Holdet t22htxg_TeknikfagA_DDU - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Z - EUD ERFA 12.08
Fag og niveau Teknikfag A
Lærer(e) Kenneth Ørum Schultz, Nanna Godiksen Dahl
Hold t22htxg_TeknikfagA_DDU (t22htxg_3g_TeknikfagA_DDU)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Fysisk computing med Micro:bits
Titel 2 Interaktionsdesign
Titel 3 Cybermissionen
Titel 4 Automatisering
Titel 5 Fysisk computing med Arduino
Titel 6 Eksamensprojekt

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Fysisk computing med Micro:bits

I dette undervisningsforløb arbejder eleverne med fysisk computing gennem programmering af Micro: Bits. De lærer at kombinere digitale og fysiske komponenter for at udvikle interaktive produkter.

Formålet med forløbet er at give eleverne erfaring med at programmere en Micro: Bit og bruge den til at styre fysiske komponenter som servomotorer. De lærer at lave prototyper ved hjælp af 3D-print og får indsigt i, hvordan man identificerer og analyserer tekniske problemstillinger. Derudover arbejder de med interaktion og brugeroplevelse ved at eksperimentere med, hvordan digitale og fysiske elementer spiller sammen for at skabe en funktionel løsning.

Forløbet består af to hoveddele. Først bliver eleverne introduceret til Micro: Bits og lærer at programmere dem samt bruge sensorer og servomotorer. De eksperimenterer med forskellige løsninger og udvikler små prototyper for at forstå samspillet mellem mekanik og kode. I den anden del arbejder de med et projekt, hvor de udvikler en kuglelabyrint, der bliver 3D-printet og styret med Micro: Bits og servomotorer. De tester og forbedrer deres løsning gennem flere iterationer og afslutter forløbet med at præsentere deres færdige produkt samt reflektere over deres udviklingsproces.

Forløbet giver eleverne praktisk erfaring med programmering, prototyping og problemløsning. De lærer at eksperimentere med tekniske løsninger og at tilpasse deres produkt ud fra tests og observationer. Samtidig får de en forståelse for, hvordan kombinationen af digitale og fysiske elementer skaber forskellige muligheder for interaktion og brugeroplevelse.

Faglige mål:

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

Kernestof:

Nøgletemaer
3) IT værktøjer:
- arbejde i 2d og 3d miljø
- anvendelse af og forståelse for digitale standarder
6) Produkt testning:
- brugertests og behandling af testdata
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Kuglelabyrint - rapport 13-09-2024
Omfang Estimeret: 36,00 moduler
Dækker over: 36 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Interaktionsdesign

I dette projektforløb arbejder eleverne med at udvikle en brugergrænseflade til en App, som kan betjene en barmaskine. I forløbet er der fokus på æstetik og brugervenlighed. Produktet er i dette forløb en brugergrænseflade programmeret med Java i Processing, og den bliver lavet ud fra den forudsætning, at den kommer til at kommunikere med barmaskinens indbyggede computer - en ESP32 - i et senere forløb. Eleverne sigter mod et færdigt produkt, som kombinerer Processing og Arduino vha. wifi-kommunikation.

Eleverne arbejder i dette forløb med tre overordnede metoder inden for interaktionsdesign - prototyper, UML-modeller og Use Cases. Metoderne formidles som en iterativ proces og ud fra principperne for agil udvikling. Eleverne arbejder herunder med projektstyring og med Scrum, og de udarbejder en teknisk problemstilling på baggrund af eksperimenter samt indsamling af egen og andres viden. I projektarbejdet inddrager eleverne endvidere forskellige idegenereringsteknikker - blandt andet vha. videoetnografi.

Arbejdet med prototyper bliver i dette projektforløb formidlet som en proces med flere faser. I første fase laver elever en papirprototype og tester den efterfølgende. I anden fase overfører eleverne papirprototypen og resultaterne af testen til en digital og interaktiv prototype i Adobe XD. I tredje fase overfører eleverne den digitale og interaktive prototype i Adobe XD til Processing, hvor den realiseres som en Hi-Fi prototype af den endelige brugergrænseflade til barmaskinen.

Forløbet slutter dermed med en introduktion til Processing, hvor eleverne arbejder med at bruge de forskellige indbyggende funktoner til at vise/tegne grafiske elementer på kanvas. I forbindelse med dette indledende arbejder med kode introduceres eleverne for GitHub.

I forløbet arbejder eleverne med at kvalificere deres design af en brugervenlig brugergrænseflade ud fra grundlæggende designteori - gestaltlovene og Don Normans designprincipper. Eleverne opstiller krav til brugergrænsefladen på baggrund af den nævnte teori og evaluerer i sidste ende det realiserede produkt på baggrund af de opstillede krav.

Faglige mål:

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
- anvende idegenereringsteknikker
- visualisere forskellige løsningsforslag på baggrund af kriterierne
- anvende iterative processer til optimering

Produktudformning
- formidle et produkt/proces vha. relevante modeller
- foretage og formidle relevante tekniske forbehold

Produktionsforberedelse
- anvende planlægningsværktøjer
- fremstille prototyper, hvis nødvendigt

Derudover skal eleven kunne
- formidle deres arbejde mundtligt og skriftligt
- demonstrere viden om fagets identitet og metoder.

Kernestof:

Nøgletemaer
1) Projektstyring:
- projektstyringsværktøjer
- samarbejdsformer, rollefordeling og ansvarsområder i projektarbejdet
- mødeafvikling, herunder virtuelle møder

4) Interaktionsdesign:
- interface og brugervenlighed
- designprincipper og digital kommunikation
- multimedier og brugergrænseflader

5) Prototyper:
- design, udvikling og fremstilling af prototype vha. kravspecifikationer og innovativ proces

6) Produkt testning:
- brugertests og behandling af testdata

Valgtemaer
13) APP-udvikling:
- design og udvikling af applikationer med fokus på brugerbehov
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 38,00 moduler
Dækker over: 38 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Cybermissionen

Formålet med dette forløb er at give eleverne en grundlæggende forståelse af cybersikkerhed, digitale fodspor og beskyttelse af data. Forløbet giver eleverne indblik i både teoretiske og praktiske aspekter af cybersikkerhed, herunder cyberkriminelles metoder, databeskyttelse, hashing, adgangskoder og sårbarhedsanalyse. Eleverne arbejder desuden med hands-on opgaver på Haaukins-platformen, hvor de identificerer og undersøger sikkerhedsudfordringer i praksis.

Undervisningen er bygget op omkring korte oplæg, diskussioner, praktiske øvelser og en afsluttende videopræsentation. Forløbet kombinerer fælles faglige oplæg med selvstændigt og gruppebaseret arbejde for at styrke både forståelse og anvendelse.

I forløbets første uge introduceres eleverne til centrale cybersikkerhedsbegreber og deres anvendelse. Eleverne arbejder med konkrete emner som typer af cyberkriminelle, GDPR og hashing, og der lægges vægt på at forstå, hvordan data kan beskyttes, og hvorfor stærke adgangskoder er nødvendige. Den tekniske forståelse bygges gradvist op gennem undervisningsmoduler og dialogbaserede aktiviteter.

I anden uge anvendes Haaukins-platformen som læringsværktøj, hvor eleverne gennemfører praktiske challenges og analyserer digitale fodspor og sårbarheder. Eleverne opbygger derved erfaring med både identifikation af problemer og brug af tekniske værktøjer til løsning. Forløbet afsluttes med en gruppebaseret videopræsentation, hvor eleverne præsenterer deres arbejde og refleksioner.

Eleverne arbejder problembaseret og gruppevist gennem hele forløbet, og udvikler i den forbindelse kompetencer inden for digital analyse, kritisk tænkning og kommunikation. Den afsluttende videoøvelse giver desuden eleverne mulighed for at reflektere over deres læring og formidle komplekst stof på en tilgængelig måde.

Undervisningen er tilrettelagt, så eleverne gradvist opbygger forståelse og færdigheder gennem praktisk anvendelse, dialog og selvstændigt arbejde.

Faglige mål:

Problemanalyse  
- gøre rede for relevante faktorer/metoder
- strukturere informationssøgningen til relevant fagligt stof og forholde sig kildekritisk

Realisering
- arbejde og færdes sikkert i it-miljøet

Derudover skal eleven kunne
- formidle deres arbejde mundtligt og skriftligt
- anvende audio- og visuelle værktøjer
- demonstrere viden om fagets identitet og metoder.

Kernestof:

Nøgletemaer
2) Datasikkerhed:
- forståelse og beskyttelse af data og persondatasikkerhed
- kryptering
- digitale rettigheder
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Automatisering

Formålet med dette forløb er at give eleverne en grundlæggende forståelse af automation og sensorstyrede systemer. Dette opnås gennem udviklingen af pakkecenter i miniformat, der kan identificere og sortere pakker baseret på farvedetektering og en linjefølgende transportenhed. Eleverne udvikler systemet ved hjælp af Micro:bit (blokprogrammering/JavaScript) og Processing (Java). Micro:bits anvendes til styring af den linjefølgende transportenhed og radiokommunikation, mens Processing bruges til at analysere video-input og afgøre farven på en pakke.

Eleverne arbejder problembaseret ved selvstændigt at identificere tekniske problemstillinger relateret til farvedetektering og den linjefølgende transportenhed. I problemanalysen kan eleverne således undersøge faktorer som belysning, farvekodning, kameravinkler, signalbehandling og stabiliteten af den linjefølgende teknologi.

Det er en del af opgaven, at den linjefølgende enhed skal køre frem mod kameraet med pakken, modtage et signal og derefter køre frit i den rigtige retning, fange det korrekte spor og fortsætte til leveringsstationen. Dette kræver, at eleverne arbejder eksperimentelt med programmering og de mekaniske dele af transportenheden for at sikre en ensartet og pålidelig sorteringsproces.

En vigtig del af forløbet er udviklingen af kravspecifikationer til systemet på baggrund af et simuleret interview med en medarbejder fra et pakkecenter. Dette giver eleverne indsigt i virkelige logistikudfordringer og hjælper dem med at skabe en mere realistisk og funktionel løsning.

Undervejs i forløbet anvender eleverne en iterativ tilgang, hvor de løbende tester, evaluerer og forbedrer deres systemer baseret på empiriske data og tekniske overvejelser.

Faglige mål:

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

Produktudformning
- visualisering af produktet med evt beregninger og tekniske løsninger
- argumentere for løsningens delelementer på baggrund af opstillede krav/kriterier
- foretage og formidle relevante tekniske forbehold

Produktionsforberedelse
- opstille endelig kravspecifikation til færdigt produkt
- udvælge relevant hardware og software og lave styklister

Realisering
- arbejde med forskellige biblioteker, moduler og komponenter, på baggrund af deres egenskaber, opbygning og egnethed
- håndtere enhedsoperationer, processer, bearbejdningsmetoder i det aktuelle miljø
- teste det fremstillede produkt teknisk, videnskabeligt eller i konkrete brugssituationer
- vurdering af egen løsning i forhold til problemstillingen.

Derudover skal eleven kunne
- behandle problemstillinger i samspil med andre fag

Kernestof:

Nøgletemaer
7) Automatisering:
- automatisering baseret på (robot)teknologi, data og AI
- optimering af arbejdsprocesser og arbejdsmiljø
- styring af kommunikation og visuelt udtryk.

Valgtemaer
11) Intelligente systemer:
- automatisering af rutiner
- programmerbar styring
- databehandling og AI
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Cybermissionen - film 06-01-2025
Omfang Estimeret: 26,00 moduler
Dækker over: 26 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Fysisk computing med Arduino

I dette undervisningsforløb arbejder eleverne med fysisk computing gennem programmering af en ESP8266 ved hjælp af Arduino IDE. De lærer at anvende forskellige elektroniske komponenter og udvikler praktiske løsninger, hvor digitale og fysiske elementer kombineres.

Formålet med forløbet er at give eleverne erfaring med at programmere en ESP8266 og forstå, hvordan mikrokontrollere kan bruges til at styre og kommunikere med forskellige sensorer og moduler. Eleverne arbejder blandt andet med RFID, bevægelsessensorer, temperatur- og fugtighedssensorer samt ultralydssensorer, hvilket giver dem en bred indsigt i, hvordan data kan indsamles og anvendes i forskellige kontekster. En central del af forløbet er datamining, hvor eleverne opsætter en HTTP-side og anvender ESP8266’s WiFi-funktionalitet til at indsamle og præsentere data.

Forløbet består af både styrede opgaver og projektbaseret arbejde. Først introduceres eleverne til de grundlæggende principper for programmering af ESP8266 samt de sensorer og moduler, de skal arbejde med. De gennemfører et miniprojekt, hvor de udvikler en vægt med en vægtføler og et display, hvilket giver dem en konkret forståelse af, hvordan sensordata behandles og visualiseres. Derefter afsluttes forløbet med et selvvalgt projekt, hvor eleverne udvikler deres egne løsninger og integrerer et accelerometer (MPU6050) i deres design.

Forløbet giver eleverne praktisk erfaring med programmering, elektronik og datahåndtering. De lærer at eksperimentere med hardware og software samt at analysere og anvende data fra sensorer i deres egne projekter. Gennem arbejdet med både styrede opgaver og frie projekter får de en forståelse for, hvordan mikrokontrollere kan bruges i udviklingen af interaktive teknologiske løsninger.

Faglige mål:

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

Produktudformning
- foretage og formidle relevante tekniske forbehold

Produktionsforberedelse
- udvælge relevant hardware og software og lave styklister

Realisering
- arbejde med forskellige biblioteker, moduler og komponenter, på baggrund af deres egenskaber, opbygning og egnethed
- håndtere enhedsoperationer, processer, bearbejdningsmetoder i det aktuelle miljø
- arbejde og færdes sikkert i it-miljøet
- teste det fremstillede produkt teknisk, videnskabeligt eller i konkrete brugssituationer
- vurdering af egen løsning i forhold til problemstillingen.

Derudover skal eleven kunne
- behandle problemstillinger i samspil med andre fag

Kernestof:

Nøgletemaer
3) IT værktøjer:
- arbejde i 2d og 3d miljø
- anvendelse af og forståelse for digitale standarder

7) Automatisering:
- automatisering baseret på data
- optimering af arbejdsprocesser og arbejdsmiljø
- styring af kommunikation og visuelt udtryk.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Automation - rapport 26-01-2025
Fremlæggelse - Arduino 02-02-2025
Arduino-projekt 07-03-2025
Omfang Estimeret: 46,00 moduler
Dækker over: 46 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Eksamensprojekt

I det afsluttende projektforløb arbejder eleverne med eksamensprojektet.

I eksamensprojektet udarbejder eleverne en rapport og fremstiller et produkt/ procesforløb på baggrund af et projektoplæg. Projektoplægget udarbejdes af skolen og det indeholder en antal temaer, som eleverne kan vælge mellem. Før arbejdet med produkt og rapport påbegyndes, udarbejder eleverne en projektbeskrivelse, herunder problemformulering og tidsplan, der skal godkendes af skolen.

Eleverne udarbejder en projektbeskrivelse, der bør indeholde følgende:
1) Problemanalyse
2) Problemformulering
3) Projektafgrænsning
4) Overvejelser om projektets indhold
5) Projekt- og tidsstyringsplan

Eleverne arbejder i eksamensprojektet som princip med gruppeopgave, med en grupperapport og gruppeprøve. Alle elever har et fælles ansvar for rapport og produkt, og den enkelte elevs bidrag angives ikke særskilt.

Eleverne bliver i projektarbejdet anbefalet følgende retningslinjer:
* Gruppestørrelse på 3-4 elever.
* Gruppens samlede arbejde er af en sådan kvalitet eller omfang, at det modsvarer antallet af gruppemedlemmer.
* Gruppens medlemmer forstår sammenhængen i hele projektet, og at de til den mundtlige prøve kan redegøre for hele projektet og dets indhold.

I forløbet modtager eleverne vejledning, og der undervises ikke i konkret kernestof. Vejledningen foregår i den skemalagte undervisningstid. Vejledningen foregår som samlet vejledning på klassen, vejledning af grupper og som individuel vejledning.

Eksamensprojektet dække alle faglige mål, hvorfor disse ikke er nærmere udspecificeret.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 99,00 moduler
Dækker over: 88 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer