Study Guide

Objective

Student understands the basic of calculus and is able to
• Apply the derivative to analyze functions
• Apply differentials for error calculations
• Apply the definite integrals, e.g., in calculation of area or average
• Apply differential equations for modeling phenomena within engineering framework
Student knows complex number arithmetics.

Content

• Limit of a function
• Derivative function
• Differentials
• Integral function
• Definite integral
• Separable differential equations
• Linear differential equations
• Limit of a function
• Derivative function
• Differentials
• Integral function
• Definite integral
• Separable differential equations
• Complex number arithmetics

Materials

Opintojakso seuraa oppikirjan "Insinöörin matematiikka, Tuomenlehto et.al." sisältöä.

Taulukkokirja/Kaavasto, jokin alla olevista:
- Matemaattisia kaavoja (Esko Valtanen / Pekka Laakkonen / Jaakko Viitala / Voitto Kettunen)
- Tekniikan kaavasto (Tammertekniikka)
- MAOL-taulukot (Otava)

Laskin: Casio FX-82CW ClassWiz Funktiolaskin (suositeltava) tai Funktiolaskin TI-30XA (riittävä perustason laskin). Myös graafinen/symbolinen laskin käy.

Lisäksi opintojaksolla käytetään muuta, verkossa ja lähiopetuskerroilla esitettävää materiaalia.
Opintojakson aikana hyödynnetään myös MATLAB-ohjelmaa, joten opiskelijalla tulisi olla käytettävissä henkilökohtainen tietokone.

Teaching methods

Opiskelijan oman tiedon konstruoimista tukevat menetelmät:
Lähiopetus, verkko-oppiminen, yhteistoiminnallinen oppiminen, itsenäinen työskentely.
Harjoitustehtävien suorittamisella on keskeinen rooli oppimisessa ja niiden osalta kannustetaan ryhmätyöskentelyyn.

Exam schedules

Välikokeet viikoilla 10 ja 19 tai kurssitentti viikolla 19.

International connections

Opiskelijan omaa aktiivisuutta ja tiedon konstruoimista tukevat oppimismenetelmät ja pedagogiset toimintatavat.

Opintojaksolla hankitut matemaattiset taidot tukevat opiskelijoita kestävän, eettisen ja vastuullisen toiminnan toteuttamisessa, sekä työelämässä että yksityiselämässä.
Osa opintojakson tehtävistä sisältää kestävään kehitykseen liittyvää laskentaa.

Opintojakson materiaali on pääsääntöisesti digitaalisesti tuotettua materiaalia, joka ei kuluta luonnonvaroja yhtä paljon kuin fyysinen materiaali.

Completion alternatives

Osaamisen näyttö kurssisisällön kattavalla tentillä

Student workload

- Teorialuennot ja laskuharjoitukset noin 60t
- Osaamista mittaavat välikokeet 2x2t (tai lopputentti 3t)
- Itsenäinen harjoittelu noin 70t (noin 4 tuntia/vk)

Content scheduling

Opintojakso toteutetaan yhteistoteutuksena ryhmän PEYTES24B kanssa viikoilla 3-19 tiistaisin; opintojaksoon liittyviä tukitunteja on myös maanantaisin ja torstaisin.
Pääsääntöisesti tuntien sisältö on seuraava:
- Tiistain tunnit ovat perehtymistä viikon aiheeseen (toteutus samanaikainen hybridi)
- Torstaisin on viikon tehtäviin liittyvä lähilaskupaja
- Maanantain tunnilla käydään läpi edellisen viikon tehtävissä epäselviksi jääneitä asioita ennen uuden aiheen aloitusta tiistaina (toteutus joko etänä tai samanaikaisena hybridinä).

Opintojaksolla käydään läpi differentiaali- ja integraalilaskennan sekä differentiaaliyhtälöiden perusteet. Lisäksi tutustutaan kompleksilukuihin ja raja-arvoihin. Tavoitteena on laajentaa insinööriopinnoissa ja työtehtävissä tarvittavan matemaattisen ajattelun pohjaa sekä kykyä lukea ja käyttää matematiikan kieltä ammatillisissa yhteyksissä. Lisäksi tavoitteena on tutustua MATLAB-ohjelmiston käyttöön matemaattisten ongelmien mallintamisessa ja ratkaisemisessa. Kurssilla pyritään käyttämään mahdollisimman paljon insinöörityöhön liittyviä esimerkkejä.

Tarkempi sisältö:
- kompleksiluvut ja niiden sovelluksia
- raja-arvot ja derivaatan määritelmä
- derivoinnin laskusäännöt
- differentiaalin käsite
- derivaatan sovelluksia
- määrätty integraali ja integraalifunktio
- integraalin laskusääntöjä
- integraalin sovelluksia
- differentiaaliyhtälöt ja niiden ratkaiseminen
- differentiaaliyhtälöiden sovelluksia

Further information

Opintojakson tärkeimmät ilmoitukset lähetetään sähköpostitse. Opiskelijoiden toivotaan olevan yhteydessä opettajaan ensisijaisesti sähköpostitse. Myös tuntien yhteydessä voi avoimesti kysyä ja keskustella asioista.
Ajankohtaisista asioista ilmoitetaan its-kurssin Yleiskatsaus-sivulla.

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Opintojakson kokonaisarvosana 0-5 muodostuu kerättyjen kurssipisteiden avulla (max 100 p). Kurssipisteitä on mahdollista kerätä
- Kahdesta osakokeesta (á max 50 p) tai kurssitentistä (max 100 p).
- Itsenäisistä laskuharjoituksista ViLLE:ssä (max 12 p, vastaa noin 1 kurssinumeroa).

Jos opiskelija suorittaa kurssin välikokeilla, kumpaankin kokeeseen on osallistuttava. Jos toisen välikokeen suoritus jää uupumaan, uusitaan kurssi tentillä.

Itsenäisesti Itsissä suoritettavat osaamistestit voivat vaikuttaa positiivisesti arvosanan raja-tapauksessa.

Assessment criteria, fail (0)

Opiskelija ei saavuta vähintään 40 % kurssipisteistä = 40p
Välikokeilla suorittava ei ole osallistunut molempiin välikokeisiin.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Arvosana 1 edellyttää vähintään 40 % kurssipisteistä = 40p
Arvosana 2 edellyttää vähintään 52 % kurssipisteistä = 52p

Arvosanojen 1-2 tasoinen osaaminen tarkoittaa polynomifunktion derivointi- ja integrointisääntöjen hallintaa.

Assessment criteria, good (3-4)

Arvosana 3 edellyttää vähintään 64 % kurssipisteistä = 64p
Arvosana 4 edellyttää vähintään 76 % kurssipisteistä = 76p

Arvosanojen 3-4 tasoinen osaaminen tarkoittaa edellisen tason osaamisen lisäksi muiden alkeisfunktioiden ja yhdistettyjen funktioiden derivointi- ja integrointisääntöjen hallintaa sekä osaamista kompleksilukulaskennassa ja raja-arvolaskennassa.

Assessment criteria, excellent (5)

Arvosana 5 edellyttää vähintään 88 % kurssipisteistä = 88p

Arvosanan 5 tasoinen osaaminen tarkoittaa edellisten tasojen osaamisen lisäksi kykyä tunnistaa ja ratkoa yksinkertaisia differentiaaliyhtälöitä.