van de vragen • Weerbaarheid
• Verduidelijking bij de presentatie
Reverse engineering &
Bachelorproef
24
Ontwikkeling van communicatieve vaardigheden
• schriftelijk leren rapporteren: correct taalgebruik, ordelijke verslaggeving, zin voor
synthese, juistheid en volledigheid,
• vlot en functioneel gebruik van tekstverwerkers,
• vlot en functioneel gebruik van wetenschappelijke software,
• mondeling rapporteren, gebruik van didactische hulpmiddelen, …,
Problem solving
• oplossen van eenvoudige problemen als rechtstreekse illustratie van basistheorie,
• correct gebruik van eenheden,
• vlot gebruik van rekenmachine en eenvoudige wiskundige software, …
Gebruik bibliotheek en databanken
• consultatie van handboeken en wetenschappelijke tijdschriften,
• opzoeken van informatie in de open literatuur,
• literatuurstudie, …
• elektronische databanken
Reverse engineering &
Bachelorproef
25
Verder ontwikkelen van basisvaardigheden
i.v.m. een aantal belangrijke onderwerpen uit de materiaalwetenschappen
• microstructureel onderzoek,
• chemische analyse en structuurbepaling,
• mechanische testen en kwaliteitscontrole,
• fysische eigenschappen meten,
• bereiding van materialen (metalen en legeringen, keramieken en composieten),
• engineering van de eigenschappen van materialen: warmtebehandelingen,
thermomechanische behandelingen, oppervlaktebehandelingen, …
i.v.m. de organisatie van experimenteel werk
• leren definiëren en omschrijven van het te bestuderen probleem,
• opbouw van eenvoudige proefopstellingen,
• planning van meetprogramma,
• registratie van experimentele gegevens en analyse van resultaten,
• statistische verwerking van resultaten en foutenanalyse,
• overzichtelijke wetenschappelijke rapportering, …
Bachelorproef
26
Verwerven van specifieke vaardigheden die representatief zijn voor
deeldisciplines van het vakgebied
• metallografie
• structuurbepaling en chemische analyse
• processing van materialen
• mechanische, fysische en chemische eigenschappen
• schade-analyse
• leren ontwerpen, en in dat verband de globale problematiek van de selectie van
materialen voor specifieke toepassingen
Hoe ervaart de student dit opzet?
27
Reverse engineering 06-07: 7/8
08-09: 3/8
10-11: 1/8
Hoe ervaart de student dit opzet?
28
Bachelorproef 08-09: 6/8 10-11: 3/8
Besluit
P&O bachelor materiaalkunde • Intense begeleiding van studenten
• Kleine groepen
• Veel tijd voorzien in het programma in vergelijking met vroeger:
hele opleiding 41,5 stp i.p.v. 25 stp
bachelor 9 stp i.p.v. 5 stp
• Problemen oplossen en ontwerpen: steeds in het kader van een
wetenschappelijke vraagstelling
• Belasting: ongegronde opmerking ???, wordt het evaluatiesysteem
misbruikt ??? in schril contrast met metingen !!!
MEER DAN STUDEREN ALLEEN
MEER DAN ALLÉÉN STUDEREN
30