Topic outline

  • Kuva: Mathematicalla piirrettyjä vektorikenttiä tasossa ja avaruudessa.

    Oppiminen on vuorovaikutteinen prosessi, jossa oppija rakentaa uutta tietämystä aikaisempien tietojensa ja kokemustensa päälle vuorovaikutuksessa muiden ihmisten ja/tai oppimateriaalin kanssa. Oppimisen tavoitteena on saada aikaan pysyvää muutosta tiedoissa, taidoissa ja erityisesti käytännön tekemisessä. Oppiminen alkaa motivaatiosta ja se ilmenee (kurssin päättyessä) osaamisena, mutta näkyy tuloksina paljon myöhemmin, esimerkiksi työelämässä.

    Tällä kurssilla on tarkoitus oppia sähköopin perusasioita, perusteista lähtevää teknillistieteellistä ajattelua ja työskentelytapoja, jotka muodostavat valmiudet jatkuvalle oppimiselle ja DI-opinnoille esimerkiksi sähköenergiatekniikassa, elektroniikassa, mikroaaltotekniikassa, avaruustekniikassa ja optiikassa. Perusasioiden osaaminen on olennaista teknillistieteellisessä työskentelyssä, jossa monimutkaiset uudet ongelmat ja tarpeet pyritään purkamaan pienempiin osaongelmiin, joiden ratkaiseminen on mahdollista perustietojen ja -taitojen avulla. Lisäksi tällä kurssilla pyritään parantamaan valmiuttaa hyödyntää matemaattista osaamista fysikaalisen aiheen oppimisessa.

    Koska oppiminen tapahtuu aikaisemmin opittujen tietojen ja taitojen päälle, on tärkeää täyttää kurssin esitieto- ja taitovaatimukset, jotta kurssilla opiskelu olisi mielekästä ja siitä saisi mahdollisimman paljon irti. Kurssin esitietoihin ja -taitoihin kuuluu esimerkiksi matematiikkaa, (sähkö)fysiikkaa, piirianalyysiä ja matemaattisia ohjelmistoja. Tarkemmat esitiedot ja -taidot on kerrottu "Yleistä kurssista"-osiossa.

    Tänä syksynä opiskelumuoto on etä- ja e-opiskeluna tapahtuva käänteinen oppiminen (flipped learning). Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että materiaalit opiskellaan itsenäisesti oppikirjan ja videotietoiskujen avulla, mutta sen sijaan harjoitustehtävien tekemisen yhteydessä on mahdollisuus ohjaukseen, palautteeseen ja vuorovaikutukseen. Etäopiskelu vaatii oppijalta suurempaa vastuunottoa omasta oppimisesta kuin perinteinen opettajajohtoinen lähiopetus, mutta parhaimmillaan itsenäisen ja yhteisöllisen oppimisen taidot voivat osoittautua erittäin tärkeiksi jo lähitulevaisuudessa ja työelämässä.

    Jokaisen viikon materiaalit ja aktiviteetit on koottu viikoittaiselle sivulle, joita avataan sitä mukaa kun kurssi etenee ja ne valmistuvat.

    Pääasiallinen oppimateriaali on oppikirjat: Ismo Lindell - Ari Sihvola: Sähkömagneettinen kenttäteoria; osa 1. Staattiset kentät ja osa 2. Dynaamiset kentät (pääsääntöisesti kaikki painokset käyvät). Osaa 1 tarvitaan jo ensimmäisellä opiskeluviikolla. Oheislukemistoksi ja itseopiskelun tueksi suositellaan myös Sähkömagneettisen kenttäteorian harjoituskirjaa. Opiskelijoita kannustetaan myös itsenäisesti etsimään oppimateriaaleja. Lähes kaikki sähkömagneettisen kenttäteorian perusteokset soveltuvat kurssin oppimateriaaleiksi.

    Jos haluat oppia kenttäteorian kurssissa sovellettavaa matematiikka syvällisemmin, kannattaa harkita osallistumista matematiikan peruskurssille Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 heti 1. periodissa. Kurssilla käsitellään vektorikenttien differentiaali- ja integraalilaskentaa, joita siis käytetään myös kenttäteorian kurssissa. Kenttäteoria-kurssin suorittaminen kuitenkin on mahdollista ilman Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 -kurssia.