Tekniikan matematiikka sähköisen talotekniikan insinööreille (4 op)
Toteutuksen tunnus: 5N00HB19-3002
Toteutuksen perustiedot
Ilmoittautumisaika
02.12.2024 - 17.01.2025
Ajoitus
07.01.2025 - 31.05.2025
Laajuus
4 op
Toteutustapa
Lähiopetus
Yksikkö
TAMK Matematiikka ja fysiikka
Toimipiste
TAMK Pääkampus
Opetuskielet
- Suomi
Koulutus
- Talotekniikan tutkinto-ohjelma, Sähköinen talotekniikka
Opettaja
- Jukka Suominen
Vastuuhenkilö
Jukka Suominen
Ryhmät
-
25AI254Sähköinen talotekniikka, monimuoto
Tavoitteet (OJ)
Tällä opintojaksolla opit perusteet tekniikan taustalla olevasta matematiikasta, aihepiirinä geometria, vektorit ja funktiot
Opiskelijana sinä :
• tunnistat aihepiireihin liittyvät matemaattiset merkinnät ja osaat käyttää niistä keskeisimpiä
• osaat vinokulmaisen kolmion ratkaisemisen ja osaat laskea erilaisten tasokuvioiden osia ja pinta-aloja
• osaat vektorilaskennan perustehtäviä
• osaat funktioiden peruskäsitteet ja tunnistat erilaisten funktioiden tyypilliset ominaisuudet
• tunnistat erityyppisten funktioiden kuvaajia
• osaat kompleksilukujen eri esitysmuodot ja hallitset niillä laskemisen
• tunnet sinikäyrän parametrien merkityksen
• osaat käyttää sekä soveltaa aihepiirien asioita tekniikan ongelmissa
• osaat laatia tekniikan ongelmista matemaattisen mallin ja osaa soveltaa sitä ongelman ratkaisussa
• kykenet esittämään ja perustelemaan loogisesti valitut ratkaisut
• osaat arvioida tekemiensä ratkaisujen järkevyyttä ja oikeellisuutta
Sisältö (OJ)
• suorakulmainen kolmio, kulma, kulmayksiköt
• kolmion ja monikulmioiden alat
• trigonometriset funktiot yleisesti
• vinokulmainen kolmio (sini- ja kosinilause)
• vektoreiden summa, erotus, luvulla kertominen
• tason vektorin koordinaatti- ja napakoordinaattiesitys
• avaruuden vektorit (maininta lyhyesti)
• kompleksiluvut
• funktio ja siihen liittyviä käsitteitä
• 1.asteen polynomifunktio, suora (yhtälön muodostaminen kuvaajasta), lineaarinen riippuvuus
• 2.asteen polynomifunktio, paraabeli
• suoraan ja kääntäen verrannollisuus, paloittain määritelty funktio
• sinikäyrä
Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)
Opiskelija:
• tunnistaa aihepiireihin liittyvät matemaattiset merkinnät ja osaa käyttää niistä joitain
• osaa vinokulmaisen kolmion ratkaisemisen ja osaa laskea erilaisten tasokuvioiden osia ja pinta-aloja
• tuntee tasovektoreiden laskutoimituksia
• osaa ratkaista esitettyjen esimerkkien kaltaisia vektoritehtäviä
• osaa käyttää kompleksilukujen esitysmuotoja laskennassa
• tunnistaa funktioiden peruskäsitteitä ja erilaisten funktioiden ominaisuuksia
• valittujen ratkaisujen esitykset ja perustelut saattavat olla puutteellisia
• tehtyjen ratkaisujen järkevyyden ja oikeellisuuden arvioinnissa saattaa olla puutteita
Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (OJ)
Opiskelija:
• tunnistaa aihepiireihin liittyvät matemaattiset merkinnät ja osaa käyttää niistä keskeisimpiä
• osaa vinokulmaisen kolmion ratkaisemisen ja osaa laskea erilaisten tasokuvioiden osia ja pinta-aloja
• osaa vektorilaskennan perustehtäviä
• osaa funktioiden peruskäsitteet ja tunnistaa erilaisten funktioiden tyypilliset ominaisuudet
• tunnistaa erityyppisten funktioiden kuvaajia
• osaa kompleksilukujen eri esitysmuodot ja hallitsee niillä laskemisen
• tuntee sinikäyrän parametrien merkityksen
• osaa käyttää sekä soveltaa aihepiirien asioita tekniikan ongelmissa
• osaa laatia tekniikan ongelmista matemaattisen mallin ja osaa soveltaa sitä ongelman ratkaisussa
• kykenee esittämään ja perustelemaan loogisesti valitut ratkaisut
• osaa arvioida tekemiensä ratkaisujen järkevyyttä ja oikeellisuutta
Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (OJ)
Edellisen lisäksi opiskelijalla on kokonaisvaltainen käsitys opintojakson asioista ja hän osaa soveltaa niitä vaativampiin ongelmiin. Opiskelijalla on taito esittää ja perustella loogisesti valitut ratkaisut. Ratkaisut esitetään selkeästi ja matemaattisia käsitteitä käytetään täsmällisesti. Opiskelija on erittäin motivoitunut ja ottaa sitoutuneesti vastuuta omasta ja ryhmän suoriutumisesta.
Aika ja paikka
Ajankohdat ja paikat on ilmoitettu Moodlessa sekä lukujärjestyksissä.
Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat
Opintojakso suoritetaan kurssin viimeisellä kerralla pidettävällä kokeella.
Uusinta/korotuskokeet järjestetään seuraavasti:
keskiviikkona 14.05.2025 klo 16.00-19.00 luokassa B4-18 ja B4-27
keskiviikkona 04.06.2025 klo 16.00-19.00 luokassa B4-18 ja B4-27.
Hyväksyttyä arvosanaa voi yrittää korottaa vain kerran.
Uusinnat ja korotukset ovat vain ja ainoastaan tässä ilmoitettuna aikana, ei siis myöhemmin esimerkiksi seuraavana vuonna.
Uusintakokeeseen ja korotukseen ilmoittaudutaan sähköpostilla viimeistään 3 vuorokautta ennen koetta osoitteeseen jukka.suominen@tuni.fi.
Yleisesti kokeesta:
Sairastapauksissa vaaditaan lääkärintodistus.
Poissaolo kokeesta vastaa hylättyä suoritusta.
Kokeissa saa olla mukana vain opettajan erikseen määrittelemät materiaalit ja välineet.
Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet
Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5.
Palauttamalla joka kerta kotitehtäväpaketin (vähintään 50 % tehtävistä tehtynä) Moodleen, opiskelija ansaitsee yhteensä 6 pistettä. Palauttaessaan puolet, hän ansaitsee 3 pistettä jne. Kokeen maksimipistemäärä 34 pistettä. Yhteispistemäärä on täten 40 pistettä.
Arvosana määräytyy kotitehtävien ja kokeen yhteispistemäärän perusteella seuraavasti:
0 pistettä, arvosana 0
12 pistettä, arvosana 1
17,5 pistettä, arvosana 2
23 pistettä, arvosana 3
28,5 pistettä, arvosana 4
34 pistettä, arvosana 5
Arviointiasteikko
0-5
Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät
Lähiopetus, itsenäinen opiskelu, tuntiharjoitukset ja kotitehtävät, videomateriaalit, koe
Oppimateriaalit
Opettajan Moodlessa jakama materiaali (pdf-materiaalit, videot, interaktiiviset tehtävät)
Kaavasto: Tekniikan kaavasto, Tammertekniikka tai MAOL
Laskinsuositus: symbolinen TI-nspire CX CAS/ TI-nspire CX II CAS -laskin. Tällä opintojaksolla keskitytään lähinnä "käsinlaskentaan", joten ihan peruslaskimella, josta löytyy sin, cos, tan ja neliöjuuri selviää. Opintojaksolla kannattaa kuitenkin jo harjoitella myös tehokkaamman laskimen käyttöä. Symbolista laskinta tarvitaan seuraavalla matematiikan opintojaksolla.
Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus
Opiskelijan keskimääräinen työmäärä on 108 h, joka koostuu:
- lähiopetuksesta, jossa opettaja mukana
- laskuharjoitustunneista
- kotitehtävistä
- itsenäisestä työskentelystä
- kokeesta
Sisällön jaksotus
Sisällön jaksotus on esitelty Moodlessa.
Opintojakson keskeinen sisältö:
- suorakulmaisen ja vinokulmaisen kolmion ratkaiseminen ja erilaisten tasokuvioiden pinta-aloja
- vektorilaskentaa tasossa
- kompleksiluvut
- funktioiden peruskäsitteet ja merkinnät.
- polynomifunktiot (erityisesti suora ja paraabeli) ja verrannollisuudet
- sinifunktio
Opintojakson aihepiirejä sovelletaan erilaisissa tekniikan probleemoissa.
Toteutuksen valinnaiset suoritustavat
AHOT
Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö
Ei ole.
Kansainvälisyys
Ei ole.
Lisätietoja opiskelijoille
Opetus alkaa lukujärjestyksen mukaisesti perjantaina 10.01.2025 klo 14.15-17.00 luokassa B4-27.
Opintojaksolla on Moodle-toteutus.