Holdet 2024 TK UP MASK - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution HTX Roskilde
Fag og niveau Teknikfag A
Lærer(e) Bjørn René Hansen, Peter Precht Pedersen
Hold 2024 TK UP MASK (TK UP MASK-A)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 P1: Dåsepresse
Titel 2 P2: Motoriseret køretøj, 3-akset maskine
Titel 3 P3: Optimeringsprojekt
Titel 4 P4: Eksamensprojekt

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 P1: Dåsepresse

I dette projektforløb skal eleverne udvikle en dåsepresse.

Kernestoffet er følgende:

Nøgletemaer:
1) Projektstyring:
– projektstyringsværktøjer
– samarbejdsformer, rollefordeling og ansvarsområder i projektarbejdet
– mødeafvikling, herunder virtuelle møder
2) Produktudvikling:
– et produkts udvikling fra idé til produktion, CAD, kvalitetsstyring og orientering om omkostninger ved indkøb og produktion
3) Produktions- og procesovervågning:
– måling og indsigt i måleinstrumenter
4) Materialeteknologi:
– materialers egenskaber, fremstilling, anvendelse, afprøvning og bearbejdning.

Der er udvalgt følgende to valgtemaer:
5) Processer, maskin:
– maskinindustrielle arbejdsoperationer, herunder udarbejde begrundelse og grundlag herfor
6) Konstruktion, maskin:
– konstruktionselementer og faserne i et konstruktionsforløb, herunder konstruktionskvalitet.

Fordybelsesområdet er valgtema 6: Konstruktion

Fagligt indhold:

STATIK
– Statik 1: Kraft og kraftmoment
– Statik 2: Kraft- og momentligevægt, herunder understøtningstyper og frit-legeme-diagram (FLD)
– Statik 3: Forskydnings- og momentkurver
– Statik 4: Plane gitterkonstruktioner
– Statik 5: Rammer og maskiner.

MATERIALELÆRE
– Jern-kulstof-diagrammet
– Trækprøvediagrammet for hhv. stål og aluminium
– Ståltyper og karakteristiske mekaniske egenskaber.

STYRKELÆRE
– Styrkelære 1: Styrkeberegning, herunder begrebet arealinertimoment (grundlæggende spændingsberegninger)
– Styrkelære 2: Spændinger i samlinger.

KVALITETSSTYRING
– Tolerancer og pasninger, herunder måleteknik

MATERIALER
Madsen, Preben (2016): Statik og styrkelære. 3. udgave. Odense: PRAXIS - Nyt Teknisk Forlag
Kap. 1: Kræfter og momenter
Kap. 2: Konstruktioner påvirket til bøjning (med fokus på V- og M-kurver for bjælker)
Kap. 4: Styrkelærens grundprincipper
Kap. 7: Maskinelementer (med fokus på forenklet dimensionering).

UNDERVISNINGSTID OG FORDYBELSESTID
75 timer (50 moduler) og 15 timer.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
P1: Projektbeskrivelse 25-08-2024
P1: Sikkerhedsvideo 08-09-2024
P1: Toleranceopgave 15-09-2024
P1: Statikopgaver 22-09-2024
P1: Styrkelæreopgaver 29-09-2024
P1: Projektrapport 13-10-2024
Omfang Estimeret: 50,00 moduler
Dækker over: 43 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Projektarbejde
Titel 2 P2: Motoriseret køretøj, 3-akset maskine

Eleverne skal i dette projekt arbejde med udviklingen af et motoriseret køretøj eller en 3-akset maskine. Elevernes kompetencer videreudvikles, og der introduceres nyt kernestof.

MÅL
Faglige:
Udvikle på kompetencerne fra 1. projekt.
Produktudvikling ud fra en given teknisk problemstilling:
– gøre rede for kvalitetsaktiviteter i en virksomhed

Materialeteknologi:
– foreslå egnede materialer/komponenter til en given anvendelse, herunder tage miljømæssige hensyn.

Konstruktion:
– planlægge og udføre dimensionering
– planlægge og udføre elementsammenbygning
– planlægge og udføre produktionsforberedelse
SO (Refleksioner over arbejdet).

Læringsmetoder:
– Hvilken metode er mest hensigtsmæssigt til hvad og hvorfor?
Præsentationsformer:
– Hvilke elementer skal der være særlig fokus på ved gruppefremlæggelse?
– Hvordan kan jeg/vi forbedre vores præsentation?

Baggrund/elevforudsætninger
Projekt 1: Dåsepresse gennemført.

DET PRAKTISKE PRODUKT
Der skal udarbejdes en funktionsdygtig prototype. Med prototype menes ikke en funktionsmodel, men en løsning som ligger så tæt på et færdigt produkt som muligt, selvfølgelig med hensyntagen til værkstedets muligheder og begrænsninger.

UNDERVISNINGEN
Undervisningen finder normalt sted 2 gange om ugen, med 2 hhv. 3 modulers varighed. Cirka et modul vil hver dag blive brugt til temaundervisning, hvorefter gruppearbejdet forsætter i teorilokalet og/eller metalværkstedet. For detaljer se Lectio.

AFLEVERINGER
Der skal afleveres flere ting undervejs i processen. En projektbeskrivelse, der er et særskilt dokument der beskriver jeres projekt. Indholdet i projektbeskrivelsen genanvendes delvist i den færdige rapport. En video der beskriver en del af de teoretiske overvejelser. Det kunne være inertimoment, beregning af torsionsspænding, beregning af udvekslingsforhold og momentforøgelse i et gear.

Dimensioneringsopgaver:
Der skal bruges viden fra statik, materialelære og styrkelære til at udarbejde forenklede overslagsdimensioneringer. Der dimensioneres på baggrund af de forskellige belastningstyper såsom træk, tryk, bøjning osv.

Teknisk video:
En video med teknisk indhold som grupperne afleverer.

Ved projektets afslutning:
En rapport per gruppe. Rapporten afleveres som EN FIL i PDF-format i afleveringsmappen på Lectio.
Der lægges vægt på rapportens faglige niveau (det tekniske niveau).
For rapportopbygning se udleveret Word-dokument.
Samspil med andre fag.
Projektet skal afspejle det niveau gruppens medlemmer har i de fag der benyttes som en del af løsningen.

RESSOURCER
Alle dele leveres af HTX Roskilde. Halvfabrikata må ikke bearbejdes med mindre andet er aftalt.
Indkøb på skolens regning kan kun foretages af læreren, med mindre andet er aftalt.
Der skal som hovedregel anvendes materialer som er lagervarer i værkstedet.

ARBEJDSFORM
Gruppearbejde i grupper med maksimalt 4 elever.

EVALUERING
Skriftlige arbejder evalueres af lærerne med kommentarer til forbedring af det afleverede.
Forbedringer medtænkes i næste projekt.
Der skal forberedes en mundtlig fremlæggelse på 20 min. Nogle grupper vil skulle fremlægge for andre grupper, der så vil være opponenter. Fremlæggelserne skal optages på video, der afleveres til lærerne.

STATIK
– Plane gitterkonstruktioner
– Rammer og maskiner.

STYRKELÆRE
– Spændinger i samlinger

Supplerende stof:
– Spændingstransformation i planen ved hjælp af Mohrs cirkel, herunder hovedspændinger og de maksimale forskydningsspændinger
– Statiske flydekriterier for duktile materialer: Tresca og von Mises.

KVALITETSSTYRING
– ISO 9001
– Risikovurdering af maskiner.

SAMMENFØJNINGSMETODER
– Svejsning, MIG/MAG

UNDERVISNINGSTID OG FORDYBELSESTID
60 timer (40 moduler) og 15 timer.
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
P2: Genaflevering, dåsepresseprojekt 03-11-2024
P2: Projektbeskrivelse 10-11-2024
P2: Dimensioneringsopgaver 17-11-2024
P2: Teknisk video 01-12-2024
P2: Projektrapport til køretøjsprojekt 12-01-2025
Omfang Estimeret: 40,00 moduler
Dækker over: 30 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Projektarbejde
Titel 3 P3: Optimeringsprojekt

Formålet med dette projekt er, at træne de faglige mål. Eleverne har kunne vælge enten at nyudvikle et apparat eller maskine til brug i undervisningen eller optimere på maskinen/køretøjet fra projekt 2. Køretøjsprojektet, projekt 2, er et relativt stort projekt, og det giver eleverne gode muligheder for at optimere inden for dette område.

Fagligt indhold:

STATIK
– Statik 1: Kræfter og momenter
– Statik 2: Kraft- og momentligevægt
– Statik 3: Plane gitterkonstruktioner
– Statik 4: Rammer og maskiner.

STYRKELÆRE
– Styrkelære 1: Styrkeberegning, herunder begrebet arealinertimoment (fundamentale spændingsberegninger)
– Styrkelære 2: Spændinger i samlinger (forskydning og fladetryk i stift-/boltsamlinger).

Supplerende stof:
– Centralt belastede søjler

MATERIALER
Egne udarbejdede kompendier inden for hhv. statik- og dynamikområdet. Derudover PowerPoints med hhv. søjleteori og spændingstransformation inden for styrkelæren. Indhold i oversigtsform:

Statik:
– Kraftsystemer
– Ligevægt i to dimensioner
– Friktion i udvalgte maskindele
– Virtuelt arbejde (med henblik på at beregne kraftudvekslinger for simple mekanismer).

Dynamik:
– Kinematik i to dimensioner herunder relativ bevægelse
– Kinetik i to dimensioner
– Arbejde og energi for stive elementer/legemer.

UNDERVISNINGSTID OG FORDYBELSESTID
22,5 time (15 moduler) og 15 timer.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
P3: Projektbeskrivelse 26-01-2025
P3: Styrkelæreopgaver 3 02-02-2025
P3: Projektrapport 09-02-2025
Omfang Estimeret: 15,00 moduler
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Projektarbejde
  • Personlige
  • Selvtillid
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Projektarbejde
Titel 4 P4: Eksamensprojekt

I det afsluttende projekt, eksamensprojektet, sammenkædes alle de faglige mål med henblik på en samlet målopfyldelse. Her udfoldes hele det faglige indhold (igen), og eleverne inddrager viden og erfaring fra tidligere projekter. Der skabes sammenhæng og fordybelsesområdet udfoldes.

FAGLIGE MÅL
Eleverne skal kunne følgende i nedenstående model:

Problemidentifikation
– formulere en relevant teknisk problemstilling, som forholder sig til det givne projekt
– identificere faktorer, som har betydning for den tekniske problemstilling
– formulere spørgsmål, så det lægger op til en struktureret analyse.

Problemanalyse
– gøre rede for relevante faktorer/metoder
– indsamle viden til analyse af den tekniske problemstilling
– strukturere informationssøgningen til relevant fagligt stof og forholde sig kildekritisk
– bruge forskellige typer viden til dokumentation, eksempelvis eksterne aktører, statistik og forsøgsresultater
– producere egen viden.

Produktprincip
– opstille relevante krav/kriterier på baggrund af undersøgelserne i problemanalysen og argumentere herfor
– anvende idegenereringsteknikker
– visualisere forskellige løsningsforslag på baggrund af kriterierne
– anvende metoder til at finde bedst egnede løsning, kravmatrix eller lignende
– anvende iterative processer til optimering.

Produktudformning
– lave visualisering af produktet, præsentation af de tekniske løsninger samt beregninger og resultater
– formidle et produkt vha. tekniske tegninger
– argumentere for løsningens delelementer på baggrund af opstillede krav/kriterier
– foretage og formidle relevante tekniske beregninger og data.

Produktionsforberedelse
– anvende planlægningsværktøjer
– udvælge værktøjer og apparater
– fremstille materiale- og styklister
– indsigt i virksomheders styring af produktion og kvalitet.

Realisering
– arbejde med forskellige materialer og komponenter, på baggrund af deres egenskaber, opbygning og egnethed
– håndtere enhedsoperationer, processer, bearbejdningsmetoder i det aktuelle værksted
– arbejde og færdes sikkert i værksted og laboratorier
– teste det fremstillede produkt teknisk, videnskabeligt eller i konkrete brugssituationer
– vurdering af egen løsning i forhold til problemstillingen.

Derudover skal eleven kunne
– formidle deres arbejde mundtligt og skriftligt
– anvende audio- og visuelle værktøjer
– behandle problemstillinger i samspil med andre fag
– demonstrere viden om fagets identitet og metoder.

KERNESTOF
Nøgletemaer (40 %)
1) Projektstyring:
– projektstyringsværktøjer
– samarbejdsformer, rollefordeling og ansvarsområder i projektarbejdet
– mødeafvikling, herunder virtuelle møder.
2) Produktudvikling:
– et produkts udvikling fra idé til produktion, CAD, kvalitetsstyring og orientering om omkostninger ved indkøb og produktion
3) Produktions- og procesovervågning:
– måling og indsigt i måleinstrumenter
4) Materialeteknologi:
– materialers egenskaber, fremstilling, anvendelse, afprøvning og bearbejdning

VALGTEMAER (30 %)
5) Processer, maskin:
– maskinindustrielle arbejdsoperationer, herunder udarbejde begrundelse og grundlag herfor
6) Konstruktion, maskin:
– konstruktionselementer og faserne i et konstruktionsforløb, herunder konstruktionskvalitet.

FORDYBELSESOMRÅDE (30 %)
Valgtema 6: Konstruktion, maskin

UNDERVISNINGSTID OG FORDYBELSESTID
Ca. 90 timer (ca. 60 moduler) og 30 timer.
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
P4: Projektbeskrivelse 02-03-2025
P4: Eksamensprojektrapport 11-04-2025
Omfang Estimeret: 60,00 moduler
Dækker over: 60 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Søge information
  • Projektarbejde
  • Formidling
  • Selvrefleksion
  • Personlige
  • Selvstændighed
  • Initiativ
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Projektarbejde