Mekatroniikka ja CDIO

LAMK tekniikan ala
Mekatroniikka (Konetekniikka)
Teijo Lahtinen, Senior Lecturer, Mechatronics
[email protected]
Teijo Lahtinen / Mechatronics
Mekatroniikkainsinöörin toimenkuva
Mekatroniikasta valmistuu suunnitteluun erikoistuneita
mekatroniikkainsinöörejä (MEK) ja tuotantotekniikkaan (MET) erikoistuneita
mekatroniikkainsinöörejä.
Suunnittelupainotteisessa koulutuksessa (MEK) keskitytään konetekniikkaan ja
teollisuusautomaatioon. Tuotantopainotteisen koulutuksen (MET) pääpaino on
konetekniikan ja teollisuusautomaation lisäksi tuotantotekniikassa.
Mekatroniikkainsinöörin ammatillinen osaaminen koostuu perusosaamisesta
(luonnontieteet, kielet, viestintä, ihmissuhde- ja ryhmätyötaidot sekä oppimisja kehittämisprosessien hallinta) ja ammatillisesta ydinosaamisesta
(konetekniikka, teollisuusautomaatio ja tuotantotekniikka).
Mekatroniikkainsinöörit toimivat mm. automaattisten koneiden, laitteiden ja
tuotantojärjestelmien suunnittelijoina, tuotteiden ja tuotannon suunnittelijoina
ja kehittäjinä. Myös myynti- ja markkinointitehtävät teknisen kaupan alalla
työllistävät mekatroniikkainsinöörejä.
Tyypillisiä ensimmäisen työpaikan ammatteja ovat mekaniikkasuunnittelija,
sähkö- ja automaatiosuunnittelija, tuotantoinsinööri, laatuinsinööri ja myyntiinsinööri.
Teijo Lahtinen / Mechatronics
Taustaa
LAMK:n tekniikan alalle (MAT, MEK, TIE ja YMP) on valittu
yhteinen pedagoginen strategia: CDIO
CDIO on kansainvälinen insinöörikouluttajien verkosto,
jossa on mukana noin 100 yliopistoa ympäri maailman
(mm. MIT, Harvard, KHT, Chalmers)
CDIO tarjoaa laajan ja kansainvälisen verkoston tekniikan
alan opetuksen ja toiminnan kehittämiseen
CDIO:n idea voidaan tiivistää kahteen dokumenttiin: 12
CDIO standardia (yleinen toiminnan kehittäminen) ja CDIO
Syllabus (koulutuksen sisällöt)
CDIO:n toteutustapoina (työkaluina) mekatroniikassa
käytetään ongelmalähtöistä oppimista (PBL) ja käytännön
projekteja
The CDIO Standards
CDIO Standard
Condition
Evidence
1. CDIO as Context*
Mission statement done
Deployment: conversion PBL to CDIO under
constraction
Faculty Decision OK
Approval as CDIO Collaborator 11/2010
2. CDIO Syllabus Outcomes*
Described in Curriculum with 3 level taxonomy
Learning outcomes in curriculum validated by
stakeholders
3. Integrated Curriculum*
PBL, Projects and Professional Study Courses
integrated, Math, Physics and Chemistry will be
partially integrated
Curriculum
4. Introduction to Engineering
Mainly done
Project 1, Freshmen Studies, Curriculum, choices of
electíve courses
5. Design-build Experiences*
Mainly Done
Projects
6. CDIO Workspaces
Mainly done
Workshops should be modernized
Laptops, workshops, labs, Moodle, teamwork rooms
7. Integrated Learning
Experiences*
Mainly Done
PBL, Projects, Company projects and seminars,
final thesis
8. Active Learning
Mainly done
PBL, Projects, Student feedback
9. Enhancement of Faculty CDIO
Skills*
Mainly done
Recruiting policies should be improved
CDIO as Pedagogical Strategy, Pedagogical
Training Programs
10. Enhancement Faculty
Teaching Skills
Mainly Done
Pedagogical Training Programs, National
Assesment Meters, Follow-up of study progress and
backup, guidance
11. CDIO Skills Assessment*
Mainly Done
Evaluation and Assessment System, Projects, PBL
12. CDIO Program Evaluation
Mainly done
Documentation should be improved
Student Feedback System, Company Projects,
Alumni Activities
Projects and CDIO Syllabus v2.0
Teijo Lahtinen / Mechatronics
CDIO vs. PBL and Project Learning
Key Element
Focus
Outcome
CDIO
Standards
Syllabus
Overall
Development
Strategy
International Context
Benchmarking
Continuous Program
Development
Problem
Based
Learning
Tutorials
Cases/Triggers
Learning
Process
Assessment
Learning Skills
Teamwork
Self and Peer
Assessment Skills
Project
Based
Learning
Real Life
Projects
End Results
Evaluation
Planning Skills
Construction Skills
Product Development
Teamwork
Project Management
Motivation
Teijo Lahtinen / Mechatronics
Projects in Focus: 1st Year Studies
Optional Studies (6 cp)
The Basics of Electronics and
Electrical Engineering (3 cp)
The Basics of Machinery and
Welding (3 cp)
Freshmen
Studies (2 cp)
Computering (3 cp)
Project 1 (7 cp)
Practising (6 cp)
Automatic Device or System
Planning
Constructing
Mathematics (5 cp)
Physics (5 cp)
Communication (4 cp)
Automation Systems 1 (13 cp)
Mechanical Systems 1 (11 cp)
Automation System Design 1 (3 cp)
Mechanical System Design 1 (3 cp)
Electrical Engineering and Safety (3 cp)
Material and Manufacturing
Control System Design 1 (4 cp)
Technology 1 (4 cp)
Wiring Planning 1 (3 cp)
Technical Drawings 1 (4 cp)
Teijo Lahtinen / Mechatronics
Curriculum MEK (planning orientation)
1
2
Study Year
Optional Studies ( 6 cp)
Project 1
(7 cp)
4
Optional Studies (3 cp)
Optional Studies (6 cp)
Project 4
(8 cp)
Project 3
(7 cp)
Project 2
(7 cp)
Communication, Math,
Physics, Chemistry (19 cp)
3
Communication, Math,
Physics, Chemistry (8 cp)
Communication, Math,
Physics, Chemistry (14 cp)
Communication, Math,
Physics, Chemistry (14 cp)
Specialization
(12 cp)
Automation Systems 3
(7 cp)
Automation Systems 1
(13 cp)
Automation Systems 2
(17 cp)
Mechanical Systems 1
(11 cp)
Mechanical Systems 2
(14 cp)
Practicing
(6 cp)
Final Thesis
(15 cp)
Mechanical Systems 3
(11 cp)
Production Technology 1
(6 cp)
Practicing
(6 cp)
Practicing
(9 cp)
Automation Systems 3 (2 cp)
Production Techn. 1 (3 cp)
Practicing
(9 cp)
Problem Based Study Cycle
Tutorial 1
2. Brainstorming
3. Analyze present knowledge
(ideagroups and titles)
8. Application
(new knowledge applied to the basic
problem/task)
7. Synthesis and analysis
reflective discussion:
learning objectives and process
4. Define problems and tasks
5. Formulate learning objectives (what)
and study plan (how)
6. Study Process
(individual and team)
Tutorial 2
1. Conceptualize the problem/task
(clarify key concepts)