DAPE2101 Fysikk og kjemi Emneplan

Emnet består av to deler. Begge delene skal gi studentene grunnleggende realfaglige kunnskaper og ferdigheter som er med på å legge et naturvitenskapelig fundament for arbeid med de teknologiske emnene. Temaene er viktige for at dataingeniører skal kunne delta i faglige diskusjoner om teknologi og naturvitenskap. Videre vil arbeidet med emnet gi øvelse i å bruke matematisk programvare og gjøre studentene i stand til å utføre beregninger.

Ingen forkunnskapskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskaper:

Studenten kan:

• gjøre rede for Newtons 3 lover i mekanikk og forklare hvordan disse bestemmer legemers bevegelse
• gjøre rede for begrepet arbeid som kurveintegral av kraften og energibevaring
• forklare begrepene konservative og ikke-konservative krefter og sette disse i sammenheng med termodynamikkens første lov
• gjøre rede for svingeligningen og dens løsninger for enkle tilfeller og beskrive svingninger
• gjengi bølgeligningen og dens analytiske løsninger for enkle tilfeller og beskrive bølgebevegelse
• gjøre rede for Fouriers lov for varmestrøm og dens sammenheng med varmeledningsligningen og termodynamikkens andre lov
• gjøre rede for grunnleggende elektromagnetiske størrelser, begreper og fenomener
• løse de vanligste ordinære og partielle differensialligningene som opptrer i fysikk analytisk og/eller numerisk ved hjelp av velkjente algoritmer      
• forklare og løse viktige kjemiske likninger innen støkiometri
• forklare grunnleggende prinsipper og begreper innen kjemisk kinetikk og kjemisk likevekt
• forklare grunnleggende prinsipper og begreper innen elektrokjemi

Ferdigheter

Studenten kan:

• beregne partikkelbaner i fysikk både analytisk og numerisk
• løse svingeligningen for enkle tilfeller analytisk og numerisk og visualisere løsningene
• løse den endimensjonale bølgeligningen numerisk og visualisere løsningene
• løse den endimensjonale temperaturligningen numerisk og visualisere løsningene
• anvende de matematiske og numeriske metodene for å beskrive og analysere fysiske fenomener, herunder presentere kvantitative løsninger på problemer innenfor temaene mekanikk, elektromagnetisme, termofysikk, faste stoffers fysikk og fluiddynamikk
• forklare gjeldende begrensinger ved beregningene nevnt ovenfor
• utføre enkle kjemiske beregninger innen støkiometri
• utføre enkle kjemiske beregninger innen elektrokjemi som beregninger av cellepotensial, strømmengde, forbruk og produksjon av kjemikalier ved elektrolyse
• utføre enkle beregninger av reaktanter og produkter tilstede i gasslikevekter, fellingsreaksjoner og syre-base likevekter

Generell kompetanse

Studenten kan:

• forstå og formidle fysiske og kjemiske prinsipper og metoder, problemstillinger og løsninger både skriftlig og muntlig
• kommunisere med andre fagpersoner med naturvitenskapelig bakgrunn om fysiske og kjemiske problemstillinger
• har innsikt i realfagenes betydning for ingeniørfaglig utvikling

Forelesninger og øvinger. Øvingene er basert på eget arbeid med veiledning fra lærer.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 1 individuell innlevering i fysikkdelen basert på bruk av programvare.

Interaksjonsdesign er en tverrfaglig disiplin der eksperter fra flere fagfelt er involvert i utviklingsprosessen fra idé til sluttprodukt. Produktdesign, grafisk design, antropologi, kommunikasjon og kognitiv psykologi inngår som fagdisipliner i tillegg til informasjonsteknologi.

I emnet skal studentene få kjennskap til disse fagområdene, men det praktiske arbeidet vil være begrense til utvikling av prototyper, brukertesting, evaluering og noe grafisk design.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten skal kjenne til

• ulike prototypingsteknikker
• brukersentrert design
• utforsking gjennom design (Research through Design)
• skisse/tegneteknikker, enkel grafisk design, form og fargebruk
• generelle designprinsipper for gode brukeropplevelser. Emosjonelt design
• teorier om kommunikasjon, grunnleggende psykologi, observasjon
• verktøy for framstilling av interaktive prototyper (digtiale verktøy, Arduino, sensorteknologi)

Ferdigheter

Studentene skal

• kunne utarbeide ideer i team og ta beslutninger
• kunne framstille interaktive prototyper ved hjelp av enkle midler (papir) og meer avansert digitalt verktøy
• kunne bruke kunnskap om form, farge og grafisk design i utforming av produkter
• kunne beskrive mål for brukbarhet (usability) og brukeropplevelse (user experience)
• kunne utføre brukertester og bruke resultatene i videreutvikling av et produkt
• kunne bruke kjente evalueringsmetoder (heuristisk evaluering, kognitiv gjennomgang)

Generell kompetanse:

Studenten kan:

• utvikle konsepter og foreslå løsninger på gitte problemer
• teste ideer og produkter med reelle brukere ved hjelp av prototyping
• kommunisere ideer og mulige løsninger til designere, utviklere og kunder

Forelesninger og praktiske oppgaver under veiledning, både forelesninger og øvinger fordrer oppmøte på campus. Case studier kan inngå som en del av undervisningen. Studentene arbeider i grupper. Gruppestørrelse er normalt 3 til 5 studenter (Bestemmes av emneansvarlig).

I tillegg til undervisning og pensum forventes studentene å lære seg nødvendige teknikker gjennom mindre nettkurs eller kurs tilbudt hos Makerspace. Dette kan være nødvendig for å bygge den endelige prototypen.