Insinöörifysiikka (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Tämä kurssi käsittelee tieto- ja viestintätekniikan kannalta oleellisen fysiikan perusteet ja esittelee näiden sovelluksia käytännön näkökulmasta. Kurssi koostuu kahdesta osasta ja näitä vastaavista osakokeista.

Syys/Loka: Osa 1
- Fysiikan perustaidot
- Voima, työ, energia ja lämpö
- Energian säilyminen, teho ja hyötysuhde
- Lämpöopin ilmiöitä (sis. lämpölaajeneminen, lämmön siirtyminen, olomuodon muutokset)
- 1. osakoe

Marras/Joulu: Osa 2
- Liike yhdessä ja kahdessa ulottuvuudessa
- Newtonin lait
- Voimat kahdessa ulottuvuudessa
- Liikemäärä ja törmäykset
- 2. osakoe

Joulu/Tammi: osakokeiden uusinnat

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- käyttää SI-järjestelmän mukaisia suureita ja yksiköitä
- piirtää ja tulkita kuvaajia
- ratkaista yksi- ja kaksiulotteiseen liikkeeseen liittyviä ongelmia
- ratkaista voimiin liittyviä ongelmia
- ratkaista lämpöenergiaan liittyviä ongelmia
- soveltaa työn ja tehon käsitteitä sekä energian ja liikemäärän säilymislakeja fysiikan ongelmien ratkaisussa
- etsiä, analysoida ja arvioida fysiikkaan liittyvää tietoa
- pohtia fysiikan mallien paikkansapitävyyttä eri konteksteissa

Sisältö

- SI-järjestelmä
- kinematiikka
- vektorien käyttö kinematiikassa ja dynamiikassa
- Newtonin lait
- työ, teho, hyötysuhde
- energia
- liikemäärä
- lämmön siirtyminen
- lämpölaajeneminen
- ominaislämpökapasiteetti

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina voi käyttää mitä tahansa aihealuetta sopivalla syvyydellä käsittelevää oppikirjaa. Alla on listattuna muutama esimerkki tällaisista oppikirjoista.

• Momentti 1, Insinöörifysiikka, Pentti Inkinen & Jukka Tuohi. Otava.
• Momentti 2, Insinöörifysiikka, Pentti Inkinen, Reijo Manninen & Jukka Tuohi. Otava.
• Lukion fysiikan oppikirjat, jotka käsittelevät lämpöopin ja mekaniikan osa-alueita

Näiden lisäksi käytämme kaavakirjoja. Kaksi hyvää esimerkkiä ovat:
• Tammertekniikka: Tekniikan kaavasto
• Otava: MAOL-taulukot
• Lisäksi kurssilla on meidän koostamamme hieman suppeampi kaavakokoelma

Lisäksi kurssilla on käytössä opettajan laatimaa oppimateriaalia, kuten luentodioja ja sähköistä materiaalia, jotka jaetaan ITSlearning työtilan kautta.

Opetusmenetelmät

Kurssilla käytetään seuraavia oppimismenetelmiä

• Lähiopetus: Luennoilla käydään läpi teoriaa sekä ratkaistaan yhdessä esimerkkitehtäviä. Teoria on liitetty osaksi ICT-alan käytännön sovelluksia teorian sallimissa rajoissa.

• Laskuharjoitukset: Laskuharjoituksissa pääpaino on opiskelijoiden omatoimisella työskentelyllä yksin tai ryhmässä. Näillä tunneilla on varattu aikaa kysymyksille ja kertaukselle sekä ongelmien ja tehtävien läpikäynnille.

• Omatoiminen opiskelu: vaikka laskunneilla on varattu aikaa kysymyksille, AMK painottaa omatoimiseen opiskeluun. Tavoitteena on opettaa opiskelijaa arvioimaan omaa osaamistaan, hakemaan tietoa sekä kertaamaan kurssin asioita omatoimisesti.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

1. osakoe: viikko 43
2. osakoe: viikko 49
Osakokeiden uusinnat järjestetään joulu/tammikuussa (ajankohta ilmoitetaan myöhemmin)

Kansainvälisyys

Kurssilla opetetaan fysiikan perustaitoja, jotka ovat eräs insinöörityön perusta. Tällaisia ovat ongelmanratkaisu, looginen ajattelu sekä tehtävien hahmottaminen yksinkertaistettuina tapauksina. Fysiikan aiheet, joita tutkitaan, liittyvät ICT-alaan ja kestävän kehityksen teemoihin. Kurssilla käytetään kansainvälisiä merkintätapoja ja terminologiaa, joka mahdollistaa opiskelijoiden ymmärtää kansainvälistä insinöörialan kirjallisuutta, standardeja jne. Tehtäviä ratkottaessa opiskelijoita rohkaistaan toimimaan ryhmissä, mikä edistää tiimioppimista.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Kurssin voi suorittaa erityisellä näyttökokeella, joka osoittaa opiskelijan tiedot ja taidot kurssin aiheisiin liittyen. Tästä on sovittava erikseen opettajan kanssa. Mikäli opiskelija on kiinnostunut tästä mahdollisuudesta, hänen tulee olla yhteydessä opettajaan.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kontaktiopetus ja kokeet: 52 h
Itsenäinen opiskelu, kotitehtävien teko ja osakokeisiin valmistautuminen: 75 h

Esitietovaatimukset

Lukion lyhyt tai pitkä matematiikan oppimäärä
TAI
peruskoulun matematiikan oppimäärä, ammattiopetuksen matematiikan opintojaksot
TAI
vastaavat tiedot ja taidot

Lisätiedot

Opintojaksolla tarvitaan laskinta (funktiolaskin, graafinen laskin tai CAS-laskin).

Opintojaksolla on läsnäolopakko vähintään 50% oppitunneista, koska kursseilla harjoitellaan kotitehtävien lisäksi myös erilaisia ratkaisustrategioita ja oppitunniella syvennytään pohtimaan teoriaa ICT-alan kannalta. Laskuharjoituksissa pohditaan kysymyksiä ryhmissä.

Kaikki käytännön asiat, kuten tarkempi arviointi, aikataulu ja keskustelupalsta, löytyvät ITSlearningistä.

Opettajan tavoittaa sähköpostilla tai ITSlearningin viesteillä.