Älykkäät järjestelmät (10 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opintojaksolla opiskelija tutustuu elektroniikan peruskytkentöihin, ohjelmointiin sekä tietoliikenteeseen käytännön ja teorian kautta.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija
-ymmärtää sähkötekniikan perusteita,
-tuntee ja osaa käyttää perusmittalaitteita,
-oppii käyttämään älykkäitä kehitysympäristöjä

Sisältö (Opintojakso)

Opintojaksolla tutustutaan ohjattujen laboratoriotöiden sekä teorian avulla sähkötekniikan ilmiöihin, sähköfysiikkaan, elektroniikan kytkentöihin ja älykkäiden järjestelmien toimintaan. Lisäksi opintojaksolla opetellaan hallitsemaan perusmittalaitteet sekä tutustutaan analysaattoreihin.

Mittaamisen tulkinta ja raportointi (fysiikka).

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Ei esitietovaatimuksia

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija
-osaa tunnistaa elektroniikan peruskytkennät
-osaa piirianalyysin periaatteet DC-tasossa
-osaa ohjatusti valita oikean mittalaitteen halutun suureen mittaamiseen ja ymmärtää mittaustuloksia
-osaa rakentaa ohjatusti yksinkertaisen piirin käyttäen elektroniikan peruskomponentteja käyttäen simuloitua ympäristöä
-ymmärtää valmiin ohjelmakoodin toiminnan pääperiaatteet opastuksen avulla
-ymmärtää yksinkertaisen tiedonsiirtoratkaisun malliesimerkin ja opastuksen avulla
-suoriutuu annetuista tehtävistä ohjattuna
-tuntee erilaisia mittaustapoja, ohjelmointitapoja ja tietoliikenneverkon rakentamistapoja, mutta ei osaa perustella valintojaan
-suoriutuu tehtävistä ennalta opitulla tavalla
-osaa toimia ryhmässä ja tarkastelee ja arvioi asioita omasta näkökulmastaan

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Opiskelija
-ymmärtää elektroniikan peruskytkennät
-hallitsee pääosin piirianalyysin DC-tasossa
-osaa ohjatusti valita oikean mittalaitteen halutun suureen mittaamiseen ja ymmärtää mittaustuloksia
-osaa rakentaa yksinkertaisen piirin käyttäen elektroniikan peruskomponentteja käyttäen simuloitua ympäristöä
-ymmärtää valmiin ohjelmakoodin toiminnan pääperiaatteet.
-ymmärtää yksinkertaisen tiedonsiirtoratkaisun malliesimerkin avulla
-tuntee erilaisia mittaustapoja, ohjelmointitapoja ja tietoliikenneverkon rakentamistapoja
-osaa valita eri vaihtoehdoista sopivimman menettelytavan ja perustella valintansa
-osaa toimia ryhmässä ja antaa ja vastaanottaa palautetta aktiivisesti ja rakentavasti
-tarkastelee ja arvioi asioita sekä omasta että lähiyhteisön näkökulmasta.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Opiskelija
-ymmärtää elektroniikan peruskytkennät ja soveltaa niitä
-hallitsee piirianalyysin DC-tasossa
-osaa itsenäisesti valita oikean mittalaitteen halutun suureen mittaamiseen ja analysoida mittaustuloksia
-osaa suunnitella yksinkertaisen piirin käyttäen elektroniikan peruskomponentteja käyttäen simuloitua ympäristöä ja rakentaa piirin
-osaa muokata valmiista ohjelmakoodista käyttötarkoitukseen sopivan
-osaa toteuttaa yksinkertaisen tiedonsiirtoratkaisun malliesimerkin avulla
-osaa valita erilaisista mittaustavoista, ohjelmointitavoista ja tietoliikenneverkon rakentamistavoista tilanteeseen sopivimman ja kokeilla uusia toimintamalleja
-osaa toimia ryhmässä ja antaa ja vastaanottaa palautetta aktiivisesti ja rakentavasti
-tarkastelee ja arvioi itseään sekä ryhmäänsä, jossa toimii

Aika ja paikka

Syyslukukausi 2019 lukujärjestyksen mukaisesti.
Laboratoriotyöskentelyn aloitus viikolla 35 elektroniikan aineluokassa A3-15.
Teoriaosuus alkaa viikolla 35. Paikka löytyy lukujärjestyksestä.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Laboratorio-osuuden tentti on luultavasti viikolla 51, mutta varmistetaan myöhemmin,
uusintatentin ajankohta ilmoitetaan 1/2020.
Teoriaosuus: Kurssi suoritetaan tekemällä ryhmissä lähes viikkoittain palautettavia tehtäviä. Lisäksi kurssissa on alku- ja lopputentti. Uusintojen ajat selviävät myöhemmin. Tarkempia tietoja löytyy Tabulasta.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Laboratorio-osuuden arviointi tentin, työselostusten ja työskentelyn perusteella
Hätäensiapu: Ennakkomateriaaliin tutustuminen ja aktiivinen osallistuminen pienryhmäharjoituksessa Hyv/hyl.
Teoriaosuudessa on viikoittain palautettavia ryhmissä tehtäviä harjoitustehtäviä, alkutentti ja lopputentti. Tarkempia tietoja pisteytyksestä Tabulassa.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Teoriaopetusta ja laboratoriotyöskentelyä sekä itsenäistä opiskelua ja tiedon hakua ja soveltamista.
Opetusmenetelmiä: lähiopetus, harjoitukset, viikkotentit, opetuskeskustelu, yhteistoiminnallinen oppiminen, ryhmätyöskentelyn oppiminen, harjoitustyöt, itsenäinen verkko-opiskelu, ohjattu verkko-opiskelu

Oppimateriaalit

Laboratoriotöiden osalta materiaali jaetaan työskentelyn edetessä.
Teoriaosuus:
Kurssiaineistoa ovat Tabulassa oleva aineisto ja luentomuistiinpanot.
Lisäaineistoa:
Timo Lehmusvuori, Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka. Edita, 2. tarkistettu painos tai uudempi. ISBN 978-951-37-5196-8.
Jukka Ahoranta: Sähkötekniikka. WSOY, 2. painos tai uudempi. ISBN 951-0-22291-7.
Pertti Tarkka, Kari Määttänen, Lauri Hietalahti: Piirianalyysi 1. Edita. ISBN 951-37-3737-3.
Kimmo Silvonen: Sähkötekniikka ja piiriteoria. Otatieto 2009. ISBN 978-951-672-362-7.
Leskinen: Elektroniikan perusteet. Voltti 2. Edita. 2008.
Salo: Analogista elektroniikkaa. Periaatteita ja sovellutuksia. Otava 1992.
Salo: Sähkötekniikan perusoppi. Elektroniikka II. Otava 1987.
Silvonen, Tiilikainen, Helenius: Analogiaelektroniikka. Edita 2003.
Horowitz, Hill: The Art of Electronics. Second Edition. Cambridge University Press. 1989.
Millman, Grabel: Microelektronics. McGraw-Hill.
Haltsonen, Levonmäki, Rautanen: Digitaalitekniikka.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Laboratoriotöiden osalta kokonaistyömäärä on 6 op * 27 h/op = 162 h,
josta laboratoriossa noin 50 h ja kotityötä n. 110 h.
Hätäensiapu: Ennakkomateriaaliin tutustuminen itsenäisesti, osallistuminen 4h ensiavun pienryhmäharjoitukseen
Kurssin teoriaosuus on 4 op eli opiskelijan keskimääräinen työmäärä on 107 työtuntia. Teoriaosuus on kolme lähituntia viikossa, poikkeukset näkyvät lukujärjestyksessä.

Sisällön jaksotus

Laboratorio-osuus tehdään jaettavan aikataulun mukaisesti.
Teoriaosuuden aikataulu näkyy Tabulassa.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

-

Kansainvälisyys

-

Lisätietoja opiskelijoille

Hätäensiapu: Opiskelija kertaa ennakkomateriaalista hätäensiapuun liittyvät asiat itsenäisesti ennen 4h pienryhmäharjoitukseen osallistumista.
Toteutussuunnitelmaan saattaa tulla muutoksia ja tarkennuksia kurssin aikana.
Opintojakson toteutukselta kerätään palautetta opintojaksopalautejärjestelmän kautta.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Laboratorio-osuus: tenttituloksen puuttuu tai laboratoriotyöselostuksia puuttuu.
Teoriaosuus: Opiskelija ei ole osoittanut osaamistaan tehtävillä ja tentillä tai hän ei ole osannut asioita riittävästi tehtävissä tai tentissä.

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Laboratorio-osuus: vaatimaton tenttitulos, puutteelliset työselostukset.
Teoriaosuus:
Opiskelija osaa laskea vaatimattomia impedanssi, virta- ja jännitelaskuja.
Opiskelija tunnistaa elektroniikan passiivisten peruskomponentit.
Opiskelija tunnistaa diodin, transistorin ja operaatiovahvistimen kytkentäkuvasta.
Opiskelijalla on käsitys biteistä.
Opiskelija on osoittanut osaamisensa.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Laboratorio-osuus: Tentissä näytetty hyvä osaaminen, huolellisesti ja pääosin annettujen ohjeiden mukaisesti tehdyt työselostukset.
Teoriaosuus:
Opiskelija osaa laskea yksinkertaisia impedanssi, virta- ja jännitelaskuja. Opiskelija tietää RC-piirin toiminnan muutosilmiöissä. Opiskelija osaa Peruslakimenetelmän perusperiaatteet.
Opiskelija tunnistaa ja osaa kuvata elektroniikan passiivisten peruskomponenttien toimintaa.
Opiskelija tunnistaa diodin, transistorin ja operaatiovahvistimen kytkentäkuvasta ja tietää niiden perusperiaatteet.
Opiskelijalla on käsitys Boolen algebrasta.
Opiskelija on osoittanut osaamisensa.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Laboratorio-osuus: tentin tulos kiitettävä, työselostukset tehty perusteellisesti, sisällöllisesti lähes virheettömästi.
Teoriaosuus:
Opiskelija osaa laskea impedanssi, virta- ja jännitelaskuja. Opiskelija tietää RC-piirin toiminnan muutosilmiöissä. Opiskelija osaa hyödyntää Peruslakimenetelmää laskemisessa.
Opiskelija tunnistaa ja osaa kuvata elektroniikan passiivisten peruskomponenttien toimintaa.
Opiskelija tunnistaa diodin, transistorin ja operaatiovahvistimen kytkentäkuvasta ja osaa kuvata niiden toimintaa tietyissä sovellutuksissa.
Opiskelija osaa Boolen algebraa.
Opiskelija on osoittanut osaamisensa.