Insinöörimatematiikan perusteet (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Aloitusluento 30.8. Opetus viikoittain viikoilla 35-50. Tarkempi aikataulu kurssin Itslearning-sivuilla.

Tavoitteet

Opiskelija osaa soveltaa seuraavia insinöörin työhön kuuluvia matemaattisia työvälineitä:
• Lausekkeiden algebrallinen käsittely
• Yhtälöiden, yhtälöryhmien ja epäyhtälöiden ratkaisuperiaatteet
• Funktiot
• Vektorilaskenta ja tekniikan ilmiöiden mallintaminen vektoreiden avulla
• Matriisilaskenta

Sisältö

• Lausekkeet, yhtälöt, epäyhtälöt ja yhtälöryhmät
• Matriisialgebra, käänteismatriisi ja determinantti
• Polynomifunktiot
• Eksponentti- ja logaritmifunktiot
• Trigonometriset funktiot ja radiaanit
• Vektorien perusalgebra

Oppimateriaalit

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

Opetusmenetelmät

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.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

-Kaksi osakoetta kurssin aikana, ajankohdat ilmoitetaan Itslearning-sivuilla.
-Kurssin päättyessä tenttitilaisuus, jossa voi vaihtoehtoisesti uusia toisen osakokeista.
-Tarvittaessa uusintatentti.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

MIKÄLI NORMAALI LÄHIOPETUS ON SYKSYLLÄ MAHDOLLISTA, TOIMITAAN SEURAAVASTI:
Kurssi etenee viikkoteemoittan seuraavasti:
1. Opiskelijat tutustuvat itsenäisesti teeman aihepiiriin oppikirjan, opettajan tekemien opetusvideoiden ja erilaisten tukimateriaalien avulla (jaetaan Itslearningissä)
2. Opiskelijat harjoittelevat viikkoteeman asioita tekemällä laskuharjoituksia itsenäisesti ja pienryhmissä sekä tekemällä itsenäisesti sähköisiä harjoituksia Ville-järjestelmässä.
3. 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.

MIKÄLI SYKSYLLÄ TOIMITAAN ETÄ- TAI HYBRIDIOPETUKSESSA, TOIMITAAN SEURAAVASTI:
Kurssin alussa opiskelijat jaetaan pienryhmiin. Kurssi etenee viikkoteemoittain seuraavalla viikkoaikataululla:
1. Opiskelija tutustuu viikon teemaan itsenäisesti oppikirjan, opettajan tekemien opetusmateriaalien ja Itslearning-sivuilla jaettujen tukimateriaalien avulla.
2. Opiskelija tekee itsenäisesti Itslearning-järjestelmän kautta jaettuja laskuharjoituksia sekä sähköisiä harjoituksia Ville-järjestelmässä..
3. Opiskelijat tapaavat pienryhmittäin keskustellakseen viikon teemasta ja tehtävistä. Kokoontumisesta laaditaan raportti niistä ongelmista, jotka eivät ole kokoontumisen aikana ratkenneet vertaistuen avulla. Raportti palautetaan Itslearning-järjestelmään keskiviikkoisin.
4. Opettaja järjestää torstaina etäopetustilaisuuden, jossa käsitellään raporteissa ilmoitettuja ongelmakohtia ja muita esiin nousevia kysymyksiä.
5. Opiskelija viimeistelee laskuharjoituksensa ja palauttaa ne Itslearning-järjestelmään viimeistään sunnuntaina sekä tekee valmiiksi viikkoteemaan kuuluvat sähköiset harjoitukset Ville-järjestelmässä.
Tämän lisäksi suoritetaan itsenäisesti erillinen verkkokurssi MATLAB-ohjelman peruskäytöstä.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kurssin laajuus on 5 op, eli siihen kuuluva työmäärä on noin 135 h.
Kokeisiin ja niihin valmistautumiseen tarvitaan noin 8 h. MATLAB-verkkokurssin suorittaminen vaatii noin 10 h. Täten kurssin 13 viikkoteemaa varten on käytettävissä 117 h eli 9 h viikkoteemaa kohti, mikä jakautuu seuraavasti:
-Itsenäinen työskentely 4 h.
-Ryhmätyöskentely 1-2 h.
-Opetustilaisuuteen osallistuminen 2-3 h.
-Ville 1 h.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

SUORITUS OSAKOKEILLA
Arviointi perustuu pisteisiin, joita kerätään laskuharjoituksista (max 8 p.), sähköisistä Ville-harjoituksista (max 6 p.) ja osakokeista (max 2*14 p.). Kurssin läpäistääkseen opiskelijan pitää:
--kerätä Ville-järjestelmän pisteistä vähintään 40%
--saada kummastakin osakokeesta vähintään 4 pistettä
--saada osakokeista, laskuharjoituksista ja Villestä yhteensä vähintään 16 pistettä.
--suorittaa MATLAB-verkkokurssi hyväksytysti.

LASKUHARJOITUKSISTA SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN
--Laskuharjoituksista saatavien hyvityspisteiden määrä = 8*palautettujen tehtävien osuus.
--Etäopetuksessa toimittaeesa tehtäväpisteiden saaminen edellyttää osallistumista 9 pienryhmäkokoukseen.
Yksityiskohdat Itslearning-sivuilla.

VILLE-TEHTÄVISTÄ SAATAVIEN PISTEIDEN MÄÄRÄYTYMINEN
--Hyvityspisteiden määrä = 6*kerättyjen Ville-pisteiden osuus maksimimäärästä.

SUORITUS LOPPUTENTILLÄ
Tentin maksimipistemäärä on 40. Kurssin suorittamiseksi opiskelijan on saatava 16 pistettä. Lisäksi opiskelijan on suoritettava MATLAB-kurssi ja kerättävä 40% Ville-tehtävien pisteistä. Laskuharjoitusten tai Villen tuottamia pisteitä ei huomioida läpäisyssä eikä arvioinnissa.

ARVOSANAN MÄÄRÄYTYMINEN
Arvosana määräytyy pisteiden perusteella (tentin pisteet tai 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