Nieuw programma 1ste bachelor ingenieurswetenschappen

In het academiejaar 2020-2021 starten we met een nieuw programma in de eerste bachelor ingenieurswetenschappen. 

Lestabel

OPLEIDINGSONDERDEEL SP SEM

Basiswiskunde

3

1
Natuurkunde I 6 1
Wiskundige analyse I 6 1
Discrete wiskunde I 4 1
Scheikunde: bouw van de materie 4 1
Modelleren, maken en meten 4 1
Informatica 6 J*
Wiskundige analyse II 4 2
Meetkunde en lineaire algebra 7 2
Scheikundige thermodynamica 3 2
Waarschijnlijkheidsrekening en statistiek 6 2
Materiaaltechnologie 4 2
Duurzaamheid, ondernemen en ethiek 3 2

 

* Jaarvak 

Inhoud van de vakken eerste bachelor

Basiswiskunde

Deze cursus wil de studenten uit verschillende richtingen en niveaus van het secundair onderwijs op eenzelfde peil brengen. Hij wordt in de eerste weken van het academiejaar gedoceerd, en wordt nadien ook meteen geëvalueerd. De volgende onderwerpen komen aan bod:

– matrices en determinanten, met toepassing op stelsels;

– complexe getallen;

– elementaire functies, functieverloop en interpretatie van grafieken;

– integratietechnieken;

– gebruik van vectoren.

 

Natuurkunde I

In dit vak worden vanuit een proefondervindelijke invalshoek de natuurkundige concepten aangereikt die aan de basis liggen van de ingenieurswetenschappen. Je leert fysische modellen opstellen en verwerft inzicht in hedendaagse toepassingen van natuurkundeprincipes. In het eerste van de twee vakken basisnatuurkunde komen de volgende onderwerpen aan bod:

– mechanica (bewegingswetten, arbeid en energie, impuls en botsingen, rotatie van starre lichamen, periodieke beweging);

– golven (mechanische golven, geluid);

– thermodynamica (thermische eigenschappen van materie, de hoofdwetten, thermische machines);

– elektriciteit (elektrostatica, stroom en weerstand).

 

Wiskundige analyse I en II

In deze vakken leer je de basisbegrippen en –methoden van de theorie van functies van één en meerdere reële variabelen. De aangeleerde analysetechnieken worden vervolgens ook toegepast om eenvoudige problemen uit de basiswetenschappen te modelleren, te visualiseren en op te lossen met de hand of met behulp van een geschikt softwarepakket (bv. Maple).

 

Discrete wiskunde I

In deze cursus krijg je inzicht in verzamelingen, relaties en algebraïsche structuren.  De grondslagen van binaire logica komen aan bod en je verwerft vaardigheden in het opbouwen van wiskundige redeneer- en bewijstechnieken.  Je maakt kennis met de fundamenten van modulo-rekenen en grafentheorie, en leert die technieken gebruiken bij diverse ingenieurstoepassingen.  

 

Scheikunde: bouw van de materie

Dit vak zal je kennis over de fundamentele chemie bijbrengen; die kennis moet je in staat stellen om in een multidisciplinaire omgeving als een volwaardig burgerlijk ingenieur te functioneren. Het doel van de lessenreeks is je vertrouwd te maken met de atomaire en de moleculaire structuur van materie. Inzicht in de eigenschappen van chemische verbindingen en in chemische reacties is niet enkel belang voor het begrijpen van chemische toepassingen maar is ook nodig voor het ontwerpen van nieuwe hoogtechnologische materialen en voor een brede waaier aan bouwkundige, werktuigkundige, biomedische en ecologische toepassingen.

 

Modelleren, maken en meten

In dit vak leer je projectwerk uitvoeren met een groepje medestudenten. Samen staat de groep in voor een ontwerp, de taakverdeling en de schriftelijke en mondelinge rapportering. Een onderzoeker van de faculteit begeleidt de studenten.

De volgende onderwerpen komen aan bod:

– wetenschappelijke methoden (bronnen citeren, grootheden, eenheden, figuren, rekenbladtoepassingen);

– schriftelijk verslag (doel, gebruik van tekstverwerkingsprogramma’s, opbouw, taal en stijl, figuren en tabellen);

– mondelinge presentatie (doel, gebruik van presentatieprogramma’s, structuur, taal en stijl, figuren, diagramma’s en schema’s, referenties);

– project (ontwerpen, construeren, modelleren, meten).

Een kleine greep uit het aanbod:

– bouw een kraan die een last zo goed mogelijk horizontaal kan verplaatsen;

– probeer een wagentje voort te bewegen met een plasma-aandrijving;

– maak een waterfilter met dunne draden om kleine deeltjes tegen te houden;

– construeer een robot die ander robotten uit de ring kan duwen;

– maak je eigen biobrandstof uit afval van koffiefilters;

– ontwerp, bouw, test van kunstmatige hartklep.

 

Informatica

Je leert programmeren in Python, waarbij ook belangrijke concepten van algoritmen uitgebreid aan bod komen met ook aandacht voor numeriek rekenen (in het bijzonder matrices). Meer specifiek komen de volgende onderwerpen aan bod:

– werken met formules (variabelen, elementaire bewerkingen, gebruik van wiskundige functies);

– controlestructuren (lussen en beslissingen);

– lijsten;

– opsplitsen van een probleem in bouwblokken (stapsgewijze verfijning en het gebruik van functies);

– invoer/uitvoer en afhandeling van fouten;

– rijen en visualisatie (NumPy);

– dictionaries en verwerken van tekst;

– objectoriëntatie;

– randomgetallen en simulatie.

 

Meetkunde en lineaire algebra

Je krijgt inzicht in de basisconcepten van meetkunde in 2 en 3 dimensies. Deze worden ook gebruikt als inleiding op de verwante, maar abstractere, begrippen, methodes en concepten uit de lineaire algebra, waarop vervolgens uitgebreid wordt ingegaan.

De volgende onderwerpen komen aan bod:

– vectorruimten (basis en dimensie, deelruimte);

– vectorrekening (ruimte der vrije vectoren, scalair product, vectorieel en gemengd product);

– meetkunde van de eerste graad en verwante algebraïsche methoden en concepten (rechten en vlakken, stelsels lineaire vergelijkingen);

– lineaire en affiene transformaties (affiene transformatie, coördinatentransformatie, rotatie, spiegeling en orthogonale projectie, eigenwaarden en eigenvectoren);

– krommen en oppervlakken (parametervoorstelling, raaklijn en raakvlak, voorbeelden en toepassingen);

– meetkunde van de tweede graad en verwante algebraïsche concepten en methoden (kegelsneden, kwadrieken, bilineaire en kwadratische vormen, eigenwaarden en eigenvectoren herbekeken).

 

Scheikundige thermodynamica

Dit vak zal je vertrouwd maken met de energetische aspecten van chemische omzettingen. Kennis van de chemische thermodynamica is van belang voor het ontwerpen van nieuwe hoogtechnologische  materialen en van nieuwe, duurzame chemische processen. Inzicht in de energetische aspecten van chemische reacties is tevens noodzakelijk voor de verklaring van zowel chemische, fysico-chemische als ecologische processen en dus ook voor het vinden van duurzame oplossingen voor een brede waaier aan milieu- en klimaatproblematieken.

 

Waarschijnlijkheidsrekening en statistiek

Je leert de grondbegrippen van de waarschijnlijkheidsrekening en van de statistiek. Hierdoor leer je onzekerheid wiskundig te temmen, ermee te redeneren, en beslissingen te nemen met onzekere uitkomsten. Je leert ook hoe meetgegevens grafisch voor te stellen, en hoe ze te gebruiken om modellen te identificeren en om wetenschappelijke hypothesen te toetsen.  Hiermee zul je in je ingenieursloopbaan bijna voortdurend in contact komen.

 

Materiaaltechnologie

In deze cursus zal je materiaalgedrag bestuderen en leren begrijpen waarom een materiaal zich op een bepaalde manier gedraagt. Materiaaleigenschappen worden in verband gebracht met de structuur van het materiaal op microscopische en zelfs atomaire schaal. Je leert o.a. waarom glas zo breekbaar is bij kamertemperatuur, maar toch vervormbaar op hoge temperatuur, waarom rubber gemakkelijk elastisch vervormt, maar bij afkoeling die eigenschap verliest en waarom metalen goede geleiders zijn van warmte en elektriciteit. Ook aspecten rond duurzaamheid, recyclage en CO2-voetafdruk komen aan bod.

Van zodra je het materiaalgedrag begrijpt, wordt uitgelegd hoe je de materiaaleigenschappen kan wijzigen, ja, zelfs kan sturen. Op die manier kom je tot het meest optimale materiaal voor elke toepassing. De verschillende materiaalgroepen (metalen, keramische materialen, polymeren en composieten) komen aan bod. Je zal zien dat dit voor vele toepassingen, van een drankverpakking tot een wagen of zelfs de Mars Lander, leidt tot een complex, maar interessant samenspel van verschillende materialen.

 

Duurzaamheid, ondernemen en ethiek

Een burgerlijk ingenieur functioneert niet op een eiland maar in een maatschappelijke context, waarbinnen wetenschap en technologie een rol spelen, en gekaderd moeten worden. In dit vak kom je voor het eerst in aanraking met aspecten van duurzaamheid, ondernemen en ethiek. In de eerste zes weken van het semester maak je kennis met de basisprincipes van deze disciplines. Daarna pas je, tijdens de DOE-week, je nieuwe kennis concreet toe op het projectonderwerp dat je in het vak “Modelleren, Maken en Meten” van een meer technologische kant hebt bekeken. Deze DOE-week is volledig gewijd aan dit vak: je hebt er geen activiteiten of verplichtingen voor andere vakken.