Design Engineering voor Fysici: Design

Design Engineering voor Fysici is een vak waarin het leren ontwerpen en (laten) maken van meetopstellingen en -apparatuur centraal staat. Als fysisch-natuurkundige moet je, op basis van je theoretische kennis over fysische processen en fenomenen, de vertaalslag kunnen maken naar de realiteit en weer terug. Hoe kunnen we bijvoorbeeld de eigenschappen van een bepaald materiaal gebruiken om snelheid, licht, of luchtvochtigheid te meten? Op welke manier kunnen we twee lenzen het beste van elkaar bewegen met de nauwkeurigheid die we willen bereiken? Op welke manier wijkt een computersimulatie van de werkelijkheid af, en hoe kunnen we dat ondervangen in onze meetopstelling? Deze en andere vragen leer je in dit vak te beantwoorden door te denken én te doen.

Want dat is wat je in dit vak gaat meemaken: leren door te doen. Ontwerpen betekent soms: iets helemaal tot in de puntjes uitdenken en uitrekenen, en het dan één keer laten maken, omdat de kosten van de fabricage dermate hoog zijn dat je maar één kans krijgt. Soms betekent ontwerpen ook: verschillende oplossingen de revue laten passeren, vervolgens een idee uitwerken tot een prototype, dat testen, bijstellen, verbeteren en er aan blijven sleutelen tot het doet wat je had beoogd. En alle varianten daar tussenin.

In dit vak leer je problemen oplossen, creatief zijn, out-of-the-box denken, samenwerken, en omgaan met praktische randvoorwaarden – of dat nou de materiaaleigenschappen zijn of werken met een beperkt budget of beperkte tijd. Het is dus geen vak waarin je vastomlijnde lesstof voorgeschoteld krijgt.

Het vak bestaat uit een introductiedag, ontwerpopdrachten en colleges. Je gaat als fysisch ingenieur zelf (meet)opstellingen maken maar ook ontwerpen aanleveren aan bijvoorbeeld een cleanroom. Er wordt veel van je gevraagd, maar niet op de klassieke college-kennis-toetsing methode. Dit vak wordt een voorproefje voor je toekomstige werk als fysisch ingenieur.

Voor de toetsing van DEF-D gebruiken we "programmatisch toetsen": de studenten hebben zelf de verantwoordelijkheid om aan de TAs en docenten te laten zien dat ze leerdoelen onder de knie hebben. Omdat DEF-D het eerste vak is waarbij studenten hiermee in aanraking komen is dit bouwen we de toetsing hiervan op gedurende de ontwerpopdrachten. Dit bereidt de studenten voor op de toetsing in het vervolg-vak DEF-E.

Bij elke ontwerpopdracht (zowel fysieke opdrachten als simulatie opdrachten) leveren de studenten aan het einde van de opdracht een document in waaruit blijkt dat ze de leerdoelen voor die ontwerpopdracht onder de knie hebben. Aan het begin van het vak zal dit een vrij gesloten formulier zijn, aan het einde van het vak steeds meer open waarbij de studenten zelf aangeven waaruit blijkt dat ze de leerdoelen beheersen. Docenten en student assistenten beoordelen of leerdoelen inderdaad beheerst worden. Wanneer dit niet het geval blijkt krijgen studenten de kans het document te verbeteren.

De studenten moeten uiteindelijk voor alle ontwerpopdrachten de leerdoelen onder de knie hebben om het vak met succes af te sluiten. Voor het vak wordt daarom geen cijfer gegeven, maar een 'gehaald / niet gehaald' oordeel.

Vanwege de beknopte ruimte in de studiegids staat in de studiehandleiding op Brightspace een uitgebreidere beschrijving van de vorm van toetsen en de regels rond het vak.