Fysikaaliset mittaukset (5 op)
Toteutuksen tunnus: 5021212-3004
Toteutuksen perustiedot
Ilmoittautumisaika
01.12.2020 - 15.01.2021
Ajoitus
04.01.2021 - 31.05.2021
Opintopistemäärä
5 op
Virtuaaliosuus
4 op
Toteutustapa
20 % Lähiopetus, 80 % Etäopetus
Yksikkö
Tekniikka ja liiketoiminta
Toimipiste
Kupittaan kampus
Opetuskielet
- Suomi
Paikat
0 - 60
Koulutus
- Bio- ja kemiantekniikan koulutus
Opettaja
- Hannele Kuusisto
Ryhmät
-
PBIOKES19Bio- ja kemiantekniikan koulutus koulutus
-
PBIOKES19APBIOKES19A
-
PBIOKES19BPBIOKES19B
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 tai vastaava materiaali, josta voi opiskella sähkö- ja magnetismiopin, valo-opin ja säteily-/ydinfysiikan teoriaa.
- 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
Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus
5 op = 134t opiskelijan työtä jakautuen
- 12t teoriaopetusta
- 8t laskuharjoituksia
- 10t laboratoriotyöskentelyä
- 102t itsenäistä/ryhmätyöskentelyä
- 2t koe
Sisällön jaksotus
Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti, teoriatunneilla ja laboratoriossa.
Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo.
Opintojakso sisältää molemmille ryhmille yhteisiä teoriatunteja 6x2t (torstaisin) sekä yhteisiä laskuharjoitustunteja 4x2t (maanantaisin 18.1., 1.2., 15.2. ja 8.3.). Torstain teoriatunneille on ennakkotehtäviä, joiden pohjalta perehdytään kyseisen viikon aiheeseen yhdessä. Maantain laskuharjoitustunnille opiskelijat palauttavat etukäteen laskemansa harjoitustehtävät, joiden ratkaisuja käydään yhdessä läpi kyseisellä tunnilla. Kaikki teoriatunnit (opastus ja laskuharjoitukset) ovat etänä verkossa.
Teoriaosuuden sisältö: sähköoppi (viikot 2-3), magnetismi (viikot 4-5), valo-oppi ja optiikka (viikot 6-7), säteily (viikot 9-10)
Teoriatuntien lisäksi opintojakso sisältää 5x2t fysiikan labroja, joissa harjoitella fysiikan mittavälineiden käyttöä ja fysiikan ilmiöiden tutkimusta. Labroja varten opiskelijat jaetaan 3-5 hengen työskentelyryhmiin. Välineiden riittävyyden vuoksi työskentelyryhmät suorittavat kullakin kerralla eri töitä kiertävässä järjestyksessä (tarkempi ohjeistus itslearningin kurssialustalla). Kaikki labrat ovat lähiopetuksena ICT-cityn labrassa.
Normaali suojautuminen: tunnille tullaan vain terveenä, puhdasta/hygieenistä suojamaskia käytetään koko labran ajan, labraan tullessa ja labrasta lähtiessä pestään/desinfioidaan kädet.
Labratöiden aiheet: metallilangan resistiivisyys, sähköenergian siirto, virtapiirimittaukset, lämpölaajeneminen, lämmönjohtavuus
Opintojakson lopuksi on sekä teoriaosaamista että mittausosaamista mittaava loppukoe 29.3.(lähiopetuksena) ja sitä edeltävä kertaustunti 25.3. (verkossa).
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 (max 100p). Pisteitä saa seuraavista tehtävistä:
- Itsenäiset ennakkotehtävät labrakerroille (itsenäiset) 5x3p = 15p
- Itsenäiset ennakkotehtävät valo- ja säteilyopin teoriatunneille 2x3p = 6p
- Labratöiden mittauspöytäkirjat (ryhmätyö) 5x5p = 25p
- Labratöiden raportit (ryhmätyö) 2x5p raportti = 10p
- Laskuharjoitukset (itsenäiset) 4x6p = 24p
- Loppukoe 20p
Labratöihin osallistuminen, niihin liittyvien mittauspöytäkirjojen palautus sekä loppukokeeseen osallistuminen ovat kaikille pakollisia, vaikka läpipääsypisteet muutoin täyttyisivätkin.
Aktiivinen osallistuminen ja osaamisen osoittaminen labrassa voidana huomioida arvosanaa korottavasti. Vastaavasti passiivinen osallistuminen, myöhästyminen tai asiaton käytös voi vaikuttaa arvosanaa alentavasti.
Laskutehtävähyvityksen (4x6p) saaminen edellyttää laskutehtävien palautusta etukäteen, läsnäoloa ja aktiivista osallistumista laskuharjoitustunnilla sekä laskuharjoitustunnin jälkeen palautettua itsearviointia.
Hylätty (0)
vähemmän kuin 40% pisteistä = 40p tai puuttuvia pakollisia osia.
Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)
Numeroon 1 vaaditaan noin 40 % kurssipisteistä = 40p
Numeroon 2 vaaditaan noin 52 % kurssipisteistä = 52 p
Arviointikriteerit, hyvä (3-4)
Numeroon 3 vaaditaan noin 64 % kurssipisteistä = 64 p
Numeroon 4 vaaditaan noin 76 % kurssipisteistä = 76 p
Arviointikriteerit, kiitettävä (5)
Numeroon 5 vaaditaan noin 88 % kurssipisteistä = 88 p