Tietojenkäsittelyn matematiikka (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Viikko 34: Aloitustasotesti (osana orientaatiota)
Viikko 35: Peruslaskujen kertaus, Lukujärjestelmät
Viikko 36: Desimaalimuunnokset, Binäärilaskenta
Viikko 37: Todennäköisyyslaskennan perusteet
Viikko 38: Todennäköisyyslaskennan soveltaminen
Viikko 39: Loogiset operaatiot ja Boolen algebra
Viikko 40: Tietojenkäsittelyn tietorakenteet sekä Kertaus
Viikko 42: Osan 1 koe
Viikko 43: Tilastomatematiikan perusteet
Viikko 44: Tilastomatematiikan perusteet, jatkoa
Viikko 45: Tilastollisen analyysin perusteita
Viikko 46: Tiedon esittäminen Pythonilla
Viikko 47: Data-analyysin alkeet Pythonilla
Viikko 48: Kertaus
Viikko 49: Osan 2 koe

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- suorittaa laskutoimituksia eri lukujärjestelmissä
- suorittaa lukujärjestelmämuunnoksia
- kuvata loogisia lauseita Boolen algebran avulla sekä ratkaista ongelmia niillä
- käyttää hyväkseen todennäköisyyslaskentaa ongelmaratkaisussa
- analysoida dataa tilastomatematiikan avulla
- käyttää hyväkseen soveltuvia työkaluja tietojen analysoinnissa sekä laskennassa

Sisältö

- lukujärjestelmät ja binäärilaskenta
- Boolen algebra ja loogiset operaatiot
- todennököisyyslaskennan perusteet
- tilastomatematiikan ja data-analyysin perusteet

Oppimateriaalit

Opettajan laatima materiaali, verkkomateriaali sekä oppimisympäristön tehtävät.

Opetusmenetelmät

Lähiopetus, tietokoneavusteinen opetus, tehtäväperustaisuus

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Osa 1, viikolla 42
Osa 2, viikolla 49

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Opintojaksolla opiskellaan tietojenkäsittelyn matematiikan taitoja. Joka viikko on tunnin mittainen uuden asian käsittelytuokio, jonka jälkeen tietokoneilla tehtäviä harjoituksia. Lisäksi viikkotehtäviä, jotka vertaisarvioidaan. Näiden ratkaisemiseen saan apua sekä keskustelualueelta että perjantain kyselytunnilla.
Sähköisenä oppimisympäristössä tehdään tehtäviä atk-tunneilla ja atk-tuntien jälkeen joko yksin tai yhdessä kotona tai koululla. Tehtävät ovat pääosin automaattisesti arvioituja, joissa opiskelijat näkevät tehtävän suorituksen jälkeen opettajan laatimat ohjeet oikean ratkaisun osalta sekä tiedon onko vastaus oikein. Osa tehtävistä vertaisarvioidaan ja haastavimmat tehtävät käydään läpi kyselytunneilla tai niistä tehdään mallivideo. Opiskelijoita kannustetaan yhteistyöhön opiskelun aikana.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Kurssin voi suorittaa pääosin tekemällä tehtäviä verkossa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kontaktitunnit:
- Viikon aihe yhdessä (1h/viikko): 13h
- Työskentely harjoitukset tietokoneella (2h/viikko): 22h
- Kyselytunti viikkotehtävistä (1h/viikko): 11h
- Kokeet tietokoneella (aloitustesti 1h + 1,5h/koe): 4h
YHTEENSÄ: 50h
Itsenäinen opiskelu ja kotitehtävät: 80h

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kotitehtävät ja harjoitukset:
Automaattinen ja opettajan arviointi. Hyvitys jos vähintään 70% suoritettu, josta saa +1 arvosanan hyvityksen, ja jos 90% suortitettu, saa maksimihyvityksen +2 osakokeen arvosanaan.
Alkuosa ja loppuosa arvioidaan erikseen.
Osakokeet:
Minimi (1) 45% kokeen pisteistä, 85% saa maksimin (5).
Uusintatenttiminen on mahdollista tenttiakvaariossa. Kutakin koetta voi yrittää maksimissaan 3 kertaa, kuitenkin onnistuneen kokeen suorituksen jälkeen vain kerran voi yrittää parantaa arvosanaa. Ensimmäinen koekerta on atk-luokassa.
Arviointi kattaa seuraavat aihealueet:
Lukujärjestelmät, Loogiset operaatiot, Todennäköisyyslaskenta, Tietorakenteet, Tilastomatematiikka, soveltuvien työkalujen käyttö tilastoihin ja laskentaan.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Opiskelija osaa:
- kertoa, miksi eri lukujärjestelmiä tarvitaan tietojenkäsittelyssä
- kertoa mitä ovat loogiset operaatiot sekä miten niitä voidaan hyödyntää
- määritellä yksinkertaisten tapahtumien todennäköisyyksiä
- tunnistaa tärkeimmät tietorakenteet
- kertoa millä tavalla kerättyä tietoa voidaan analysoida
- tehdä yksinkertaisia laskentaa ja tiedon analysointia soveltuvilla työkaluilla

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Opiskelija osaa:
- suorittaa laskutoimituksia binääri ja desimaalijärjestelmissä
- kuvata loogisia lauseita Boolen algebran avulla
- kuvata, mitä jono- ja pinorakenteet ovat ja missä niitä voi käyttää
- laskea tapahtumien todennäköisyyksiä
- käyttää tilastomatematiikan Exceliä ongelman ratkaisuun ja tiedon visualisointiin

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa:
- suorittaa lukujärjestelmämuunnoksia
- soveltaa totuustaulukoita ongelmien ratkaisemissa
- laskea tapahtumien todennäköisyyksiä hyödyntäen Bayesin teoreemaa
- hyödyntää soveltuvia työkaluja tietojen analysointiin ja visualisointiin sekä liittää näitä raportteihin
- osaa hyödyntää data-analytiikka ongelman ratkaisuun
- osaa hyödyntää Pythonia tietojen analysointiin ja visualisointiin

Lisätiedot

Käytämme osan 2 tilastomatematiikassa Pythonia ja Jupyter Notebook tietojen analysointiin.