Lýsing á námskeiði og rök fyrir vali þess
Námskeiðið sem ég hef valið að vinna með heitir “Loftnet og bylgjuútbreiðsla” og er númer RAF602G.
Lýsing námskeiðisins skv. kennsluskrá er: “Rafsegulsvið og útgeislað afl einfaldra loftneta; útgeislunarviðnám sem mælikvarði á afli. Aðrir grundvallareiginleikar, þ.á m. stefnueiginleikar; ýmsar tegundir af einföldum loftnetum; tengingar við loftnet; loftnetasamstæður; áhrif jarðar á útgeislun loftneta. Endurlindir og oploftnet: Segulstraumar, straumbreiður. Huygenslind, geislun frá opi. Loftnetssuð, geimsuð, hlutfall merkis og suðs. Útbreiðsla rafsegulbylgna; leiðartap; eiginleikar jarðvegs; endurkast frá jörðu; jarðbylgjur; geimbylgjur; yfirborðsbylgjur og framhalli þeirra; áhrif jarðbungu; áhrif andrúmsloftsins. Jónhvolfsútbreiðsla: Jónhvolfið, breytileiki þess og deyfing, útbreiðsla í jónuðum gösum, val á tíðni. Geimútbreiðsla, fjarskipti um gervihnetti.”
Námskeiðið er 6-eininga, grunnnáms-námskeið til B.S. prófs í rafmagns-og tölvuverkfræði.
Ég hef valið þetta námskeið því ég er að kenna það á þessu misseri, og er því með hugann við það alla daga! Ég er algjör byrjandi í kennslu, lauk doktorsprófi í janúar 2010, og þetta er fyrsta árið mitt hjá HÍ. Eini kúrsinn sem ég hef kennt hingað til er “Fjarskiptaverkfræði 1” sem ég kenndi fyrir áramót, og notaði þá sömu bók og var notuð árin tvö þar á undan, en bjó til mína eigin fyrirlestra og glærur.
Ég hef því aldrei áður kennt námskeiðið sem ég mun fjalla um í KEN103F. Námskeiðið hefur verið kennt í einhverja áratugi upp úr glósum fyrri kennara og ljósrituðu efni úr gamalli bók. Ég valdi þá leið að velja nýja bók (hún er reyndar í grunninn áratuga gömul, en grunnfræðin hafa ekki breyst mikið), og er að semja nýja fyrirlestra og glærur upp úr henni, með hliðsjón af öðrum kennslubókum.
Mig langar að færa námsefnið aðeins nær “nútímanum” en það hefur verið, en er þó bundin af því að ég verð að fara í grunn-fræðin. Ég veit ekki hversu djúpt ég á að fara á kostnað breiddar og öfugt.
Staðsetning námskeiðs á fræðasviði
“Loftnet og bylgjuútbreiðsla” er kennd á vormisseri þriðja árs (það er síðasta árið) í grunnnámi rafmagns- og tölvuverkfræðinga. Námskeiðið er skyldunámskeið í “rafmagnsverkfræði”-línunni (hin línan er “tölvuverkfræði”).
Eina forkrafan fyrir töku námskeiðisins er að hafa klárað “Rafsegulfræði” (RAF402G), en þar sem fordæmi eru fyrir því að nemendur taki samtímis forkröfukúrs, og svo næsta kúrs þar á eftir, þá er ég með u.þ.b. fjóra nemendur (af 13) sem hafa ekki lokið Rafsegulfræði.
Saga námskeiðs
Námskeiðið hefur verið kennt við deildina um árabil, ef ekki áratugabil. Sá sem kenndi námskeiðið á undan mér kenndi það í 13 ár samfleytt, áður en hann fór á eftirlaun núna um áramótin. Hann er mikill áhugamaður um loftnet (er radíóamatör) og mikill viskubrunnur.
Eftir því sem ég best veit þá er sjaldgæft að loftnets-námskeið séu skyldunámskeið í grunnnámi rafmagnsverkfræðinga. Ég held að námskeiðið sé skyldunámskeið við HÍ því að það hafa í gegnum tíðina verið starfandi menn við deildina sem hafa verið mikilir áhugamenn um loftnet (það er radíóamatörar).
Sjálf er ég ekki radíóamatör, en ég hef hins vegar fræðilegan áhuga á loftnetum og finnst þau “kúl”! Því ber að bæta við að sjálf tók ég ekki þetta námskeið þegar ég í námi við HÍ (var á “tölvuverkfræði”-línunni) en tók svipað námskeið í framhaldsnáminu fyrir 10 árum síðan (!!!).
Hvers konar þekking eða leikni?
Eins og ég hef séð námskeiðið fyrir mér þá eiga nemendurnir að fá fræðilegan bakgrunn í því hvernig loftnet virka, áhrif mismunandi hönnunar á loftnet og hvernig þau geisla, og hvað “geislun” þýðir. Ég vil líka að þau fái tilfinningu fyrir því hvernig bylgjur ferðast og breiðast út, og hvaða áhrif þéttbýli, o.s.frv. hefur á bylgjuútbreiðslu.
Þau eiga að geta hannað loftnet (eða amk skilja hvaða breytur þarf að hafa í huga til að hanna loftnet), og tengt loftnet við rásir.
Formleg hæfnisviðmið eru:
“Eftir þetta námskeið skal nemandi
- vita hvernig loftnet virka
- þekkja mismunandi tegundir loftneta og hvernig þau geisla
- kunna að reikna grunneinkennisstærðir loftneta og loftnetsfylkja
- geta hannað ýmsar tegundir línulegra og flatra loftneta
- þekkja áhrift andrúmslofs og jarðar á útbreiðslu rafsegulbylgna
- metið útbreiðslu bylgna í þráðlausum kerfum”
Hvað einkennir þetta námskeið
Það eru 2×40 mín fyrirlestrar haldnir tvisvar í viku, þar sem ég stend uppi á töflu og fer með fyrirlestur, en reyni að fá þau til að svara mýgrút spurninga á meðan á því stendur, og hjálpa mér þannig að fylla inn í götóttar glærurnar. Það er lítið um ‘umræður’ nema á milli mín og nemenda sem spyr (af lokaeinkunn eru 5% eru “fyrir mætingu og þátttöku í umræðu í tímum”).
Á stundaskrá er 1×40 mín dæma tími í viku, sem er notaður til að fara yfir dæmi liðinnar viku, spurninga um dæmi þessarar viku, og annað tilfallandi (heimadæmi eru 20% af lokaeinkunn).
Á stundaskrá eru einnig 2×40 mín af “verklegu”. Ég hef hugsað mér að hafa þrjár “verklega æfingar” á misserinu, en hef ekki fullmótað þær ennþá þó ég hafi nokkuð góða hugmynd um hvað ég vil að þau geri. Á fyrri árum hefur verið hönnunarverkefni, en þar sem ég er ekki radíóamatör þá legg ég ekki í það (15% af lokaeinkunn).
Einnig hef ég ákveðið að hafa “rannsóknarverkefni” þar sem hver nemandi rannsakar eitthvað afmarkað efni og heldur um það ca 8 mín fyrirlestur í tíma, og efni úr þeim fyrirlestrum er til lokaprófs (10% af lokaeinkunn).
Lokapróf verður 50% af lokaeinkunn.
Svigrúm kennara til námskrárgerðar
Ég hef mjög mikið svigrúm til námskrárgerðar, einkum þegar kreppu lýkur 🙂 . Hluti af mínu starfi er að búa til/endurskoða námskrá fyrir “Fjarskiptaverkfræði” sem námskeiðið “Loftnet og bylgjuútbreiðsla” fellur undir. Einn vinkill af því er t.d. að rökstyðja má að loftnets-námskeiðið ætti ekki að vera skyldunámskeið, því það er yfirleitt ekki skylda í sambærilegum deildum o.s.frv.
Sem stendur finnst mér ég vera nokkuð bundin af því sem stendur í kennsluskrá og svo ‘hefð’, því loftnetsfræðin hafa ekki breyst gríðarlega mikið undanfarna áratugi. Því verður þó ekki neitað að ýmislegt nýtt hefur komið fram á undanförnum árum, en það eru hlutir sem eru líklega of flóknir fyrir grunnáms-námskeið (nema bara að láta fólk vita að þetta sé til).