0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Det er vemodig å skrive siste rapport i et emne. Faget har alltid vært krevende for studentene, men jeg har inntrykket at de også har fått mye igjen i dette studiet. Faget består av to deler som i utgangspunktet har vært holdt separat, men det har vært ønske om samarbeid mellom delene. Både studentene og faglærere har ønsket et slikt samarbeid. Det har alltid vært kommunikasjon mellom faglærerne og i år tror jeg vi lyktes med å få til et slikt samarbeid. Prosjektet.Matematikkdelen har hatt et prosjekt som har inngått i vurderingen. Prosjektet ble innført andre år faget ble undervist. Hver gang har løsning av systemer av differensiallikninger vært sentralt. Problemstillingen har vært hentet fra fysikken. Studentene har simulert oppskytninger av rom-raketter, laget modeller solsystemet og simulert reiser til planetene og månen. Et år simulerte studentene Tacoma Bridge-kollapsen. Tilbakemeldingene fra disse prosjektene har vært gode. Studentene har satt pris på interessante problemstillinger og at de har fått bruke matematikken på ekte problemer. Runge Kutta metoder har vært sentrale i i arbeidet med prosjektet. I siste gjennomføring av kurset fikk vi endelig til et samarbeid. Rotasjon av stive legemer har vært et tema i fysikken siden fagets oppstart. Det er et tungt tema og intuisjon er vanskelig tilgjengelig. ﻿Høstens prosjekt omhandlet et fenomen som er overraskende. Studentene fikk tidlig vite om prosjektet og det ble lagt ut en video som viser et eksperiment med en roterende T-nøkkel. Faglærer i fysikk kunne melde om at studentene var svært motiverte i møte med et ellers vanskelig tema. Motivasjonen for å forstå rotasjon var på topp. Faglærer i fysikk merket også hvordan det tverrfaglige samarbeidet hevet resultatene på prosjektet.NettundervisningDet er ingen tvil om at undervisningen i høst har vært preget av pandemien. Alle forelesninger i matematikken har vært online. Mange av forelesningene i fysikk har også vært online. Øvingsopplegget var også online.EksamenEksamen ble avholdt som hjemmeeksamen og det ble gitt karakterer i emnet. Det har vært ønskelig å ha karakterer i emnet av flere grunner. Selv om ledelsen oppfordret til karakterer i emnet så har faglærerne også ønsket karakterer. Årsaken er at faget inngår som et opptakskrav til videre master studer ved NTNU. I utgangspunktet ønsker vi å stole på studentene om at de ikke ønsker jukse. Når det er sagt er det viktig å berolige studentene om at andre studenter ikke jukser. En slik bekymring om at deres fremtid kan ødelegges av andres juks kan være belastende selv om det ikke skulle være tilfelle. Det kan heller ikke utelukkes at noen studenter benytter seg av anledningen til å få en ufortjent karakter. Løsningen vår var å lage en eksamen der ingen studenter dikk nøyaktig samme oppgavesett. Det løste vi ved å ha forskjellige versjoner av alle oppgaver. Dert medførte svært mye ekstraarbeid, men vi er fornøyde med resultatet. Det er ikke noe krav om at resultatet av en eksamen skal være normalfordelt eller i nærheten av å være normalfordelt, men det er forventet at resultatet vil være langt unna en normalfordeling om det forekom utstrakt mengde juks. Det ble ikke opplyst på forhånd at oppgavene var forskjellige, men studentene ble fortalt at gode mekanismer var implementert for å hindre samarbeid. Ingen studenter har svar fra en oppgave de ikke fikk. Mye tyder derfor om at avviklingen av eksamen har vært vellykket.

<ul><li>Læringsutbyttet i kurset er knyttet opp til krav satt av masterprogrammene som emnet er en del av kvalifiserings-grunnlag.</li><li>Læringsutbyttet er kommunisert via informasjon på fagets emne-portal på BlackBoard. Det er også kommunisert gjennom forelesninger, øvingsopplegg og prosjektet.</li><li>Emnet baserer seg på tidligere fag studentene har tatt.</li></ul>

<ul><li>Prosjektet har to mål. Det er en del av vurderingen og også en realistisk øving i å anvende numeriske metoder på anvendelser.</li><li>Studentenes innsats på prosjektet har vært varierende fra kull til kull. Noen prosjekter ser ut til å truffet bedre enn andre. I et prosjekt skulle studentene benytte Runge Kutta til å beregne banene til planetene i Solsystemet. I et annet skulle de simulere kollapsen av Tacoma Bridge. I 2019 skulle de simulere oppskytningen av Saturn V. I 2020 skulle studentene simulere rotasjon av stive legemer. Temaet var Dzhanibekov effekten. Forårets prosjektet motiverte studentene til å følge ekstra med i undervisningen i fysikk-delen, spesielt gjalt det for temaet rotasjon.</li><li>Læringsmiljøet kunne vært bedre men kommunikasjonen ble redusert på grunn av pandemien.</li><li>Det var også problemer knyttet til inndeling av grupper for prosjektet. Noen studenter insisterte på å være 5 uten tanke på solidariteten med studenter som da kun ville være 3 på gruppen. Konflikten ble løst ved å tilby 3er-gruppen redusert arbeidsmengde og en ekstra veiledningstime. Femmer-gruppen fikk utvidet sin oppgave. Veiledningen på prosjektet fungerte muligens best av alle digitale læringsformer. Studentene brukte kamera, noe som bedret dialogen. Veiledningen var frivillig men ble brukt av godt over halvparten av studentene.</li></ul>

Vurderingsformen var skriftlige eksamener og et prosjekt. Disse dekket etter min vurdering pensum godt. Hver student fikk forskjellige varianter av oppgavene på de skriftlige eksemene, så det var få muligheter for samarbeid.

NTNU:TIA:REST

Institutt for datateknologi og informatikk

Department of Computer Science

Spesifiserte trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

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

Norsk

Anbefalte forkunnskaper

TDAT1004 Matematikk 1 (Lineær algebra, kalkulus, komplekse tall)
TDAT2002 Matematikk 2 (Diskret matematikk, funksjoner av flere variabler, numerisk matematikk)
TDAT2001 Realfag for dataingeniører (Elektrisitet og magnetisme, statistikk, kjemi)

Mer om vurdering

Om arbeidskravene:
7 av 10 regneøvinger i fysikk må være godkjent for å få gå opp til deleksamen i fysikk. 
6 av 8 øvinger i matematikk må være godkjent for å få gå opp til deleksamen i matematikk. 

Hjelpemiddel deleksamen fysikk:  Tabeller og formelsamling for ingeniørhøgskolen, Cappelen, samt "bestemt, enkel kalkulator".

Vurderingen består av flere deler. Alle deler må være bestått.
Kontinuasjon og frivillig gjentak/forbedring kan gjennomføres for enkelte delvurderinger uten at alle delvurderinger i et emne må tas opp igjen.
Det gis anledning til å klage på delvurderinger i dette emnet før alle delvurderinger er gjennomført.

Ny/utsatt eksamen: 
Skriftlige deleksamener: Mars
Prosjekt: Emnet undervises siste gang høsten 2020 - nye prosjekter arrangeres ikke.

Ved søknader om godskrivning, godkjenning og innpassing av emner fra tidligere årskull eller andre institusjoners tilsvarende utdanninger, vil hver søknad behandles individuelt og søker må kunne medregne studiepoengreduksjon ved overlappende emner.

Forkunnskapskrav

Emnet har studierettskrav, og er forbeholdt studenter tatt opp til Bachelor i ingeniørfag, data.

Faglig innhold

Fysikk (5 sp): Magnetisk induksjon. Mekanikk: Bevegelsesmengde. Arbeid og energi. Konserveringslover for energi. Newtons lover. Spinn og dynamikk; statikk og dynamikk for stive legemer.  Fluidmekanikk: Trykk og oppdrift. Anvendelser på Bernoullis likning. Bølgefysikk: Harmonisk bevegelse, tvungne svingninger, resonans, beats. Lydbølger, lysbølger. Snells lov. Termisk fysikk: Temperatur, termisk utvidelse. Indre energi, kinetisk gassteori og varmekapasitet. Varmelærens to hovedsetninger; entropi. Varmetransport (konveksjon, stråling, diffusjon).

Matematikk (5 sp):  Partielle differensiallikninger og numeriske metoder for å løse disse. Laplacetransformasjon og anvendelser på differensiallikninger. Fourierrekker. Romkurver, linjeintegraler. Runge-Kutta-metoder.

Kursmateriell

Young  Freedman: University Physics with Modern Physics - samme boka som du brukte i TDAT2001 Realfag for dataingeniører året før, eller nyere utgave.James Stewart: Calculus, Early Transcendentals - samme boka som du brukte i TDAT2002 Matematikk 2 året før, eller nyere utgave.Timothy Sauer: Numerical Analysis ¿ Samme bok som du brukte i TDAT2002 Matematikk 2 året før, eller nyere utgave.Hans Jakob Rivertz: Kompendium i matematikk valgfag - vil være tilgjengelig i elektronisk format.



Læringsformer og aktiviteter

Læringsutbytte

Kunnskaper
 Kandidaten
-  har kjennskap til grunnleggende prinsipper og begreper i mekanikk, dynamikk, fluidmekanikk, termisk fysikk, elektromagnetisme, bølger og svingninger.
-  har opparbeidet et faglig grunnlag og forståelse i matematikk som andre emner kan bygge videre på og som danner et fundament for livslang læring.
-  har kunnskap om grunnleggende sammenhenger mellom matematikk og ingeniørfaglige anvendelser.
-  har kunnskap om problemløsning og modellbygging som verktøy for å løse ingeniørproblemer.
-  har kunnskap om Laplacetransformasjoner, Fourierrekker og deres anvendelser.
-  har kunnskap om romkurver og partielle differensiallikninger.
-  har kunnskap om numeriske metoder for å løse differensiallikninger. 

Ferdigheter
 Kandidaten
-  kan gjøre rede for grunnleggende fenomener innen generell fysikk og kan anvende disse for å forklare faglige problemstillinger med et relevant begreps- og formelapparat.
-  har kvantitative problemløsningsferdigheter og kan modellere ved å anvende grunnleggende fysikkprinsipper og kan innhente, analysere og presentere numeriske data.
-  kan formulere ingeniørfaglige problemer på matematisk form og kan vurdere resultater fra matematiske beregninger.
-  kan løse problemer ved analytiske og numeriske metoder.
-  kan bruke numeriske metoder til å løse differensiallikninger, som for eksempel varmeledningslikningen.

Generell kompetanse
 Kandidaten
-  forstår sammenheng mellom grunnleggende fysiske fenomener og praktiske anvendelser og forstår fysikkens betydning i sin egen utdanning.
-  forstår fysiske problemstillinger, tenkemåter, metoder og løsninger og kan formidle disse skriftlig og muntlig ved hjelp av relevant fagterminologi.
-  kan bruke matematiske argumenter for å kommunisere om ingeniørfaglige problemstillinger.
-  forstår at det er presisjonsnivået i det matematiske språket som gjør det velegnet til å strukturere ingeniørfaglige problemer og åpne for løsninger.
-  kjenner den analytiske tenkemåten og kan se sammenhenger mellom relevante matematiske begreper.
-  har matematisk forståelse som kan gi grunnlag for livslang læring.

Obligatoriske øvinger - fysikk

Obligatoriske øvinger - matematikk

Matematikk og fysikk valgfag

Fysikk

Ingeniør

Matematikk

Bachelor i ingeniørfag, data

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(9753)/FieldValuesAsText

Matematikk og fysikk valgfag - TDAT3024