Insinöörifysiikka 1 (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Aloitusluento etänä 7.1. ja ennakkotehtävien aloitus. Lähipäivänä 13.1. varmistetaan opiskelun sujuva käynnistyminen. Monimuoto-opetusta viikoittain viikoilla 3-18. Kokeet kampuksella lähipäivien yhteydessä viikoilla 7, 12 ja 16. Tarkempi aikataulu kurssin Itslearning-sivuilla.

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija:
- osaa käyttää SI-järjestelmän yksiköitä laskutoimituksissa ja sekä tehdä yksikkömuunnoksia
- osaa lukea erilaisissa koordinaatistoissa olevia kuvaajia
- osaa käyttää vektoreita liikkeen ja voimien kuvaamiseen
- osaa käyttää yhtälöitä mm. liikkeen ja voimien kuvaamiseen
- osaa piirtää vapaakappalekuvia
- ymmärtää mm. käsitteet nopeus, kiihtyvyys, voima, kitka,työ, energia, teho, pyörimisnopeus, kiihtyvyys pyörimisliikkeessä

Sisältö

Kurssin sisältö käsittelyjärjestyksessä:
• tasainen liike
• tasaisesti kiihtyvä liike
• putoamiskiihtyvyys
• liike kahdessa ja kolmessa ulottuvuudessa
• voimat ja liikemäärä
• liikemäärän säilymislaki
• voima ja kiihtyvyys
• voima ja vastavoima
• painovoima
• tukivoimat
• kitkavoimat
• voiman siirto köysien ja vaijereiden avulla
• kineettinen energia
• potentiaalienergia
• työ-energiaperiaate
• jouset
• teho
• teho ja vastusvoimat tasaisessa liikkeessä
• teho kiihtyvässä liikkeessä
• impulssi
• kimmottomat törmäykset
• pyörimisliike
• g-voimat
• kulmakiihtyvyys ja keskihakuvoima

Oppimateriaalit

Joko kirja
Tekniikan Fysiikka 1
Suvanto
Julkaisija Edita
ISBN 978-951-37-3842-6

tai kirja
Insinöörin FYSIIKKA (AMK), Osa I
Hautala, Peltonen
ISBN 978-952-5191-26-4

Lisäksi käytetään Itslearning-järjestelmän kautta jaettavaa tukimateriaalia, joka ei kuitenkaan useimmissa tapauksissa riitä korvaamaan oppikirjaa.

Opetusmenetelmät

Sulautuva oppiminen, kontaktiopetus, tehtäväperustaisuus, itsenäinen opiskelu, tiimityö, sähköiset materiaalit ja tehtävät.

Kurssilla perehdytään insinöörityön perustana oleviin fysiikan perustaitoihin. Työskentelyssä ovat ohjatun ja sähköisiin materiaaleihin ja oppikirjaan perustuvan itsenäisen opiskelun lisäksi olennaisessa osassa laskuharjoitukset. Laskuharjoituksia työstetään sekä itsenäisesti että pienryhmissä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

-Kolme osakoetta toteutuksen aikana lähipäivillä. Kaksi uusintatilaisuutta toteutuksen jälkeen, joissa voi uusia minkä tahansa osakokeista.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Kurssin alussa opiskelijat jaetaan pienryhmiin. Kurssi etenee viikkoteemoittain seuraavalla viikkoaikataululla:
1. Opiskelijat tutustuvat itsenäisesti teeman aihepiiriin oppikirjan, opettajan tekemien opetusvideoiden ja erilaisten tukimateriaalien avulla (jaetaan Itslearningissä). Opettajan tekemät opetusvideot toimivat opintojakson luentoina.
2. Opiskelijat harjoittelevat viikkoteeman asioita tekemällä laskuharjoituksia itsenäisesti. Laskuharjoitukset ovat Ville-järjestelmässä. Opiskelijat tekevät laskuharjoituksensa käsityönä samaan vihkoon tai muulla tavoin yhtenäiseksi kokoelmaksi fysiikan notaatiokäytöntöjen mukaisesti. Vastaukset syötetään Ville-järjestelmään, jossa oikeista vastauksista saa Ville-pisteitä.
3. Opiskelijat tapaavat pienryhmittäin keskustellakseen viikon teemasta ja tehtävistä. Kokoontumisesta laaditaan raportti niistä ongelmista, jotka eivät ole kokoontumisen aikana ratkenneet vertaistuen avulla. Raportti palautetaan Itslearning-järjestelmään aikataulussa, yleensä viimeistään torstaina.
4. Opettaja julkaisee opetusvideot, joissa käsitellään raporteissa ilmoitettuja ongelmakohtia ja muita esiin nousevia kysymyksiä. Opetusvideot julkaistaan perjantaisin.Tarvittaessa järjestetään myös etätapaamisia.
5. Opiskelija viimeistelee laskuharjoituksensa ja palauttaa ne Villeen ja Itslearning-järjestelmään aikataulutetusti, yleensä viimeistään sunnuntaina.

Opintojakson lopulla opiskelijat esittelevät laskuharjoitusvihkonsa opettajalle tai muulla tavoin saattavat tekemiensä laskuharjoitusten kokoelman opettajan arvioitavaksi. Fysiikan notaatiokäytäntöjen mukaisesti ja selkeästi esitetyistä laskuharjoituksista saa lisäpisteitä arviointiin.

Kurssi on viikkoteemojen lisäksi jaettu kolmeen osaan, joista jokaisesta pidetään oma osakokeensa lähipäivien yhteydessä.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kurssin laajuus on 5 op, eli siihen kuuluva työmäärä on noin 135 h.
Kokeisiin ja niihin valmistautumiseen sekä Ville-tehtäviin tarvitaan noin 25 h. Täten kurssin 11 viikkoteemaa varten on käytettävissä 110 h eli 10 h viikkoteemaa kohti, mikä jakautuu seuraavasti:
-Itsenäinen työskentely 5,5 h.
-Ryhmätyöskentely 3 h.
-Opetustilaisuuteen osallistuminen (vinkkivideot ja tukitilaisuudet keskimäärin) 1,5 h.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi perustuu pisteisiin, joita kerätään laskuharjoituksista (max 16 p.), ensimmäisestä osakokeesta (max 8 p), toisesta osakokeesta (max 8 p.) ja kolmannesta osakokeesta (max 8 p)

Opintojakson läpäistääkseen opiskelijan on saatava:
--Ensimmäisestä osakokeesta vähintään 2,5 pistettä ja
--Toisesta osakokeesta vähintään 2,5 pistettä ja
--Kolmannesta osakokeesta vähintään 2,5 pistettä ja
--Ville-järjestelmän Ville-pisteistä yhteensä vähintään 40% maksimipistemäärästä
--Osakokeista ja laskuharjoituksista yhteensä vähintään 16 pistettä.

LASKUHARJOITUKSISTA SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN:
Laskuharjoituksista saa pisteitä Ville-järjestelmässä kerättyjen Ville-pisteiden perusteella sekä toteutuksen lopulla palautettavan kotitehtäväkokoelman arvioinnin perusteella.
----Ville-pisteiden perusteella saa maksimissaan 12 pistettä arviointiin. Pisteiden määrä on 12*Kerättyjen Ville-pisteiden osuus maksimista.
----Tekemällä laskuharjoitukset fysiikan notaatiokäytäntöjen mukaisesti vihkoon tai muuhun yhteiseen kokoelmaan saa maksimissaan 4 pistettä arviointiin. Kokoelma palautetaan opintojakson lopulla opettajan arvioitavaksi. Opettaja arvioi vihon notaatiokäytäntöjä ItsLearningissä annettujen kriteerien mukaisesti.

Laskuharjoitusten ratkaisupolun löytämisessä voi käyttää teknisiä apuvälineitä. Opiskelijan on kuitenkin itse ymmärrettävä ratkaisunsa, ja vihkoesityksissä opiskelija dokumentoi ratkaisuun johtavan päättelynsä, jossa suuressa merkityksessä on vapaakappalekuvien piirtäminen käsin. Vihkoesitys syntyy siis ajattelun ohessa käsin vihkoon kirjoittaen ja piirtäen eikä sitä voi tehdä tekoälyavusteisesti tai ylipäätään tietokoneella ilman piirtoalustaa.

ARVOSANAN MÄÄRÄYTYMINEN:
Arvosana määräytyy pisteiden yhteisperusteella (osakokeet, Ville ja laskuharjoitukset) seuraavan taulukon mukaan:
Arvosana 1 vaatii 16 pistettä
Arvosana 2 vaatii 21 pistettä
Arvosana 3 vaatii 26 pistettä
Arvosana 4 vaatii 31 pistettä
Arvosana 5 vaatii 36 pistettä