Van groepswerk tot individuele proef op MTM P&O Materiaalkunde in de Bachelor Ingenieurswetenschappen

Transcriptie

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 1

2 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

3 Hoe het was: MTM projectonderwijs 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, )

4 bv. productie van een composietmateriaal volgens een bepaald procédé 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. evalueer of een gegeven materiaal geschikt is om er een koetswerkonderdeel uit te vervaardigen

5 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) (1 zitting = 2.5 uren) 300 u Derde specialisatiejaar Eindwerk: 450 u (15 stp) Hele opleiding materiaalkunde 750 u (25 stp) P&O

6 Nu: P&O Materiaalkunde P&O Materiaalkunde bachelor Reverse engineering opdracht inclusief inleidende zitting chemische gedrag (3 stp of 90u, 60 cu maximum) Bachelorproef (6 stp of 180u) 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 6

7 Nu: P&O Materiaalkunde en 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) Met oefeningen erbij: 1245 u (41,5 stp)!!!! 7

8 P&O Materiaalkunde in de bachelor 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

9 P&O Materiaalkunde in de bachelor 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. 9

10 P&O Materiaalkunde in de bachelor 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. 10

11 P&O Materiaalkunde in de bachelor 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. 11

12 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

13 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.

14 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.

15 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.

16 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.

17 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!!!

18 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

19 Bachelorproef 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. 19

20 Bachelorproef 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. 20

21 Bachelorproef 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. 21

22 Bachelorproef 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? 22

23 Bachelorproef 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 23

24 Reverse engineering & Bachelorproef 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 24

25 Reverse engineering & Bachelorproef 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, 25

26 Bachelorproef 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 26

27 Hoe ervaart de student dit opzet? Reverse engineering 06-07: 7/ : 3/ : 1/8 27

28 Hoe ervaart de student dit opzet? Bachelorproef 08-09: 6/ : 3/8 28

29 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!!!

30 MEER DAN STUDEREN ALLEEN MEER DAN ALLÉÉN STUDEREN 30