BIO.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Vastuuopettaja: Opintojakson asema: Opintojakson taso: Opetusperiodi: Työmäärä toteutustavoittain:

Transkriptio

1 BIO.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Vastuuopettaja: erikoistutkija Markus Turunen Opintojakson asema: Kandidaatintyö ja seminaari S903-K Opintojakson taso: Kandidaatti Opetusperiodi: I-II, III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 30t, seminaarityöskentely 18t, pienryhmätyöskentely 30t, ohjaus 12t, itsenäinen työskentely 180t Kandidaattiseminaarin tavoitteena on, että opiskelija oppii hakemaan tieteellistä tietoa, muodostamaan tutkimussuunnitelman, työstämään tieteellistä tietoa tutkimussuunnitelman mukaisesti opinnäytteeksi ja raportoimaan opinnäytteensä tutkimustulokset tieteellisen esitystavan mukaisesti. Lisäksi tavoitteena on kehittää opiskelijan kykyä esittää opinnäytteensä julkisesti sekä argumentoimaan tieteellisesti arvioimalla muiden opiskelijoiden laatimia opinnäytetöitä. Kandidaatintyön ja kandidaattiseminaarin opintokokonaisuuden tavoitteena on: - luoda tiedonhaun - tieteellisen ajattelun - tiedon jäsentämisen ja käsittelyn sekä - kielen ja viestinnän taitoja. Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari (10%) ja kandidaattityö (90%). Oppimateriaali: Tutkimusraportin kirjoittamisen opas opinnäytetyön tekijöille, Ilkka Kauranen, Mikko Mustakallio, Virpi Palmgren, Espoo Opintojakson kotisivu: Ruotsinkielinen seminaariryhmä: kandidatseminarium/ Arvosteluasteikko: Hyväksytty/ kiittäen hyväksytty / hylätty Lisätietoja: TKK:n kaikkien tutkinto-ohjelmien yhteinen ruotsinkielinen kandidaattiseminaari järjestetään kerran lukukaudessa. Ruotsinkielinen seminaari toimii tutkinto-ohjelmien suomenkielisten seminaarien alaopetustapahtumana. grundexamina/svenska_studier/kurser/kandidatseminarium/ BIO-opiskelijat OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en Luennoilla ja pienryhmissä on läsnäoloseuranta EST.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Vastuuopettaja: erikoistutkija Markus Turunen Opintojakson asema: Kandidaatintyö ja seminaari S901-K Opintojakson taso: Kandidaatti Opetusperiodi: I-II, III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 30t, seminaarityöskentely 18t, pienryhmätyöskentely 30t, ohjaus 12t, itsenäinen työskentely 180t Kandidaattiseminaarin tavoitteena on, että opiskelija oppii hakemaan tieteellistä tietoa, muodostamaan tutkimussuunnitelman, työstämään tieteellistä tietoa 1

2 tutkimussuunnitelman mukaisesti opinnäytteeksi ja raportoimaan opinnäytteensä tutkimustulokset tieteellisen esitystavan mukaisesti. Lisäksi tavoitteena on kehittää opiskelijan kykyä esittää opinnäytteensä julkisesti sekä argumentoimaan tieteellisesti arvioimalla muiden opiskelijoiden laatimia opinnäytetöitä. Kandidaatintyön ja kandidaattiseminaarin opintokokonaisuuden tavoitteena on: luoda tiedonhaun tieteellisen ajattelun tiedon jäsentämisen ja käsittelyn sekä kielen ja viestinnän taitoja. Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari (10%) ja kandidaattityö (90%). Oppimateriaali: Tutkimusraportin kirjoittamisen opas opinnäytetyön tekijöille,ilkka Kauranen, Mikko Mustakallio, Virpi Palmgren, Espoo Opintojakson kotisivu: Suomenkielinen seminaariryhmä: noppa/kurssi/est.kand/ruotsinkielinen seminaariryhmä: grundexamina/svenska_studier/kurser/kandidatseminarium/ Arvosteluasteikko: hyväksytty/kiittäen hyväksytty/hylätty Lisätietoja: TKK:n kaikkien tutkinto-ohjelmien yhteinen ruotsinkielinen kandidaattiseminaari järjestetään kerran lukukaudessa. Ruotsinkielinen seminaari toimii tutkinto-ohjelmien suomenkielisten seminaarien alaopetustapahtumana. grundexamina/svenska_studier/kurser/kandidatseminarium/ EST-opiskelijatOPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en Luennoilla, seminaareissa ja pienryhmissä on läsnäoloseuranta S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta I (1-2 op) S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta II (1-2 op) S Solubiologian perusteet (6 op) S Johdatus bioinformaatioteknologian opiskeluun (1 op) Vastuuopettaja: professori Ari Koskelainen S Introduction to Studies at AaltoELEC (1 cr) Evaluation: hyv Opintojaksot S Johdatus bioniikkaan (2 op) Vastuuopettaja: TkL Matti Linnavuo ja prof. Mervi Paulasto Opintojakson taso: Kandidaatti Opetusperiodi: II Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 12h, harjoitukset 12 h, itsenäinen työskentely 30h 2

3 Kurssin tavoite on auttaa opiskelijaa tekemään perusteltu päätös siitä, ovatko bioniikan alan opinnot hänelle soveltuvia. Tähän tavoitteeseen pääsemiseksi opiskelijan tulee saavuttaa kurssin aikana hyvä kokonaiskuva alan tutkimus- ja liiketoiminnasta sekä alan muista vaikuttimista. Lisäksi opiskelijan tulee hahmottaa kurssilla läpikäytävien esimerkkien avulla tämän monitieteisen alan vaativuus. Niinpä kurssin yhtenä tavoitteena on ohjata opiskelijaa tekemään hänen opintokokonaisuuttaan tukevia kurssivalintoja huomioiden opintojen syvyys ja laaja-alaisuus, ja näin tehostaa opiskelua ja nopeuttaa valmistumista. Sisältö: Johdatus bioniikan sovelluksiin, menetelmiin ja materiaaleihin. Katsaus alan yrityksiin ja tutkimukseen mm. tutustumalla opinnäytetöihin ja tekemällä laboratoriovierailuja. Bionisten laitteiden suunnittelun, valmistuksen ja testauksen perusteet. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennoilla (50%) jaetaan pienimuotoisia tehtäviä ja harjoituksia (50%), joiden suorittaminen on pakollista. Oppimateriaali: Ilmoitetaan luennoilla + luentokalvot Korvaavuudet: Korvaa S /190. Opintojakson kotisivu: s / Arvosteluasteikko: Hyväksytty/hylätty. Lisätietoja: Bioniikan pääaineen, Bioadaptiivisen tekniikan ja Sovelletun elektroniikan opiskelusta kiinnostuneet ja BioIT-tutkinto-ohjelmaan kuuluvat opiskelijat. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Yksilöllinen opintojakso (V) (0 op) Vastuuopettaja: prof. Mervi Paulasto Opetusperiodi: I, II, III, IV Sisältö: Yksilöllisessä opintojaksossa voi suorittaa opintojaksoja, jotka antavat opiskelijalle riittävät perustiedot elektroniikan suunnittelussa ja valmistuksessa. Sisällöstä sovitaan erikseen vastaavan opettajan kanssa. Oppimateriaali: Määräytyy sisällön mukaan. Lisätietoja: S Materials and Microsystems Integration (3-8 cr) Responsible teacher: opettava tutkija Tomi Laurila Teaching period: I-II Workload: Independent work h Learning Outcomes: To obtain fundamental information from literature about the chosen subject in the field of materials science. Content: Commonly used materials and components in microsystems. Principles of manufacturing, inspection and testing methods. Assessment Methods and Criteria: Critical literature review (75%) and presentation (25%). Study Material: To be defined later Substitutes for Courses: Replaces course S Course Homepage: Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: English S Materiaalitieteen perusteet (5-8 op) 3

4 Vastuuopettaja: dos. Tomi Laurila Opetusperiodi: I+II Työmäärä toteutustavoittain: Luento-opetus 34 h Harjoitukset 16 h Itsenäinen työskentely 66 h Ymmärtää epäorgaanisten materiaalien hierarkinen rakenne ja miten materiaalien makroskooppiset ominaisuudet voidaan johtaa alemman tason ominaisuuksien perusteella. Ymmärtää ja osata soveltaa termodynaamisia käsitteitäja niihin perustuvia diagrammeja materiaalitieteellisten ongelmien ratkaisuissa. Tietää eri materiaaliryhmien tyypilliset ominaisuudet ja tästä johtuen niiden erilaiset käyttökohteet elektroniikassa Sisältö: Aineiden rakenteiden ja ominaisuuksien perusteet: Jaksollinen järjestelmä, primääri- ja sekundäärisidokset. Aineiden sisäiset mikrorakenteet. Entropialaki, systeemin vapaa energia ja komponentin aktiivisuus. Puhtaiden aineiden ja seosten faasipiirrokset. Muutosnopeus ja Fickin lait. Aineiden fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet sekä käyttäytyminen eri kuormitustilanteissa. Sähkökemian perusteet. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Tentti (5 op)_100% + vapaaehtoinen erikoistyö (1-3 op). Oppimateriaali: Luentomoniste. Korvaavuudet: Korvaa kurssit S , S Opintojakson kotisivu: S Biomateriaalitiede (6 op) Vastuuopettaja: prof. Mervi Paulasto Opintojakson taso: Kandidaatti Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 26t, seminaari 12t, itsenäinen työ 122t Ymmärrät biomateriaalitieteen keskeisimmät teoreettiset perusteet kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti. Tunnet lääketieteelliset biomateriaalit ja niiden tärkeimmät fysikaaliset, mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet. Tunnet biomateriaalien vuorovaikutukset eri kudoksissa, sekä osaat kuvailla bioyhteensopivuuden. Tiedät lääketieteellisten materiaalien tärkeimmät kliiniset sovellukset, ja olet selvillä käyttökohteiden asettamista vaatimuksista. Ymmärrät bioanturien ja aktuaattorien rakenteiden ja toimintojen biomateriaalitieteelliset vaatimukset. Lisäksi tunnet lääketieteellisen tuotteen pakkaamisen vaatimukset. Sisältö: Molekyylien väliset vuorovaikutukset ja biologisen rakenteiden muodostuminen. Membraanien rakenteet ja ominaisuudet. Entropia, informaatio ja systeemin stabiilisuus. Biokemiallisten reaktioiden energetiikkaa. Osmoosi, dialyysi ja Donnanin tasapaino. Membraanien läpi tapahtuva ionien ja molekyylien passiivinen ja aktiivinen kuljetus. Solujen ja kudosten sähköiset ominaisuudet ja käyttäytyminen ulkoisessa sähkökentässä. Biologisten materiaalien fysikaaliset, mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet ja käyttö lääketieteessä. Solujen adheesio vierasaineen pinnalla. Kudosten ja vierasaineen väliset vuorovaikutukset. Bioyhteensopivuus. Biomateriaalien testaus sekä yleisimmät vauriotyypit ja -mekanismit kudosympäristöissä. Ympäristön fysikokemialliset vaikutukset. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Tentti (2/3)+ seminaarityö (1/3). Oppimateriaali: An Introduction to Materials in Medicine, by B.D.Rattner, A.S.Hoffman, F.J.Schoen and J.E.Lemons, Elsevier Academic Press, Amsterdam (2004). Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: s / Esitiedot: Suositellaan S , S ja S

5 Lisätietoja: BioIT-tutkinto-ohjelman, Bioniikan pääaineen ja Bioadaptiivisen tekniikan alasta kiinnostuneet opiskelijat. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Mikrosysteemien integrointi (2 cr) Responsible teacher: lehtori Vesa Vuorinen Status of the Course: Syventävä moduuli: Elektroniikan integrointi ja luotettavuus Level of the Course: DI- taso Teaching period: III Workload: Luennot 24h (4h), Itsenäinen työskentely 24h (4h) Learning Outcomes: Tunnet komponenttien sekä toiminnallisen- että käyttöympäristön aiheuttamat vaatimukset koteloinnille. Osaat kotelointiprosessin tyypilliset osavaiheet sekä yleisimmin käytetyt materiaalit ja niiden ominaisuudet. Pystyt vertailemaan eri suoraliitostekniikoiden etuja ja haasteita. Ymmärrät elektroniikkatuotteiden massatuotannon perusprosessit ja niiden vaikutukset sekä laatuun että luotettavuuteen. Content: Mikrosysteemitekniikka, aktiivi- ja passiivikomponentit sekä kotelointi ja suoraliitosmenetelmät. Painopiste on uusien ja haasteellisten komponenttien, kuten RF-, teho-, MEMS-, LED- ja optiset komponentit, koteloinnissa. Elektroniikkatuotteissa käytettävät piirilevymateriaalit ja valmistusprosessit sekä aktiivi- ja passiivikomponenttien integrointi. Elektroniikan kokoonpanotekniikat massatuotannossa sisältäen sekä materiaalit että valmistus- ja testausmenetelmät Assessment Methods and Criteria: Tentti 100% Study Material: Luentomoniste, R. Tummala, Fundamentals of Microsystem Packaging (Chapters 1, 2, 5, 16, 17, 22) Substitutes for Courses: Korvaa kurssin S (6op) yhdessä kurssin S kanssa. Course Homepage: Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: Suomi S Materiaalien yhteensopivuus I (3 cr) Responsible teacher: opettava tutkija Tomi Laurila Status of the Course: Syventävä moduuli: Elektroniikan integrointi ja luotettavuus Level of the Course: DI- taso Teaching period: III- IV Workload: Luennot 24 h (2h), Harjoitukset 24h (2h), Itsenäinen työskentely 36h (3h) Learning Outcomes: Kurssin jälkeen ymmärrät ja osaat soveltaa termodynaamisia käsitteitä ja niihin perustuvia kuvaajia kineettisen tiedon kanssa materiaalitieteellisten ongelmien ratkaisussa. Content: Materiaalien yhteensopivuuden perusteet, materiaalien väliset reaktiot, rajapintailmiöt ja niiden vaikutus materiaaliominaisuuksiin. Yleisimmät tasapainopiirrostyypit sekä diffuusio- ja reaktiokinetiikka Assessment Methods and Criteria: Tentti (100%) + harjoitustyöt (lisäpisteitä) Study Material: Luentomoniste Substitutes for Courses: Korvaa kurssin S (6op) yhdessä kurssin S tai S kanssa Course Homepage: Prerequisites: S tai S

6 Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: Suomi S Materiaalien yhteensopivuus II (3 op) Vastuuopettaja: opettava tutkija Tomi Laurila; lehtori Vesa Vuorinen Opintojakson asema: Syventävä moduuli: Elektroniikan integrointi ja luotettavuus Opintojakson taso: DI-taso Opetusperiodi: IV Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 12h (2h), Itsenäinen työskentely 48h (8h), Harjoitukset 24h (4h) Ymmärrät mistä johtuvat luotettavuuden kannalta oleelliset materiaalien termiset ja termomekaaniset ominaisuudet sekä miten niihin pystytään vaikuttamaan. Sisältö: Elektroniikkalaitteiden terminen ja termomekaaninen analysointi. Mallinnustyökalut, luotettavuusmekaniikan perusteet sekä materiaalien käyttäytyminen jännityksen alaisena Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Tentti (100%) + hyväksytyt harjoitustyöt Oppimateriaali: Luentomoniste Korvaavuudet: Korvaa kurssin S (6op) yhdessä kurssin S kanssa Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S tai S S Elektroniikkatuotannon laboratoriotyöt (3 op) Vastuuopettaja: lehtori Vesa Vuorinen Opintojakson asema: Syventävä moduuli: Elektroniikan integrointi ja luotettavuus Opintojakson taso: DI-taso Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Ryhmätyöskentely 50h Itsenäinen työskentely 25h Tunnet elektroniikan massatuotannossa käytettävät laitteet ja tarkastus- sekä vaurioanalyysimenetelmät Sisältö: Elektroniikan massatuotantomenetelmät ja niissä käytettävät laitteet. Komponenttiliitosten fysikaalisten, mekaanisten tai kemiallisten (korroosio) ominaisuuksien testaus ja vaurioanalyysi. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Hyväksytyt laboratoriotyöt Oppimateriaali: Työohjeet. Korvaavuudet: korvaa kurssin S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S Arvosteluasteikko: Hyväksytty - hylätty S Design for Reliability (5 cr) Responsible teacher: lehtori Vesa Vuorinen Status of the Course: Electronics integration and reliability Level of the Course: M.Sc. level Teaching period: I- II Workload: Lectures 48h (4h) Independent work 72h (6h) Assignments 12h (1h) Learning Outcomes: The purpose of the course is to provide a comprehensive understanding about the factors that affect the reliability of novel electronic products. The emphasis is placed on the accelerated reliability testing and physics of failure analysis 6

7 Content: Basics of the design for reliability and manufacturability. Reliability prediction methods of electronic products. Generally used inspection, testing and failure analysis methods. Assessment Methods and Criteria: Examination (100%)+ accepted assignments Study Material: V. Puligandla, Failure Modes and Mechanisms in Electronic Packages; D. Crow, A. Feinberg, Design for reliability; D. H. Stamatis, Failure mode and effect analysis: FMEA from theory to execution Substitutes for Courses: replaces S and S Course Homepage: Prerequisites: S Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: English S Tuotantotekniikan seminaari (4 op) Vastuuopettaja: lehtori Vesa Vuorinen Opintojakson asema: Syventävä moduuli: Elektroniikan integrointi ja luotettavuus Opintojakson taso: DI-taso Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Luento-opetus 6h Itsenäinen työskentely 96h (8h) Kurssin aikana opiskelija syventää osaamista elektroniikan valmistuksen ja luotettavuuden osalta sekä kehittää taitoja tieteellisen asiakirjoittamisen, tiedonhankinnan ja tiedon analysoinnin osalta. Sisältö: Mikrojärjestelmien uudet materiaalit, valmistustekniikat ja luotettavuus sekä niiden tutkimus- ja kehitystyö. Teknologisten ja tieteellisten tutkimusohjelmien suunnittelu ja toteutus. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Erikoistyö (75%) ja seminaariesitelmä (25%). Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S Lisätietoja: Leikkaava kurssi S S Project Work in Microsystem Reliability (V) (3-6 cr) Responsible teacher: Lecturer Vesa Vuorinen Teaching period: III-IV Content: The contents will be planned individuately for each student. Study Material: Will be decided with the teacher. Substitutes for Courses: Replaces course S Course Homepage: Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: Englanti S Luotettavuustekniikan erikoistyö (3-8 op) Vastuuopettaja: lehtori Vesa Vuorinen; opettava tutkija Tomi Laurila; professori Mervi Paulasto-Kröckel Opetusperiodi: I, II, III, IV Sisältö: Yksilöllinen sisältö. Pyydettäess suoritettavissa englanniksi Lisätietoja: 7

8 S Rajapintailmiöt kudoksen ja vierasesineen välillä (6 op) Vastuuopettaja: Dosentti Tomi Laurila Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: Kontaktiopetusta 18t, itsenäistä työskentelyä 144 t Kurssin aikana opiskelija syventää materiaalitieteen osaamista pinnalla tapahtuvien ilmiöiden osalta ja kehittää insinööritaitoja tieteellisen asiakirjoittamisen, tiedonhankinnan ja tiedon analysoinnin osalta. Laajempana tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää rajapintailmiöiden merkityksen laitteiden luotettavuuteen kehitettäessä implantoitavia terveysteknologian sovelluksia. Sisältö: Aineen pintaominaisuudet ja rajapintayhteensopivuus. Pintakäsittelyjen perusteet. Rajapintailmiöiden merkitys terveysteknologian sovelluksissa. Synteettisen ja elävän aineen vuorovaikutuksen perusteet. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Portfolio (100%) Oppimateriaali: Interfacial Science: An Introduction, Geoffrey Barnes and Ian Gentle, Oxford University Press, Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: s / Esitiedot: Suositellaan S ja S Lisätietoja: Kurssi sopii hyvin Bioadaptiivisen tekniikan syventäviä opintoja suorittaville BioIt-tutkinto-ohjelman tai Bioniikan pääaineen opiskelijoille sekä muille biorajapintaluotettavuudesta kiinnostuneille tekniikankandidaateille. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Bioadaptiivisen tekniikan tutkimusmenetelmät (6 op) Vastuuopettaja: erikoistutkija Markus Turunen Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: I-II Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 26t, seminaarityö 26t, harjoitukset 12t, itsenäinen työskentely 96t Oleellista kunkin kurssilla käsiteltävän menetelmän osalta on sisäistää ymmärryksen tasolla: mitä tietoa voi saada ja mitä ei, miten ainetta ärsytetään tiedon saamiseksi, mikä on ärsytys-aine -vuorovaikutus ja valikoitujen menetelmien osalta oppia tulkitsemaan analyysituloksia. Kunkin menetelmän osalta opiskelijan tulisi oppia: näytteenvalmistuksen erityisvaatimukset, instrumentointien pääpiirteet, rajoitteet ja virhelähteet. Lisäksi kunkin menetelmän osalta olisi hyvä hahmottaa: menetelmän tehokkaan käytön edellyttämä asiantuntijuus, onko menetelmä ainetta tuhoamaton vai ei, onko menetelmä kallis vai edullinen ja nopea vai hidas, ja minkä tyyppiseen käyttöön se soveltuu parhaiten (laaduntarkistus vs. perustutkimus). Edellisen perusteella opiskelijan tulisi pystyä suunnittelemaan omatoimisesti, kuinka hän tutkisi bioadaptiivisten laitteiden luotettavuutta ja biomateriaalien aineominaisuuksia. Sisältö: Kurssilla käydään läpi laaja joukko bioadaptiivisten laitteiden testauksessa, bioyhteensopivuuden evaluoinnissa ja luotettavuustutkimuksessa sekä materiaalien karakterisoinnissa käytettäviä menetelmiä. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, harjoitukset (33%), opiskelijoiden pitämät laitteistoesitelmät (n minuuttia, 33%) ja tentti (33%). 8

9 Oppimateriaali: Skoog, Holler ja Nieman, Principles of Instrumental Analysis, Harcourt, 1998 (tai uudempi). Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: s / Esitiedot: S suositellaan S Lisätietoja: Kurssi kuuluu Bioadaptiivisen tekniikan syventäviin opintoihin. Se soveltuu hyvin Bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Bioadaptiivisen tekniikan laboratoriotyöt (1-5 op) Vastuuopettaja: Prof. Mervi Paulasto Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: IV Työmäärä toteutustavoittain: Laboratoriotyöskentely 27, 54, 81, 108 tai 135 t Tavoitteena on valmentaa opiskelijoiden tiedollisia ja taidollisia valmiuksia valikoitujen tutkimusmenetelmien osalta sellaiselle tasolle, että he voivat käyttää niitä omatoimisesti ja tehokkaasti opinnäytetöissään (kandidaatti-, diplomi- ja väitöstyö) ja työelämässä. Sisältö: Kurssilla tutustutaan harjoitustöiden muodossa Bioadaptiivisessa tekniikassa käytettävien materiaalien karakterisointi- ja työstömenetelmiin, bioyhteensopivuuden testaukseen ja luotettavuustutkimusmenetelmiin. Kurssin laajuus määritellään laboratoriotyökohtaisesti. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Hyväksytyt laboratoriotyöt + raportointi (100%). Oppimateriaali: Opetusmonisteet, valikoituja tieteellisiä artikkeleita, internet-materiaalia, työohjeet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S Lisätietoja: Kurssi kuuluu Bioadaptiivisen tekniikan syventäviin opintoihin. Se soveltuu hyvin Bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Bioadaptiivisen tekniikan erikoistyöt (3-8 op) Vastuuopettaja: erikoistutkija Markus Turunen Opintojakson asema: S901-M tai S903-M Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: I, II, III, IV Työmäärä toteutustavoittain: kontaktiopetus 15t, itsenäinen työ tuntia kurssin laajuudesta riippuen Kurssin tavoitteena on valmistaa opiskelijaa diplomityön tehokkaaseen tekemiseen. Erikoistyössä opit teknistieteellisen tiedon hakemista, 9

10 tiedon analysointia ja kirjallista raportointia. Voit myös tutustua syvällisesti johonkin tutkimusmenetelmään ja hankkia sillä kokeellista tietoa tai mallintaa jotakin materiaalitieteen ilmiöitä kokeellisten tulosten tueksi. Laajempana tavoitteena on, että erikoistyöaihe tukee opiskelijan omia opintoja, kehittää ammatillisia työelämävalmiuksia ja syventää teoreettista tietämystä ymmärryksen tasolle. Sisältö: Vaihtelevat aiheet bioadaptiivisten materiaalien, laitteiden ja valmistus- ja tutkimusmenetelmien aloilta. Erikoistyön aiheet liittyvät laboratorion tutkimusprojekteihin ja ovat luonteeltaan kokeellisia miniprojekteja, teoreettisia tarkasteluja tai kirjallisuustöitä sopimuksen mukaan. Erikoistöitä ohjaa aina tutkija. Opintopisteet määritellään kunkin projektin osalta erikseen. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Työ + loppuraportti (100%). Oppimateriaali: Työohjeet ja aihekohtainen kirjallisuus. Korvaavuudet: Korvaa kurssin S Opintojakson kotisivu: s / Esitiedot: S Lisätietoja: Erikoistyö soveltuu kaikille Bioadaptiivista tekniikaa opiskeleville ja tarjoaa mahdollisuuden myös sivuaine- ja muille opiskelijoille syventää teoreettista osaamista bioadaptiivisen tekniikan alalla ymmärryksen tasolle ratkoen käytännön ongelmia. Kurssi sijoittuu kandityön jälkeisiin, tyypillisesti 3. tai 4. vuosikurssin opintoihin. Kurssi sopii mainiosti sijoitettavaksi Erikois- ja/tai menetelmämoduuliin. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Bioadaptiivinen tekniikka (7 op) Vastuuopettaja: erikoistutkija Markus Turunen Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: I-II Työmäärä toteutustavoittain: Kontaktiopetusta 30t, pienryhmätyöskentelyä 55t, itsenäistä työskentelyä 100t Tavoitteena on, että kurssi Bioadaptiivinen tekniikka (BAT) kokoaa yhteen kaiken syventymiskohteen aiemman opetuksen nivoen sen yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Kurssin aikana opiskelija oppii soveltamaan tätä kumuloitunutta tietoa ongelman ratkaisuun ja ymmärtää alan kokonaisuutena sekä sen merkityksen yhteiskunnassa. BAT:n PBL-kurssi on haastava ja vaatii omatoimisuutta mutta se on parhaimmillaan koko syventymiskohteen antoisin kurssi. Näin siksi, että sen on todettu kehittävän monia työelämävalmiuksia, verkottavan opiskelijoita työmarkkinoilla ja tarjoavan aidon mahdollisuuden monitieteelliseen työskentelyyn osana dynaamista päämäärätietoista ryhmää. Sisältö: Bioadaptiivisten materiaalien ja laitteiden suunnittelu, valmistaminen ja testaus. Bioadaptiivisten laitteiden luotettavuuteen vaikuttavat tekijät. Yleisimmät tarkastus- ja testausmenetelmät sekä hyväksyntämenettelyt. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: PBL (100%) Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S S tai S Lisätietoja: Bioadaptiivisen tekniikan syventäviä opintoja viimeistelevät opiskelijat. Myös muut voivat ilmoittautua kurssille mutta siitä kannattaa sopia etukäteen kurssin opettajan kanssa, jotta mahdolliset puutteet esitiedoissa tulevat huomioiduksi. OPETUS: su OPPIMATERIAALI: su, ru, en tai joku muu kieli 10

11 SUORITTAMINEN: su, ru KURSSIKUVAUKSET: su, ru, en S Elektroniikan tuotantotekniikan lisensiaattikurssi L (V) (3-9 op) Vastuuopettaja: Prof. Mervi Paulasto, dos. Tomi Laurila, lehtori Vesa Vuorinen Opetusperiodi: I, II, III, IV Sisältö: Vuosittain vaihtuva aihe. Luennoidaan tarvittaessa. Oppimateriaali: Määräytyy sisällön mukaan. Opintojakson kotisivu: tai Englanti Lisätietoja: korvaa S S Postgraduate course of biocompatible electronics L (V) (3-5 cr) Responsible teacher: prof. Mervi Paulasto Level of the Course: Jatko-opintokurssi Teaching period: II, IV Workload: Luennot (35h), harjoitukset (100h) Learning Outcomes: The aim is to provide theoretical knowledge and to improve practical skills needed in the graduate studies of Bioadaptive technology. Content: Laboratory or lecture course with changing content for graduate students. Assessment Methods and Criteria: Examination (100%) Study Material: Will be announced according to a given content. Course Homepage: Prerequisites: S Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: English Further Information: The content of this course varies and thus it can be included several times in the studies. LANGUAGE OF INSTRUCTION: Eng STUDY MATERIALS: Eng ASSESSED WORK: Eng, (Fin, Swe) COURSE DESCRIPTIONS: Eng S Sähkötekniikan projekti (2-5 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson taso: Opintojakso on tarkoitettu ensimmäisen vuoden opiskelijoille Opetusperiodi: I, II, III, IV Sisältö: Tutustuminen tutkimustyöhön osallistumalla valaistuslaboratorion tutkimusryhmien toimintaan, tai tutustuminen yhden teknologiakokonaisuuden osaalueisiin yrityskäynneillä ja kirjallisella selvitystyöllä. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Suorittamisesta sovitaan tarkemmin projektin ohjaajan kanssa. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Arvosteluasteikko: hyväksytty/hylätty. Ilmoittautuminen: Ota yhteyttä luennoitsijaan Opetuskieli: 5 - Suomi ja englanti. Lisätietoja: Ensimmäisen vuoden opiskelijat S Valaistustekniikka ja sähköturvallisuus (3 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson asema: Kurssi kuuluu mm. jatkomoduuliin S113-2 Sähkötekniikka Opintojakson taso: Kandidaattiopinnot Opetusperiodi: III 11

12 Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 15h (2-4h/vko) Laskuharjoitukset: 5h (2+1+2h) Laboratoriotyö: 6h (1h valmistautuminen, 2h mittaukset, 3h raportin kirjoittaminen) Materiaalin lukemista 22h Kertaaminen ja tenttiin valmistautuminen 16h Yhteensä: 70h. 1. Tunnistaa ja valaistustekniikan perussuureet ja tietää mitä ne tarkoittavat 2. Tunnistaa yleisimmät valonlähteet ja tietää niiden toimintaperiaate 3. Hallita sähköturvallisuuden perusteet Sisältö: Valaistustekniikan perusteet, perussuureet ja -lait, valonlähteet, sähköturvallisuus, rakennusten sähköverkon rakenne. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Tentti, kotilaskut ja laboratoriotyö. Arvosana määräytyy tentin mukaan Oppimateriaali: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Ei esitietoja Arvosteluasteikko: 0-5 Ilmoittautuminen: Oodin kautta Opetuskieli: 1 Suomi. Englanniksi järjestetään vastaava kurssi S , joka on kuitenkin hieman laajempi sisällöltään Lisätietoja: Vain toisen kursseista S /S voi sisällyttää tutkintoon. S Illumination engineering and electric safety (4 cr) Responsible teacher: prof. Liisa Halonen Status of the Course: Luennoidaan I periodissa Level of the Course: Kandidaatinopinnot Teaching period: I Workload: 17 h lectures, 5 h exercises. 3h labwork, an excursion Learning Outcomes: 1. Recognize the basic quantites and laws and know what they mean 2. Recognize lmost common light sources and compare them 3. Basic knowledge of electrical safety Content: Fundamentals of illumination engineering, basic quantities and laws, light sources, electrical safety, basics of electric installations in buildings. Assessment Methods and Criteria: Lectures, exercises, one laboratory work. Grade is based on exam Study Material: Handout Substitutes for Courses: Replaces course S Course Homepage: Prerequisites: No prerequisites Evaluation: 1-5 Registration for Courses: Via Oodi Language of Instruction: English Further Information: Only one of the courses S /S can be included in the degree. Muut kuin suomalaiset opiskelijat. Suomeksi järjestetään kurssi S jonka sisältö on melkein vastaava. S Sähkö- ja valaistustekniikan perusteet (3 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen 12

13 Opintojakson asema: Tarkoitettu muille kuin sähköosaston opiskelijoille Opintojakson taso: Kandidaattti Opetusperiodi: IV. Työmäärä toteutustavoittain: Kontaktiopetusta: 17h luentoja, 9h harjoituksia, 6h laboratoriotöitä, excursio. Itsenäistä työtä: 54 tuntia (materiaalin lukeminen, kertaaminen, töihin valmistautuminen) (viime kerran toteutus) Kurssin jälkeen opiskelija tunnistaa yleisimmät valaistussuureet ja - yksiköt ja tietää mitä ne tarkoittavat ja mihin niitä käytetään. Oppilas tuntee tavallisimmat valonlähteet ja osaa verrata niitä. Tuntee rakennuksen sähkäverkon osat. Sisältö: Sähkö- ja valaistustekniikan perusteet. Sähkösuunnittelun kulku ja eri suunnittelijoiden yhteistyö. Sisä- ja ulkovalaistuksen suunnittelu. Valon ja värien vaikutus. Sähkösuunnitelman vaikutus rakenteisiin. Sähkötilojen sijoitus ja mitoitus. Ekskursioita. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, laskuharjoitukset, kaksi laboratoriotyötä Oppimateriaali: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Ei esitietoja Arvosteluasteikko: 0-5 tentin mukaan Ilmoittautuminen: Oodin kautta Lisätietoja: Muut kuin ETA-tiedekunnan opiskelijat. ETA-tiedekunnan opiskelijoille suositellaan kurssia S S Valaistustekniikka I (4 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: II Työmäärä toteutustavoittain: Luentoja 15h Harjoituksia 10h Laboratoriotöitä 6h Excu Itsenäistä työtä 82h Kurssin suoritettuaan opiskelija tuntee valaistustekniikan peruslait ja osaa johtaa ne. Hän tuntee perussuureet ja värioppia ja valonlähteiden ominaisuudet ja toimintaperiaatteet niin hyvin että osaa käyttää niitä valaistuksen ja valonlähteiden vertailuun. Kurssi on teoriakurssi joka luo pohjan opiskella valaistustekniikan sovelluksia Sisältö: Näkeminen, perussuureet ja -lait, värioppi, valonlähteet, valaistuksen laskeminen, valotekniset mittaukset, ekskursioita. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Tentti, ekskursiot, kotilaskut ja kaksi laboratoriotyötä. Arvosana määräytyy tentin perusteella Oppimateriaali: Halonen-Lehtovaara: Valaistustekniikka, 542, Otatieto & opetusmonisteet. Esitiedot: ei esitietoja Arvosteluasteikko: 0-5 Ilmoittautuminen: Oodilla Lisätietoja: Vain toinen kursseista S Valaistustekniikka I ja S Illuminating engineering I voi sisällyttää kurssiin. Suomenkielisille suositellaan tätä kurssia S Illumination Engineering I (5 cr) 13

14 Responsible teacher: professori Eeva-Liisa Halonen Teaching period: II Workload: Lectures 15h Exercises 7h Lab 3h Company visit Independent work 92h Learning Outcomes: After the course the student knows the basic laws and quantities of lighting, colorimtery and light sources well enough to be able to compare lighting settings and light sources. The course is a theory course enabling studies on lighting applications. Content: Basis of vision, basic quantities and laws, cromatics, light sources, photometric measurements, calculation and simulation programs, indoor lighting design, excursions. Assessment Methods and Criteria: Lectures, exercises, excursion, two laboratory assignments. Study Material: Handout Substitutes for Courses: Replaces course S Prerequisites: EI esitietoja Evaluation: 0-5 Language of Instruction: English Further Information: Foreign students. For Finnish studets there is course S Valaistustekniikka I S Valaistustekniikka II (4 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: IV Työmäärä toteutustavoittain: Luentoja 18h harjoituksia 6h Laboratoriotyöt 6h Excu Itsenäinen työ noin 80h Kurssin suoritettuaan opiskelija tuntee valaistussovelluksiin liittyviä yksityiskohtia ja osaa soveltaa niitä. Sisältö: Määräykset ja suositukset. Mittaus-, laskenta- ja arvostelumenetelmät. Valaisimet. Valonsäätö. Näkötehokkuus. Häikäisy. Valistuslaskenta- ja simulointiohjelmat. Päivänvalon ja keinovalon yhteiskäyttö. Valaistujärjestelmien integrointi rakennusautomaatioon. Ekskursioita. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, laskuharjoitukset, ekskursio, kaksi laboratoriotyötä. Arvosana määräytyy tentin mukaan Oppimateriaali: Halonen-Lehtovaara: Valaistustekniikka, 542, Otatieto, opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S Arvosteluasteikko: 0-5 Ilmoittautuminen: Oodin avulla Opetuskieli: suomi S Valaistustekniikan ja sähköisen talotekniikan seminaari (V) (4 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson taso: DI 14

15 Opetusperiodi: IV Työmäärä toteutustavoittain: Itsenäinen seminaartyö n 75h Kurssin suoritettuaan opiskelija on tutustunut johonkin valaistustekniikan tai sähköisen talotekniikan osa-alueeseen syvemmin, ja osaa hakea tietoa aiheeseen liittyen. Oppilas osaa kurssin suoritettuaan myös kirjoittaa teknistä tekstiä ja pitää määräajan mittaisen esitelmän. Sisältö: Seminaarityö. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Läsnäolo, tentti ja seminaarityö. Arvosanasta seminaarityö vastaa 70% ja tentti 30% Oppimateriaali: Seminaariaineisto. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Esitiedot: S ja Arvosteluasteikko: 0-5 Ilmoittautuminen: Oodin kautta ja englanti S Valaistustekniikan ja sähköisen talotekniikan erikoistyö (V) (2-8 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opintojakson taso: DI Opetusperiodi: I, II, III, IV Työmäärä toteutustavoittain: Sovitaan opiskelijakohtaisesti Sovitaan opiskelijakohtaisesti Sisältö: Kurssi suoritetaan tekemällä henkilökohtainen erikoistyö tai osallistumalla laboratorion tutkimusprojekteihin. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Erikoistyö. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Esitiedot: S ja englanti S Valaistussuunnittelu (4 cr) Responsible teacher: prof. Liisa Halonen Teaching period: III-IV, joka toinen vuosi, kurssi luennoidaan seuraavan kerran lukuvuonna Workload: Luennot 10h Harjoitukset 4h Excu Harjoitustyö 75h Learning Outcomes: Kurssin jälkeen opiskelija osaa soveltaa aikaisemmin oppimiansa valaistustekniikan tietoja harjoitustyökohteessa. Content: Käytännön valaistussuunnitteluun perehdyttävä kurssi, jonka suunnittelukohteet ovat vaihtuvia. Luennoilla käsitellään valaistussuunnittelun perusteita ja käytännön esimerkkejä. Kurssiin kuuluu henkilökohtainen suunnitteluharjoitus. Assessment Methods and Criteria: Luennot ja suunnitteluharjoitus. Tentti vastaa 40% arvosanasta ja harjoitustyö 60% Study Material: Opetusmonisteet Substitutes for Courses: Korvaa opintojakson S Course Homepage: Prerequisites: S ja S Evaluation: 0-5 Language of Instruction: Suomi 15

16 S Sähköisten taloteknisten järjestelmien suunnittelu (5 cr) Responsible teacher: professori Jouko Pakanen Teaching period: III-IV Content: Suunnittelun kulku. Mitoitusohjeet ja suunnitteluperusteet. Piirustukset ja työselitykset. Sähkösuunnitelman laadinta. Puhelin-, antenni-, kulunvalvonta-, rikosilmoitus-, paloilmoitus- ja automaatiojärjestelmien rakenne, toiminta ja suunnittelun perusteet. CAD sähköisten taloteknisten järjestelmien suunnittelussa. Ekskursio. Assessment Methods and Criteria: Tentti ja harjoitustyö. Study Material: Opetusmonisteet ja luennoilla sovittava kirjallisuus. Substitutes for Courses: Korvaa opintojakson S Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: Suomi S Valaistustekniikan lisensiaattiseminaari L (V) (5-10 op) Vastuuopettaja: professori Eeva-Liisa Halonen Opetusperiodi: Vaihtelee vuosittain. Sisältö: Aiheeltaan lukuvuosittain vaihtuva seminaari. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Läsnäolo, tentti ja seminaarityö. Oppimateriaali: Seminaarimateriaali. ja englanti Lisätietoja: Korvaa opintojakson S Jatko-opiskelijat ja edistyneet perusopiskelijat S Elektroniikan peruskurssi (5 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: (2+2) Luennot kontaktiopetus 24 Luennot itsenäinen työskentely 24 Laskuharjoitukset kontaktiopetus 24 Laskuharjoitukset itsenäinen työskentely 24 Harjoitustyö itsenäinen työskentely 18 Opitun kertaus ja tentti 19,5 1. Osaa laskea elektronisen piirin virrat, jännitteet, impedanssit ja tehot. 2. Pystyy määrittelemään elektroniikan yleisimmät komponentit ja selittämään pelkistetysti niiden toiminnan. 2. Osaa suunnitella ja mitoittaa yksinkertaisen diodikytkennän. 3. Osaa laskea tavallisen transistorivahvistimen tai kytkimen toimintapisteen. 4. Pystyy hahmottelemaan integroituihin analogia- tai digitaalipiireihin perustuvia kytkentöjä. Sisältö: Elektroniikan hahmotus; systeemisuunnittelu; komponentit; käyttö, toiminta ja epäideaalisuuksia. Elektroniikassa yleiset toiminnalliset lohkot: Virtalähde; vahvistin; suodatin ja datakeruu. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Kurssiin liittyy luentojen lisäksi projektityönä sovellusesimerkki, jonka kurssilaiset tekevät ryhmissä ja jota käsitellään harjoitusten yhteydessä. Oppimateriaali: G. Randy Slone, Tab Electronics Guide to Understanding Electricity and Electronics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York,

17 Opintojakson kotisivu: S Äänitaajuustekniikka (3 op) Vastuuopettaja: Ville Palomäki Opetusperiodi: I-II (Tarvittaessa parillisina vuosina) Työmäärä toteutustavoittain: (2+1) 1. Osaa esittää äänijärjestelmän järjestelmäsuunnittelun yleiset periaatteet. 2. Osaa esittää audiosignaaliin liittyvät käsitteet. 3. Tunnistaa audiosignaalin laatuun vaikuttavat tekijät ja selittää miten audiosignaalin laatu määräytyy. 4. Osaa esittää äänijärjestelmän dynamiikan optimoinnin yleiset periaatteet. 5. Osaa vertailla analogista ja digitaalista signaalinsiirtoa tapauskohtaisesti. Sisältö: Äänijärjestelmän, järjestelmäsuunnittelu; loppukäyttäjä; signaalisiirto; signaalitaso, tasoon liittyvät käsitteet; dynamiikan optimointi; äänijärjestelmien mittaukset; studiotekniikan alkeita; ajankohtaisa erillisaiheita. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennoille osallistuminen välttämätöntä. Tentti. Kirjoitelma valitusta aiheesta. Oppimateriaali: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. S Biotekniikan instrumentointi (5 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: IV Työmäärä toteutustavoittain: (4+2) Luennot kontaktiopetus 21 Luennot itsenäinen työskentely 40 Laskuharjoitukset kontaktiopetus 12 Laskuharjoitukset itsenäinen työskentely 30 Opitun kertaus ja tentti 30,5 1. Osaa esittää yleisimpien biosähköisten ilmiöiden f ysiologisen, fysikaalisen ja kemiallisen taustan pääpiirteet. 2. Osaa esittää joidenkin yleisimpien lääketieteellisten diagnostiikka- ja terapialaitteiden rakenteen ja toimintaperiaatteen. 3. Osaa selittää, miten eri tekijät vaikuttavat mittausmenetelmien ja ratkaisujen luotettavuuteen ja tarkkuuteen. 4. Osaa esittää erityyppisiä biopotentiaalien monitoroimiseen soveltuvia elektrodeja ja selittää ongelmia niiden käytössä. 5. Osaa esittää sydänsähkökäyrän monitoroinnissa tarvittavat komponentit ja niiden toiminnan, tunnistaa häiriötekijät ja niiden kytkeytymismekanismit sekä selittää häiriöiden vaikutuksilta suojautumisen ratkaisut. 17

18 Sisältö: Biopotentiaalit; bioanturit; bioelektrodit; biovahvistimet; veren virtauksen ja paineen mittaus; hengityksen mittaus; kuvantamismenetelmät. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot ja harjoitukset ja tentti. Oppimateriaali: Webster, John G.: Medical Instrumentation: Application and Design, 4rd Edition. Kurssin kotisivulla selostetut verkkolaskuharjoitukset ja esitiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Elektroniikan perustiedot S Biosähköiset ilmiöt (4 cr) Responsible teacher: Jaakko Malmivuo Teaching period: III (parittomina vuosina) Workload: 24+12(4+2) Learning Outcomes: 1. Osaa esittää yleisimpien biosähköisten ilmiöiden syntymismekanismit. 2. Osaa esittää volyymilähteiden ja johteiden mittauksen teoreettisen taustan pääpiirteissään. 3. Osaa selittää biosähköisten ja biomagneettisten ilmiöiden keskinäisen riippuvuuden. 4. Osaa esittää kliinisten mittausten periaatteet ja tavoitteet. Content: Biosähköisten ilmiöiden luonne. Hodgkin-Huxleyn solukalvomalli. EKG, EMG ja MKG biosähköisinä ilmiöinä ja niiden käyttö kliinisessä diagnostiikassa. Volyymilähteiden ja volyymijohteiden teoria, kytkentäkenttäteoria, suora- ja käänteisongelma ja dipolihypoteesi elektrokardiografiassa. Luennot pidetään pääosin englanniksi. Assessment Methods and Criteria: Luennot ja harjoitukset. Tentti. Study Material: Jaakko Malmivuo, Robert Plonsey, Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. Oxford University Press, New York, Course Homepage: Evaluation: 1-5 Opintojaksot Language of Instruction: Englanti Further Information: Korvaa opintojakson S S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu (4 op) Vastuuopettaja: prof. Pekka Eskelinen Opetusperiodi: I-II Työmäärä toteutustavoittain: 24 (2) Luennot kontaktiopetus 24 Itsenäinen työskentely 79 Tentti 3 1. Osaa suunnitella laitteen fyysisen käyttäjärajapinnan. 2. Osaa valita laitteeseen tarvittavat yleisimmät passiiviset ja aktiiviset komponentit. 3. Osaa mitoittaa laitteen teholähteen ja termisen tasapainon. 4. Kykenee määrittelemään käyttöolosuhteista aiheutuvat komponettivalinnan ja piirisuunnittelun reunaehdot. 18

19 5. Osaa laatia laitteen kotelon valmistusdokumenttien luonnokset ja pystyy valitsemaan näihin sopivan valmistusmenetelmän. 6. Pystyy määrittelemään laitteen häiriösuojauksen lähtökohdat, tavoitteet ja yleisimmät pulmat. 7. Osaa valita laitteen tutkimiseen soveltuvat mittausvälineet ja kytkennät. Sisältö: Elektronisten laitteiden ja järjestelmien olemus, niiden suunnittelussa kohdattavat reunaehdot sekä keinot parantaa suunnittelun ja toteutuksen tasoa ongelmien vähentämiseksi ja niiden ehkäisemiseksi. Kurssin teemat lähtevät likimain siitä, mihin piirisuunnittelun perusteet päättyvät. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, suunnitteluharjoitus ja tentti. Oppimateriaali: Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. S Tuotekehitys (5 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: I-II Työmäärä toteutustavoittain: (3+2) 1. Osaa esittää, millaisiin vaiheisiin tuotekehitysprojekti voidaan jakaa ja selittää miksi sitä kannattaa jakaa ja millaisia apumenetelmiä tähän on. 2. Osaa esittää henkisen omaisuuden suojausratkaisut ja selittää niiden käytön. 3. Osaa selittää miten yrityksen strategia ohjaa tuotekehitystä ja vaikuttaa tuotteistukseen. 4. Osaa laatia liiketoimintasuunnitelman Sisältö: Tuotteistus ja tuotekehityksen ohjaus yrityksen strategian mukaisesti, taloushallinto, markkinointi, laatujärjestelmät, patentointi. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti. Oppimateriaali: McKinsey & Company, Ideasta Kasvuyritykseksi: Käsikirja liiketoimintasuunnitelman laatimiseen. WSOY Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: S Tuotesuunnittelu (5 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: III-IV Työmäärä toteutustavoittain: (3+2) 1. Osaa määritellä sähkö- tai magneettikenttien aiheuttamien häiriöiden kytkeytymismekanismit. 2. Osaa laskea yleisimmissä tapauksissa syntyviä häiriövirtoja, -jännitteitä, kentänvoimakkuuksia ja spektrejä. 3. Pystyy valitsemaan yksittäisiä komponentteja suunnittelemaansa kytkentään myös häiriönäkökohtien perusteella. 19

20 3. Osaa suunnitella piirirakenteita ja piirilevyjä optimaalisen häiriösuojauksen näkökulmasta. 4. Tuntee tavallisimmat häiriömittauksen menetelmät ja mittalaitteet. 5. Osaa kuvata hyvän suunnitteluprojektin tunnusmerkit ja pystyy soveltamaan kansainvälisiä standardeja. Sisältö: Projektinohjaus, häiriökysymykset, design, tuotteen suunnittelu kokonaisuutena, standardit ja viranomaisasiat. Luentojen lisäksi opiskelija osallistuu projektiin, jossa suunnitellaan tuotteen tuotantoonvienti. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti. Oppimateriaali: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opintojakson kotisivu: Esitiedot: Teoreettisen sähkötekniikan ja elektroniikan perustiedot. S Sovelletun elektroniikan erikoistyö (V) (4-8 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: I-II, III-IV Kurssin suoritettuaan opiskelija opiskelija osaa soveltaa sovelletun elektroniikan teoreettisia perustietoja jossakin teoreettisessa tai käytännön sovelluksessa. Sisältö: Pää- tai sivuaineen aiheeseen liittyvä laajempi joko teoreettinen tai suunnittelutehtävä. Työn laajuus määritellään opiskelijakohtaisesti. Ryhmätyöskentelyä. Tiedonhankintaa. Projektin dokumentointia. Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Työ, loppuraportti. Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S , S Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Bioelektroniikan erikoistyö (V) (5-8 op) Vastuuopettaja: professori Raimo Sepponen Opetusperiodi: I-II, III-IV Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa soveltaa bioelektroniikan teoreettisia perustietoja jossakin teoreettisessa tai käytännön sovelluksessa. Sisältö: Vaihtelevat aiheet bioelektroniikan, lääketieteen ja mittausinstrumentoinnin aloilta. Erikoistyön aiheet liittyvät laboratorion projekteihin. Työn laajuus määritellään opiskelijakohtaisesti Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet: Työ, loppuraportti. Opintojakson kotisivu: Esitiedot: S Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S NMR-perusteet L (5 op) Vastuuopettaja: prof. Raimo Sepponen Opetusperiodi: III (Luennoidaan tarvittaessa) 20