0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Årets utgave er den 19. iterasjonen over det eksisterende fagopplegget, og forelesningene og laboratoriet har funnet en relativt stabil form når det gjelder struktur og innhold. Det ligger en stor akkumulert verdi i det eksisterende og velprøvde opplegget som en må prøve bevare. Det jobbes imidlertid kontinuerlig med forbedring og oppdatering av både laboratoriet, laboratorieprosjektet og pensum i emnet. I 2023 har det blitt tatt i bruk et nytt mekanisk og elektronisk oppgradert "spillebrett" som erstatter de gamle brettene, som har hatt noen mekaniske svakheter (f.eks. i den trinsebaserte kraftoverføring) og ellers begynner å bli slitte. De nye brettene har fungert meget bra. Alt av komponenter og labutstyr er også gjennomgått for feil/slitasje for å unngå at neste kull "arver" problemer fra foregående kull. Dette er utfordrende ettersom det ikke alltid er mulig å "se" at en komponent er defekt, dvs. at en stor mengde komponenter må testes fysisk/elektronisk, noe som er svært tidkrevende. Det er nå utviklet utstyr og prosedyrer ved elektronikklaben som skal effektivisere denne kontrollen. I tillegg jobbes det med å finne en mer robust løsning på node 2 da denne altfor ofte blir "brent" som følge av studentenes feilkoblinger.

Emnet ble gjennomført som normalt, dvs. det ble gitt regulære fysiske auditorieforelesninger, videobaserte labforelesninger, 12 ukers labarbeid med veiledning på Sanntidslaboratoriet, og avholdt labeksamen (bestått/ikke-bestått) og Inspera-basert skoleeksamen med bokstavkarakter. De regulære auditorieforelesningene ble ikke strømmet eller lagt ut i som opptak i etterkant i et forsøk på å bedre det fysiske oppmøtet til forelesningene og motvirke skadene korona-opplegget har hatt påført studentenes (og for så vidt ansattes) studiesosiale miljø. Uten at det ble kvantifisert helt eksakt, var oppmøtet til forelesninger dramatisk mye bedre i 2023 og 2022 enn i 2021. Opplegget med publisering av labforelesninger på video og faglig/tematisk videomateriale produsert koronahøsten 2020 på Bb videreført. Labeksamen ble arrangert etter fjorårets opplegg med bestått/ikke-bestått, og alle som møtte kunne demonstrere et labprosjekt som kvalifiserte til bestått (100 studenter). Det er forventet at endringen fra poeng til bestått/ikke-bestått ville kunne påvirke kvaliteten på løsningene som ble presentert, noe det også gjorde i år. Spesielt går dette utover den kreative delen av prosjektet, der studentene skal utvide systemet med funksjoner de finner på og utvikler på eget initiativ. Slike løsninger var i stor grad fraværende hos de fleste av gruppene. Denne delen hadde 20% vekt i det tidligere opplegget, men blir nå tydeligvis droppet i forvissning om at den ikke ville gjøre resultatet "mer bestått" enn bestått. Totalt sett viser det at tilpasningen til det nye eksamensregelverket har hatt negativ effekt på læringsutbyttet i emnet, noe det ble advart mot, men som tydeligvis ikke betraktes som viktig nok av dem som vedtar regelverket. Det er fremdeles uforståelig for undertegnede hvorfor prosentvis vurdering og deretter en vektet sammenslåing av resultater fra lab og skriftlig eksamen ikke skal være tillatt. Det ble arrangert skriftlig skoleeksamen i Inspera med oppmøte på 103 kandidater den 27. november (3 av kandidatene hadde godkjent labeksamen fra tidligere år). Ettersom NTNU tilsynelatende satser på Inspera som eksamens- og vurderingsplattform, har undertegnede forstått det slik at det er ønskelig at man tar i bruk "spørsmålstypene" dette systemet tilbyr, dvs. "multiple choice", "koble riktig figur", "finne riktig mønster/tall" osv. Det ble lagt ned et betydelig arbeid i å utvikle spørsmålsstillinger av denne typen og eksamen besto tilslutt av 57% Inspera-type spørsmål (med prefabrikert fasit og automatisk poengsetting) og 43% skriving av C-kode i Inspera programkodeboks (med manuell gjennomgang og vurdering). Som kompensasjon for at studentene ikke lengre får med seg poeng fra labprosjektet i sluttkarakteren, hvor studentene tidligere har lagt ned et stort arbeid med betydelig læringsutbytte, ble eksamen med hensikt lagt nærmere opp til labprosjektet, noe som også ble tydelig kommunisert til studentene for å stimulere til iherdig og jevn innsats med labprosjektet gjennom semesteret.Resultatet på eksamen ble noe bedre enn tidligere med denne eksamenstypen, med 58% av kandidatene på C eller bedre og 11% stryk (mot 13% og 17% stryk i hhv. 2022 og 21). Dette kan indikere et noe bedre læringsutbytte, men det er egentlig vanskelig å konkludere siden endringene i vurderingsordningen er såpass omfattende.

I år som i fjor var det overraskende liten interesse blant studentene å danne referansegruppe. Til tross av gjentatte oppfordringer i forelesningene og invitasjoner på Blackboard om å stille, samt direkte personlige forespørsler, meldte ingen sin interesse. Emneansvarlig antar at det ikke finnes mandat til "tvinge" studentene til å delta i referansegruppe. Det ble gjennomført en standardisert nettbasert spørreundersøkelse blant studentene mot slutten av semesteret. Undersøkelsen ga scoren 4.8 og 4.1 (av 5) hhv. på spørsmålene "Emnet føles viktig og relevant for utdanningen min." og "Alt i alt er jeg fornøyd med dette emnet.". Målsetting med emnet virker derfor å være oppfylt, selv om deltagelsesprosenten helst skulle vært høyere for å kunne konkludere sikkert. Spørreundersøkelsen er vedlagt. Søkning på studentassistentstillingene i emnet har hatt en negativ trend i flere år og søkningen i år var kritisk dårlig. En av de få som hadde søkt valgte i tillegg å trekke søknaden sin like inn til semesterstart. Et minimum av assistentkapasitet ordnet seg likevel som følge av at noen av studassene var villig til å ta en noe større timetall og "ekstravakter", men dette har utviklet seg til å bli et stort stressmoment. Studassene er en helt nødvendig ressurs for at laboratoriedelen av dette emnet skal fungere tilfredsstillende. Søkning på studass-stillinger er prisgitt studentenes egne interesser og prioriteringer og det er ikke godt å si hva som skal til for å bedre søkningen utover det vi allerede gjør med å gi ekstra timer/betaling og oppfordre dyktige studenter til å søke.

NTNU:TIA:REST

Department of Engineering Cybernetics

Institutt for teknisk kybernetikk

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

Engelsk

Mer om vurdering

Vurderingen er basert på et obligatorisk laboratorieprosjekt og en avsluttende skriftlig eksamen. Laboratorieprosjektet må være fullført og godkjent for å kunne ta skriftlig eksamen. Emnet har bokstavkarakter (A-F) og karakteren gis med grunnlag i skriftlige eksamen. Eksamen vil kun bli gitt på engelsk i dette emnet. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår.

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskaper i elektronikk, datamaskiner og C-programmering.

Faglig innhold

Design av datamaskinsystemer til dedikerte formål. Datamaskinarkitekturer og systemkomponenter for innbygde og industrielle anvendelser. Mikrokontrollere og spesialiserte mikroprosessorer. Parallelle og serielle bussystemer. Datakommunikasjon i industrielle omgivelser. Analoge/digitale grensesnitt.

Kursmateriell

Lærebok og/eller forelesningsnotater vil bli opplyst ved semesterstart.

Læringsutbytte

Kunnskap: - Forstå konsekvensene av krav som stilles til datamaskiner og datateknisk utstyr som er tiltenkt dedikerte anvendelser, og spesielt for datamaskiner som opererer i industrielle omgivelser (heretter brukes samlebenevnelsen embedded systems - ES). - Forstå formålet med tilpassing/skreddersøm av datamaskiner i forhold til applikasjonens skala og kompleksitet. - Detaljert kunnskap om de viktigste delene som inngår i typiske ES: - mikrokontrollere med typiske periferienheter - lagertyper og -arkitekturer - spesialiserte I/O-systemer - sammenkoblingsmetoder for maskinvarekomponenter på forskjellige nivåer, inkludert robuste løsninger for datakommunikasjon i industrielle omgivelser - kraftforsyning, øvrige støttesystemer og innpakning - Oversikt i forhold til prinsipper for utvikling av maskinnær programvare, lagdeling og drivere. - Inngående kunnskap om de forskjellige fasene og verktøyene som inngår i realisering av ES. Ferdighet: - Selvstendig kunne vurdere aktuelle bruksområder for ES og bidra til uvikling av konsise kravspesifikasjoner i interaksjon med problemeier. - Kunne bidra til fornuftige designvalg og komponentspesifikasjoner med hensyn til tilpassing av maskinvaren til applikasjonens virkemåte, skala og kompleksitet. - Selvstendig kunne realisere, feilsøke og dokumentere enkle ES i forbindelse med mindre utviklingsprosjekter og bidra aktivt til realisering av større prosjekter. - Selvstendig kunne spesifisere, utvikle og dokumentere maskinnær programvare og drivere i C for ES. - Kunne mestre viktige utviklingsverktøy for ES-utvikling, som f.eks. multimeter, oscilloscop, logikk og kodeprogrammerere, integrerte utviklingsmiljøer, krysskompilator, linker, emulator og debuggingsverktøy. Generell kompetanse: - Forstå rollen ES spiller i det moderne samfunn. - Kunne forklare forskjellen på tradisjonelle datamaskiner og datamaskiner som er beregnet på industrielle og dedikerte anvendelser. - Kunne gjøre rede for ESs prinsipielle oppbygging og virkemåte på forskjellig nivå for både ikke-teknisk og teknisk kvalifisert personell - Kommunisere om faglige problemstillinger både med spesialister og allmennheten.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatorisk gruppebasert laboratorieprosjekt med bygging av et distribuert dedikert datasystem.

Oblig

Industrielle og innbygde datasystemers konstruksjon

Elektronikk

Anvendt elektroteknikk

Program/system-utvikling

Datamaskiner

Datateknikk

Teknologiske fag

Kybernetikk og robotikk - masterstudium (5-årig)

Kybernetikk og robotikk - masterstudium (2-årig)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(26968)/FieldValuesAsText

Årets utgave er den 18. iterasjonen over det eksisterende fagopplegget, og forelesningene og laboratoriet har funnet en relativt stabil form når det gjelder struktur og innhold. Det ligger en stor akkumulert verdi i det eksisterende og velprøvde opplegget som en må prøve bevare. Det jobbes imidlertid kontinuerlig med forbedring og oppdatering av både laboratoriet, laboratorieprosjektet og pensum i emnet. Investeringen i nye moderne MSO-oscilloskop og digitale strømforsyninger kom i bruk høstsemesteret 2022. Inntrykket er at utstyret har fungert bra og at en del studenter tok i bruk de nye mulighet til hw-debugging, f.eks. i analyse av protokoller som CAN og SPI. I 2022 har det blitt utviklet et nytt og oppgradert spillebrett som skal erstatte de gamle brettene som har hatt noen mekaniske svakheter (f.eks. i den trinsebaserte kraftoverføring) og ellers begynner å bli slitte. Fem eksemplar av de nye brettene ble ferdigstilt i september for utprøving på laben. Det ble konstatert at de nye brettene fungerte meget bra og det er besluttet å oppgradere hele laben med nye brett til høstsemesteret 2023. Kostnader og arbeid med fremstilling av nye brett er omsøkt og formodentlig innvilget over Instituttets 2023-budsjett. Alt av komponenter og labutstyr er også gjennomgått for feil/slitasje for å unngå at neste kull "arver" problemer fra foregående kull. Dette er utfordrende ettersom det ikke alltid er mulig å "se" at en komponent er defekt, dvs. at en stor mengde komponenter må testes fysisk/elektronisk, noe som er svært tidkrevende. Det er nå utviklet utstyr og prosedyrer ved elektronikklaben som skal effektivisere denne kontrollen.

Emnet ble gjennomført som normalt (pre-korona), dvs. ingen restriksjoner på oppmøte og arbeid i laboratoriet, det ble gitt regulære fysiske auditorieforelesninger, og avholdt vanlig lab- og skoleeksamen. De regulære auditorieforelesningene ble ikke strømmet eller lagt ut i som opptak i etterkant i et forsøk på å bedre det fysiske oppmøtet til forelesningene og motvirke skadene korona-opplegget har hatt påført studentenes (og for så vidt ansattes) studiesosiale miljø. Uten at det ble kvantifisert helt eksakt, var oppmøtet til forelesninger dramatisk mye bedre i 2022 enn året før. Imidlertid ble opplegget med publisering av labforelesninger på video og faglig/tematisk videomateriale produsert koronahøsten 2020 på Bb videreført. På grunn av (uforståelige) endringer i eksamensreglementet, ble vurderingen av labprosjektet omgjort fra poengbasert med 50% vekt på totalkarakter, til bestått/ikke-bestått og krav om bestått for å ta kunne ta skriftlig eksamen (med 100% vekt på skriftlig eksamen). Det ble arrangert labeksamen som vanlig og alle som møtte kunne demonstrere et labprosjekt som kvalifiserte til bestått (117 studenter). Det var forventet at endringen til bestått/ikke-bestått ville kunne påvirke kvaliteten på løsningene som ble presentert, noe det også gjorde. Spesielt gikk dette utover den kreative delen av prosjektet, der studentene skal utvide systemet med funksjoner de finner på og utvikler på eget initiativ, som var i stor grad fraværende hos de fleste av gruppene. Denne delen talte 20% i det tidligere opplegget, men ble nå tydeligvis droppet i forvissning om at den ikke ville gjøre resultatet "mer bestått" enn bestått. I et forsøk på å kompensere for denne effekten, ble det ved semesteroppstart utlovet en flott premie (donert av Microchip) til den gruppen som kunne fremvise den mest kreative løsningen. Dessverre hadde dette lite effekt. Totalt sett viser det at tilpasningen til det nye eksamensregelverket har hatt en negativ effekt på læringsutbyttet i emnet, noe det ble advart mot, men som tydeligvis ikke betraktes som viktig av dem som vedtar regelverket. Det er fremdeles uforståelig for undertegnede hvorfor prosentvis vurdering og deretter en vektet sammenslåing av resultater fra lab og skriftlig eksamen ikke skal være tillatt. Det ble arrangert skriftlig skoleeksamen i Inspera med oppmøte på 129 kandidater den 7. desember (12 av kandidatene hadde godkjent labeksamen fra tidligere år). Ettersom NTNU tilsynelatende satser på Inspera som eksamens- og vurderingsplattform, har undertegnede forstått det slik at det er ønskelig at man tar i bruk "spørsmålstypene" dette systemet tilbyr, dvs. "multiple choice", "koble riktig figur", "finne riktig mønster/tall" osv. Det ble dermed lagt ned et stort arbeid i å utvikle spørsmålsstillinger av denne typen og eksamen besto tilslutt av 70% Inspera-type spørsmål (med prefabrikert fasit og automatisk poengsetting) og 30% skriving av C-kode i Inspera programkodeboks (manuell gjennomgang og vurdering). Som en kompensasjon for at studentene ikke lengre får med seg poeng fra labprosjektet i sluttkarakteren, hvor studentene tidligere har lagt ned et stort arbeid med betydelig læringsutbytte, ble eksamen med hensikt lagt noe nærmere opp til labprosjektet, noe som også ble tydelig kommunisert til studentene for å stimulere til iherdig og jevn innsats med labprosjektet gjennom semesteret. Resultatet på skriftlig eksamen var noe bedre i år i forhold til 2022, med ca. halvparten av kandidatene på C eller bedre og 13% stryk (mot hele 17% stryk i 2022). Dette kan indikere et noe bedre læringsutbytte, men det er egentlig vanskelig å konkludere siden endringene i vurderingsordningen er såpass omfattende. Det ble gjennomført en standardisert nettbasert spørreundersøkelse blant studentene mot slutten av semesteret. Undersøkelsen ga scoren 4.6 og 4.4 (av 5) hhv. på spørsmålene "Emnet føles viktig og relevant for utdanningen min." og "Alt i alt er jeg fornøyd med dette emnet.". Målsetting med emnet virker derfor å være oppfylt, selv om deltagelsesprosenten helst skulle vært høyere for å kunne konkludere sikkert. Spørreundersøkelsen er vedlagt.

Det var overraskende liten interesse blant studentene å stille i referansegruppe i år, på tross av gjentatte oppfordringer i forelesningene om å stille samt direkte personlige forespørsler. Det lykkes å etablere en gruppe på to studenter et stykke ut i semesteret (begge utvekslingsstudenter) som vi av ulike grunner ikke fikk møtt annet enn digitalt. Det ble imidlertid skrevet en referansegrupperapport med en del relevante forslag som vil bli vurdert implementert til neste gjennomkjøring av emnet (vedlagt). Søkning på studentassistentstillingene i emnet var ikke overveldende til dette semesteret heller, men det ordnet seg som følge av at noen av studassene var villig til å ta en noe større timetall og "ekstravakter". Studassene fikk svært god tilbakemelding på spørreundersøkelsen og er helt opplagt en nødvendig ressurs for at laboratoriedelen av dette emnet skal fungere tilfredsstillende. Søkning på studass-stillinger er prisgitt studentenes egne interesser og prioriteringer og det er ikke godt å si hva som skal til for å bedre søkningen utover det vi allerede gjør med å gi ekstra timer/betaling og oppfordre dyktige studenter til å søke.

Kunnskap: - Forstå konsekvensene av krav som stilles til datamaskiner og datateknisk utstyr som er tiltenkt dedikerte anvendelser, og spesielt for datamaskiner som opererer i industrielle omgivelser (heretter brukes samlebenevnelsen embedded systems  ES). - Forstå formålet med tilpassing/skreddersøm av datamaskiner i forhold til applikasjonens skala og kompleksitet. - Detaljert kunnskap om de viktigste delene som inngår i typiske ES: - mikrokontrollere med typiske periferienheter - lagertyper og -arkitekturer - spesialiserte I/O-systemer - sammenkoblingsmetoder for maskinvarekomponenter på forskjellige nivåer, inkludert robuste løsninger for datakommunikasjon i industrielle omgivelser - kraftforsyning, øvrige støttesystemer og innpakning - Oversikt i forhold til prinsipper for utvikling av maskinnær programvare, lagdeling og drivere. - Inngående kunnskap om de forskjellige fasene og verktøyene som inngår i realisering av ES. Ferdighet: - Selvstendig kunne vurdere aktuelle bruksområder for ES og bidra til uvikling av konsise kravspesifikasjoner i interaksjon med problemeier. - Kunne bidra til fornuftige designvalg og komponentspesifikasjoner med hensyn til tilpassing av maskinvaren til applikasjonens virkemåte, skala og kompleksitet. - Selvstendig kunne realisere, feilsøke og dokumentere enkle ES i forbindelse med mindre utviklingsprosjekter og bidra aktivt til realisering av større prosjekter. - Selvstendig kunne spesifisere, utvikle og dokumentere maskinnær programvare og drivere i C for ES. - Kunne mestre viktige utviklingsverktøy for ES-utvikling, som f.eks. multimeter, oscilloscop, logikk og kodeprogrammerere, integrerte utviklingsmiljøer, krysskompilator, linker, emulator og debuggingsverktøy. Generell kompetanse: - Forstå rollen ES spiller i det moderne samfunn. - Kunne forklare forskjellen på tradisjonelle datamaskiner og datamaskiner som er beregnet på industrielle og dedikerte anvendelser. - Kunne gjøre rede for ESs prinsipielle oppbygging og virkemåte på forskjellig nivå for både ikke-teknisk og teknisk kvalifisert personell - Kommunisere om faglige problemstillinger både med spesialister og allmennheten.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(21474)/FieldValuesAsText

Det ble ikke spesifisert noen konkret "utviklingsplan" i 2020 for emnet, i KASPER-betydningen av ordet, som var et unntaksår som følge av korona. Årets utgave er den 17. iterasjonen over det eksisterende fagopplegget, og forelesningene og laboratoriet har funnet en relativt stabil form når det gjelder struktur og innhold. Det jobbes imidlertid kontinuerlig med forbedring og oppdatering av både laboratoriet, laboratorieprosjektet og pensum i emnet. Her kan det nevnes at det i løpet av høstsemesteret 2021 ble gjennomført en stor investering i nye og moderne MSO-oscilloskop og digitale strømforsyninger som vil komme i bruk høstsemesteret 2022. Disse vil gi studentene mulighet til hw-debugging på et helt nytt nivå, bl.a. signalanalysator for CAN, SPI, UART og I2C. Det ligger en stor akkumulert verdi i det eksisterende og velgjennomprøvde opplegget som må prøves å bevares, tross stadige påfunn og endringer i rammene for gjennomføring av emnet, som f.eks. endringer i eksamensordningen.

Emnet ble gjennomført stort sett som normalt (pre-korona), dvs. ingen restriksjoner på oppmøte og arbeid i laboratoriet, arrangement av regulære fysiske auditorieforelesninger, og normal lab- og skoleeksamen. Avviket fra normalen bestod i oppmøterestriksjoner på auditorieforelesninger de første fire ukene av semesteret (begrensning på antall tilstedeværende tom. uke 38) og at labforelesninger kun ble gitt som videoforelesninger. Alle forelesninger ble derfor streamet i sanntid (Panopto) og videoopptak ble lagt ut i arkiv på BB etterpå. I tillegg ble alt videomateriale utviklet under koronahøsten 2020 gjort tilgjengelig på BB. Av ukjent grunn var det dårlig søkning på studentassistentstillingene i emnet dette semesteret og det var også litt forfall grunnet sykdom. Assistentressursene var derfor noe redusert i forhold til normalt og det ble av og til litt kødannelse i laben, men ikke kritisk. Søkning på studass-stillinger er prisgitt studentenes egne interesser og det er ikke godt å si hva som skal til for å bedre søkningen utover det vi allerede gjør med å gi ekstra timer/betaling og oppfordre dyktige studenter til å søke. Det var generelt svært dårlig oppmøte til fysiske forelesninger i forhold til tidligere år, enkelte ganger ned i bare 10% av studentene som var oppmeldt til emnet. Begrensning på antall som kunne møte i auditoriet de første fire ukene (84) hadde dermed ingen reell betydning. Oppmøte til det obligatoriske labprosjektet med ukentlige godkjenninger, var som normalt. Gjennomsnittlig score på labeksamen viste en moderat nedgang på 5 poeng på en skala til 100 (ingen endring på prosjektoppgave ift. 2020), mens resultatet på skoleeksamen var betydelig dårligere enn tidligere år, med hele 36% stryk ved første evaluering. Dette ble siden redusert til 17% stryk gjennom justering av evalueringskriterier, men er fortsatt betydelig dårligere enn normalt. Det ble nevnt av referansegruppen at studentene ble nektet å kontakte faglærer av eksamensvaktene under den skriftlige eksamenen. Dette er svært uheldig, men kan ikke ha hatt stor betydning for resultatet ettersom det ikke ble funnet noe feil/uklarheter med eksamen. Det dårlige resultatet indikerer at oppnåelsen av læringsutbyttet har vært lavere enn normalt dette semesteret. Dette til tross for at undervisningsaktivitetene stort sett har gått som normalt, dvs. likt opplegget som har vært gitt over 16 år frem til 2019, pluss økt fleksibilitet og tilgjengeliggjøring av læremateriell gjennom streaming og videoopptak. Dette gir grunn til å tro at det er eksterne faktorer som har påvirket læringsmiljøet og -utbyttet, uten at det skal spekuleres noe videre i dette her.

En omfattende oppgraderingen av laboratorieprosjektet ble gjennomført og implementert i 2020 semesteret, dvs. innføring av ny mikrokontrollerarkitektur (ARM Cortex M). Oppgraderingen omfattet inkludering av ny maskinvare i prosjektet, både egenprodusert og ferdig innkjøpt, ny toolchain, ny supportkode og løsningsforslag, og ny oppgavetekst. Hensikten med oppgraderingen var å fornye prosjektet og gi studentene erfaring med utvikling av dypt innbygde datamaskiner basert på den mest relevante arkitekturen på området. Det har vært svært få problemer som følge av oppgraderingen og de fleste tekniske "barnesykdommene" med det nye labopplegget virker å være eliminerte. Det er søkt om og innvilget midler til en ytterligere oppgradering av laben i 2022, dvs. i form av en opprusting og kvalitetsforbedring av mekatronikk-delen av laboppstillingen. Det meldes om noe slitasje og feil på diverse utsatt utstyr i laben (ledninger, chip'er, kort). Det jobbes kontinuerlig med kvalitetssikring og å sørge for at alt utstyr er feilfritt ved laboppstart, men det er en praktisk umulig oppgave å finne alle feil og skader som blir påført utstyret av studentene gjennom semesteret. Det er et faktum at laben (med vilje) tvinger studentene til å finne ut av og gjøre de fleste elektriske koplinger selv, men dette medfører også mange feilkoplinger med påfølgende skade på utstyr som i noen tilfeller "arves" av neste årskull. Dette er vanskelig å gjøre noe med uten å ta bort muligheten til feilkopling ved å et gi ferdig oppsett (dvs. bare fokusere på programmering). En slik løsning vil fjerne et viktig læringselement i emnet, nemlig lesing av datablad, kretskopling og hw-feilsøking, og dermed gjøre emnet totalt sett mye dårligere.

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

Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 50% og arbeider (laboratorieprosjekt) 50%. Vurdering av laboratorieprosjektet foregår i siste undervisningsuke i form av av muntlig presentasjon og praktisk demonstrasjon av prosjektet. Resultatet for delene angis i %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. For at emnet skal være bestått, må alle eksamensdelene vurderes til å ha et nivå som ville ha tilsvart bestått karakter. Eksamen vil kun bli gitt på engelsk i dette emnet. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår.

Forelesninger og obligatorisk gruppebasert laboratorieprosjekt med bygging av et dedikert datasystem. 

Øvinger

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(15941)/FieldValuesAsText

Gjennomføringen av emnet dette semesteret ble preget av den usikre situasjonen rundt koronapandemien og ledelsens krav om å gjennomføre undervisningen på en smittevernsmessig forsvarlig måte. Ledelsen fant det nødvendig å endre rammene for gjennomføringen av emnet undervegs, bl.a. ved å omgjøre skoleeksamen til hjemmeeksamen uten tilsyn på relativt kort varsel. De forskjellige tiltakene som ble innført gjør derfor at gjennomføringen av årets versjon av emnet må betraktes som et særtilfelle. 108 studenter gjennomførte det obligatoriske laboratorieprosjektet dette semesteret, og 109 studenter leverte besvarelse på skriftlig eksamen, inkludert en kandidat med gyldig labresultat fra tidligere år. Dette representerer en liten nedgang i forhold til fjoråret, med hhv. 117 og 115 kandidater på de to delene. 100 av de 109 kandidatene som ble vurdert besto emnet . Prosjektet ble vurdert som normalt med personlig oppmøte og fysisk labeksamen, mens skriftlig eksamen ble gjennomført som hjemmeeksamen vha. Inspera. Det ble gitt bokstav karakterer (mappevurdering: labprosjekt 50%, eksamen 50% ), og på klassenivå var studentens prestasjoner og karakterfordeling både på labprosjektet og skriftlig eksamen særdeles lik foregående år (se karakterstatistikk publisert andre steder). Sett bort fra de ekstraordinære tiltakene som følge av koronasituasjonen, var det knyttet størst spenning til den omfattende oppgraderingen av laboratorieprosjektet som har blitt gjennomført siden forrige semester, dvs. innføring av ny mikrokontrollerarkitektur (ARM Cortex M). Oppgraderingen omfattet inkludering av ny maskinvare i prosjektet, både egenprodusert og ferdig innkjøpt, ny toolchain, ny supportkode og løsningsforslag, og ny prosjektoppgavetekst. Hensikten med oppgraderingen var å fornye prosjektet og gi studentene erfaring med utvikling av dypt innbygde datamaskiner basert på den mest relevante arkitekturen på området. Laboratorieprosjektet utgjør den viktigste læringskomponenten i dette emnet og kan på grunn av sin fysiske egenart og utstyrsbehov vanskelig gjennomføres virtuelt eller som en hjemmeoppgave uten betydelig tap av læringsutbytte. Dette, sammen med den gunstige smittesituasjonen i august, gjorde at vi besluttet å prøve og gjennomføre prosjektet så normalt som mulig, dog med smittebegrensende tiltak i laboratoriet som gruppekohorter, redusert antall og ekstra avstand mellom arbeidsplasser, desinfeksjon og munnbind. Et reservasjonssystem ble innført for å kontrollere tilgang til laboratoriet utenfor normaltid. Pga. situasjonen ble ikke emnet prioritert for auditorieforelesninger. Det ble valgt en løsning hvor forelesningene, både regulære og labforberedelser, ble erstattet med videoer som ble publisert på Blackboard/Pantopo. Gjesteforelesninger ble avlyst. For de regulære forelesningene var planen å ikke bare lage rene opptak av forelesninger, men ta det et steg lengre og lage en form for pedagogiske temavideoer. Med lite erfaring med verktøyene dette innbefattet og arbeidsmengden som kreves for å oppnå et bra resultat, ble det dessverre ikke tid til videoer for alle tema som pensum omfattet. For å kompensere for dette, og for å støtte eksamenslesingen, ble det utarbeidet og publisert en detaljert leseguide til pensumlitteraturen. Det ble etablert referansegruppe tidlig i semesteret og arrangert tre fysiske møter. Referansegruppen arrangerte spørreundersøkelser om aktuelle behov og problemstillinger foran møtene for å få en bredest mulig representasjon hos studentene. Referansegruppen utarbeidet til slutt en rapport som er vedlagt her. Spørreundersøkelsen med instituttets spørreskjema, som vanligvis blir arrangert i en forelesning i slutten av semesteret, ble ikke gjennomført i år. Tatt den unormale og lite ideelle situasjonen i betraktning, er emneansvarligs generelle oppfatning at emnet har gitt studentene et akseptabelt læringsutbytte. Eksamensresultatet, som viste ingen avvik i forhold til tidligere år, er kanskje den mest sannferdige indikasjonen på at læringsutbyttet i emnet har vært normalt på tross av en unormal situasjon. Gjennomføringen kunne imidlertid vært bedre på flere punkter, spesielt på den løpende kommunikasjonen med studentene og presisjonen på denne gjennom semesteret. Dette er i stor grad et resultat av tap av den normale kontakten med studentene gjennom forelesningene og andre kontaktpunkt, og faglærers mangel på rutine og motivasjon til å bruke andre kanaler. Det var dessuten uheldig at det ikke lot seg gjøre å utvikle temavideoer til hele pensum og at leseguiden kom sent i semesteret. En student leverte en formell klage til instituttet vedrørende denne mangelen, noe som bare kan beklages fra faglærers side. Det har aldri blitt brukt mer tid og ressurser på planlegging og gjennomføring av dette emnet i de årene faglærer har hatt ansvaret for det (16 år). Dersom emnet må kjøres på lignende måte også neste semester, vil mye materiell allerede eksistere og erfaringene fra den første "digitale" gjennomkjøringen av emnet vil kunne brukes til å forbedre og komplettere opplegget. Samtidig må det påpekes at de timene med temavideoer som faktisk ble laget fikk gode tilbakemeldinger fra referansegruppen og ble fremholdt av studentrepresentant/tillitsvalgt som et eksempel til etterfølgelse i forbindelse med instituttets lærermøte. Det er imidlertid alltid rom for forbedringer.

En omfattende oppgraderingen av laboratorieprosjektet har blitt gjennomført siden forrige semester, dvs. innføring av ny mikrokontrollerarkitektur (ARM Cortex M). Oppgraderingen omfattet inkludering av ny maskinvare i prosjektet, både egenprodusert og ferdig innkjøpt, ny toolchain, ny supportkode og løsningsforslag, og ny prosjektoppgavetekst. Hensikten med oppgraderingen var å fornye prosjektet og gi studentene erfaring med utvikling av dypt innbygde datamaskiner basert på den mest relevante arkitekturen på området.

Laboratorieprosjektet utgjør den viktigste læringskomponenten i dette emnet. Studentene legger uten tvil ned et betydelig antall timer på laboratoriet i dette emnet, noe som også er hensikten ettersom emnet bare kan læres gjennom direkte eksponering mot problemstillinger som møtes ved design og konstruksjon av dypt innbygde datamaskiner. Tidsbruken medfører noe frustrasjon, men tilbakemeldingene ved semesterslutt er nesten entydige på at det er verdt innsatsen og at viktige ingeniørmessige ferdigheter er ervervet. Emnet oppfattes som "matnyttig".

Vurderingen i emnet innholder to prøver:<ul><li>Laboratorieeksamen, som innebærer en fysisk presentasjon og demonstrasjon av prosjektarbeidet i siste uke av semesteret. </li><li>Skriftlig eksamen.</li></ul>Hver av prøvene blir vurdert på en skala 0-100 poeng, og teller 50% hver. Begge prøvene må være bestått for å bestå emnet som helhet. Det blir gitt bokstavkarakter i emnet, også i dette semesteret til tross for at skriftlig eksamen ble endret til hjemmeeksamen uten tilsyn. Prøvene betraktes å ha stor relevans i forhold til å måle studentenes læringsutbytte i emnet. Laboratoriearbeidet utføres som gruppearbeid, noe som har flere læringsmessige og praktiske fordeler, men kan kamuflere individuelle kunnskapsnivå. Dette kompenseres av individuell skriftlig eksamen. Individuell skriftlig eksamen er derfor nødvendig for å få en pålitelig vurdering av den enkelte students kunnskapsnivå i emnet. Prestasjonene på eksamene dette semesteret var normale og karakterene hadde stort sett samme fordeling som foregående år. På bakgrunn av dette er det lite trolig at det har foregått uregelmessigheter av noe omfang i forbindelse med hjemmeeksamen uten tilsyn. Det ble avdekket noen tilfeller av bruk av kode-repos i laboratorieprosjektet gjennom plagiatkontroll, uten at dette var tilstrekkelig referert og opplyst om fra de gruppene det gjaldt. Regler for bruk av andres kode, plagiering og konsekvenser av dette, må opplyses om på en klarere måte selv om dette er eksplisitt nevnt i prosjektoppgaveteksten.

Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 50% og arbeider (laboratorieprosjekt) 50%. Vurdering av laboratorieprosjektet foregår i siste undervisningsuke i form av av muntlig presentasjon og praktisk demonstrasjon av prosjektet. Resultatet for delene angis i %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. For at emnet skal være bestått, må alle eksamensdelene vurderes til å ha et nivå som ville ha tilsvart bestått karakter.
Eksamen vil kun bli gitt på engelsk i dette emnet. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår. 

Kunnskap:
- Forstå konsekvensene av krav som stilles til datamaskiner og datateknisk utstyr som er tiltenkt dedikerte anvendelser, og spesielt for datamaskiner som opererer i industrielle omgivelser (heretter brukes samlebenevnelsen embedded systems  ES).
- Forstå formålet med tilpassing/skreddersøm av datamaskiner i forhold til applikasjonens skala og kompleksitet.
- Detaljert kunnskap om de viktigste delene som inngår i typiske ES:
  - mikrokontrollere med typiske periferienheter
  - lagertyper og -arkitekturer
  - spesialiserte I/O-systemer
  - sammenkoblingsmetoder for maskinvarekomponenter på forskjellige nivåer, inkludert robuste løsninger for datakommunikasjon i industrielle omgivelser
  - kraftforsyning, øvrige støttesystemer og innpakning
- Oversikt i forhold til prinsipper for utvikling av maskinnær programvare, lagdeling og drivere.
- Inngående kunnskap om de forskjellige fasene og verktøyene som inngår i realisering av ES.

Ferdighet:
- Selvstendig kunne vurdere aktuelle bruksområder for ES og bidra til uvikling av konsise kravspesifikasjoner i interaksjon med problemeier.
- Kunne bidra til fornuftige designvalg og komponentspesifikasjoner med hensyn til tilpassing av maskinvaren til applikasjonens virkemåte, skala og kompleksitet.
- Selvstendig kunne realisere, feilsøke og dokumentere enkle ES i forbindelse med mindre utviklingsprosjekter og bidra aktivt til realisering av større prosjekter.
- Selvstendig kunne spesifisere, utvikle og dokumentere maskinnær programvare og drivere i C for ES.
- Kunne mestre viktige utviklingsverktøy for ES-utvikling, som f.eks. multimeter, oscilloscop, logikk og kodeprogrammerere, integrerte utviklingsmiljøer, krysskompilator, linker, emulator og debuggingsverktøy.

Generell kompetanse:
- Forstå rollen ES spiller i det moderne samfunn.
- Kunne forklare forskjellen på tradisjonelle datamaskiner og datamaskiner som er beregnet på industrielle og dedikerte anvendelser.
- Kunne gjøre rede for ESs prinsipielle oppbygging og virkemåte på forskjellig nivå for både ikke-teknisk og teknisk kvalifisert personell
- Kommunisere om faglige problemstillinger både med spesialister og allmennheten.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(10341)/FieldValuesAsText

Industrielle og innbygde datasystemers konstruksjon - TTK4155