Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Oppimateriaalit

Oppikirja: Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentti 2, Otava
Oppimisympärisössä oleva ja sinne linkitetty materiaali

Opetusmenetelmät

Teoriaopetusta, tehtäviä ja laboratoriotöitä

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opetusmenetelmät: learning by doing ja flipped learning, yksilö- ja ryhmätehtäviä

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Vaihtoehtoinen suoritus ryhmän PEYTES20 mukana.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5 op = 134t opiskelijan työtä jakautuen
- 10t teoriaopetusta
- 16t laboratoriotyöskentelyä
- 108t itsenäistä työskentelyä

Sisällön jaksotus

Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti, teoriatunneilla ja laboratoriossa.
Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo. Poissaolon voi korvata osallistumalla ryhmän PEYTES20 jollekin labrakerralle. Muutoin vähennys kurssiarvosanaan.

Alustava suunnitelma:
- ALOITUSOHJEET sähköpostilla ja verkko-oppimisympäristössä
- Ennakkotehtävä 1. kerralle: Työturvallisuus laboratoriossa, laboratoriojätteiden käsittely, mittalaitteet, virhetarkkuus, Ohmin laki (yksilötyö)

Työ1 4.9. laboratoriossa
- Laboratoriotyöskentelyyn liittyvien ohjeistusten kertaus: Työturvallisuus laboratoriossa, laboratoriojätteiden käsittely, mittaaminen
- Laboratorioon tutustuminen
- Perusmittauksia
- Sähkötyö: Ohmin laki, resistanssi, resistiivisyys (ryhmätyö)
- Mittaustulosten käsittely ja tulkinta, graafiset esitykset, mittauspöytäkirja (ryhmätyö)

Kaikille yhteinen välitehtävä sähkö- ja magnetismiopista (yksilötyö sisältäen nettimateriaaleja, laskuja ja itsearviointia)

Ennakkotehtävä 2. kerran työn aiheesta (yksilötyö)

1.10. klo 18-19 Väliohjaus Zoomissa sähkö- ja magnetismiopin laskuista

Työ2 8.-9.10.
- Teoriatunti välitehtävän aiheista sekä 2. kerran labratyön suorittamisesta/laskuista Zoomissa
- Labratyö (jokin töistä 2-4, kierron mukaan) (ryhmätyö)
- Labravuoron lopuksi mittauspöytäkirja (ryhmätyö)

Pienryhmän/labraryhmän työ: Toisen kerran työn raportti

Kaikille yhteinen välitehtävä: valo-oppi (yksilötyö sisältäen nettimateriaaleja, laskuja ja itsearviointia)

Ennakkotehtävä 3. kerran työn aiheesta (yksilötyö)

29.10. klo 18-19 Väliohjaus Zoomissa sähkö- ja magnetismiopin laskuista

Työ3 5.-6.11.
- Teoriatunti välitehtävän aiheista sekä 3. kerran labratyön suorittamisesta/laskuista Zoomissa
- Edellisen työn labraraportin palautus.
- Labratyö (jokin töistä 2-4, kierron mukaan) (ryhmätyö)
- Labravuoron lopuksi mittauspöytäkirja (ryhmätyö)

Pienryhmän/labraryhmän työ: Kolmannen kerran työn raportti

Kaikille yhteinen välitehtävä: Sähkömagneettinen spektri: näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gammasäteily, säteilysuojaus (yksilö ja parityö?)

Ennakkotehtävä 4. kerran työn aiheesta (yksilötyö sisältäen nettidemoja, laskuja ja itsearviointia)

19.11. klo 18-19 Väliohjaus Zoomissa sähkö- ja magnetismiopin laskuista

Työ4 3.-4.12
- Teoriatunti välitehtävän aiheista sekä 4. kerran labratyön suorittamisesta/laskuista Zoomissa.
- Edellisen työn labraraportin palautus.
- Labratyö (jokin töistä 2-4, kierron mukaan) (ryhmätyö)
- Labravuoron lopuksi mittauspöytäkirja (ryhmätyö)

Kerroilla 2-4 suoritettavat labratyöt kierron mukaan:
- Sähköenergian siirto ja virtapiirit
- Lämpölaajeneminen
- Kalorimetria, lämmityksen hyötysuhde, lämpökamerakuvaus

Labrakertojen jälkeen itsenäisesti suoritettava lopputentti: Mallikoe ja siihen liittyvä itsearviointi (yksilötyö)

Viestintäkanava ja lisätietoja

Käytettävät ohjelmistot: MS Excel ja MS Word

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti 0-5 kerättyjen pisteiden avulla. Pisteitä saa seuraavista tehtävistä:
- Ennakkotehtävät 4 työkerralle (itsenäiset, á 5 p = 20 p yhteensä)
- 1. ja 4. kerrasta mittauspöytäkirjat (ryhmässä, á 5 p = 10 p yhteensä)
- 2. ja 3. kerrasta mittauspöytäkirjat + raportit (ryhmässä, á 5+10 p = 30 p yhteensä)
- Välitehtävinä nettidemot + oppimispäiväkirja (3 kpl, itsenäiset, á 10 p = 30 p yhteensä)
- Lopputehtävänä mallikoe + oppimispäiväkirja (itsenäinen, 10 p)

Labratöihin liittyvien mittauspöytäkirjojen sekä loppukokeen palautus ovat kaikille pakolliset.

Hylätty (0)

vähemmän kuin 40% pisteistä tai puuttuvia pakollisia osia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Numeroon 1 vaaditaan noin 40 % kurssipisteistä. Muut arvosanat tulevat lineaarisella asteikolla