Study Guide

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Evaluation scale

H-5

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Evaluation scale

H-5

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

Oppikirja: Insinöörin matematiikka; Ari Tuomenlehto & co (Edita)

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.

Itslearning-oppimisymäristössä oleva ja sinne linkitetty sähköinen- ja verkkomateriaali, opetusvideot

Teaching methods

Opintojaksolla käytetään flipped learning -opiskelumenetelmää. Tämä tarkoittaa sitä, että opiskelijat kertaavat/opiskelevat tunnin aiheita itsenäisesti ennen tuntia opetusvideoiden ja ennakkotehtävien avulla. Tunnit tukevat viikottaisten laskuharjoitusten laskemista ja tunnin pääpaino on niissä asioissa, joista opiskelijoilla on ongelmia ennakkotehtävien pohjalta.
Opintojaksoon sisältyvä MATLAB-matematiikkanohjelmiston käyttö opiskellaan itsenäisesti suoritettavan verkkomateriaalin avulla.

Exam schedules

Välikokeet viikoilla 9 ja 16 TAI kurssitentti viikolla 16.
Uusintamahdollisuudet EY-tekniikan yleisissä uusinnoissa toukokuussa ja kesäkuussa 2025 (Uusia voi joko jompaa kumpaa välikoetta tai koko kurssin sisältöä mittaavaa tenttiä)

International connections

Learning-by-doing ja flipped learning
Oppiminen perustuu paljolti opiskelijan omaan aktiiviseen osallistumiseen ja suorittamiseen.
Opiskeltavista aiheista annetaan opiskelijalle sekä ennakkotehtäviä että kertaavia tehtäviä ja niiden suoritusta tukevaa materiaalia.
Opintojaksolla opittavat matemaattiset taidot ovat työelämässä tarvittavia perustaitoja.
Arviointi perustuu suoritettuihin tehtäviin ja osaamisen osoittamiseen kokeessa/kokeissa.

Opintojaksolla hankitut matemaattiset perustaidot 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

Itsenäinen opiskelu ja opintojakson sisältöä mittaava kurssitentti opettajan kanssa sovittuna aikana.

Student workload

5 op = 135 t opiskelijan työtä jakautuen tapaamisiin ja itsenäisiin tehtäviin.
- Lähi-, hybridi- ja verkkotapaamiset sekä niissä lasketut tehtävät (osa kurssipisteitä) 46 h
- Itsenäinen opiskelu (laskuharjoitukset ja kokeisiin opiskelu, MATLAB-opiskelu) 85-87 h
- 2 välikoetta TAI yksi kurssitentti (osa kurssipisteitä) 2-4 h

Content scheduling

Opintojakso toteutetaan viikoilla 3-17 tiistaisin ja torstaisin.
Tunnit toteutetaan pääsääntöisesti samanaikaisen hybridin periaatteella eli opiskelija voi osallistua joko kampuksella luokassa tai etänä Teamsillä. Osa tunneista voi olla pelkästään kampuksella toteutettavia laskutunteja.

Opintojaksolla opittavat matemaattiset taidot ovat ammattiaineiden opinnoissa sekä työelämässä tarvittavia perustaitoja. Syksyllä jo opintojaksolla Matemaattisten aineiden perustaidot opittuja taitoja kerrataan sekä aiheiden tuntemusta ja soveltamista laajennetaan ja syvennetään.

Sisältö:
- Kertausta yksikönmuunnoksista ja SI-järjestelmän yksiköistä
- Kertausta potenssien ja polynomien käsittelystä (uutena myös murtopotenssit ja murtolausekkeet)
- Kertausta 1. ja 2. asteen funktiot yhtälöistä
- 1. ja 2. asteen epäyhtälöt
- Kertausta yhtälöpareista
- Matriisilaskennan perusteet
- Kompleksilukulaskenta
- Kertausta suorakulmaisen kolmion trigonometriasta
- Vinokulmaisen kolmion trigonometria
- Vektorilaskenta
- Kulmat ja kulmayksiköt
- Trigonometriset funktiot yksikköympyrässä
- Trigonometristen yhtälöiden yleiset ratkaisut
- Eksponentti-, logaritmi- ja trigonometriset funktiot sekä niiden kuvaajat
- Eksponentti-, logaritmi- ja trigonometriset yhtälöt
- MATLAB-matematiikkaohjelmiston peruskäyttö

Further information

Kurssin tärkeimmät ilmoitukset opettaja lähettää sähköpostitse. Yhteydenotot opettajaan sähköpostitse (hannele.kuusisto@turkuamk.fi). Tunteihin liittyvä informaatio itslearningissä. Kurssiin liittyviä ilmoituksia itslearningissä kurssin Yleiskatsaus-sivulla.

Käytettävät ohjelmistot: ViLLE, MATLAB, GeoGebra
Opiskelijalla tulee olla vähintäänkin funktiolaskin (graafinen tai symbolinen laskin siis käy myös)

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Kurssi arvioidaan numeerisesti 0-5.

Arviointi perustuu kurssipisteisiin, joita kerätään seuraavasti :
- Itsenäisitä laskuharjoituksista max 10p ja ViLLE-tehtävistä max 8p, yhteensä max 18p
- Kahdesta osakokeesta (á max 50p) tai yhdestä kurssitentistä (max 100p)

Kurssin hyväksytty suoritus numerolla 1 edellyttää vähintään 40 % kurssipisteistä = 40p. Muut arvosanat tulevat lineaarisella asteikolla. Hyväksytyn kurssipistemäärän lisäksi opiskelijan tulee suorittaa kurssiin kuuluva MATLAB-osuus hyväksytysti.

Assessment criteria, fail (0)

Opiskelija ei ole saavuttanut vähintään 40 % = 40 kurssipistettä yhteensä tai opiskelija ei ole suorittanut kurssin pakollista MATLAB-osiota.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Opiskelija on suorittanut kurssin pakollisen MATLAB-osion ja saanut vähintään kurssipisteitä seuraavasti:
Kurssipisteet 40-51 = 1
Kurssipisteet 52-63 = 2

Tasoa 1-2 vastaava osaaminen: Opiskelija osaa ratkaista 1. ja 2. asteen polynomiyhtälöitä sekä niiden sovelluksia. Opiskelija hallitsee suorakulmaisen kolmion trigonometrian ja osaa soveltaa sitä vektorilaskennassa.

Assessment criteria, good (3-4)

Opiskelija on suorittanut kurssin pakollisen MATLAB-osion ja saanut vähintään kurssipisteitä seuraavasti:
Kurssipisteet 64-75 = 3
Kurssipisteet 76-87 = 4

Tasoa 3-4 vastaava osaaminen: Tason 1-2 osaamisen lisäksi opiskelija hallitsee jotain seuraavista aihepiireistä
- Erilaisten potenssien ja lausekkeiden sieventäminen
- Funktioiden kuvaajat ja niihin liittyvä laskenta
- Vinokulmaisen kolmion trigonometria ja trigonometriset yhtälöt
- Vektorilaskenta
- Eksponentti- ja logaritmiyhtälöt

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija on suorittanut kurssin pakollisen MATLAB-osion ja saanut vähintään 88 kurssipistettä.

Tasoa 5 vastaava osaaminen: Tason 1-2 osaamisen lisäksi opiskelija hallitsee myös erilaisten potenssien ja lausekkeiden sieventämisen, funktioiden kuvaajiin liittyvän tarkastelun ja laskennan, vinokulmaisen kolmion trigonometrian ja trigonometriset yhtälöt, vektorilaskennan sekä eksponentti- ja logaritmiyhtälöt.

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

Textbook: College Algebra 2e https://openstax.org/details/books/college-algebra-2e
The table book/Formula will be distributed during the course.
Calculator: Casio FX-82CW ClassWiz Function Calculator (recommended) or Function Calculator TI-30XA (adequate basic calculator). A graphic/symbolic calculator will also work.
Electronic and online material, educational videos in the Itslearning learning system and linked there

Teaching methods

Learning-by-doing, task-based, independent study, calculation workshops

In the course, the theory is reviewed under the guidance of the teacher, but before the class, students are offered instructional videos and pre-tasks to familiarize themselves with the topic. The lessons support the calculation of the weekly calculation exercises, and the main focus of the lesson is on the issues about which the students have questions based on the teaching videos and preliminary assignments.

Exam schedules

Midterm exams during the week ** OR course exam during the week **. To be completed at the start of the course
If necessary, 2 retakes during spring 2025 (you can repeat either midterm exam 2 or the exam that measures the content of the entire course)

International connections

Learning-by-doing and theory lectures.
Learning is largely based on the student's own active participation and performance.
Students are given both review tasks and material to support their performance on the studied subjects.
The mathematical skills learned in the course are basic skills needed in working life.
The evaluation is based on completed tasks and demonstration of competence in the exam(s).

Completion alternatives

Independent study and a course exam measuring the content of the course at a time agreed with the teacher.

Student workload

5 credits = 134 t of student work, divided into meetings and independent tasks.
- Classroom meetings 56 h
- Independent study (calculation exercises and studying for exams) 71-74 h = about 5 hours of independent study per week!
- Competence tests that measure competence (performance is taken into account in the case of a grade limit) 2 h
- 2 midterm exams OR one course exam (part of the course credits) 2-5 h

Content scheduling

The start meeting of the course is in week 3.

Attending classes is mandatory and the teacher must be informed in advance of absences.

Mathematical skills learned in the course are basic skills needed in vocational studies and in working life.
Contents:
- Number representations and number sets
- Basic calculations and order of calculations
- Unit conversions and SI system units
- Powers and powers of ten (also negative and root = fractional powers)
- Processing of polynomials (Simplification of expressions, also fractional expressions)
- Function values ??and reading the graph of the function
- 1st degree functions and 1st degree function graph
- 1st degree equations and inequalities (also ratios)
- Percentage calculation
- 2nd degree functions and the graph of a 2nd degree function
- 2nd degree equations and inequalities
- Pairs and groups of equations
- Basics of matrix calculation
- Trigonometry of right and oblique triangles
- Geometry of other bodies
- Vector calculus
- Angles and angle units
- Trigonometric functions on the unit circle
- Trigonometric equations
- Exponential, logarithmic and trigonometric functions and their graphs
- Exponential, logarithmic and trigonometric equations
- Basic use of MATLAB mathematics software to support tasks

Further information

The teacher sends the most important announcements of the course by e-mail. Contact the teacher by email (aaro.mustonen@turkuamk.fi).

Information related to lessons in itslearning. Announcements related to the course in itslearning on the Course Overview page.

Software used: ViLLE, MATLAB, GeoGebra

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

The course is evaluated numerically from 0-5.

The evaluation is based on course points, which are collected as follows:
- Calculation practice handouts max 1 p/handout * 12 handouts, however a maximum of 11 p.
- For independent ViLLE tasks exceeding the required 30%, 1% = 0.1p, total max 7p
- Two partial exams (max 50p) or one course exam (max 100p)

To get course points from the calculations, it is necessary to return them to Its in electronic form and to self-evaluate your own performance by the deadline. You get points in proportion to the number of calculated tasks.

For the approved performance (number 1) is required
- at least 30% of the maximum points of independent ViLLE tasks
- at least 40 course credits in total

Other grades are determined by points on a linear scale.

A good performance in intermediate tests that measure competence is taken into account in the case of a grade limit.

Assessment criteria, fail (0)

The student lacks one of the required passing conditions:
- The student has not received at least 30% of the maximum points for the ViLLE assignments.
- The student has not achieved at least 40% = 40 course points in total

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

- The student has received at least 30% of the maximum points of the ViLLE assignments and course points as follows:
Course points 40-51 = 1
Course points 52-63 = 2

Competence corresponding to level 1-2: The student can solve 1st and 2nd degree polynomial equations and their applications. The student masters right-angled triangle trigonometry and knows how to apply it in vector calculations.

Assessment criteria, good (3-4)

- The student has received at least 30% of the maximum points of the ViLLE assignments and course points as follows:
Course points 64-75 = 3
Course points 76-87 = 4

Competence corresponding to level 3-4: In addition to the competence of level 1-2, the student masters one of the following topics
- Refinement of various powers and expressions
- Graphs of functions and related calculations
- Oblique triangle trigonometry and trigonometric equations
- Vector calculus
- Exponential and logarithmic equations

Assessment criteria, excellent (5)

- The student has received at least 30% of the maximum points for the ViLLE assignments.
- The student has received at least 88 course points in total.

Competence corresponding to level 5: In addition to the competence of level 1-2, the student also masters the refinement of various powers and expressions, the examination and calculation related to the graphs of functions, trigonometry and trigonometric equations of diagonal triangles, vector calculations and exponent and logarithmic equations.

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

Edita; Insinöörin matematiikka; Ari Tuomenlehto & co.
Itslearning-oppimisymäristössä oleva ja sinne linkitetty materiaali.

Teaching methods

Kurssin opetus perustuu lähiopetukseen ja laskuharjoitustehtäviin.

Läsnäolovelvoitteen perusteet:
- Henkilökohtaisen palautteen mahdollistaminen
- Tehtävien tekeminen pienryhmissä
- Opintoihin kiinnittymisen vahvistaminen

Exam schedules

Ensimmäinen välikoe viikolla 9.
Toinen välikoe viikolla 17.

Uusinnassa, jotka järjestetään toukokuun aikana, uusitaan jompi kumpi välikokeista.

International connections

Opetuskerroilla annetaan teoriaopetusta ja käydään läpi esimerkkejä, mutta pääpaino oppimisessa on opiskelijan omassa osallistumisessa sekä laskuharjoitustehtävien tekemisessä.

Matemaattiset aineet kehittävät työkaluja, joilla tarkastella muun muassa kestävään kehitykseen liittyviä luonnontieteellisiä kysymyksiä.

Completion alternatives

-

Student workload

4 op = 108 tuntia opiskelijan työtä

26*2h = 52h kontaktiopetusta
2*3h = 6h välikokeet
1*2h = 2h kokeenpalautuskerrat
48 h itsenäistä opiskelua sisältäen laskuharjoitusten tekemisen ja välikokeisiin valmistautumisen.

Content scheduling

Kurssilla pidetään pääsääntöisesti kaksi opetuskertaa viikoittain poislukien viikko 8.9
Ensimmäinen välikoe viikolla 7
Toinen välikoe viikolla 17

Kurssin sisällöt:
- Ensimmäisen ja toisen asteen polynomiyhtälöt sekä -epäyhtälöt
- Yhtälöryhmät
- Geometria ja trigonometria
- Vektorit
- Matriisit
- Eksponenttifunkio, logaritmifunktio ja niiden yhtälöt
- Trigonometriset yhtälöt

Further information

Koko kurssia koskeva viestintä tapahtuu luennoilla ja ITS-learning-alustalla tai sähköpostitse. Yhteydenotot opettajaan sähköpostitse.

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Kurssipisteet (max 42 p) muodostuvat seuraavasti:

Minitehtävät ja läsnäolo 0-3p (kertyy vasta minimirajan 50 % ylityttyä)

Kirjalliset tehtävät 0-7p (kertyy vasta minimirajan 33 % ylityttyä)

ja lisäksi

Välikoe 1: 0-16 p
Välikoe 2: 0-16 p

Kurssin hyväksyttyyn läpäisemiseen vaaditaan välikokeista molemmista vähintään 5 pistettä sekä opiskelijan on oltava läsnä vähintään 50 % opetuskerroista ja palauttamalla niihin liiittyvät minitehtävät ja palautettava vähintään 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä. Tämän jälkeen arvosana muotoutuu seuraavasti:

Arvosana 1: 16 kurssipistettä
Arvosana 2: 21 kurssipistettä
Arvosana 3: 26 kurssipistettä
Arvosana 4: 31 kurssipistettä
Arvosana 5: 36 kurssipistettä

Assessment criteria, fail (0)

Opiskelija on saanut alle 16 kurssipistettä tai ei ole palauttanut 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä tai ei ole ollut läsnä vähintään 50 % opetuskerroista ja palauttanyt niihin liiittyvät minitehtävät

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Opiskelija on saanut 16-25 kurssipistettä ja palauttanut 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä sekä osallistunut 50 % opetuskerroista ja palauttanut niihin liittyvät minitehtävät.

Assessment criteria, good (3-4)

Opiskelija on saanut 26-35 kurssipistettä ja palauttanut 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä sekä osallistunut 50 % opetuskerroista ja palauttanut niihin liittyvät minitehtävät.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija on saanut vähintään 36 kurssipistettä ja palauttanut 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä sekä osallistunut 50 % opetuskerroista ja palauttanut niihin liittyvät minitehtävät.

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

1. Precalculus (3rd edition), Fred Safier, SCHAUM’S outlines.
2. Engineering Mathematics (6th edition), K.A. Stroud [MACMILLAN PRESS LTD]
3. Formula book: Technical formulas

Teaching methods

Teacher-directed classroom activities, group work and independent work; project work, reports, task-based (homework)

International connections

The contents of the course give understanding of the basic mathematics and help students to solve equations, including radical, exponential and logarithmic equations and use determinants and matrices (e.g. for solving linear simultaneous equations), apply dot and cross products (e.g. in games, physics and electrical engineering applications), moreover the students can use relevant mathematical denotation correctly
The students will team up for a project work and writing reports on some current and relevant aspect of basic math, which gives everyone an opportunity to understand the topic; all students will develop their mathematical proficiency.
Task-based assessment supports learning and is continuous throughout the course. Studying in an international group develops students’ ability to intercultural communication and multicultural collaboration

Student workload

Classroom activities: Classroom activities participation 50 h
Homework: Working on homework sets 1-6 30 h
Project work: Research, presentation material, presentation 20h
Final exam: Preparing for the final exam 25 h

Content scheduling

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Further information

All practical information on timetables, project work, grading etc., as well as links to web materials are provided in ITS Learning.

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Assessment Method
1. 30% of the homework is MANDATORY and students can get points if they do more than 50%.

2. Points distributed as follow:
i. First Exam = 20 points
ii. Second Exam = 20 points
iii. Homework =10 points
Total = 50 points

Assessment criteria, fail (0)

Fail in the final exam and not doing the assignments.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Collect (25--35) points in the exams and doing more 50% of the assignments.

Assessment criteria, good (3-4)

Collect (35--45) points in the exams and doing at least 75% of the assignments

Assessment criteria, excellent (5)

Collect (45--50) points in the exam and doing at least 85% of the assignments

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Evaluation scale

H-5

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Evaluation scale

H-5

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

Tuomenlehto, Holmlund et al.: Insinöörin matematiikka. Edita.
Itslearning-sivujen kautta jaettava muu materiaali.

Teaching methods

Sulautuva oppiminen, lähiopetus, tehtäväperustaisuus, itsenäinen opiskelu, tiimityö

Opintojaksolla opiskellaan matemaattisia perustaitoja, jotka ovat insinöörityön perusta. Esimerkit ja tehtävät sisältävät alakohtaisia sovellusesimerkkejä. Opintojaksolla käytetään englanninkielistä lähdemateriaalia ja tutustutaan kansainvälisiin matematiikan merkintätapoihin ja terminologiaan, mikä antaa opiskelijoille valmiuksia ymmärtää kansainvälistä insinöörialan kirjallisuutta, standardeja yms. Tehtävien ratkomisessa opiskelijoita kannustetaan tiimityöskentelyyn. Opintojaksolla käytetään monipuolisesti digitaalista opiskelumateriaalia ja sähköistä oppimisympäristöä.

Exam schedules

Kaksi osakoetta opintojakson aikana, ajankohdat ilmoitetaan Itslearning-sivuilla.
Opintojakson päätyttyä kaksi uusintatilaisuutta, joissa voi uusia valinnaisesti kumman tahansa osakokeista.

International connections

Opintojakso toteutetaan lähiopetuksena kampuksella. Kurssi etenee viikkoteemoittan seuraavasti:
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 ja pienryhmissä sekä tekemällä sähköisiä harjoituksia Turun yliopiston Ville-järjestelmässä.
3. Viikoittain, yleensä torstaisin, on laskuharjoitustilaisuus, jossa opettaja ohjaa laskuissa ja neuvoo avoimeksi jääneissä kysymyksissä. Opiskelijat viimeistelevät laskuharjoituksensa tässä tilaisuudessa. Valmiit laskuharjoitukset palautetaan esittelemällä ne laskuharjoitustilaisuudessa opettajalle aikataulun mukaisesti.

Tämän lisäksi suoritetaan itsenäisesti erillinen verkkokurssi MATLAB-ohjelman peruskäytöstä.

Student workload

Kurssin laajuus on 5 op, eli siihen kuuluva työmäärä on noin 135 h.
Kokeisiin ja niihin valmistautumiseen tarvitaan noin 17 h. MATLAB-verkkokurssin suorittaminen vaatii noin 10 h. Täten kurssin 12 viikkoteemaa varten on käytettävissä 108 h eli 9 h viikkoteemaa kohti, mikä jakautuu seuraavasti:
-Itsenäinen työskentely ja omaehtoinen ryhmissä työskentely (teoria ja laskuharjoitukset) 3 h.
-Opetustilaisuuteen osallistuminen 4 h.
-Ville 2 h.

Content scheduling

Aloitusluento 13.1. Opetus viikkoteemoittain viikoilla 3-18. Tarkempi aikataulu kurssin Itslearning-sivuilla.

Further information

Esitietona tarvitaan joko
---Opintojakso Matemaattisten aineiden perustaidot tai
---Lukion matematiikan lyhyt oppimäärä

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Arviointi perustuu pisteisiin, joita kerätään laskuharjoituksista (max 8 p.), sähköisistä Ville-harjoituksista (max 4 p.) ja osakokeista (max 2*14 p.). Kurssin läpäistääkseen opiskelijan pitää:
--kerätä Ville-järjestelmän pisteistä vähintään 40% ja
--saada kummastakin osakokeesta vähintään 4 pistettä ja
--saada osakokeista, laskuharjoituksista ja Villestä yhteensä vähintään 16 pistettä ja
--suorittaa MATLAB-verkkokurssi hyväksytysti.

LASKUHARJOITUKSISTA SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN
--Laskuharjoituksista saatavien hyvityspisteiden määrä = 8*palautettujen tehtävien osuus maksimista.

VILLE-TEHTÄVISTÄ SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN
--Hyvityspisteiden määrä = 4*kerättyjen Ville-pisteiden osuus maksimimäärästä.

ARVOSANAN MÄÄRÄYTYMINEN
Arvosana määräytyy pisteiden perusteella (osakokeiden, laskuharjoitusten ja Villen yhteispisteet) 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

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.

Objective

After completing the course, the student
• can handle mathematical expressions and formulas within the engineering framework.
• understands the principles of solving equations and can solve equations encountered within technical applications.
• understands the basics of vector algebra and can apply vectors for modelling and solving technical problems.
• understands the basics concepts of geometry and trigonometry, and can apply them in modelling and problem solving.
• understands the concept of function and knows basic properties of functions.
• can apply functions for modelling and solving technical problems.
• understands the basic concepts of matrix algebra.
• can apply simultaneous equations for modelling and solving technical problems.
• can apply correct mathematical notations within the engineering framework.

Content

• Real numbers
• Basic arithmetic operations and the order of operations
• Algebraic expressions
• First and second order of polynomial equations and inequalities
• Simultaneous linear equations
• Radical functions and equations
• Exponential and logarithmic functions and equations
• Angles and angular units
• Right triangle and trigonometry
• Trigonometric functions and the unit circle
• Trigonometric equations
• The sine and cosine rules
• Basic concepts of vector algebra and modelling with vectors
• Scalar product and cross product of two vectors
• Basics of matrix algebra, determinant, inverse of a square matrix
• Field-specific content

Materials

Kurssin materiaali jaetaan ITSlearning-sivustolla.

Teaching methods

Opetus perustuu etäopetukseen ja laskuharjoitustehtäviin.

Exam schedules

Loppukoe pidetään torstaina 20.3. klo 9.00-11.00. Uusintakokeet pidetään monimuodon yleisinä uusintakertoina, joista koulutus ilmoittaa erikseen.

International connections

Opetusvideoilla annetaan teoriaopetusta ja käydään läpi esimerkkejä, mutta pääpaino oppimisessa on opiskelijan omassa työskentelyssä sekä laskuharjoitustehtävien tekemisessä.

Student workload

5 op = 134 tuntia opiskelijan työtä

8*2h = 16h opetusvideoihin perehtyminen
9*1h = 9h Lisäohjausvideoihin perehtyminen
3*1h = 3h Teams-opetusta
10h lähiopetusta
2h kurssikoe
94 h teoriasisällön opettelua, laskuharjoitustehtävien tekemistä, kokeeseen valmistautumista yms

Content scheduling

Kurssi suoritetään pääosin itseopiskeluna opetusvideoiden ja laskuharjoitustehtävien avulla. Näiden lisäksi on lähiopetusta ja Teams-tunteja.

Lähiopetusta järjestetään:
- To 9.1.
- Pe 10.1.
- To 23.1.
- To 13.2.
- To 20.3. (Loppukoe)

Teams-tunnit:
- To 23.1.
- To 6.2.
- To 6.3.


Jokaisella opetusviikolla ensimmäistä lukuun ottamatta maanantaisin julkaistaan opetusvideo, joka sisältää kyseisen viikon teorian ja esimerkkejä. Opiskelijoilla on perjantaihin asti aikaa kertoa opettajalle lisäohjaustoiveita, joiden pohjalta perjantaisin julkaistaan lisäohjausvideo. Laskuharjoitustehtävien palautus on aina opetusviikon sunnuntaihin klo 23.59 mennessä. Esimerkkiratkaisut julkaistaan palautusajan päätyttyä.

Lähikerroilla käydään läpi hankalaksi koettuja asioita ja tehdään mahdollisesti lisäharjoitustehtäviä.

Teams-tunneilla opettaja vastaa opiskelijoiden esittämiin kysymyksiin.

Tarkempi kurssin sisällön aikataulutus löytyy toteutuksen ITSlearning-sivusolta.

Further information

Koko kurssia koskeva viestintä tapahtuu ITS-learning-alustalla tai sähköpostitse. Yhteydenotot opettajaan sähköpostitse.
Kurssilla vaaditaan vähintään funktiolaskin. Graafinen tai symbolinen laskin ei ole välttämätön, mutta monirivinen näyttö laskimessa voi olla avuksi.

Evaluation scale

H-5

Assessment methods and criteria

Kurssipisteet (max 42 p) muodostuvat seuraavasti:

Laskuharjoitustehtävistä kerätyt pisteet 0-10p.

Loppukoe 0-32p

Kurssin hyväksyttyyn läpäisemiseen vaaditaan
- Kurssikokeesta 10 pistettä
- Opiskelijan on palautettava vähintään 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä.

Tämän jälkeen arvosana muotoutuu seuraavan taulukon perusteella:

Arvosana 1: 16 kurssipistettä
Arvosana 2: 21 kurssipistettä
Arvosana 3: 26 kurssipistettä
Arvosana 4: 31 kurssipistettä
Arvosana 5: 36 kurssipistettä

Assessment criteria, fail (0)

Kurssin minimivaatimuksia (10 pistettä kokeesta sekä palautettu 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä) ei ole täytetty.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Kurssin minimivaatimukset (10 pistettä kokeesta sekä palautettu 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä) on täytetty ja kurssipisteitä ansaittu 16-25,75 p.

Assessment criteria, good (3-4)

Kurssin minimivaatimukset (10 pistettä kokeesta sekä palautettu 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä) on täytetty ja kurssipisteitä ansaittu 26-35,75 p.

Assessment criteria, excellent (5)

Kurssin minimivaatimukset (10 pistettä kokeesta sekä palautettu 33 % kurssin laskuharjoitustehtävistä) on täytetty ja kurssipisteitä ansaittu vähintään 36 p.

Qualifications

Introduction to mathematical sciences or corresponding skills.