Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija:
- hallitsee sähkötekniikan peruskäsitteet.
- osaa laskea yksinkertaisten virtapiirien eri suureita.
- osaa kuvailla sähkötekniikassa käytettävien komponenttien toimintaa.
- hallitsee sähkötekniikassa käytettävien mittalaitteiden käytön perusteet.

Sisältö

- sähkötekniikan perusteet, mm. sähkökenttä, varauksenkuljettajat
- tasa- ja vaihtosähkötekniikan perusteet
- magnetismin peruskäsitteet
- puolijohde-elektroniikan perusteet
- sähkötekniikan peruskomponentit, mm. vastukset, kondensaattorit, kelat, diodit, transistorit
- tavallisimmat sähkötekniset mittalaitteet, mm. yleismittari ja oskilloskooppi

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina käytetään kirjaa:

Moottorialan sähköoppi - Juhala, Lehtinen, Suominen, Tammi, 8. tai 9. painos, 2005

Kirja tulee olla jokaisella oppijalla käytettävissään koko toteutuksen ajan joko hankittuna omaksi tai kirjaston lainaispalveluihin tukeutuen. Kirjan voi ostaa Turun AMK:n Autolaboratoriosta, hinta tarkentuu myöhemmin (syksyllä -24 hinta oli 35 €/kpl). Kirjan sisältöjä tuetaan muutamilla lisämateriaaleilla, jotka on saatavissa Itslearning:n opintojaksokansiosta.

Opettaja esittelee kurssin aiheet luennoilla PowerPoint-esitysten avulla. Ne eivät tule jakoon oppijoille. Luennoilla on tehtävä aktiivisesti omia muistiinpanoja esitetyistä ja keskustelluista asioista. Oppikirja ja omat luentomuistiinpanot ovat tenttivalmistautumisessa keskeiset lukumateriaalit.

Opetusmenetelmät

Opintojakso on sähkötekniikan peruskurssi. Esitietovaatimuksia ei ole, joskin aiemmasta oppijan perehtyneisyydestä sähkötekniikkaan on merkittävää etua. Asiasisällöstään johtuen toteutus sisältää ison määrän luento-tyyppistä opetusta, jossa opettajan ohjauksella asioita käydään läpi kuunnellen ja keskustellen. Luentojen lisäksi järjestetään laskuharjoituksia, joissa luennoilla esiteltyjä asioita ja tehtäviä oppijat tekevät joko itsenäisesti tai pienryhmissä. Opettaja ohjaa, tukee ja antaa palautetta laskuharjoitusten aikana. Toteutuksen aikana tehdään itsenäisesti suoritettavia ja palautettavia tehtäviä, jotka vaikuttavat opintojakson suoritusarviointiin.

Toteutukseen sisältyy 26 luentoa (á 2 h) sekä 7 laskuharjoitusta (á 2 h).

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Toteutuksessa on laskuharjoitustehtävien lisäksi kirjallinen lähitentti. Tenttitilaisuuksia on kolme:

Tentti, ti 17.12.2024, klo xx - xx, sali xxxx
1. uusintatentti, xx.1.25, klo xx - xx, sali xxxx
2. uusintatentti, xx.1.25, klo xx - xx, sali xxxx

Hylättyä suoritusta voi uusia kaksi kertaa ja hyväksyttyä suoritusta saa yrittää korottaa yhden kerran. Joulukuun tenttiin ei ilmoittauduta, mutta uusintoihin on ilmoittauduttava. Ilmoittautuminen uusintoihin avautuu myöhemmin Itslearning:n Suunnitelmiin.

Edellä mainitut tenttiajankohdat tarkentuvat viimeistään viikon 37/2024 aikana.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Opintojakso tutustuttaa oppijat autoalan sähkötekniikan perusteisiin. Käsittely on laaja-alaista ja erittäin monipuolista. Teoreettisen tarkastelun tueksi opettaja esittelee lukuisia käytännön toteutuksia tai käytännön ilmiöitä, joissa sähkö-ilmiöt konkretisoituvat. Luennoilla oppija voi kysyä epäselviltä tuntuvia asioita, joita käydään yhdessä läpi keskustellen. Tällä opintojaksolla rakennetaan pohja ja perusta Ajoneuvo- ja kuljetustekniikan koulutuksessa olevien seuraavien sähkö-aiheisten kurssien ymmärrykselle. Näitä opintojaksoja ovat "TE00BQ46 Autosähkötekniikka", "TE00BQ47 Autoelektroniikka" ja "TE00CL59 Sähkö- ja hybridiautot".

Luennoilla puhetta johtaa opettaja ja asiat esitellään oppijoille siinä tahdissa, että peruskurssi-luonteeseen soveltuva riittävä vuorovaikutuksellisuus saavutetaan. Laskuharjoituksissa tehdään erilaisia tehtäviä luennoilla esitettyihin teemoihin liittyen. Laskuharjoituksissa on läsnäolopakko (osin). Laskuharjoituksissa oppija saa tarvittaessa henkilökohtaista ja yksilöllistä ohjausta.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Toteutuksella ei ole valinnaista toteutustapaa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Oppiminen tapahtuu kampuksella luentosalissa ja laskuharjoituksissa sekä itsenäisesti luennoilla esitettyjä asioita kertaillen ja palautettavia tehtäviä tehden. Luennolla esiteltävät materiaalit eivät tule jaettavaksi läsnäolijoille, joten oppijoiden tulee tehdä omia muistiinpanoja luentojen aikana. Toteutuksen aikana tehdään itsenäisesti suoritettavat kotitehtävät, joissa menestyminen vaikuttaa kurssin läpäisyyn ja arvosanaan.

Opintojakson suorittaminen vaatii työtä yhteensä 135 h (5 op x 27 h). Tästä luento-opetusta on 54 h ja laskuharjoituksia 14 h. Lisäksi oppijan on suoritettava itsenäistä opiskelua (ie. luennolla esiteltyjen asioiden kertaamista ja palautettavat laskutehtävät) luentojen ohella 50 h. Luentojen päättyessä pidetään tentti (pituus 2 h). Jos oppija on ollut läsnä aktiivisesti luennoilla ja laskuharjoituksissa mukana ja tehnyt lukukauden aikana itsenäistä työskentelyä, tenttivalmistautumiseen tarvitaan arviolta 15 h työtä.

Opettaja pitää lukujärjestyksen ajan tasalla, sieltä näkyvät viikoittaiset ajankohdat ja salit luentojen ja laskuharjoitusten osalta.

Sisällön jaksotus

Opintojaksototeutuksen luennoilla käsitellään seuraavat kokonaisuudet:

1 Sähkötekniikan perusteet
- sähkö-ilmiön synty, sähkövaraukset, sähkönjohtavuus, jännitteen ja virran käsitteet
- virtapiirit, ulko- ja sisävirtapiiri
- tasa- ja vaihtosähkö
- resistanssi, resistiivisyys
- sähkön perussuureiden mittaaminen
- Ohmin laki, sähköteho ja -energia
- Kirchhoffin lait, lähde- ja napajännite, tehohäviöt
- sarjaan- ja rinnankytkentä
- sähkövirran kulku kaasuissa

2 Puolijohdetekniikan perusteet
- puolijohdemateriaalien perusteet, p- ja n-aine
- pn-liitos, esto- ja päästösuunta

3 Elektroniikan rakenneosat
- vastus-komponentit, kondensaattorit, kapasitanssi
- RC- ja CR-piiri
- diodit ja transistorit
- puolijohdeosien testaaminen

4 Magnetismiopin perusteet
- magneettikenttä ja -vuo
- käämi, sähkömagneetti, magnetomotorinen voima
- induktio, Lenzin laki, itseinduktio
- induktanssi
- keskinäisinduktio

5 Vaihtosähkötekniikka
- vaihtosähkön perusteet, hetkellinen jännite/virta, huippu- ja tehollisarvot
- induktiivinen ja kapasitiivinen reaktanssi, impedanssi ja vaihesiirto
- kolmivaihejärjestelmät, tähti- ja kolmiokytkentä

6 Sähkökoneet ja -laitteet
- vaihtosähkögeneraattori
- sähkömoottorit, askelmoottorit
- taajuudenmuuttajat, muuntajat, suuntaajat

7 Sähköturvallisuus
- sähkön vaarallisuus, sähköisku ja valokaari
- sähköturvallisuusmääräykset, työturvallisuus, jännitetyö

Sisällöt käsitellään edellä mainitussa järjestyksessä ylhäältä alaspäin. Asiat käsitellään sillä tahdilla kuin se oppijoille sopivalta tuntuu, yksittäisen aiheen käsittelylle ei ole määritettävissä etukäteen tarkkaa ajankohtaa.

Luennot ja laskuharjoitukset ajoittuvat aikaväliin vko 36/2024 - vko 50/2024.

Viestintäkanava ja lisätietoja

Opettajan ja oppijoiden välillä viestintä tapahtuu valtaosin luentojen aikana. Opettaja tukee tätä viestintää Itslearning:n kurssikansion ilmoituksilla ja Itslearning-viesteillä oppijoiden suuntaan. Oppijat voivat viestiä opettajan kanssa luentojen aikana tai Itslearning:n viesteillä tai sähköpostilla (jyri.janne@turkuamk.fi). Itslearning-kurssikansiossa on oppijoiden käytettävissä yhteinen ja avoin keskustelualue, jossa kurssin sisällöistä ja toteutuksesta voi vaihtaa ajatuksia muiden toteutuksella mukana olevien kanssa. Keskustelualueella on mahdollista antaa myös palautetta opettajalle, myös kokonaan anonyymisti. Lukujärjestyksessä kerrotaan luento- ja laskuharjoitusten ajankohdat ja salit.

Yhteydenottoon voi käyttää myös puhelinta (Jyri Jänne, 040 355 0922) huomioiden virka-aika, soitot on ajoitettava arkipäiviin klo 8 - 16 välille.

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi perustuu laskuharjoitusten läsnäoloon, palautettuihin laskutehtäviin ja tentissä osoitettuun osaamiseen seuraavasti:

Laskuharjoitukset:
Läsnäolo on pakollinen siten, että vähintään viidessä (5) laskuharjoituksessa on oltava fyysisesti läsnä. Laskuharjoituksia järjestetään toteutuksen aikana yhteensä seitsemän (7) kappaletta. Laskuharjoituksissa tai annettuun määräaikaan mennessä opettajan laatimat tehtävät palautetaan Itslearningi:n palautuskansioon. Tehtävistä oppija saa palautteen pisteiden muodossa, pisteet kerryttävät kurssista saatavaa kokonaispistesaldoa. Palautetut laskutehtävät pisteytetään niiden onnistumisen perustuen, tehtävistä saa yhteensä 0 - 6 pistettä. Kokonaan palauttamatta jääneistä tai määräajasta myöhästyneistä tehtävistä saa 0 pistettä.

Luentojen päätteeksi pidettävä kirjallinen ja itsenäisesti suoritettava tentti mittaa luennoilla ja laskuharjoituksissa opetettujen asioiden osaamisen tasoa. Tentti käsittelee koko opetettua aluetta laaja-alaisesti. Tentissä on sekä sanallisia tehtäviä että laskutehtäviä, painotus tentissä on sanallisissa tehtävissä. Sanallisiin tehtäviin vastataan vapaasti kirjoittaen, laskutehtävät tehdään laskuharjoituksissa opetetuilla menetelmillä. Tentistä saa pisteitä vastausten onnistumisten perusteella 0 - 48 pistettä.

Laskutehtäväpisteet ja tenttipisteet ovat yhteensä 0 - 54 pistettä, pistemäärä ratkaisee kurssin läpäisyn ja arvosanan asteikolla H - 5.

Kokonaispisteet ja niistä saatava opintojakson arvosana:
45 - 54 5
40 - 44 4
35 - 39 3
30 - 34 2
25 - 29 1
0 - 24 Hylätty

Hylätty (0)

Laskutehtävien suorittamisessa ja/tai tenttisuorituksessa merkittäviä puutteita niin, että osaamistason minimivaatimukset eivät täyty. Ei vaadittua määrää läsnäoloja järjestetyissä laskuharjoituksissa. Oppija ei kykene kuvaamaan opintojaksolla opetettuja sähkötekniikan perusilmiöitä insinööriltä edellytettävällä tasolla.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Oppija osoittaa ymmärtävänsä sähkötekniikan perusteet vaaditulla tavalla. Vaadittu määrä läsnäoloja laskuharjoituksissa. Palautetuissa laskuharjoitustehtävissä on puutteita tai niitä on jäänyt palauttamatta. Oppija tunnistaa suurimman osan luennolla käsitetyistä sähkötekniikan ilmiöistä ja osaa kuvata ne pääpiirteittäin. Tenttisuorituksessa on puutteita, mutta sähkötekniikan perusteet ja ilmiöiden ymmärtäminen on minimitasolla saavutettu.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Oppija osoittaa ymmärtävänsä sähkötekniikan perusteet hyvin. Vaadittu määrä läsnäoloja laskuharjoituksissa. Palautetuissa laskuharjoitustehtävissä voi olla joitain puutteita tai niitä on jäänyt palauttamatta. Oppijalla on osaamisen taso, jolla kykenee tukemaan ja auttamaan toisia oppijoita. Tämä suoritustaso antaa hyvän valmiuden suoriutua vaativamman tason sähkötekniikkaa käsittelevistä opintojaksoista. Tenttisuorituksessa on joitain puutteita, mutta sähkötekniikan perusteet ja ilmiöiden ymmärtäminen on hyvällä osaamisen tasolla saavutettu.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Oppija osoittaa ymmärtävänsä sähkötekniikan perusteet erinomaisesti. Vaadittu määrä läsnäoloja laskuharjoituksissa. Palautetuissa laskuharjoitustehtävissä voi olla vähäisiä puutteita. Tenttisuoritus osoittaa oppijan hallitsevan joko moitteettomasti tai lähes moitteetta toteutuksella opetetut asiat. Antaa erinomaisen valmiuden selviytyä vaativistakin sähkötekniikan opinnoista.