SOP i teknikfag
Du har valgt teknikfag som det ene fag. Her står, hvad faget skal bidrage med, hvilke områder der virker, og hvor det plejer at gå galt.
Af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie
Fagets rolle
Hvad teknikfag skal bidrage med
Teknikfaget bidrager med det byggede og det målte. Hvor de andre fag forklarer, hvordan verden hænger sammen, omsætter teknikfaget en problemstilling til konkrete krav, en prototype og et sæt testresultater, du selv har frembragt i værksted eller laboratorium. I en SOP betyder det, at teknikfaget typisk leverer empirien og løsningen, mens det andet fag leverer teorien, beregningsgrundlaget eller den samfundsmæssige ramme, løsningen skal vurderes op imod. Faget kan svare på spørgsmålet “virker det så, og hvordan ved vi det”, og det er præcis dét, en opgave uden teknikfag sjældent kan.
Det er dét, en bedømmer leder efter: at faget gør et arbejde, som det andet fag ikke kunne have gjort. Står faget bare som kulisse, er opgaven reelt enkeltfaglig, uanset hvad der står på forsiden.
Metoder
Fagets metoder, og hvad de kan afgøre
Den problembaserede fasemodel (PBL-modellen)
Den tvinger dig hele vejen fra teknisk problem til færdigt, afprøvet produkt i seks faser: problemidentifikation, problemanalyse, produktprincip, produktudformning, produktionsforberedelse og realisering. Den kan afgøre, om et teknisk problem overhovedet kan løses inden for de rammer, du har, altså tid, materialer, værksted og penge. Ingen andre fag på htx kræver, at du beviser din pointe ved at bygge den.
Kravspecifikation og kravmatrix
Du oversætter din analyse til målbare krav, for eksempel “må maks. veje 400 gram” eller “skal holde 50 kg belastning”, og scorer derefter tre eller fire løsningsforslag op mod kravene i et skema. Metoden kan afgøre, hvilken løsning der er bedst, uden at det ender i smag og mavefornemmelse. Det er den metode, der gør dit valg til et argument i stedet for en påstand.
Prototype og iterativ optimering
Du bygger en tidlig, grim udgave, måler på den, ændrer én ting og måler igen. Metoden kan afgøre, om en ændring rent faktisk forbedrer produktet, eller om du bare tror det. Ministeriets vejledning knytter den direkte til naturvidenskabelig metode, fordi du normalt kun ændrer én variabel ad gangen.
Produkttest og brugertest
Du afprøver det, du har lavet, enten teknisk i laboratoriet, videnskabeligt med et forsøg eller i en rigtig brugssituation med rigtige mennesker. Metoden kan afgøre, om produktet lever op til dine egne krav i virkeligheden og ikke bare på tegningen. Brugertest kan desuden afgøre, om folk kan finde ud af at bruge det, hvilket ingen beregning kan svare på.
Dimensionering og tekniske beregninger efter normgrundlag
Du regner på, om noget holder eller overholder reglerne: varmetab og u-værdi i en ydervæg, energiramme for en bolig, styrke i en bærende bjælke, tværsnit i et afløb eller i en elinstallation. Metoden kan afgøre, om en konstruktion er lovlig og forsvarlig, ikke bare om den ser rigtig ud. Beregningen bygger på normer, anvisninger og bygningsreglement, altså på autoritative kilder, du skal henvise til.
Måling, instrumentering og materialeprøvning
Du sætter måleudstyr på virkeligheden: datalogger, sensor, trækprøve, CO2-måler, mikroskop eller titrering, og du ved, hvad instrumentet kan og ikke kan. Metoden kan afgøre, hvilket materiale eller hvilken proces der faktisk klarer belastningen, fugten, varmen eller tiden. Det er her, du selv producerer de tal, resten af opgaven hviler på.
Teknisk dokumentation: CAD, procesdiagram og styklister
Du tegner produktet i 2D eller 3D, laver procesdiagram og skriver materiale- og styklister. Metoden kan afgøre, om en anden person kan bygge din løsning uden at spørge dig, altså om løsningen er reproducerbar. Det er teknikfagets svar på kildehenvisninger: dokumentationen skal kunne efterprøves.
Reglerne for SOP
- Omfang. 15 til 20 normalsider a 2400 anslag
- Fagkrav. To fag, hvoraf mindst ét skal være på A-niveau og mindst ét et studieretningsfag
- Niveau. Faget indgår på det højeste niveau, du har eller har haft det på.
- Periode. Primo november til medio december eller primo marts til medio april. Skolen vælger
- Mundtligt. Mundtlig prøve på cirka 30 minutter uden forberedelsestid, hvor du indleder med en præsentation på op til ti minutter
- Vægt på beviset. Vægten 2, altså det samme som et helt A-niveaufag
- Resumé. Et resumé på dansk på typisk 10 til 20 linjer, som tæller med i omfanget
Emner, der virker
Områder, der virker i teknikfag
- Energirenovering af et konkret hus. Du kan måle varmetab, regne u-værdier og energiramme på et rigtigt hus, for eksempel dit eget eller skolens, og derefter regne på, hvad efterisolering eller nye vinduer flytter. Du får både egne målinger og en beregning, censor kan efterprøve. Passer til teknikfag byggeri og energi og kombineres oplagt med fysik.
- Indeklima og ventilation i et klasselokale. CO2, temperatur og fugt kan logges over en uge med en sensor, og du kan holde tallene op mod grænseværdier og mod, hvad eleverne selv oplever. Du kan bygge eller styre en simpel ventilationsløsning og måle effekten før og efter. Emnet giver både hårde data og brugerdata i samme opgave.
- Hjælpemiddel eller genoptræningsudstyr til en konkret bruger. Kravene kommer fra en rigtig person med et rigtigt behov, og det gør kravmatrixen skarp i stedet for opdigtet. Du kan bygge en prototype, lade brugeren afprøve den og måle på kraft, bevægeudslag eller tid. Ligger i valgtemaet træning, genoptræning og hjælpemidler i teknikfag proces, levnedsmiddel og sundhed.
- Holdbarhed og hygiejne i et fødevareprodukt. Du kan lave mikrobiologiske udsæd, tælle kolonier og måle pH eller vandaktivitet over tid på et produkt, du selv har fremstillet. Det giver en målt kurve i stedet for en påstand om, at noget “holder længere”. Kernestof i teknikfag proces, levnedsmiddel og sundhed under mikrobiologi og fødevarer.
- Automatisering af en arbejdsproces med sensorer og robot. Du kan tage en konkret manuel proces, for eksempel sortering, dosering eller lagerstyring, og bygge en styret model af den. Du kan måle cyklustid og fejlrate før og efter og dermed vise gevinsten i tal. Ligger i nøgletemaet automatisering i digitalt design og udvikling og i automatisering, maskin i udvikling og produktion.
- App eller brugergrænseflade til en afgrænset brugergruppe. Usability-test med fem til ti brugere giver dig målbare data: løsningstid, antal fejlklik, hvor de går i stå. Du kan lave to versioner og teste dem mod hinanden, hvilket er en rigtig iteration og ikke bare en omtegning. Kernestof i digitalt design og udvikling under interaktionsdesign, prototyper og produkttestning.
- Materialevalg til et produkt, styrke, korrosion og levetid. Du kan lave trækprøver, bøjeprøver, saltkammer eller overfladebehandling og sammenligne to eller tre materialer på de samme krav. Miljøpåvirkning og levetid kan lægges oveni, så valget bliver en afvejning og ikke et lykketræf. Nøgletemaet materialeteknologi findes i alle fire teknikfag i en eller anden form.
- Regnvand og spildevand ved et konkret byggeri. Du kan dimensionere afløb og faskine ud fra regndata for din by og regne på, hvad der sker ved et skybrud. Genanvendelse af regnvand til toiletskyl eller vanding kan regnes igennem på forbrug, økonomi og lovgivning. Ligger i valgtemaet vvs-installationer i teknikfag byggeri og energi.
Fælder
Sådan gik det galt sidst
Problemet er samfundsfagligt, ikke teknisk
Problemet er samfundsfagligt, ikke teknisk. Vejledningen skelner skarpt: teknologi handler om at løse samfundsmæssige problemstillinger, teknikfag om at løse tekniske. Skriver du “hvordan kan vi mindske klimaaftrykket i byggeriet”, er du havnet i teknologifaget. Skriv i stedet “hvordan kan ydervæggen i dette hus isoleres, så varmetabet falder mest muligt inden for et budget på 60.000 kroner”. Prøv sætningen: kan svaret bygges eller måles? Kan det ikke, er problemstillingen ikke teknisk endnu.
Produktet bliver aldrig testet
Produktet bliver aldrig testet. Mange bygger færdigt i sidste uge og skriver så “produktet virker efter hensigten”. Det er en påstand, og bedømmelsen falder over den. Planlæg testen samtidig med, at du opstiller kravene, ikke bagefter: hvert krav skal have en test, der kan vise, om kravet er opfyldt. Sæt en dato for testen i tidsplanen, og lad der være en uge tilbage bagefter, så du kan nå at rette til.
Løsningen vælges på mavefornemmelse
Løsningen vælges på mavefornemmelse. Du laver en brainstorm, tegner tre forslag og vælger så det, du synes bedst om, uden at vise hvorfor. Læreplanen kræver, at du opstiller krav og argumenterer for dem, og at du bruger kravmatrix eller lignende til at finde den bedst egnede løsning. Lav skemaet, vægt kravene, og skriv en linje om hvert fravalg. Det koster en halv side og hæver karakteren mere end fem sider ekstra tekst.
Rapporten bliver en dagbog
Rapporten bliver en dagbog. “Mandag skar vi pladen til, tirsdag gik limpistolen i stykker.” Proces er ikke det samme som argumentation. Brug faserne som struktur, og skriv i hver fase, hvad du besluttede og hvorfor, med henvisning til dine egne data eller til en kilde. Journalbogen må gerne føres undervejs, men den er råmateriale til rapporten, ikke rapporten.
Det andet fag bliver pynt
Det andet fag bliver pynt. Typisk mønster: teknikfaget fylder tredive sider, og fysik eller kemi optræder i et kort teoriafsnit, ingen bruger til noget. Giv det andet fag en beslutning at træffe. Lad fysikkens varmeledningsberegning afgøre isoleringstykkelsen, eller lad kemiens analyse afgøre materialevalget. Kan du slette det andet fags afsnit, uden at konklusionen ændrer sig, er faget ikke i brug.
Teknikfagsprojektet genbruges i SOP
Teknikfagsprojektet genbruges i SOP. Du har allerede lavet et stort projekt i teknikfaget, og fristelsen er at klippe fra det. Læreplanen for studieområdet siger, at SOP ikke kan begrænses til fagligt indhold, der allerede er indgået i undervisningen, og at der ikke må genanvendes afsnit fra afleverede besvarelser. Du må godt bygge videre på emnet, men det tidligere projekt skal behandles som enhver anden kilde med henvisning, og der skal komme nyt materiale, en ny vinkel eller et nyt område til.
Fagkombinationer
Fag, teknikfag spiller godt sammen med
Fysik A
Fysikken leverer beregningsgrundlaget, teknikfaget leverer den byggede genstand og målingerne. Ministeriets vejledning nævner direkte udvikling af måleapparater til fysikforsøg, og for byggeri og energi at fysik “kan bidrage til en dybere forståelse af styrkelære og varmeledning i forbindelse med dimensionering af konstruktioner”. Kombinationen er stærk, fordi fysikkens teoretiske værdi og teknikfagets målte værdi kan sammenlignes, og afvigelsen bliver i sig selv en diskussion.
Kemi A
Kemien afgør, hvad der sker i materialet eller i processen, teknikfaget afgør, hvad det betyder for produktet. Vejledningen peger på materialers fysiske og kemiske egenskaber og på overfladebehandling som oplagte samspil. Korrosion, hærdning, konserveringsmidler og rensning af spildevand er emner, hvor du kan lave analysen i kemi og afprøvningen i teknikfaget.
Matematik A
Matematikken giver modellen, teknikfaget giver de data, modellen skal passe på. Regressionsanalyse på dine egne måleserier, optimering under bibetingelser i kravmatrixen og differentialligninger for opvarmning eller afkøling er reelle anvendelser, ikke pynt. Kombinationen kræver, at du har rigtige tal, og dem producerer teknikfaget.
Bioteknologi A
Passer særligt til teknikfag proces, levnedsmiddel og sundhed. Bioteknologien leverer laboratoriemetoderne og forståelsen af de biologiske mekanismer, teknikfaget leverer produktionsopstillingen, styringen af processen og kvalitetsvurderingen af det færdige produkt. Læreplanens nøgletema bioteknologi nævner biotekniske metoder anvendt i fødevarer, landbrug, sundhed eller medicinalindustri samt styring og regulering af den valgte metode.
Kommunikation/it A
Vejledningen nævner brugerflader og usability til elektroniske apparater som et oplagt samspil. Kommunikation/it leverer analyse af afsender, modtager og virkemidler, teknikfaget leverer prototypen og den målte brugertest. Sammen kan de afgøre både om folk forstår produktet, og om de kan betjene det.
Design B
Vejledningen til byggeri og energi peger på, at designfagets metoder i designprocessen kan styrke produktprincipfasen, og at stilhistorie giver dybere forståelse af historiens betydning i nutidens arkitektur. Design kan begrunde formen, teknikfaget kan begrunde konstruktionen. Det er en god kombination, når produktet både skal holde og se ud af noget.
Materialet og de særlige krav
Teknikfaget er et af de fag på htx, der leverer mest egen empiri, altså data du selv har frembragt. Du kan komme med: egne måleserier fra værksted og laboratorium, for eksempel temperatur, CO2, kraft, strøm, pH eller kolonietal, gerne logget over tid; testresultater fra det produkt, du selv har bygget, målt op mod dine egne opstillede krav; materialeprøvninger som træk-, bøje-, fugt- eller korrosionsforsøg med sammenligning af to eller tre materialer; brugertest og usability-test med registreret løsningstid, fejl og observationer; spørgeskema eller interview med brugere, kunder eller fagfolk, som læreplanen kalder eksterne aktører; tekniske beregninger på et konkret objekt, for eksempel varmetabs- og energirammeberegning eller dimensionering af en konstruktion eller installation; og teknisk dokumentation i form af CAD-tegninger, procesdiagrammer, styklister og fotodokumentation af processen. Dertil kommer sekundær empiri, som læreplanen udtrykkeligt anbefaler: datablade og producentdata, standarder, normer og bygningsreglement samt statistik og forsøgsresultater fra andre. Husk, at læreplanen kræver kildekritik også her, og at du skal kunne forklare, hvorfor lige den kilde er valid.
Teknikfag findes kun på htx, kun på A-niveau, og det er et obligatorisk fag for alle htx-elever, ikke et studieretningsfag. Det har tre konsekvenser, du skal kende. For det første er den eneste store opgave, teknikfag kan indgå i, studieområdeprojektet (SOP) i 3.g. SRP hører til stx, SSO til hf, og SRO er stx-ordningen, så de tre opgavetyper er ikke relevante for teknikfag. For det andet skal SOP skrives i to fag, hvor mindst ét er på A-niveau og mindst ét er et studieretningsfag. Teknikfag A opfylder A-kravet, men fordi det ikke er et studieretningsfag, skal dit andet fag være et af dine studieretningsfag. Vejledningen til teknikfaget skriver netop, at det er “en oplagt mulighed for at lave studieområdeprojekter hvor teknikfaget indgår sammen med et studieretningsfag”. Skolens leder skal godkende fagkombinationen. For det tredje har teknikfaget sin egen afsluttende projektprøve med rapport, produkt og mundtlig eksamination, hvor rapporten fylder 15 til 30 normalsider for en elev alene og 5 til 15 sider mere pr. ekstra gruppemedlem, og hvor projektperioden er cirka 90 timer over cirka otte uger. Den prøve er ikke det samme som SOP, og du må ikke genbruge afsnit fra den i SOP. Bemærk desuden, at et SOP på htx kun kan skrives på dansk. Vær opmærksom på, at hvilke valgtemaer du har haft, afgøres af din skole, som vælger to valgtemaer og et fordybelsesområde. Kernestoffet er derfor ikke ens fra skole til skole, og din skoles studieplan er den, der gælder for dig.
På htx skal området belyses både teoretisk og empirisk. Det krav findes ikke i hhx-læreplanen.
Spørgsmål og svar
Om forfatteren
Siden her er skrevet af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie. Alt på Studiekompasset bygger på fagenes læreplaner og vejledninger, og hver side har sine kilder stående nederst. Finder du en fejl, så skriv til mig, og den bliver rettet.
Næste skridt
Metoden bag hele opgaven, fra emnevalg til aflevering, står i guiden.