0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Siden dette er første gang emnet ble gjennomført, er det ingen utvikling fra tidligere.

<h2>Generelt</h2>Emnet består av 3 deler med lik tildeling av undervisningsuker: programmering, numerikk og IKT sikkerhet. Hver av delene undervises av en egen fagperson, og emnet koordineres mellom alle tre campus på NTNU. Undervisningsplanen var synkronisert mellom Trondheim, Gjøvik og Ålesund, med følgende overordnede fordeling av tema:<ul><li>Uke 34-37: Programmering</li><li>Uke 38-39: Numerikk del 1</li><li>Uke 40-43: IKT sikkerhet</li><li>Uke 44-46: Numerikk del 2</li></ul> Hver undervisningsuke hadde følgende undervisningsaktiviteter:<ul><li>2t felles forelesning (ca. 200 studenter)</li><li>4t veiledet øvingstime (i grupper på ca. 100 studenter)</li></ul> <h3>Generelle Kommentarer</h3>Forelesningene fant sted i et stort og flatt klasserom, med svært begrenset tilgang til strømuttak. Det bør prioriteres å arrangere forelesninger i passende auditorium til neste år.Øvingstimene fant sted i flate klasserom, og var til tider preget av begrenset tilgang til strømuttak. Det var etter hvert et begrenset antall studenter som benyttet seg av de fulle 4 timene med veiledet øvingstid, det vurderes å dele opp i 2x2 timer for hver studentgruppe, med en plassering i timeplan som sammenfaller bedre med innleveringsfrister i emnet. <h2>Programmering</h2>Programmeringsmodulen var et sammenhengende kurs i grunnleggende programmering med Python som programmeringsspråk, og dekket nødvendige forkunnskaper for å kunne implementere numeriske metoder. Undervisningsaktivitetene for hver uke bestod av én dobbeltime forelesning som ga en grunnleggende innføring i ukens tema, og én øvingsoppgave bestående av jupyter notebooks som studentene kunne få veiledning til å fullføre i løpet av øvingstimen. Øvingsoppgavene var automatisk rettet på en sentral jupyter hub server administrert av IT-avdelingen på NTNU, og inkluderte omfattende fagstoff med teoriforklaringer og eksempler. I tillegg var det også supplert en rekke videoer for hvert tema gjennomgått i løpet av uken. <h3>Kommentarer til programmering</h3>En vanlig tilbakemelding fra studenter var at læringskurven var i overkant bratt. Det er mye stoff som skal dekkes av 2.5 studiepoeng, og for nykommere til programmering medførte dette mye tungt arbeid med faget. Ettersom nye studenter fremover potensielt vil ha et sterkere grunnlag i programmering fra videregående opplæring eller forkurs, vil det være aktuelt å kartlegge studentgruppens programmeringsferdigheter ved oppstart. Det kan også være fordelaktig å bearbeide øvingsoppgavene videre for å oppnå en mer lineær progresjon i vanskelighetsgrad mellom oppgaver.De automatisk rettede oppgavene i øvingene støttet ikke umiddelbar tilbakemelding (underviser måtte personlig iverksette et script), og de automatiske testene var til tider lite fleksible. Kombinasjonen av disse to faktorene førte til en del frustrasjon blant studenter. I tillegg var det også en rekke tekniske problemer knyttet til Jupyter Hub plattformen de første to undervisningsukene, noe som forhindret mange studenter i å komme skikkelig igang med øvingsarbeidet. Det var allikevel en stor fordel å kunne utføre automatisk retting av øvinger i et emne med så mange studenter, noe som frigjorde arbeidstid blant læringsassistenter til å hjelpe studenter fremfor godkjenne øvingsabreid. Det arbeides for øyeblikket med ytterlig kvalitetssikring av øvingsoppgaver, samt tekniske løsninger for å tilby umiddelbar tilbakemelding på automatisk rettede oppgaver.Resultater fra sluttevalueringen tyder allikevel på at studentene i hovedsak er passe fornøyd med programmeringsmodulen, og en gjennomgang av eksamensresultatene avslørte ingen åpenbare mangler i generell programmeringsforståelse. <h2>Numerikk</h2>Læringsaktivitetene i numerikkmodulen var i generelle trekk nokså lik programmeringmodulen, med til sammen 4 øvinger bestående av en blanding med teorispørsmål og programmeringsoppgaver som studentene fikk assistanse med under øvignstimene, samt én dobbeltime forelesning i uka. Forelesningsnotatene brukte jupyter notebooks, og de automatisk rettede øvingsoppgavene hadde en rekke forskjellige løsninger (stack, blackboard, jupyter). Pensummateriell bestod i hovedsak av utdrag fra "Numerical Analysis av Timothy Sauer". <h3>Kommentarer til numerikk</h3>Øvingsoppgavene spesielt bar preg av svært varierende vanskelighetsgrad, en noe utydelig kobling til tilgjengelig teoristoff, samt ulik utforming med tanke på teknisk løsning og kodepraksis. Intensjonen var at numerikkmodulen skulle komplementere "IMAA1002: Matematikk for ingeniørfag 1" som går parallellt for samme studentgruppe, men den resulterende rekkefølgen av tema medførte at de mest kompliserte programmeringsoppgavene ble gitt i starten av moduelen. Studenter rapporterte også at øvingene var ikke veldig representative av det som kom på eksamen. Pensummateriell vurderes som i overkant komplisert for et innføringsemne i første semester.Det planlegges utarbeiding av både nytt pensummateriell og nye øvingsoppgaver til neste gjennomføring av emnet. <h2>Sikkerhet</h2>Læringsaktivitetene i sikkerhetsdelen bestod av ukentlige dobbeltimer forelesning og ett større gruppeprosjekt som studentene arbeidet med gjennom øvingstimene. Pensummateriell var "Digital Sikkerhet - en innføring av Bergsjø, Windvik og Øverlier". Studentenes lilbakemeldinger til denne modulen var i all hovedsak positiv. Det ble gitt 4 dobbelttimer forelesninger i emnet, og innholdet reflekterte i stor grad pensum. Vi hadde også Kahoot quiz et par ganger, noe som fikk gode tilbakemeldinger fra studentene. Kommentar til sikkerhetStudentene skulle jobbe i grupper for å levere en prosjektoppgave i sikkerhet. Opplevde at oppgavene i seg selv fungerte greit, men fikk ulike tilbakemeldinger fra studentene om hvordan selve gruppearbeidet fungerte. Siden emnet kjøres i første semester, kan det være vanskelig for studentene å danne grupper selv. Administrativt sett var det en utfordring å holde styr på alle gruppene, men studentene var flinke å si ifra hvis noe ikke fungerte som planlagt. Videre var det litt uklarheter rundt innleveringer og eksamensgjennomføringen i sikkerhet, siden den er adskilt fra de to andre delene i emnet. <h2>Vurdering</h2>Endelig vurderingsgrunnlag bestod av en innleveringsoppgave i Sikkerhet (med 1/3 vekting), og en kombinert skoleeksamen i programmering og numerikk (2/3 vekting). Eksamensresultater tyder på at mange studenter hadde større vanskeligheter med delen av eksamen som omfattet numeriske beregninger for hånd. Innleveringen i sikkerhetsdelen oppleves som grei, men det var noen studenter som gikk glipp av innleveringsfristen som var midt på dagen.

Koordinering av et så stort fellesemne med tre ulike moduler og tre campus involvert medfører mye ekstraarbeid. Synkronisering av undervisningsplan mellom alle campus førte til at praktiske utfordringer på ett campus hadde innvirkning på undervisningsplanen på et annet campus. Fagpersonell i Ålesund foreslår å gjennomføre en lokalt tilpasset undervisningsplan med samme overordnede innhold, men potensielt ulik rekkefølge av tema.

NTNU:TIA:REST

Institutt for datateknologi og informatikk

Department of Computer Science

Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Norsk

Mer om vurdering

Vurdering består av to delvurderinger som begge må vurderes til bestått for at emnet skal vurderes til bestått. Utsatt eksamen gjennomføres i august. Utsatt vurdering av oppgave gjennomføres neste gang emnet kjøres. Gjentak kan gjennomføres for enkelte delvurderinger uten at alle delvurderinger må tas opp igjen.Del 1 for programmering og numerisk matematikk: En individuell skriftlig eksamen i Python programmering og numerisk matematikk. 3 timer med vurdering B/IB. Del 2 for IKT-sikkerhet: Et utvalg øvinger i IKT-sikkerhet med vurdering B/IB. Samlet innlevering siste uke før eksamensperioden.

Anbefalte forkunnskaper

Forkunnskapskrav

Faglig innhold

Dette er et felles grunnleggende innføringsfag for alle ingeniørprogrammene og består av følgende delemner: Programmering som skal gi studentene grunnleggende innføring og ferdigheter i programmering og databehandling. Felles programmeringsplattform er Python. Videre inngår Numerisk matematikk som skal gi grunnleggende innføring i ingeniørmessig anvendelse av numerisk matematikk og metoder. Programmering og numerisk matematikk er tett integrert. Tema som dekkes er introduksjon til prosedyreorientert programmering, med Python som språk. Konsepter som dekkes er variabler og datatyper, tallrepresentasjon og dens betydning i beregninger (f.eks. avrundingsfeil), input og output, kontrollstrukturer som sekvens, valg, og løkke, funksjoner og filbehandling. Videre skal vi se på datastrukturer som strenger, lister, tupler, tabeller og mengder, matematiske beregninger (Numpy) og visualisering av data (Matplotlib). Det siste delemnet er IKT-sikkerhet som skal gi studentene grunnleggende innføring i IKT sikkerhet. Tema som dekkes er sikkerhetsterminologi, sikkerhetskultur, sårbarheter, trusler, risikovurdering, sikkerhetsmodeller og vurderinger av relevans for eget fagområde.

Kursmateriell

Dette er et nytt kurs og kursmateriell blir annonsert ved semesterstart

Læringsutbytte

Kunnskap: Kandidaten <ul><li>har grunnleggende kunnskap om programutviklingsprosessen fra problem til program </li><li>har kunnskap om virkemåten til grunnelementene i prosedyreorientert programmering i Python </li><li>har grunnleggende forståelse for numerisk modellering og kunnskap om fundamentale begreper og algoritmer for enkle numeriske beregninger </li></ul><ul><li>har en grunnleggende forståelse av sentrale begreper innen IKT-sikkerhet, trusler og sårbarheter, grunnleggende tekniske sikkerhetsmekanismer og helhetlig sikkerhetstankegang </li><li>kan gi en oversikt over de mest relevante lover, forskrifter og standarder for IKT-sikkerhet, og deres overordnede anvendelse, inklusive personvern </li></ul>Ferdigheter: Kandidaten <ul><li>kan løse enkle problemer ved å skrive fungerende prosedyreorienterte programmer, og ved å komplettere kode hvor noen fragmenter mangler </li><li>kan bruke relevante programmeringsverktøy til utvikling, enkel testing og feilsøking av programkode </li></ul><ul><li>behersker grunnleggende teknikker for å analysere numeriske algoritmer og løse likninger og differensiallikninger </li><li>kan implementere og kvalitetssikre algoritmene i et valgt programmeringsspråk, sette opp numeriske eksperimenter og tolke resultatene </li><li>kan argumentere for viktigheten til IKT-sikkerhet, gjennomføre enkle risikovurderinger på systemer innen sitt fagområde og lage planer for risikoredusering </li><li>kan gjøre enkle sikkerhetsanalyser av virkemåten til IKT-systemer og vurdere om sensitive data er involvert og behov for beskyttelse av persondata </li></ul>Generell kompetanse: Kandidaten <ul><li>kan forklare egen kode for andre (virkemåte, tankegang) og gi konstruktive tilbakemeldinger på andres kode </li><li>kan utvise ansvarlighet for å sikre god cyberhygiene og delta i diskusjoner om IKT-sikkerhet </li><li>kan reflektere over nytteverdien av å bruke programmering til numeriske beregninger</li></ul>

Læringsformer og aktiviteter

Ukentlige digitale læringsressurser med en digital introduksjon til denne ukens læringsaktiviteter.Fysiske forelesninger for hver campus med opptak for bruk i nettbaserte studieprogram.Studentaktive læringsaktiviteter hvor studentene arbeider med denne ukens øvinger under faglig veiledning. Nettbaserte studietilbud gjennomfører denne læringsaktiviteten digitalt.

Obligatoriske øvinger i Programmering og Numerisk matematikk

Obligatoriske øvinger og oppmøte for sikkerhet

Programmering, numerikk og sikkerhet

Informatikk

Ingeniør

Bachelor i ingeniørfag - data

Bachelor i ingeniørfag - maskin

Bachelor i ingeniørfag - skipsdesign

Bachelor i ingeniørfag - automatisering og intelligente systemer

Bachelor i ingeniørfag - bygg

Bachelor i ingeniørfag - fornybar energi

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(25095)/FieldValuesAsText

Programmering, numerikk og sikkerhet - INGA1002