Projektkurs i teknisk fysik, CDIO, 12 hp

Huvudområde

Utbildningsnivå

Fördjupningsnivå

Kursen ges för

• Masterprogram i Materials Science and Nanotechnology
• Civilingenjör i medicinsk teknik
• Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
• Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik

Särskild information

Entreprenörskapsdelen överlappar med andra CDIO-kurser och poäng kan ej räknas flera gånger i examen.

Kursen ges sista gången HT2020. 

Kursen ersätts av TFYA99 fr.o.m. 2021. 

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Fysikkunskaper motsvarande de obligatoriska kurserna på Y-, MED- eller MSN-programmet. Ytterligare förkunskaper kan krävas beroende på vilket projekt som väljs. För projektet "Design, tillverkning och test av ett sensorsystem" rekommenderas Halvledarteknik, Halvledarfysik, Ytfysik, Materiefysik, Sensorteknik, Kemiska sensorsystem. För projektet "Beräkningsfysik" rekommenderas en kurs i beräkningsfysik (eller motsvarande) samt solida programmeringskunskaper.

Lärandemål

Målet för kursen är att på ett tvärvetenskapligt och integrerat sätt ge studenterna en inblick i den verkliga ingenjörsvärlden genom ett projekt inom teknisk fysik, som kan gälla utveckling av en praktisk produkt eller en simuleringsprogramvara. Efter kursen ska studenten ha utökat sitt ingenjörskunnande och sina färdigheter som relaterar till det aktuella projektet, samt fått förståelse för arbetets teknologiska och strategiska värde. Efter kursen ska studenterna också ha kunskaper i projektledning (kopplat till användningen av LIPS), så att studenterna ska kunna arbeta tillsammans i projekt i en miljö lik den i industrin.

Projektarbetet ska genomföras på ett professionellt sätt vilket ska utveckla och befästa deltagarnas kompetenser, kunskap och färdigheter så att studenterna efter slutförd kurs ska kunna:

• analysera och strukturera problem
• genomföra relevant litteratursökning
• skriva och följa upp teknisk dokumentation
• medverka aktivt till en väl fungerande projektgrupp
• tillämpa kunskaper och metoder från tidigare kurser
• självständigt förvärva ny kunskap och bekanta sig med nya metoder
• ta initiativ och finna kreativa lösningar, samt värdera övervaka genomförbarheten av sina val
• redovisa resultat muntligt och skriftligt.

Resultaten av projektarbetet ska:

• hålla hög teknisk kvalité och baseras på moderna kunskaper och metoder inom teknisk fysik
• dokumenteras i form av en kravspecifikation, projekt- och tidplan, designspecifikation, testplan, samt i form av en teknisk rapport
• presenteras muntligt
• följas upp i en efterstudie.

Kursens syfte är också att studenterna ska tillgodogöra sig kunskaper och förmågor inom entreprenörskapsområdet med tyngdpunkt på affärsplanering för nya verksamheter.

Efter kursen ska studenterna: 

• kunna redogöra för modeller som beskriver vad som krävs för att en ny verksamhet ska ha en stabil grund för sin vidare utveckling samt ha förmåga att bedöma verksamheters utvecklingsnivå med utgångspunkt i sådana modeller
• kunna redogöra för vilken information och vilka analyser som krävs för att värdera ett utvecklingsprojekt ur ett affärsmässigt perspektiv samt ha förmåga att samla in och analysera relevant information i detta syfte.  

Kursinnehåll

Projektkursen fungerar som ett paraply för olika projekt, som ger studenterna möjlighet att få och applicera kunskaper inom teknisk fysik på avancerade tillämpningar av vetenskaplig och industriell relevans. Båda projekten omfattar en gemensam del av föreläsningar om CDIO-initiativet, LIPS-modellen, samt en entreprenörskapsdel. I dessa klargörs förväntningar och avsedda lärandemål i kursen.

För närvarande erbjuds följande två projekt i kursen:

(i) Design, tillverkning och test av ett sensorsystem. Kemiska sensorer med vissa krav och med högt teknologiskt och kommersiellt värde kommer att tillhandahållas eller delvis tillverkas och fullt ut karakteriseras av studenterna. Det slutliga målet med projektet är att integrera sådana sensorer i en bärbar sensorsystemplattform för fälttestmätningar.

Under ca 25 föreläsningar lär sig studenterna arbetets bakgrund, arbetsmetoder, marknadens behov och krav, och får grundläggande kunskaper nödvändiga för projektarbetet, inklusive sensor-teori, detektionsmekanismer, sensorsystemkrav, material- och komponent-karaktärisering, datainsamling, analys och utvärdering. 

Studenterna ska:

1. Planera och genomföra sina egna experiment, med hjälp av en handledare när det behövs
2. Designa en prototyp samt processflödet, identifiera, utvärdera, välja och motivera sina val
3. Implementera sensorsystemet och ta initiativ till experimentella aktiviteter
4. Planera och utföra sensor-mätningar, samordna laboratorieaktiviteter och hantera behovet av att boka och dela utrustning och handledningstid
5. Jämföra resultaten med den senaste vetenskapliga litteraturen och andra sensorer som är kommersiellt tillgängliga
6. Bidra med en allmän diskussion om sensorernas användbarhet i en verklig tillämpning relaterat till miljö och hälsa, såsom kvalitetskontroll av luft och sensorteknik för hållbar utveckling.

(ii) Beräkningsfysik: teori, implementation och utförande av datorsimuleringar inom ett aktuellt område inom beräkningsfysik. Målet med arbetet är att ge erfarenhet av mjukvaruutveckling och användande av beräkningsfysik som ett verktyg i tillämpningar inom industri och vetenskap. I de inledande föreläsningarna presenteras arbetets bakgrund, metoder, marknadens behov och krav, och kunskaper nödvändiga för projektarbetet, inklusive en fördjupning i programmeringskunskaper för gemensam utveckling av mjukvara i större projekt, teoretiska modeller och simuleringstekniker, tekniker för datainsamling, analys, utvärdering och visualisering av resultat. Föreläsningarna kompletteras med praktiska övningar.

Huvuddelen av projektet består i arbete med en mjukvara som använder en aktuell simuleringsteknik inom beräkningsfysik. Studenterna ska:

1. I förhand planera sitt arbete med en relevant projektmodell
2. Utveckla och testa en implementation av ny funktionalitet, eller avsevärt ökad omfattning av en existerande funktion i simuleringstekniken som används
3. Använda mjukvaran som utvecklats för att med beräkningsfysik lösa en projektuppgift
4. Göra en analys baserad på vetenskaplig grund med relevanta visualiseringar och tolkningar av resultaten i sammanhanget av aktuell tillämpning
5. Presentera den utvecklade programvaran, beräkningarna, och analysen i skriftlig och muntlig form.

Undervisnings- och arbetsformer

Före kursstart väljer studenterna ett av de erbjudna projekten. Varje projekt har en separat examinator. Ett antal projektspecifika föreläsningar och/eller laborationer i början av kursen ger studenterna grunden för respektive projektarbete. Antalet studenter i projektgrupperna kommer att vara minst fyra. Varje projektgrupp tilldelas en handledare som stödjer gruppen i projektarbetet. Projektets inriktning diskuteras fram och en kravspecifikation förhandlas fram med beställaren. Innan projektarbetet påbörjas ska projektgruppen också ta fram en projekt- och tidplan för sitt projekt. Kursen pågår hela höstterminen.

Examination

Betygsskala

Övrig information

Om undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

• Om undervisningsspråk är Svenska ges kursen i sin helhet eller till stora delar på svenska. Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska. Examinationsspråk är svenska. 
• Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov. Examinationsspråk är svenska eller engelska. 
• Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Studierektor eller motsvarande

Examinator

Kurshemsida och andra länkar

Undervisningstid

Kurslitteratur

Böcker

• Allen, M. P., Tildesley, D. J., (1989) Computer simulation of liquids Oxford : Clarendon, 1989.
  ISBN: 0198556454
  För projektet Beräkningsfysik.  
• Svensson, T., Krysander, C., (2011) Projektmodellen LIPS Lund : Studentlitteratur, 2011.
  ISBN: 9789144075259
  För båda projekten.

Artiklar

• D’Amico A., Di Natale C., Sarro P. M., Ingredients for sensors science Sensors and Actuators B 207 (2015) s.1060-1068.
  För projektet Design, tillverkning och test av ett sensorsystem.

Webbsidor

• The CDIO Initiative http://www.cdio.org

Övrigt

• Övrig rekommenderad läsning för projektet Design, tillverkning och test av ett sensorsystem:

  Bokkapitel, artiklar och annat läsmaterial som kommer att föreslås under hela projektkursen, samt läsning om konstruktiv feedback.