Ingenjörsmetodik Kursrapport, II1300HT211

Kursrapport 2021 Yas Asghari TIDAB

II1300HT211 KTH Stockholm, Sverige Yasghari@ug.kth.se


Sammanfattning— Kursen Ingenjörsmetodik, ämnar att lära ut bland annat projektmetodik, presentationsteknik samt andra ingenjörsmässiga metoder och verktyg för att förbereda studenter för ingenjörsyrket. Ihop med projektarbetet där en Lego-robot byggs och programmeras, får studenter genomföra muntliga presentationer, skapa en studieplanering, slutföra olika quiz samt reflektera över karriärutveckling, hållbar utveckling, etik och moral, jämställdhet och ergonomi. Denna kursrapport ger en överblick på samtliga moment som slutfördes och de utmaningar som bearbetades och löstes. Syftet samt målen, med avklarade moment i denna kurs uppnåddes.

Nyckelord — Lego, Projektrapport, Lego-Robot, KTH, Studieplanering


I. INTRODUKTION

Ingenjörsmetodik, är en kurs som alla studenter tar under deras första termin i Högskoleingenjör programmet med riktningen Datateknik på KTH. Syftet med kursen är att lära sig hur man kan arbeta som en ingenjör och vilka verktyg som är användbara som man kan implementera under utbildningen samt i den framtida karriärslivet som en ingenjör [1]. Flera tekniska verktyg som lärs ut är presentationskunskaper, och projektmetodik samt användning av datorn som arbetsverktyg. Kursen innehåller föreläsningar, intervju av en ingenjör samt muntlig presentation, arbete i projekt med utlärande i projektmetodik, gruppdynamik, projektledning, projektverktyg och projektarbete [2]. Dessutom innehåller kursen presentations och informationsteknik med vikt på informationssökning, rapportskrivning, muntlig presentationsteknik, datorbaserat presentationsmedel och webb-publicering. Datorn är också ett verktyg som krävs att lära sig användningen av på ett ingenjörsmässigt sätt som ordbehandlings- och kalkylprograms-verktyg samt för presentations- och ritprograms-verktyg. För att få godkänt i denna kurs, krävs det att flera delmoment blir godkända och de är följande:


  1. Inlämningsuppgifter INL1; 4,5hp (betyg P/F)

  2. Muntlig presentation 2: genomförande av ingenjörsintervju och muntlig presentation Bokseminarium: förberedelseuppgift och deltagande i seminariet

  3. Inlämningsuppgift C-programmering

  4. Godkända quiz i Canvas

  5. Kursrapport

Projektarbete PRO1;4,5hp (betyg P/F)

  1. Projektarbete: aktivt deltagande

  2. Handledningstillfällen: aktivt deltagande vid 5 tillfällen

  3. Muntlig projektpresentation: aktivt deltagande i en individuell presentation och en presentation i grupp

  4. Praktisk demonstration: aktivt deltagande

Dessutom innehåller kursen ett bokseminarium, föreläsningar, individuell studieplanering samt flera quiz.


Kursens lärandemål följer att efter en godkänd kurs, bör studenten ha kunskap kring ingenjörens yrkesroll, kunna reflektera och förhålla sig till etiska, hållbarhets samt miljöfrågor. Dessutom bör studenten kunna implementera de ingenjörsmetoder som hen har lärt sig i kursen för att kunna genomföra ett mindre IT-projekt.

II. PROJEKT

Som en del av kursen, arbetade grupper av 3-5 studenter med att bygga en Lego-robot, samt programmera olika egenskaper för den i programmeringsspråket C. Syftet med detta projekt är att lära sig hur man kan jobba inom projekt och hur man kan implementera det erfarenheten i praktiken vidare under utbildningen samt i framtida karriären som ingenjör.


A. Bakgrund till projektuppgiften


För att uppnå ett godkänt betyg i ingenjörsmetodik kursen, krävdes det att utföra denna Lego-robotprojekt, programmera den att kunna utföra olika handlingar samt att vara delaktig i kursens olika moment, och som gruppmedlem i projektgruppen. Inga förkunskaper krävdes inom programmering. Lego-roboten, är ett Lego Mindstorms EV3 Core och bör vara utrustad med Debian Linux-baserat operativsystem ev3dev.


Den programmerades i språket C efter bygget för att kunna utföra fyra handlingar inför projektdemonstrationen. Det krävdes att roboten skulle kunna:

  1. Leverera ett paket till en plats 250 cm åt höger samt vänster med 30 cm avstånd längst väggen.

  2. Leverera ett paket till en plats 250 cm åt höger samt vänster, tvärs över korridoren med 30 cm avstånd från väggen på andra sidan korridoren

Kraven ställda som Roboten var utsatt för att genomföra är ”Must” enligt MoSCoW-modellen [3 s.128]:

”Should”-krav

• Att roboten bör återvända till utgångspunkten och vara beredd för nästa leverans efter genomförandet av föregående leverans.

”Could”-krav

  1. Att roboten kan läsa in leveransadress i form av streckkod med angiven uppdragsnummer 1,2,3 eller 4.

  2. Roboten kan leverera till verkliga lärosalar i Electrumhuset.

  3. Finns enkla sätt att lära roboten nya leveransadresser.

B. Projektresultat

Det krävdes att roboten skulle sedan kunna:

  1. leverera ett paket till en plats 250 cm åt höger samt vänster med 30 cm avstånd längst väggen.

  2. Leverera ett paket till en plats 250 cm åt höger samt vänster, tvärs över korridoren med 30 cm avstånd från väggen på andra sidan korridoren

Detta klarade vår robot av att göra under projektdemonstrationen. Vi mötte på några problem med gyro-vinkeln innan samt under projektdemonstrationen där vi inte riktigt kunde få roboten att köra spikrakt, men det verkade som att många andra grupper hade samma problem då gyro- vinkeln på lego-robotarna inte var så exakta och de kom med några graders felvinkel. Sammanfattningsvis blev det ett lyckat projekt då det som krävdes utfördes av roboten.

C. Gruppdynamik

För detta projekt, bestod gruppen av endast fyra gruppmedlemmar. Enligt en gruppforskning utförd av psykologen Paul Hare [3 s.74-75], är den optimala mängden gruppmedlemmar sju plus/minus två för att kunna utföra ett projekt så effektivt som möjligt. Men, på grund av att det var ett kortare grupp-projekt, var det bra att vi var endast fyra personer, för att kunna så snabbt som möjligt lära känna varandra och hitta en gemensam rutin för arbetet. För den första mötet, gick det alltså väldigt bra med att hitta gemensamma luckor i schemat som funkade för alla att boka framtida möten igenom hela projektperioden.

Gruppen gick igenom, smekmånads, självständighets och samarbetsfasen [3 s.81-85]. Smekmånadsfasen upplevdes direkt, då gruppmedlemmarna inte kände varandra så väl och visade stor flexibilitet för att känna så mycket tillhörighet som möjligt till varandra. Denna osäkerhet drabbade under senare tillfällen gruppen, då den stora flexibiliteten som visades från nästan alla i bland annat projektplaneringen inför möten kunde inte fullföljas i flera tillfällen. Vissa medlemmar blev dubbelbokade vid några tillfällen, vilket ledde till att man antingen inte kunde vara med på mötet, eller kunde delta digitalt. Att delta digitalt var inte heller så optimalt, då man blev nästan låst från att kunna hjälpa med roboten, programmeringen eller bygget på distans.


Självständighetfasen skedde efter bara någon vecka där medlemmar började ta ansvaret för flera moment i projektet, såsom programmeringen. Det formade en viss mängd distans mellan alla i gruppen då var och en valde att ta ansvaret för någon sensor att koda för eller egenskap för roboten och slutföra det individuellt utan varandras hjälp. Detta ledde till en ganska stor mängd stress, samt tidspress som de flesta upplevde. Med tanke på att inga förkunskaper krävdes inom byggandet eller programmering i språket C och vi alla hade bara nyligen börjat lära oss att koda, så gick det inte att slutföra koden enskilt.

Det var när vi alla erkände att vi behövde samarbeta och ta hjälp från varandra för att roboten skulle kunna utföra sitt uppdrag, som vi började gå in på samarbetsfasen. Steg för steg började gruppen öka på Arenan, genom att minska på Fasaden och Det blinda enligt Johari-fönster [3 s.41-43]. Den osäkerheten som medföljer smekmånadsfasen i början på projektet, följdes dessutom med en fasad som var och en av gruppmedlemmar hade en fasad, och ville inte visa sina svagheter inom någon av delmomentet i projektet. Personligen hade jag svårt med att begära hjälp för kodningen av gyro-vinkeln vilket ledde till att vi hamnade efter i projektets planering och det skapade en mängd tidspress. Men när vi alla släppte taget och vågade medge våra svagheter, började alla samarbeta, forma större tillit till varandra och utvecklas som grupp och som individer. På så sätt ökades Arenan.

”Jag-budskap” [3.44-49] användes väl när alla började släppa taget på fasaden och lita på varandra. Då kunde var och en av oss ge och ta emot feedback utan att ta det personligt, försöka försvara oss själva, förklara bort det eller förkasta det. Istället började alla förstå varandra mer, respektera ens egen och andras styrkor och svagheter och forma en starkare gemenskap som gynnade resterande tiden av projektet. Det formades med tid en regel i gruppen att försöka kontrollera ens egen stress och negativa känslor, då vi alla kände att det enkelt kan föras vidare till andra individer och leda till att hela gruppen blir stressad. Därför övade alla på mental-träning kring att inte agera på känslor och istället bearbeta det för att sedan utföra mer logiska handlingar som kan gynna gruppen istället för att skapa stress vilket sedan leder bara till att alla faller ner i stresskonen och agerar tanklöst [3 s.38-40].

När det gäller roller inom gruppen, valdes det demokratiskt att det skulle finnas en flytande ledarroll. Detta beslöts på grund av att vi alla märkte var en att vara extroverta och till en viss mån envisa att följa sina egna idéer. Därför blev det en bättre val att inte ge ut några roller och istället brainstorming och diskutera oss fram igenom hela projektet.

D. Metodreflektion

Det första gruppen gjorde var att skriva en socialkontrakt på det regler vi tyckte alla bör följa för att gruppen ska vara så effektiv under arbetspassen som möjligt. Detta kontrakt skrev sedan ut och alla signerade den. Gruppen använde sig av många olika verktyg på datan. En gemensam Google Drive användes där alla dokument laddades upp för alla medlemmar att ha tillgång till. Google dokument användes för bland annat projektdefinitionen.


Projektdefinitionen gav en bra överblick över projektet, dess bakgrund/syfte, samtliga mål Lego-roboten behöver uppfylla för att klara av kursen, organisationen, tid och resursplan, riskanalys, kostnadsplan, förändringsplan, dokumentplan, utbildningsplan samt rapportering och granskningar. Det var ett gemensamt beslut att ha allt dokument på Google Drive. Riskanalysen var utförligt skriven där gruppen diskuterade i detalj sannolikheten av en viss skada eller problem som kan ske och dess motsvarande lösning.

En Work Breakdown Structure (WBS) skapades med hjälp av Lucidchart där projektet delades in i tre moment som sedan vidar delades i mindre bitar för att ge en bild på de olika stegen som krävs att slutföra innan man kan med säkerhet säga att en av de tre moment är avklarade. Denna metod minskade på stressen och strukturerade arbetet så att man tydligt kunde se varje steg mot målet.

Dessutom använde sig gruppen av en GANTT-schema. Det är en sorts flödesschema som användes i gruppen för att beskriva de olika faser i projektet och leda projektet kronologiskt fram. Ännu ett verktyg som gruppen hade nytta av, då det man fick en överblick på det som behövdes förberedas inför varje fas samt vad som bör göra innan nästa fas-period närmade sig.

Iterantionsplanering användes också mellan varje handledning för att göra det enklare för gruppen att hålla koll på det arbetet som ska prioriteras och vara avklarade vid slutet av veckan eller inför handledningar.

Efter några veckor började gruppen sätta mer vikt på iterationsplaneringen vilket är det som hjälpte gruppen minska på mängden stress och tidspress genom att slutföra de stora delmomenten i mindre mål och arbeta mer ihop, ha fler mötestillfällen och våga fråga för hjälp. Alltså är iterationsplaneringen det som författaren kommer prioritera i framtida projekt för att undvika arbeten att samlas in till sista minut, minimera stress och forma en bättre överblick på vad som är i egentligen prioriterat och bör bli avklarat för varje dag under projektet.

Gruppen skapade en webbsida som gav information om varje individs roll i projektet, målet med projektet samt länk till vår mejl samt Google Drive där alla dokument förvarades [4]. Detta var en effektiv sätt att lära sig använda datan som en