Taulukoissa ensisijaisesti suositeltavat suoritusajat on merkitty rastilla (x) ja vaihtoehtoiset suoritusajat ympyrällä (o).

Transkriptio

1 MATEMATIIKKA Joensuun kampus Opinto-opas Itä-Suomen yliopistossa matematiikan tutkintoon johtavaa koulutusta annetaan Joensuun kampuksella. Koulutuksen painopistealoja ovat perustutkintojen osalta opettajankoulutus sekä jatkotutkintojen osalta kompleksianalyysi ja osittaisdifferentiaaliyhtälöt. Peruskoulutuksessa suuntaudutaan matematiikan opettajaksi suorittamalla luonnontieteiden kandidaatin ja filosofian maisterin tutkinnot joko matematiikan aineenopettajan tai matematiikan aineenopettajan ja luokanopettajan koulutusohjelman mukaisesti tai matemaatikoksi suorittamalla nämä tutkinnot matemaatikon koulutusohjelman mukaisesti. Matematiikan aineenopettajan ja matematiikan aineenopettajan ja luokanopettajan koulutusohjelmissa tutkintoihin sisältyy pedagogisten opintojen kokonaisuus (60 op), jonka suorittaminen edellyttää valintaa soveltuvuuskokeessa. Tämä järjestetään vuosittain niille, joita ei ole hyväksytty opettajalinjan suoravalinnassa. Aineenopettajan koulutusohjelmat antavat kelpoisuuden mm. peruskoulun ja lukion opettajan virkoihin. Matematiikan aineenopettajan ja luokanopettajan koulutusohjelmassa pakollisena sivuaineena on opettajan pedagogisten opintojen (60 op) lisäksi perusopetuksessa opetettavien aineiden ja aihekokonaisuuksien monialaiset opinnot (60 op). Tämän koulutusohjelman opiskelija saa laaja-alaisen kelpoisuuden opettaa perusopetuksen vuosiluokilla (1-6), aineenopettajana vuosiluokilla (7-9) sekä aineenopettajana lukiossa. Opettajankoulutuksen koulutusohjelmat antavat myös kelpoisuuden toiseen opetettavaan aineeseen (esimerkiksi fysiikka tai kemia). Tätä varten on suoritettava 60 op:n opintokokonaisuus kyseisessä aineessa. Matemaatikon koulutusohjelmassa pääaineen kurssivalinnat voivat painottua joko teoreettiseen tai soveltavaan suuntaan riippuen siitä, millaisiin työtehtäviin opiskelija tähtää. Kurssivalinnat suunnitellaan maisterin tutkinnon opintosuunnitelman (HOPS) laatimisen yhteydessä. Suositeltavimmat valinnaiset sivuaineet opettajankoulutuksen koulutusohjelmissa ovat fysiikka, kemia ja tietojenkäsittelytiede. Matemaatikon koulutusohjelmassa luontevimmat sivuaineet ovat fysiikka, kemia, tietojenkäsittelytiede, tilastotiede ja taloustieteet. TUTKINTORAKENTEET, KOULUTUSOHJELMIEN OSAAMISTAVOITTEET JA OPINTOJEN OHJEELLINEN AJOITTUMINEN Taulukoissa ensisijaisesti suositeltavat suoritusajat on merkitty rastilla (x) ja vaihtoehtoiset suoritusajat ympyrällä (o). Luonnontieteiden kandidaatin tutkinto (180 op), matematiikan aineenopettaja Koulutusohjelman tavoitteena on perehdyttää opiskelija matemaattisen ajattelun yleisiin perusteisiin ja opettajan työn kannalta keskeisiin matematiikan osa-alueisiin sekä luoda pohja matematiikan syventäville opinnoille. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija hallitsee matematiikan keskeisten osa-alueiden perusasiat ja tuntee matemaattisen ajattelun yleiset

2 perusteet. Hänellä on pedagogisten tietojen ja taitojen sekä toisen opetettavan aineen perustuntemus, ja hän osaa keskustella opettajantyöhön liittyvistä yleisluonteisista kysymyksistä. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 4 op Yliopisto-opinnot käyntiin 1 op x Kandidaatin tutkinnon hops 1 op x x x x x x Johdantokurssi luonnontieteisiin ja matematiikkaan 1 op x Matematiikan tiedonhaku 1 op x Kieli- ja viestintäopinnot 9 op Ruotsia fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 3 op o o o English Academic Reading Skills for Mathematics, Physics and Chemistry 2 op o o o Kirjoitusviestintää fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 2 op o o Puheviestintää luonnontieteiden ja metsätieteiden opiskelijoille 2 op o o Matematiikan perusopinnot 25 op Differentiaalilaskenta 4 op x Integraalilaskenta 4 op x Matematiikan johdantokurssi 8 op x Usean muuttujan differentiaalilaskenta 9 op x Matematiikan perus- ja aineopinnot opettajille 70 op Matematiikan perusopinnot 25 op x x Lineaarialgebra a 5 op x Reaalianalyysi 8 op x Algebra a 4 op x Tilastotieteen peruskurssi opettajille 2 op o x o Todennäköisyyslaskenta a 4 op o x o Euklidinen geometria 4 op x LaTeX-kurssi ja LuK-seminaari x Kandidaatintutkielma 10 op x x Kandidaatin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op x Toinen seuraavista opintojaksoista: Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op x Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o x Valinnaiset matematiikan aineopinnot 4 op, alla listattu suositeltavia vaihtoehtoja Algebra b 4 op x o Differentiaaliyhtälöt a 4 op o o Johdatus topologiaan 4 op o x Lineaarialgebra b 4 op x o o Todennäköisyyslaskenta b 4 op o x o Numeerisen laskennan alkeet 4 op o o o Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op x Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o x Sivuaineiden opinnot: Sivuaineopintoihin tulee liittää vähintään yksi yhdistelmä seuraavista:

3 - Opettajan pedagogisia opintoja 25 op ja perusopinnot 25 op yhdestä koulussa opetettavasta aineesta - Perusopinnot 25 op ja aineopinnot 35 op yhdestä koulussa opetettavasta aineesta - Perusopinnot 25 op kahdesta koulussa opetettavasta aineesta Opettajan pedagogisia opintoja suositellaan joka tapauksessa aloitettaviksi kandidaattivaiheessa. Suositeltavia koulussa opetettavia aineita sivuaineiksi ovat fysiikka, kemia ja tietojenkäsittelytiede. Myös muut koulussa opetettavat aineet ovat sallittuja sivuaineita. Opettajan pedagogisia opintoja suositellaan suoritettavaksi seuraavan ajoitussuosituksen mukaan: Koodi Nimi s k s k s k s k s k Opettajan pedagogiset opinnot 25 op sivuaineopintoina Oppimisen ja kehityksen perusteet 5 op x Orientoituminen kasvatus- ja koulutusalalle 2 op x Orientoiva harjoittelu H1 3 op x Erityispedagoginen näkökulma oppimisen tukemiseen 5 op x Vuorovaikutus moninaisissa ympäristöissä 5 op * x Toinen seuraavista: * Kasvatus kestävään tulevaisuuteen 5 op x o o Kasvatus moninaisuuden kulttuureissa 5 op x o *) Opettajan pedagogiset opinnot on mahdollista suorittaa myös siten, että kandidaatintutkintoon sisällytettävässä 25 op:n kokonaisuudessa suoritetaan perusharjoittelu H2 ( ) ja opintojakso Tällöin opintojaksot ja / siirtyvät maisterin tutkintoon sisällytettävään 35 op:n kokonaisuuteen. Muita vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 180 opintopistettä. Luonnontieteiden kandidaatin tutkinto (180 op), matematiikan aineenopettaja ja luokanopettaja Koulutusohjelman tavoitteena on perehdyttää opiskelija matemaattisen ajattelun yleisiin perusteisiin ja opettajan työn kannalta keskeisiin matematiikan osa-alueisiin sekä luoda pohja matematiikan syventäville opinnoille. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija hallitsee matematiikan keskeisten osa-alueiden perusasiat ja tuntee matemaattisen ajattelun yleiset perusteet. Hänellä on hyvät pedagogiset tiedot ja taidot sekä peruskoulussa opetettavien eri aineiden aineiden perustuntemus, ja hän osaa keskustella opettajantyöhön liittyvistä yleisluonteisista kysymyksistä. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 4 op Yliopisto-opinnot käyntiin 1 op x Kandidaatin tutkinnon hops 1 op x x x x x x Johdantokurssi luonnontieteisiin ja matematiikkaan 1 op x Matematiikan tiedonhaku 1 op x Kieli- ja viestintäopinnot 9 op Ruotsia fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 3 o o o

4 op English Academic Reading Skills for Mathematics, Physics and Chemistry 2 op o o o Kirjoitusviestintää fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 2 op o o Puheviestintää luonnontieteiden ja metsätieteiden opiskelijoille 2 op o o Matematiikan perusopinnot 25 op Differentiaalilaskenta 4 op x Integraalilaskenta 4 op x Matematiikan johdantokurssi 8 op x Usean muuttujan differentiaalilaskenta 9 op x Matematiikan perus- ja aineopinnot opettajille 70 op Matematiikan perusopinnot 25 op x x Lineaarialgebra a 5 op x Reaalianalyysi 8 op x Algebra a 4 op x Tilastotieteen peruskurssi opettajille 2 op o x o Todennäköisyyslaskenta a 4 op o x o Euklidinen geometria 4 op x LaTeX-kurssi ja LuK-seminaari x Kandidaatintutkielma 10 op x x Kandidaatin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op x Toinen seuraavista opintojaksoista: Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op x Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o x Valinnaiset matematiikan aineopinnot 4 op, alla listattu suositeltavia vaihtoehtoja Algebra b 4 op x Differentiaaliyhtälöt a 4 op o o Johdatus topologiaan 4 op o o Lineaarialgebra b 4 op x o o Todennäköisyyslaskenta b 4 op o x o Numeerisen laskennan alkeet 4 op o o o Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op x Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o x Sivuaineiden opinnot: Sivuaineopintoihin tulee liittää vähintään kaksi kokonaisuutta seuraavista: - Opettajan pedagogisia opintoja 25 op - Luokanopettajan monialaisia opintoja 25 op - Perusopinnot 25 op toisesta koulussa opetettavasta aineesta tai muusta tutkinnon kokonaisuuden kannalta mielekkäästä aineesta. - Aineopinnot 35 op toisesta koulussa opetettavasta aineesta tai muusta tutkinnon kokonaisuuden kannalta mielekkäästä aineesta (edellyttää perusopintoja kyseisestä aineesta). Opettajan pedagogisia opintoja suositellaan joka tapauksessa aloitettaviksi kandidaattivaiheessa. Suositeltavia koulussa opetettavia aineita sivuaineiksi ovat fysiikka, kemia ja tietojenkäsittelytiede. Myös esimerkiksi erityispedagogiikan opinnot tai rehtorin pätevyyden antavat opetushallinnon perusopinnot voivat olla sopivia vaihtoehtoja sivuaineopinnoiksi. Opettajan pedagogisia opintoja ja luokanopettajan monialaisia opintoja suositellaan suoritettavaksi seuraavan ajoitussuosituksen mukaan:

5 Koodi Nimi s k s k s k s k s k Opettajan pedagogiset opinnot 25 op sivuaineopintoina Oppimisen ja kehityksen perusteet 5 op x Orientoituminen kasvatus- ja koulutusalalle 2 op x Orientoiva harjoittelu H1 3 op x Erityispedagoginen näkökulma oppimisen tukemiseen x op Vuorovaikutus moninaisissa ympäristöissä 5 op * x Toinen seuraavista: * Kasvatus kestävään tulevaisuuteen 5 op x Kasvatus moninaisuuden kulttuureissa 5 op x o Luokanopettajan monialaiset opinnot 25 op sivuaineopintoina Kirjallisuus- ja draamakasvatus 5 op x Tutkiva oppiminen luonnontieteiden opetuksessa ja x a oppimisessa, osa 1 3,5 op Tutkiva oppiminen luonnontieteiden opetuksessa ja x b oppimisessa, osa 2 1,5 op Tekstitaidot ja kielitieto 5 op x Taito- ja taideaineiden pedagogiikan perusteet 1 5 op x Katsomusaineen pedagogiikan perusteet + soveltava o x draama op *) Opettajan pedagogiset opinnot on mahdollista suorittaa myös siten, että kandidaatintutkintoon sisällytettävässä 25 op:n kokonaisuudessa suoritetaan perusharjoittelu H2 ( ) ja opintojakso Tällöin opintojaksot ja / siirtyvät maisterin tutkintoon sisällytettävään 35 op:n kokonaisuuteen. Muita vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 180 opintopistettä. Luonnontieteiden kandidaatin tutkinto (180 op), matemaatikko Koulutusohjelman tavoitteena on perehdyttää opiskelija matemaattisen ajattelun yleisiin perusteisiin ja matematiikan osa-alueisiin sekä luoda pohja matematiikan syventäville opinnoille. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija hallitsee laajasti matematiikan keskeisten osaalueiden perusasioita ja matemaattisen ajattelun yleisiä perusteita. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 4 op Yliopisto-opinnot käyntiin 1 op x Kandidaatin tutkinnon hops 1 op x x x x x x Johdantokurssi luonnontieteisiin ja matematiikkaan 1 op x Matematiikan tiedonhaku 1 op x Kieli- ja viestintäopinnot 9 op Ruotsia fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 3 op o o o English Academic Reading Skills for Mathematics, Physics and Chemistry 2 op o o o Kirjoitusviestintää fysiikan, kemian ja matematiikan opiskelijoille 2 op o o Puheviestintää luonnontieteiden ja metsätieteiden o o

6 opiskelijoille 2 op Matematiikan perusopinnot 25 op Differentiaalilaskenta 4 op x Integraalilaskenta 4 op x Matematiikan johdantokurssi 8 op x Usean muuttujan differentiaalilaskenta 9 op x Matematiikan perus- ja aineopinnot 84 op Matematiikan perusopinnot 25 op x x Lineaarialgebra a 5 op x Lineaarialgebra b 4 op x Reaalianalyysi 8 op o x Algebra a 4 op x Algebra b 4 op x Differentiaaliyhtälöt a 4 op x o Differentiaaliyhtälöt b 4 op x o Sarjat ja integraalit 8 op o x Todennäköisyyslaskenta a 4 op o x o Johdatus topologiaan 4 op x LaTeX-kurssi ja LuK-seminaari x x Kandidaatintutkielma 10 op x x Kandidaatin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op o o Erityisesti ne opiskelijat, jotka ovat lukiossa suorittaneet valinnaisen differentiaali- ja integraalilaskennan jatkokurssin, voivat halutessaan vauhdittaa matematiikan opintojen etenemistä valitsemalla kurssin Reaalianalyysi (8 op) jo ensimmäisen opintovuoden syksynä. Tällöin kurssi Sarjat ja integraalit (8 op) on mahdollista suorittaa ensimmäisen opintovuoden keväällä. Sivuaineiden opinnot Vaaditaan ainakin yhden sivuaineen perus- ja aineopinnot (60 op) tai kahden sivuaineen perusopinnot (2 25 op). Suositeltavia sivuaineita ovat fysiikka, kemia, tietojenkäsittelytiede, tilastotiede ja taloustieteet. Vapaasti valittavat opinnot Vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee 180 opintopistettä. Filosofian maisterin tutkinto (120 op), matematiikan aineenopettaja Koulutusohjelman tavoitteena on antaa matematiikan aineenopettajaksi opiskelevalle hyvät tiedot ja taidot matematiikassa. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija osaa toimia matematiikan opettajana eri kouluasteilla. Hän on matematiikan ja opetuksen asiantuntija ja pystyy työskentelemään erilaisissa opetuksen ja matematiikan alan tehtävissä yhteiskunnassa. Opiskelija osaa soveltaa, analysoida, arvioida ja luoda matematiikan ja sen oppimisen tietoa työssään. Filosofian maisterin tutkinto antaa valmiudet tieteelliseen jatkokoulutukseen. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 1 op Maisterin tutkinnon HOPS 1 op x x x x Kieli- ja viestintäopinnot 2 op

7 Advanced English Academic and Professional Communication for Mathematics, Physics, Chemistry o o and Computer Science 2 op Matematiikan syventävät opinnot opettajille 60 op Kompleksianalyysi a 4 op x Sarjat ja integraalit 8 op o o x o Pro gradu tutkielma 20 op x x Maisterin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op o o Valinnaiset syventävät opinnot 28 op, suositeltavia vaihtoehtoja syventävien opintojen valinnaisiksi kursseiksi ovat Algebra b 4 op * x o o o Differentiaaliyhtälöt a 4 op * o o Differentiaaliyhtälöt b 4 op * o o Diskreetti matematiikka 8 op * Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa 5 op o o Johdatus topologiaan 4 op * o o Kompleksianalyysi b 4 op x o Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op o o Lineaarialgebra b 4 op * x o Lukuteoria a 4 op o o o Lukuteoria b 4 op o o o Matemaattinen mallintaminen 5 op * o o o Matemaattisen ajattelun erityispiirteet 4 op x o Matematiikan historia 4 op o o o Matematiikan oppimisen tutkimus 2-4 op o o o Numeerinen analyysi 8 op Numeerisen laskennan alkeet 4 op * o o o Sähköisten ylioppilaskokeiden simulointi ja järjestelmätyökalujen käyttö 3 op o o o Tasokäyrien geometria 4 op o o o Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o o o Todennäköisyyslaskenta b 4 op * o x o Usean muuttujan reaalianalyysi 8 op o o Tähdellä * merkittyjä kursseja voi sisällyttää valinnaisiin opintoihin korkeintaan 12 op:n edestä. Muitakin kursseja (mm. matematiikan linjan maisterin tutkinnon valinnaiset kurssit) voi oppiaineen vastuuhenkilön päätöksellä sisällyttää valinnaisiin kursseihin. Kurssivalinnat sovitaan maisterin tutkinnon hopsin laadinnan yhteydessä. Sivuaineiden opinnot Luonnontieteiden kandidaatin ja filosofian maisterin tutkintojen tulee yhdessä sisältää opettajan pedagogiset opinnot 60 op ja toisen koulussa opetettavan aineen perus- ja aineopinnot op. Sivuaineopintoihin voivat kuulua myös kolmannen opetettavan aineen perus- ja aineopinnot tai rehtorin pätevyyden antavat opetushallinnon perusopinnot. Opettajan pedagogisten opintojen 35 op:n kokonaisuus suositellaan suoritettavaksi seuraavan ajoitussuosituksen mukaan:

8 Koodi Nimi s k s k s k s k s k Opettajan pedagogiset opinnot 35 op sivuaineopintoina Opetus- ja oppimisprosessin suunnittelu, toteutus ja arviointi 3 op x Perusharjoittelu H2 7 op x Opetuksen eheyttäminen ja tutkiva opettajuus 3 op x Syventävä harjoittelu H3 7 op x Monialainen opettajuus 5 op o x Soveltava harjoittelu H4 5 op x Yksi seuraavista (ei samaa kuin kandidaatin tutkinnossa): Kasvatus kestävään tulevaisuuteen 5 op x o o Kasvatus moninaisuuden kulttuureissa 5 op x o Kehittävä ja jaettu asiantuntijuus 5 op Muita vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 120 opintopistettä. Filosofian maisterin tutkinto (120 op), matematiikan aineenopettaja ja luokanopettaja Koulutusohjelman tavoitteena on antaa matematiikan aineenopettajaksi ja luokanopettajaksi opiskelevalle hyvät tiedot ja taidot matematiikassa. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija osaa toimia matematiikan opettajana eri kouluasteilla. Hän on matematiikan ja opetuksen asiantuntija ja pystyy työskentelemään erilaisissa opetuksen ja matematiikan alan tehtävissä yhteiskunnassa. Opiskelija osaa soveltaa, analysoida, arvioida ja luoda matematiikan ja sen oppimisen tietoa työssään. Filosofian maisterin tutkinto antaa valmiudet tieteelliseen jatkokoulutukseen. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 1 op Maisterin tutkinnon HOPS 1 op x Kieli- ja viestintäopinnot 2 op Advanced English Academic and Professional Communication for Mathematics, Physics, Chemistry o o and Computer Science 2 op Matematiikan syventävät opinnot opettajille 60 op Kompleksianalyysi a 4 op x Sarjat ja integraalit 8 op o o o x Pro gradu tutkielma 20 op x x Maisterin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op o o Valinnaiset syventävät opinnot 28 op, suositeltavia vaihtoehtoja syventävien opintojen valinnaisiksi kursseiksi ovat Algebra b 4 op * x o o o Differentiaaliyhtälöt a 4 op * o o Differentiaaliyhtälöt b 4 op * o o Diskreetti matematiikka 8 op * Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa 5 op o o Johdatus topologiaan 4 op * o o Kompleksianalyysi b 4 op x o

9 Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op o o Lineaarialgebra b 4 op * x o Lukuteoria a 4 op o o o Lukuteoria b 4 op o o o Matemaattinen mallintaminen 5 op * o o o Matemaattisen ajattelun erityispiirteet 4 op o o Matematiikan historia 4 op o o o Matematiikan oppimisen tutkimus 2-4 op o o o Numeerinen analyysi 8 op Numeerisen laskennan alkeet 4 op * o o o Sähköisten ylioppilaskokeiden simulointi ja järjestelmätyökalujen käyttö 3 op o o o Tasokäyrien geometria 4 op o o o Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op o o o Todennäköisyyslaskenta b 4 op * o x o Usean muuttujan reaalianalyysi 8 op o o Tähdellä * merkittyjä kursseja voi sisällyttää valinnaisiin opintoihin korkeintaan 12 op:n edestä. Muitakin kursseja (mm. matematiikan linjan maisterin tutkinnon valinnaiset kurssit) voi oppiaineen vastuuhenkilön päätöksellä sisällyttää valinnaisiin kursseihin. Kurssivalinnat sovitaan maisterin tutkinnon hopsin laadinnan yhteydessä. Sivuaineiden opinnot Luonnontieteiden kandidaatin ja filosofian maisterin tutkintojen tulee yhdessä sisältää opettajan pedagogiset opinnot 60 op ja luokanopettajan monialaiset opinnot 60 op. Sivuaineopintoihin suositellaan sisällytettävän myös toisen koulussa opetettavan aineen (esimerkiksi fysiikan, kemian tai tietojenkäsittelytieteen), muun tutkinnon kannalta mielekkään sivuaineen (esimerkiksi erityispedagogiikan) perus- ja aineopinnot tai rehtorin pätevyyden antavat opetushallinnon perusopinnot. Opettajan pedagogisten opintojen ja luokanopettajan monialaisten opintojen 35 op:n kokonaisuudet suositellaan suoritettavaksi seuraavan ajoitussuosituksen mukaan: Koodi Nimi s k s k s k s k s k Opettajan pedagogiset opinnot 35 op sivuaineopintoina Opetus- ja oppimisprosessin suunnittelu, toteutus ja arviointi 3 op x Perusharjoittelu H2 7 op x Opetuksen eheyttäminen ja tutkiva opettajuus 3 op x Syventävä harjoittelu H3 7 op x Monialainen opettajuus 5 op o x Soveltava harjoittelu H4 5 op x Yksi seuraavista (ei samaa kuin kandidaatin tutkinnossa): Kasvatus kestävään tulevaisuuteen 5 op x o o Kasvatus moninaisuuden kulttuureissa 5 op x o Kehittävä ja jaettu asiantuntijuus 5 op Luokanopettajan monialaiset opinnot 35 op sivuaineopintoina Taito- ja taideaineiden pedagogiikan perusteet 2 8 op x Taito- ja taideaineiden pedagogiikan perusteet 3 8 op x Matematiikan pedagogiset perusteet 7 op x Yhteiskuntalähtöisyys historia- ja luonnontiedekasvatuksessa 7 op x Monialaisten valinnainen opintojakso 5 op o o o o

10 Muita vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 120 opintopistettä. Filosofian maisterin tutkinto (120 op), matemaatikko Koulutusohjelman tavoitteena on antaa hyvät ja laaja-alaiset tiedot ja taidot matematiikassa. Tutkinnon suoritettuaan opiskelija osaa toimia matematiikan asiantuntijana erilaisissa matematiikan soveltamiseen ja tutkimiseen liittyvissä tehtävissä yhteiskunnassa. Opiskelija osaa soveltaa, analysoida, arvioida ja luoda matemaattista tietoa työssään. Filosofian maisterin tutkinto antaa valmiudet tieteelliseen jatkokoulutukseen. Tutkinnon rakenne ja opintojen ohjeellinen ajoittuminen Kandidaat Maisteri Koodi Nimi s k s k s k s k s k Yleisopinnot 1 op Maisterin tutkinnon HOPS 1 op x Kieli- ja viestintäopinnot 2 op Advanced English Academic and Professional Communication for Mathematics, Physics, Chemistry o o and Computer Science 2 op Matematiikan syventävät opinnot 80 op Kompleksianalyysi a 4 op x Kompleksianalyysi b 4 op x Usean muuttujan reaalianalyysi 8 op x Pro gradu tutkielma 30 op x x Maisterin tutkinnon kypsyysnäyte 0 op o o Valinnaiset syventävät opinnot 34 op, suositeltavia vaihtoehtoja syventävien opintojen valinnaisiksi kursseiksi ovat Analyysin harjoitustyö 2 op * o o o o o o Differentiaaligeometria 8 op o o Diskreetti matematiikka 8 op * Dynaamiset systeemit 8 op o o Elementtimenetelmä 8 op Euklidinen geometria 4 op * o x Euklidisen geometrian jatkokurssi 2 op * x o o Fourier-analyysin peruskurssi 8 op o o o Funktionaalianalyysin peruskurssi 8 op Lineaarialgebra b 4 op * x o Lukuteoria a 4 op o o o Lukuteoria b 4 op o o o Matemaattinen mallintaminen 5 op * o o o Matematiikan historia 4 op o o o Matriisit 8 op o o o Mitta- ja integroimisteoria a 4 op o o Mitta- ja integroimisteoria b 4 op o o Numeerinen analyysi 8 op Numeerisen laskennan alkeet 4 op * o o o Optimointi 4 op o o o Osittaisdifferentiaaliyhtälöt 8 op o o Polynomialgebra 8 op o o Tasokäyrien geometria 4 op o o Todennäköisyyslaskenta b 4 op * o x o Topologia 8 op o o o

11 Variaatiolaskenta 4 op o o Tähdellä * merkittyjä kursseja voi sisällyttää valinnaisiin opintoihin korkeintaan 12 op:n edestä. Muitakin kursseja (mm. matematiikan jatko-opintokurssit) voi oppiaineen vastuuhenkilön päätöksellä sisällyttää valinnaisiin kursseihin. Kurssivalinnat sovitaan maisterin tutkinnon hopsin laadinnan yhteydessä. Sivuaineiden opinnot Sivuaineiden opintoja täydennetään niin, että kandidaatin ja maisterin tutkinnot yhdessä sisältävät vähintään perus- ja aineopinnot (60 op) yhdessä sivuaineessa tai perusopinnot (25 op) kolmessa sivuaineessa. Vapaasti valittavia opintoja suoritetaan siten, että maisterin tutkinnon kokonaislaajuudeksi tulee vähintään 120 opintopistettä. MATEMATIIKKA SIVUAINEENA (Joensuun kampus) Matematiikan perusopinnot (25 op) Differentiaalilaskenta 4 op Integraalilaskenta 4 op Usean muuttujan differentiaalilaskenta 9 op Matematiikan johdantokurssi 8 op Matematiikan aineopinnot opettajille, sivuaine (35 op) Reaalianalyysi 8 op Algebra a 4 op Euklidinen geometria 4 op Lineaarialgebra a 5 op Tilastotieteen peruskurssi opettajille 2 op Todennäköisyyslaskenta a 4 op Toinen seuraavista opintojaksoista: Koulumatematiikan harjoituskurssi Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op 4 op Valinnaiset matematiikan opinnot 4 op Suositeltavia vaihtoehtoja aineopintojen valinnaisiksi kursseiksi ovat: Algebra b 4 op Differentiaaliyhtälöt a 4 op Johdatus topologiaan 4 op Lineaarialgebra b 4 op Todennäköisyyslaskenta b 4 op Numeerisen laskennan alkeet 4 op Koulumatematiikan harjoituskurssi 4 op Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op Matematiikan aineopinnot, sivuaine (35 op) Lineaarialgebra a 5 op

12 Reaalianalyysi 8 op Sarjat ja integraalit 8 op Todennäköisyyslaskenta a 4 op Valinnaiset opinnot 10 op Suositeltavia vaihtoehtoja aineopintojen valinnaisiksi kursseiksi ovat: Algebra a 4 op Algebra b 4 op Analyysin harjoitustyö 2 op Euklidinen geometria 4 op Euklidisen geometrian jatkokurssi 2 op Differentiaaliyhtälöt a 4 op Differentiaaliyhtälöt b 4 op Diskreetti matematiikka 8 op Johdatus topologiaan 4 op Lineaarialgebra b 4 op Lukuteoria a 4 op Matemaattinen mallintaminen 5 op Numeerinen analyysi 8 op Numeerisen laskennan alkeet 4 op Tilastotieteen peruskurssi opettajille 2 op Todennäköisyyslaskenta b 4 op Teknologia matematiikan opiskelun tukena 4 op Matematiikan syventävät opinnot (30 op) Kurssit valitaan matematiikan pääaineopiskelijan tutkintoihin kelpuutettavien kurssien joukosta. Kokonaisuuden suorittamiseksi laaditaan etukäteen henkilökohtainen opintosuunnitelma.

13 Opintojaksot Yliopisto-opinnot käyntiin (1op) YOK Starting academic studies Vastuuopettajat: Suunnittelija Outi Suorsa ja suunnittelija Niina Räsänen Osaamistavoitteet Opintojakson jälkeen opiskelija 1) on tutustunut opiskelutovereihinsa, oppiaineen henkilökuntaan ja yliopistoyhteisöön 2) osaa hyödyntää akateemisen opiskelun taitoja oman oppimisensa edistämisessä ja opintopolkunsa suunnittelussa 3) osaa käyttää tärkeimpiä opiskelussa käytettäviä työkaluja ja sähköisiä työvälineitä 4) osaa kertoa oman oppiaineensa opiskelukäytännöistä sekä tutkintonsa tavoitteista, rakenteesta ja sisällöstä 5) osaa hyödyntää opintojensa kannalta tärkeitä Itä-Suomen yliopston sekä sen sidosryhmien neuvonta-, ohjaus- ja tukipalveluita Sisältö Opiskelija tutustuu tuutoroinnin, luentojen, muiden orientaation tapahtumien, kirjallisuuden ja muun oheismateriaalin avulla yliopistoon opiskeluympäristönä ja -yhteisönä. Erityisesti tutustutaan opiskelua tukeviin palveluihin, oman oppiaineen opiskelukäytäntöihin sekä saadaan tietoa akateemisen opiskelun vaatimista tiedoista ja taidoista. Suoritustavat Opiskelija osallistuu opintojakson yhteisiin luentoihin ja tapahtumiin, oppiaineen järjestämään perehdytykseen sekä opiskelijatuutorointiin. Opintojakso suoritetaan tiedekunnan/oppiaineen erikseen ilmoittamalla tavalla. Toteutustavat Opiskelijatuutorointia n. 10 tuntia, luentoja 15 tuntia sekä itsenäistä työskentelyä 2 tuntia. Oppimateriaalit 1) Opiskelijan Opas 2) Tiedekunnan opinto-opas 3) Muu mahdollinen materiaali Arvosteluperusteet Hyväksytty/hylätty. Tiedekunta/oppiaine ilmoittaa tarkemmat arviointiperusteet.

14 Opettajat Opintopalvelut, tiedekunnat ja oppiaineet, kirjasto ja Kielikeskus Ajankohta Ensimmäisenä opiskeluvuotena. Opintopalveluiden järjestämät yhteiset luennot syyskuun aikana. Muutoin tiedekunnan ilmoittamat ajankohdat. Kampus Joensuun, Kuopion ja Savonlinnan kampukset Lisätietoja Vastuuyksikkö Opintopalvelut Numeerisen laskennan alkeet (4op) Basics of Numerical Analysis Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Hannu Laamanen Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle perustiedot Matlab-ohjelmiston käytöstä fysiikan ja matematiikan numeeristen ongelmien ratkaisemisessa. Sisältö Matriisilaskennan perusteet, alkeisfunktiot, interpolointi, funktion sovittaminen mittausaineistoon, graafiset kuvaajat, omien funktioiden muodostaminen, symbolinen laskenta, differentiaaliyhtälöt. Suoritustavat Aktiivinen osanotto luennoille ja harjoituksiin ja harjoitustyön tekeminen. Toteutustavat Luentoja 32 h, harjoitustyö. Opetus ATK-luokassa. Oppimateriaalit luentomoniste Arvosteluperusteet hyväksytty / hylätty Opettajat Hannu Laamanen Esitiedot Suositeltavat taustatiedot: matriisilaskennan perusteet.

15 Ajankohta opintovuosi Tarjontatieto luennoidaan vuosittain periodissa 4. Kampus Joensuun kampus Kandidaatin tutkinnon hops (1op) Study Planning Vastuuopettajat: Yliopistonlehtori Janne Gröhn ja yliopistonlehtori Visa Latvala Osaamistavoitteet Opiskelija tutustuu tutkintovaatimuksiin ja oppii suunnittelemaan opintojaan pidemmällä tähtäimellä. Sisältö Opiskelija tutustuu ensimmäisenä syksynä weboodin ehopsin toimintaan ja tapaa hopsohjaajansa vähintään kerran lukuvuodessa kolmen ensimmäisen vuoden aikana. Weboodin e- hops päivitetään näiden ohjauskeskustelujen yhteydessä, suoritusmerkintä annetaan yleensä kolmannen vuoden keskustelun jälkeen. Suoritustavat Opintosuunnitelman laatiminen vastuuopettajan ohjauksella weboodia käyttäen. Arvosteluperusteet HYL-HYV Opettajat Janne Gröhn ja Visa Latvala Ajankohta Opintovuodet 1-3. Maisterin tutkinnon hops (1op) Study Planning Vastuuopettajat: Yliopistonlehtori Janne Gröhn ja yliopistonlehtori Visa Latvala. Osaamistavoitteet Opiskelija laatii henkilökohtaisen opintosuunnitelman maisterin tutkinnon opintoja varten.

16 Varsinainen suunnitelma tehdään WebOodissa. Suunnitelman laatimisen jälkeen opiskelija varaa ajan HOPS-ohjaajalta ja käy hänen kanssaan suunnitelman läpi. Suoritustavat Opintosuunnitelman laatiminen weboodia käyttäen. Arvosteluperusteet HYL-HYV Opettajat Janne Gröhn ja Visa Latvala Ajankohta Suunnitelma tulee laatia välittömästi kandidaatintutkinnon valmistuttua Johdantokurssi luonnontieteisiin ja matematiikkaan (1op) Introduction to Natural Sciences and Mathematics Vastuuopettajat: Yliopistonlehtori Antti Viholainen ja yliopistonlehtori Martti Mäkinen Osaamistavoitteet Kurssin suoritettuaan opiskelijoilla on yleiskäsitys luonnontieteiden ja matematiikan perustasta ja yhteyksistä jokapäiväiseen elämään. Sisältö Opiskelijat kokoontuvat oppiaineiden edustajien kanssa yhteiseen teemapäivään, jossa esitellään fysiikan, kemian ja matematiikan koulutuksen ja tutkimuksen yhteyksiä ja painopisteitä. Suoritustavat Osallistuminen kurssin opetukseen. Toteutustavat Luentoja 6 h. Arvosteluperusteet HYL-HYV Opettajat Antti Viholainen ja Martti Mäkinen Ajankohta Ensimmäinen opintovuosi, heti ensimmäisen lukukauden alussa. Tarjontatieto

17 Järjestetään vuosittain. Kampus Joensuun kampus Matematiikan johdantokurssi (8op) Introduction to Mathematics Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Antti Käenmäki Osaamistavoitteet Opiskelija hallitsee modernin yliopistotason matematiikan peruskoneiston, joka käsittää logiikan, joukko-opin, lausefunktiot ja kvanttorit, tärkeimmät relaatiotyypit sekä todistamisen perustekniikat. Opiskelija ymmärtää funktiokäsitteen ja osaa käyttää sitä niin reaalifunktioiden kuin abstraktien joukko-opillisten yhteyksien ja vertailujen piirissäkin. Lukujoukkojen aksiomaattiset konstruointimenetelmät aina kompleksilukuihin saakka tulevat tutuiksi, opiskelija pystyy vertailemaan joukkojen kokoja ja käsittelemään joukkojen erikokoisia äärettömyyksiä. Sisältö Logiikka, joukko-oppi, lausefunktiot ja kvanttorit, erilaiset relaatiot kuten ekvivalenssi, järjestys ja funktio sekä näiden yleiset ominaisuudet. Päättelytaidot ja todistusmenetelmät (suora ja epäsuora todistus, induktiotodistus) sekä matemaattisen tiedon rakenne ja esittäminen. Reaalifunktioiden yleiset ominaisuudet, alkeisfunktiot (algebralliset ja transkendenttiset: yhtälöt ja epäyhtälöt) sekä kahden muuttujan funktiot ja abstraktin laskutoimituksen käsite. Joukkojen kokovertailut, mahtavuus ja kardinaaliluvut. Lukujoukkojen aksiomaattinen rakentuminen lähtien Peanon aksioomista. Suoritustavat Opetustapahtumassa määritelty menettely tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 56 t, demonstraatioita 28 t, lisäksi tietokoneharjoituksia. Oppimateriaalit Martti Pesonen & Pekka Smolander, Matematiikan johdantokurssi (luentomoniste). Oberste-Vorth, Ralph W. & al: Bridge to Abstract Mathematics (2012). Arvosteluperusteet Opettajat Antti Käenmäki

18 Esitiedot Lukion oppimäärä. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodeissa 1-2. Avainsanat Matematiikan johdantokurssi, abstrakti matematiikka, aksiomatiikka. Kampus Opetus ja kokeet järjestetään Joensuun kampuksella Differentiaalilaskenta (4op) Differential Calculus Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Janne Gröhn Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on vahvistaa laskurutiinia kertaamalla ja samalla hieman laajentamalla lukiossa opittuja asioita pääosin laskennallisesta näkökulmasta. Sisältö Raja-arvo ja jatkuvuus, derivaatta, transkendenttiset funktiot, derivoinnin sovellukset (mm. L Hospitalin sääntö). Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t. Oppimateriaalit Adams, Robert: Calculus A Complete Course (8. tai 9. painos), Luvut 1-4. Arvosteluperusteet Opettajat Janne Gröhn Esitiedot Lukion matematiikan laaja oppimäärä. Tarjontatieto

19 Luennoidaan vuosittain periodissa 1. Kampus Joensuun kampus Integraalilaskenta (4op) Integral Calculus Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Janne Gröhn Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on vahvistaa laskurutiinia kertaamalla ja samalla hieman laajentamalla lukiossa opittuja asioita pääosin laskennallisesta näkökulmasta. Sisältö Pinta-alaongelma, määrätty- ja määräämätön integraali, integrointitekniikat, epäoleellinen ja numeerinen integrointi, integroinnin sovellukset. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t. Oppimateriaalit Adams, Robert: Calculus A Complete Course (8. tai 9. painos), Luvut 5-7. Arvosteluperusteet Opettajat Janne Gröhn Esitiedot Lukion matematiikan laaja oppimäärä. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 2. Kampus Joensuun kampus Usean muuttujan differentiaalilaskenta (9op)

20 Differential Calculus in Several Variables Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Antti Käenmäki Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on tutustua usean muuttujan funktion differentiaalilaskentaan pääosin laskennallisesta näkökulmasta. Sisältö Kartioleikkaukset ja parametriset käyrät, napakoordinaatit ja polaariset käyrät, vektorilaskentaa, tasot ja suorat avaruudessa, vektoriarvoiset funktiot, gradientti ja suunnattu derivaatta, osittaisderivaatat ja niiden sovellukset, kaksiulotteiset integraalit. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 56 t, demonstraatioita 42 t. Demonstraatiot kestävät kolme tuntia koostuen sekä kotitehtävistä että ohjatuista harjoituksista. Oppimateriaalit Adams, Robert: Calculus A Complete Course (8. tai 9. painos), Luvut 8 ja (perusasiat). Arvosteluperusteet Opettajat Antti Käenmäki Esitiedot Differentiaalilaskenta ja Integraalilaskenta, tai vastaavat opinnot. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodeissa 3-4. Kampus Joensuun kampus Lineaarialgebra a (5op) Linear Algebra a Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Janne Gröhn Kirjallisuus

21 Leon, Steven J. (1990) Linear algebra with applications Osaamistavoitteet Yleisellä tasolla: Opiskelijan matemaattiset yleistystaidot kehittyvät niin, että hän pystyy siirtymään havaintomaailman konkretiasta moniulotteisten vektorien ja matriisien käsittelyyn. Myös abstraktiokyvyn kehittyminen mahdollistaa teorianmuodostuksen aksiomaattiselta pohjalta. Opiskelija osaa käyttää Gaussin ja Gauss-Jordanin eliminointimenetelmän eri variaatioita ratkaistakseen lineaarisia yhtälöryhmiä ja laskeakseen käänteismatriiseja ja determinantteja. Opiskelija hallitsee matriisilaskennan ja determinanttien peruslaskusäännöt, tutustuu niihin liittyviin todistamismenetelmiin ja osaa yksinkertaisia perustelumekanismeja. Lineaariavaruuden aksiomaattinen määrittely, erityisesti abstraktit laskutoimitukset ja peruslaskusäännöt sekä niistä johdetut yksikäsitteisyysominaisuudet ja laskusäännöt tulevat tutuiksi ja hän osaa mm. ratkaista vektoriyhtälöitä perustellen eri vaiheet edellä mainituilla aksioomilla tai laskusäännöillä. Opiskelija osaa myös aliavaruudeksi todistamisen ja tuntee aliavaruuksien summan sekä vektorijoukon virittämän aliavaruuden idean. Sisältö Lineaariset yhtälöryhmät, alkeisrivioperaatiot ja Gaussin ja Gauss-Jordanin menetelmä sekä ratkaisujoukkojen esittäminen parametrimuodossa. Matriisialgebraa, determinantti, matriisin säännöllisyyden karakterisointeja, liittomatriisi ja Cramerin sääntö. Abstraktit laskutoimitukset, lineaariavaruuden ja aliavaruuden määrittely sekä niiden perusominaisuudet. Suoritustavat Opetustapahtumassa määritelty menettely tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t, lisäksi tietokoneharjoituksia. Oppimateriaalit Martti Pesonen, Lineaarialgebra a (luentomoniste). Leon, Steven J., Linear algebra with applications (1990). Arvosteluperusteet Opettajat Janne Gröhn Esitiedot Differentiaalilaskenta, Integraalilaskenta ja Matematiikan johdantokurssi. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 3.

22 Avainsanat Lineaarialgebra, matriisialgebra, lineaariavaruus Kampus Opetus ja kokeet järjestetään Joensuun kampuksella Lineaarialgebra b (4op) Linear Algebra b Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Janne Gröhn Kirjallisuus Leon, Steven J. (1990) Linear algebra with applications Osaamistavoitteet Opiskelijan abstraktiotaidot kohentuvat niin, että voidaan tarkastella aksiomaattisen lineaariavaruuden rakennetta virittävien joukkojen, erityisesti lineaarisesti riippumattomien virittäjäjoukkojen eli kantojen näkökulmasta. Osataan matriisiin liittyvien aliavaruuksien kantojen määrittäminen ja mm. äärellisulotteisten lineaariavaruuksien kannanvaihto, sekä yleisemmin tunnetaan samakertoimisten lineaariavaruuksien väliset lineaarikuvaukset ja näiden matriisien määrittäminen sekä lineaarikuvauksen lähtöavaruutta, ydintä ja kuvaavaruutta sitova dimensiolause. Ymmärretään reaalikertoimisen äärellisulotteisen lineaariavaruuden ja samaulotteisen euklidisen avaruuden isomorfisuus ja tämän mukanaan tuoma koordinaattikäyttöliittymä mm. tietynlaisiin funktioavaruuksiin. Tunnetaan aksiomaattisen sisätuloavaruuden idea, normin käsite, vektorien väliset kulmat, ortogonaalisuus ja ortonormaalien kantojen ja matriisien edut. Hallitaan matriisin ominaisarvojen ja -vektorien laskutekniikka, matriisin diagonalisointi, neliömuotojen luokittelu ja tunnetaan sen merkitys ääriarvojen määrittämisessä. Opiskelija tulee myös tietoiseksi siitä, että moderni lineaarialgebra on alunperin varsin erilaisista lähtökohdista kehittyneiden sovellusalueiden yhdentämisen tulos. Sisältö Aksiomaattisesti määritellyn lineaariavaruuden ja aliavaruuksien rakenne, lineaariavaruuksien väliset funktiot ja sisätuloavaruuskäsitteen mukanaan tuomat lisärakenteet. Lineaarikuvausten ja matriisien ominaisarvot ja ominaisavaruudet, matriisin diagonalisointi ja neliömuotojen luokittelu. Suoritustavat Opetustapahtumassa määritelty menettely tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t, lisäksi tietokoneharjoituksia.

23 Oppimateriaalit Martti Pesonen, Lineaarialgebra b (luentomoniste), Leon, Steven J., Linear algebra with applications (1990). Arvosteluperusteet Opettajat Janne Gröhn Esitiedot Lineaarialgebra a tai vastaavat perustiedot. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 4. Avainsanat Lineaarialgebra, lineaariavaruus, lineaarikuvaus, ominaisavaruus Kampus Joensuun kampus Differentiaaliyhtälöt a (4op) Differential Equations a Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Istvan Prause Kirjallisuus Luentomoniste Osaamistavoitteet Kurssin jälkeen opiskelija osaa ratkaista tavallisimpia differentiaaliyhtälöitä sekä analysoida ratkaisujen ominaisuuksia. Sisältö Kurssilla tarkastellaan separoituvia, homogeenisia ja lineaarisia ensimmäisen kertaluvun sekä toisen kertaluvun lineaarisia differentiaaliyhtälöitä ja analysoidaan näiden ratkaisuja kvalitatiivisesti. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 24 t, demonstraatioita 12 t.

24 Oppimateriaalit Luennolla jaettava materiaali. C. H. Edwards ja D. E. Penney, Differential Equations and Boundary Value Problems. Prentice Hall, Arvosteluperusteet Opettajat Istvan Prause Esitiedot Usean muuttujan differentiaalilaskenta, Lineaarialgebra a. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 1. Kampus Joensuun kampus. Lisätietoja Opetuskieli suomi tai englanti Differentiaaliyhtälöt b (4op) Differential Equations b Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Istvan Prause Kirjallisuus Luentomoniste Osaamistavoitteet Kurssin jälkeen opiskelija osaa ratkaista lineaarisia differentiaaliyhtälösysteemejä ja analysoida yleisempien systeemien lokaaleja ominaisuuksia linearisoinnin avulla. Sisältö Lineaaristen systeemien analysointi, matriisin eksponentti, ratkaisujen kvalitatiiviset ominaisuudet linearisoinnin avulla, tasapainopisteen stabiilisuus. Esimerkeissä tarkastellaan eräitä klassisen mekaniikan ja populaatiodynamiikan malleja. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 24 t, demonstraatioita 12 t.

25 Oppimateriaalit Luennolla jaettava materiaali. C. H. Edwards ja D. E. Penney, Differential Equations and Boundary Value Problems. Prentice Hall, Arvosteluperusteet Opettajat Istvan Prause Esitiedot Usean muuttujan differentiaalilaskenta, Lineaarialgebra a, Differentiaaliyhtälöt a. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 2. Kampus Joensuun kampus. Lisätietoja Opetuskieli suomi tai englanti Todennäköisyyslaskenta a (4op) Probability Theory a Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Antti Käenmäki Kirjallisuus Ross, Sheldon (1994) First course in probability Tuominen, Pekka (1990) Todennäköisyyslaskenta I Osaamistavoitteet Kurssilla opiskellaan todennäköisyyslaskennan perusteita aksiomaattisesta näkökulmasta, jossa peruskäsitteet määritellään ja perusominaisuudet perustellaan aksioomien avulla. Erityisenä tavoitteena on myös kehittää todennäköisyyslaskennallista ajattelua laskemalla erilaisten tapahtumien todennäköisyyksiä. Lisäksi kurssilla tutustutaan satunnaismuuttujien teorian perusteisiin. Sisältö Todennäköisyyslaskennan matemaattista teoriaa Kolmogorovin aksioomista lähtien. Kombinatoriikkaa ja sen soveltamista todennäköisyyksien laskemisessa. Esimerkkejä satunnaismuuttujista. Suoritustavat

26 Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t. Oppimateriaalit Ross, Sheldon, First course in probability (1994), Tuominen, Pekka, Todennäköisyyslaskenta I (1990). Arvosteluperusteet Opettajat Antti Käenmäki Esitiedot Matematiikan johdantokurssi. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 3. Kampus Joensuun kampus Todennäköisyyslaskenta b (4op) Probability Theory b Vastuuopettaja: Yliopistotutkija Antti Käenmäki Kirjallisuus Ross, Sheldon (1994) First course in probability Tuominen, Pekka (1990) Todennäköisyyslaskenta I Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on perehdyttää opiskelija satunnaismuuttujien teoriaan. Erityisesti tavoitteena on kehittää koneistoa, jota käyttämällä voidaan laskea erilaisissa tilanteissa satunnaismuuttujan odotusarvo ja varianssi. Sisältö Satunnaismuuttujien matemaattista teoriaa, erityisesti satunnaismuuttujien riippumattomuus, muunnokset, tunnusluvut generoivat funktiot ja raja-arvolauseet. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu.

27 Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t. Oppimateriaalit Ross, Sheldon, First course in probability (1994), Tuominen, Pekka, Todennäköisyyslaskenta I (1990). Arvosteluperusteet Opettajat Antti Käenmäki Esitiedot Todennäköisyyslaskenta a ja Integraalilaskenta. Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 4. Kampus Joensuun kampus Johdatus topologiaan (4op) Elementary Topology Vastuuopettaja: Apulaisprofessori Janne Heittokangas Kirjallisuus Suominen, Kalevi & Vala, Klaus (1973) Topologia Kaplansky, Irving (2001) Set Theory and Metric Spaces Osaamistavoitteet Kurssin tavoitteena on antaa perusvalmiuksia topologisten kysymysten kohtaamiseen opintojen myöhemmässä vaiheessa sekä syventää alkeisanalyysiin liittyvien konvergenssikysymysten ymmärtämistä. Opettajalinjan näkökulmasta kurssin tavoitteena on tarjota mahdollisuus syventää alkeisanalyysiin liittyvien konvergenssikysymysten ymmärtämistä. Sisältö Kurssi keskittyy metrisen avaruuden topologian peruskäsitteisiin ja niiden välisiin yhteyksiin. Käsiteltäviä aiheita ovat mm. n-ulotteinen euklidinen avaruus, metriikka ja metrinen avaruus, avoimet ja suljetut joukot, joukon sulkeuma, sisäpisteet ja reunapisteet, ympäristöt, jonon suppeneminen ja funktion jatkuvuus metrisessä avaruudessa, metriikkojen ekvivalenssi,

28 Cauchyn jono, täydellinen metrinen avaruus ja topologinen avaruus. Suoritustavat Joko kertauskuulustelu ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 28 t, demonstraatioita 14 t. Oppimateriaalit Suominen, Kalevi & Vala, Klaus: Topologia (1973), Kaplansky, Irving: Set Theory and Metric Spaces (2001). Arvosteluperusteet Opettajat Janne Heittokangas Esitiedot Reaalianalyysi Tarjontatieto Luennoidaan vuosittain periodissa 4. Kampus Joensuun kampus Numeerinen analyysi (8op) Numerical Analysis Vastuuopettaja: Professori Jukka Tuomela Kirjallisuus Eldén, Lars & Wittmeyer-Koch, Linde (1990) Numerical analysis: an introduction Haataja, Juha (1993) Numeeriset menetelmät Mäkelä, Matti & Nevanlinna, Olavi & Virkkunen, Juhani (1982) Numeerinen matematiikka Osaamistavoitteet Oppia ymmärtämään numeerisen analyysin keskeisiä algoritmeja ja niiden teoriaa ja soveltamaan oppimaansa Matlabin avulla. Sisältö Numeerinen integrointi ja yhtälöiden ratkaiseminen. Approksimointi, interpolointi ja splinit. Tavallisten differentiaaliyhtälöiden numeerinen ratkaiseminen.

29 Suoritustavat Joko kertauskuulustelut ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 48 t, demonstraatioita 24 t. Oppimateriaalit Opetusmoniste, Burden & Faires: Numerical analysis. Arvosteluperusteet Opettajat Jukka Tuomela Esitiedot Kysy opettajalta. Tarjontatieto Ei luennoida lukuvuosina Kampus Joensuun kampus Lisätietoja Opetuskieli suomi tai englanti Diskreetti matematiikka (8op) Discrete Mathematics Vastuuopettaja: Professori Jukka Tuomela Kirjallisuus McEliece, Robert J. & Ash, Robert B. & Ash, Carol (1989) Introduction to discrete mathematics Osaamistavoitteet Opiskelija pystyy ratkaisemaan tavallisimpia kombinatorisia ongelmia sekä rekursiokaavojen että generoivien funktioitten avulla. Hän osaa soveltaa näitä menetelmiä myös graafiteoriaan ja tuntee eräitä graafiteorian sovelluksia ja algoritmeja. Sisältö Kurssilla käsitellään pääasiassa kombinatoriikkaa ja graafiteoriaa. Kombinatoriikassa perusongelmana on useimmiten laskea miten monella eri tavalla jokin tilanne voi esiintyä, tai

30 voiko tilanne ylipäätään esiintyä. Graafiteoria puolestaan on monien kombinatoristen ongelmien lähde. Graafiteoriaa sovelletaan myös laajasti käytännön ongelmiin, jolloin tehtävää usein lähestytään optimoinnin näkökulmasta. Kurssin aihepiirillä on yhteyksiä sekä todennäköisyyslaskuun että lukuteoriaan. Suoritustavat Joko kertauskuulustelut ja aktiivisuus laskuharjoituksissa tai loppukuulustelu. Toteutustavat Luentoja 52t, demonstraatioita 26 t. Oppimateriaalit Luentomoniste, J. Harris, J. Hirst, M. Mossinghoff: Combinatorics and graph theory. Arvosteluperusteet Opettajat Jukka Tuomela Esitiedot Differentiaalilaskenta ja lineaarialgebra a, suosituksena matematiikan johdantokurssi. Tarjontatieto Luennoidaan seuraavan kerran keväällä 2021 periodeissa 3-4. Kampus Joensuun kampus Matemaattisen ajattelun erityispiirteet (4op) Critical features of mathematical thinking Vastuuopettaja: Yliopistonlehtori Antti Viholainen Osaamistavoitteet Opiskelijoille muodostuu selkeä näkemys matemaattisen tiedon ja matemaattisen päättelyn luonteesta erityisesti matematiikan oppimisessa. Lisäksi opiskelijat pohtivat matematiikan oppimiseen liittyvien tutkimusten pohjalta matemaattisen tiedon eri esitystapojen, visualisoinnin, ongelmanratkaisun ja argumentoinnin merkitystä matematiikan oppimisessa. Sisältö Seuraavia teemoja käsitellään erityisesti koulumatematiikan ja matematiikan oppimisen näkökulmista: matemaattisen tiedon esitystavat, visualisoinnin luonne ja merkitys matemaattisessa ajattelussa, matemaattinen ongelmanratkaisu, matemaattisen päättelyn ja