rakenteeseen ja mallinnukseen, sähkökäytöissä ja sähköverkoissa käytettävään tehoelektroniikkaan sekä sähkökäyttöjen malleihin ja moottorien

Transkriptio

1 SISÄLLYSLUETTELO 6. ELEKTRONIIKAN JA SÄHKÖ-TEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA... 3 Diplomi-insinöörin tutkinnon tavoitteet ja rakenne... 3 Pääaine tekniikan diplomi-insinöörin tutkinnossa... 3 Sivuaine diplomi-insinöörin tutkinnossa Diplomi-insinöörin tutkinto Pääaineen opinnot diplomi-insinöörin tutkinnossa... 9 Pääaine Akustiikka ja äänenkäsittely (S3004)... 9 Syventävä moduuli Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka S Erikoismoduuli Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka S310-C Pääaine Avaruustekniikka ja -tiede (S3005) Syventävä moduuli Avaruustekniikka S Erikoismoduuli Avaruustekniikka S320-C Pääaine Bioniikka (S3006) Syventävä moduuli Bioadaptiivinen tekniikka S Syventävä moduuli Bioelektroniikka ja laitetekniikka S Erikoismoduuli Bioadaptiivinen tekniikka S360-C Erikoismoduuli Magneettikuvaus S351-C Pääaine Elektroniikka ja sovellukset (S3007) Syventävä moduuli Elektroniikan integrointi ja luotettavuus S Syventävä moduuli Elektroniikka ja mittaustekniikka S Syventävä moduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S Syventävä moduuli Integroitujen elektronisten systeemien suunnittelu S Syventävä moduuli Mikro- ja nanotieteet S Syventävä moduuli Teollisuuselektroniikka S Erikoismoduuli Elektroniikan integrointi ja luotettavuus S361-C Erikoismoduuli Elektroniikka ja mittaustekniikka S350-C Erikoismoduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S292-C Erikoismoduuli Mikro- ja nanotieteet S345-C Erikoismoduuli Teollisuuselektroniikka S281-C Erikoismoduuli Magneettikuvaus 351-C Pääaine Mikro- ja nanotekniikka (S3010) Syventävä moduuli Elektroniikan integrointi ja luotettavuus S Syventävä moduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S Erikoismoduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S292-C Pääaine Optinen teknologia (S3011) Syventävä moduuli Optinen teknologia S Pääaine Radiotiede ja tekniikka (S3012) Syventävä moduuli Radiotekniikka S Syventävä moduuli Piirisimulointi ja teoria S Syventävä moduuli Sähkömagnetiikka S Erikoismoduuli Radiotekniikka S220-C Erikoismoduuli Piirisimulointi ja teoria S240-C Erikoismoduuli Sähkömagnetiikka S330-C Pääaine Signaalinkäsittely (S3013) Syventävä moduuli Signaalinkäsittely S Erikoismoduuli Signaalinkäsittely S300-C Pääaine Sähköfysiikka (S3014) Syventävä moduuli Sähköfysiikka S Pääaine Sähköjärjestelmät (S3015) Syventävä moduuli Sähköjärjestelmät S Syventävä moduuli Sähköverkot ja suurjännitetekniikka S Syventävä moduuli Valaistustekniikka ja sähköinen talotekniikka S Erikoismoduuli Sähköjärjestelmät S210-C Erikoismoduuli Sähkömarkkinat ja energiatalous S211-C Pääaine Sähkökäytöt (S3016) Tavoitteena on hyvä perehtyminen sähkökäyttöjen aihealueeseen sekä valmiuksien saaminen laitteiden ja järjestelmien ymmärtämiseen, ohjaamiseen, suunnitteluun ja soveltamiseen. Ydinopinnoissa perehdytään sähkökoneiden

2 rakenteeseen ja mallinnukseen, sähkökäytöissä ja sähköverkoissa käytettävään tehoelektroniikkaan sekä sähkökäyttöjen malleihin ja moottorien ohjausmenetelmiin Syventävä moduuli Sähkömekaniikka S Syventävä moduuli Tehoelektroniikka ja sähkökäytöt S Erikoismoduuli Sähkömekaniikka S200-C Erikoismoduuli Tehoelektroniikka ja sähkökäytöt S280-C Pääaine Tietoliikennetekniikka (ETA3002) Syventävä moduuli Radiotietoliikenteen järjestelmät S Syventävä moduuli Tietoliikenteen siirtomediat ja -järjestelmät S Pääaine Framtidens Industriföretag (FIF) Pääaine Communications Systems Tieteen metodiikan opinnot Tieteen metodiikka -moduulin yhteisen osuuden kurssilista Pääaineiden ja syventävien moduulien suositellut tieteen metodiikka -moduulit... 64

3 6. ELEKTRONIIKAN JA SÄHKÖ- TEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Diplomi-insinöörin tutkinnon tavoitteet ja rakenne Ylemmän perustutkinnon tavoitteet on määritelty Sähkötekniikan korkeakoulun tutkintosäännössä (17 ). Ylempään perustutkintoon johtavan koulutuksen tulee antaa opiskelijalle: koulutusohjelmaan kuuluvan pääaineen hyvä tuntemus; valmiudet tieteellisen tiedon ja tieteellisten menetelmien soveltamiseen tai edellytykset itsenäiseen ja vaativaan taiteelliseen työhön sekä valmiudet jatkuvaan ja joustavaan oppimiseen; valmiudet ymmärtää oman alansa ongelmat käyttäjien, teknisten ja yhteiskunnallisten järjestelmien sekä ympäristön näkökulmasta; valmiudet toimia työelämässä oman alansa asiantuntijana ja kehittäjänä; hyvä viestintä- ja kielitaito; sekä valmiudet tieteelliseen tai taiteelliseen jatkokoulutukseen. Ylemmän perustutkinnon tavoitteena elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelmassa on antaa opiskelijalle teoreettinen pohja ja soveltamisvalmius sellaisiin tehtäviin, joissa edellytetään tekniikkaan, tekniikan sovelluksiin tai tuotantotoimintaan liittyvien elektroniikan ja sähkötekniikan ongelmien käsittelyä ja itsenäistä ratkaisua, sekä syvällinen valmius vaativienkin tehtävien suorittamiseen jollakin edellä mainituista aloista. Lisäksi ammatillisena tavoitteena on antaa mahdollisuus elektroniikan ja sähkötekniikan syvälliseen monitieteiseen hyväksikäyttöön. Ylemmän perustutkinnon tieteellisenä tavoitteena on antaa opiskelijalle vahvaan perustieteiden osaamiseen perustuva elektroniikan ja sähkötekniikan tuntemus sekä jonkin alan syvällinen teoreettinen ja metodinen tuntemus samoin kuin valmius hankkia itsenäisesti tieteellistä tietoa. Tieteellisenä tavoitteena on myös antaa valmius asiantuntijatehtäviin, jatko-opintoihin ja tutkimustyöhön. Ylempi perustutkinto koostuu Pääaineesta op Mahdollisesta sivuaineesta 0-66 op Tieteen metodiikan opinnoista 9-11 op Diplomityöstä 30 op Vapaasti valittavista opinnoista, siten, että tutkinnon kokonaislaajuus 120 op täyttyy Ylemmässä tutkinnossa on vähintään kolme ainemoduulia, joista yhden on oltava koulutusohjelman pääaineen syventävä moduuli ja korkeintaan yksi voi olla perusmoduuli. Ainemoduulit voivat olla esimerkiksi pääaineen syventävä moduuli ja erikoismoduuli sekä sivuaineen jatko- tai syventävä moduuli. Ainemoduulit voivat olla myös esimerkiksi pääaineen syventävä moduuli ja sivuaineen jatko- ja syventävä moduuli. Pääaine tekniikan diplomi-insinöörin tutkinnossa Diplomi-insinöörin tutkinnon pääaine muodostuu kolmesta koulutusohjelmaan kuuluvasta moduulista: yleensä perusmoduulista, jatkomoduulista sekä yhdestä syventävästä moduulista. Perus- ja jatkomoduulit voi suorittaa joko alemman tai ylemmän perustutkinnon yhteydessä. Vaikka opiskelija suorittaisi useamman samaan jatkomoduuliin perustuvan syventävän moduulin, hänen tutkintoonsa sisältyy ainoastaan yksi pääaine. Ainoastaan diplomi-insinöörin tutkinnon tekevien, niin sanottujen toisen vaiheen valittujen, pääaine koostuu tavallisesti jatkomoduulista, syventävästä moduulista ja erikoismoduulista. Ylemmän tutkinnon pääaineet Elektroniikan ja sähkötekniikan ohjelmassa ovat:

4 o o o o o o o o o o o o o o Akustiikka ja äänenkäsittely Avaruustekniikka ja -tiede Bioniikka Elektroniikka ja sovellukset Mikro- ja nanotekniikka Optinen teknologia Radiotiede ja -tekniikka Sähköfysiikka Sähköjärjestelmät Sähkökäytöt Signaalinkäsittely Tietoliikennetekniikka Framtidens Industriföretag Communications Engineering at Eurecom Pääaineet sisältävät vaihtelevan määrän syventäviä moduuleja (A3). Syventäviin moduuleihin johtavat suositellut polut on esitetty kaavioissa 2a-b. Sivuaine diplomi-insinöörin tutkinnossa Diplomi-insinöörin tutkinnossa sivuaine ei ole pakollinen. Ylemmän tutkinnon sivuaine voi muodostua perus- ja jatkomoduulista, jatko- ja syventävästä moduulista, jatko- ja erikoismoduulista tai syventävästä ja erikoismoduulista. Toinen sivuaineen moduuleista voi olla suoritettu kandidaatin tutkinnossa. Myös ylemmässä tutkinnossa voi olla henkilökohtainen sivuaine. Sivuaineen muodostuminen vahvistetaan HOPSissa.

5 Diplomi-insinöörin tutkinnon syventävien moduulien pohjautuminen jatkomoduuleihin. Syventävään moduuliin on mahdollista joissain tapauksissa jatkaa myös muista, kuin tässä esitetyistä jatkomoduuleista; erityisesti elektroniikan ja sähköfysiikan jatkomoduulit ovat pääosin keskenään vaihdannaisia. Syventävien moduulien kuvauksessa on lueteltu eri polut, joita pitkin kyseiseen moduuliin pääsee. Bioelektroniikka ja laitetekniikka A3 Bioniikka A2 Bioadaptiivinen tekniikka A3 Elektroniikan integrointi ja luotettavuus A3 Mikro- ja nanotieteet A3 Sähköjärjestelmät A3 Sähkömekaniikka A3 Sähkötekniikka A2 Sähköverkot ja suurjännitetekniikka A3 Tehoelektroniikka ja sähkökäytöt A3 Valaistustekniikka ja sähköinen talotekniikka A3 Kaavio 2a: Diplomi-insinöörin tutkinnon suositeltavat moduulipolut

6 Avaruustekniikka A3 Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka A3 Bioadaptiivinen tekniikka A3 Bioelektroniikka ja laitetekniikka A3 Elektroniikan integrointi ja luotettavuus A3 Elektroniikka ja mittaustekniikka A3 Integroitujen elektronisten systeemien suunnittelu A3 Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu A3 Mikro- ja nanotieteet A3 Optinen teknologia A3 Elektroniikka A2 Piirisimulointi- ja teoria A3 Radiotekniikka A3 Radiotietoliikenteen järjestelmät A3 Tietoliikenteen siirtomediat ja järjestelmät A3 Signaalinkäsittely A3 Sähköfysiikka A3 Sähkömagnetiikka A3 Teollisuuselektroniikka A3 Avaruustekniikka A3 Elektroniikka ja mittaustekniikka A3 Sähköfysiikka A2 Mikro- ja nanotieteet A3 Optinen teknologia A3 Optinen teknologia A3 Piirisimulaatio ja teoria A3 Radiotekniikka A3 Sähkömagnetiikka A3 Sähköfysiikka A3 Kaavio 2b: Diplomi-insinöörin tutkinnon suositeltavat moduulipolut

7 Tekniikan kandidaatin ja diplomi-insinöörin tutkintojen perusrakenne: W M Diplomityö D Pääaine syventävä moduuli A3 Sivuaine jatkomoduuli B2 Erikoismoduuli C Pääaine jatkomoduuli A2 Sivuaine perusmoduuli B1 K V Perusopintomoduuli P Pääaine perusmoduuli A1 Ohjelman yhteiset opinnot O Kaavio 3: Moduulirakenne kun suoritetaan tekniikan kandidaatin ja diplomi-nsinöörin tutkinto Aaltoyliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa.

8 Diplomi-insinöörin tutkinnon perusrakenne toisen vaiheen valinnassa valituille: Vapaasti valittavat opinnot W Tieteen metodiikka M 9-11 op Diplomityö D 30 op Syventävä moduuli A op Jatkomoduuli A op Erikoismoduuli C op Kaavio 4: Diplomi-insinöörin tutkinnon rakenne, jos taustalla ei ole Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa suoritettua tekniikan kandidaatin tutkintoa. Tutkintoon ei normaalitapauksessa sisälly sivuainetta.

9 6.3 Diplomi-insinöörin tutkinto Pääaineen opinnot diplomi-insinöörin tutkinnossa Diplomi-insinöörin tutkinnon pääaine muodostuu kolmesta koulutusohjelmaan kuuluvasta moduulista. Yhteisvalinnassa valittujen opiskelijoiden pääaine muodostuu alemman tai ylemmän perustutkinnon yhteydessä suoritetusta perusmoduulista ja sen jatkomoduulista sekä mainitun jatkomoduulin yhdestä syventävästä moduulista ja mahdollisesta erikoismoduulista. Toisen vaiheen valinnassa valittujen opiskelijoiden pääaine muodostuu normaalisti jatkomoduulista, syventävästä moduulista ja erikoismoduulista. Elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelmassa pääaineen voi valita 14 vaihtoehdosta: akustiikka ja äänenkäsittely avaruustekniikka ja tiede bioniikka elektroniikka ja sovellukset mikro- ja nanotekniikka optinen teknologia radiotiede ja tekniikka signaalinkäsittely sähköfysiikka sähköjärjestelmät sähkökäytöt tietoliikennetekniikka Framtidens Industriföretag (erillinen haku) Communications Engineering at Eurecom (erillinen haku) Erikoismoduulin tarkoitus on tukea ja syventää esimerkiksi pääaineen opintoja. Se voi muodostua myös ulkomailla suoritetuista opinnoista, seminaarikursseista tai muista suorituksista. Myös pää- /sivuaineeseen kuulumaton syventävä moduuli voi olla erikoismoduulin asemassa. Jos erikoismoduulin sisältöä ei ole vahvistettu tutkintovaatimuksissa, tulee sen sisältö hyväksyttää korkeakoulussa. Suositukset erikoismoduulien valinnasta on mainittu ylemmän perustutkinnon pääaineiden ja syventävien moduulien yhteydessä, mutta opiskelija voi valita myös muita, kuin suositeltuja erikoismoduuleita sopimalla asiasta pääaineen professorin kanssa. Pääaine Akustiikka ja äänenkäsittely (S3004) Tähän pääaineeseen sisältyvät seuraavat syventävät ja erikoismoduulit: Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan erikoismoduuli t Professorit Paavo Alku, Unto K. Laine ja Vesa Välimäki Tavoitteet Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan aineopintojen tavoitteena on tarjota perustiedot akustisista ilmiöistä, niiden kuulemisesta ja äänenkäsittelytekniikasta sekä valmiudet näiden soveltamiseen eri osaalueilla kuten audiotekniikassa, puheenkäsittelyssä, akustisissa mittauksissa jne. Perinteisiä akustiikan osa-alueita ovat mm. sähköakustiikka, huone- ja rakennusakustiikka, meluakustiikka, musiikkiakustiikka jne. Keskeinen osa-alue on myös tekninen psykoakustiikka, joka perustuu kuulon toiminnan ymmärtämiseen ja jonka tuntemusta tarvitaan äänitekniikan sovelluksissa laidasta laitaan. Näillä alueilla on tärkeää ymmärtää fysikaalisia ilmiöitä sekä sitä, miten ihminen havaitsee ääntä. Nykyisin tarvitaan kuitenkin yhä useammin myös signaalinkäsittelyn taitoja. Digitaalinen signaalinkäsittely onkin nykyaikaisen äänitekniikan diplomi-insinöörin työkalu. Äänenkäsittelytekniikan opetuksessa painotetaan signaalinkäsittelyn yleisosaamista, signaaliprosessoreiden ohjelmointia ja signaalinkäsittelyalgoritmien hallintaa.

10 Audiotekniikassa sovelletaan signaalinkäsittelyä mm. äänentoistoon, audiokoodaukseen, musiikkiteknologiaan, aktiiviseen meluntorjuntaan, multimediaan ja virtuaalitodellisuuteen, puheenkäsittelyssä vastaavasti puheen analyysiin, synteesiin, tunnistukseen ja koodaukseen. Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan sovelluksia ovat esimerkiksi matkapuhelintekniikka, puheen ja äänen siirto verkossa, tietokoneen äänikäyttöliittymät, kaiuttimien ja äänentoistojärjestelmien sekä akustisten tilojen suunnittelu, soittimiin ja musiikkiin liittyvät sovellukset, multimedia, meluntorjunta ja erilaiset akustiset mittaukset sekä ihmisäänen ja kuulon toiminnan lääketieteellinen tutkimus. Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan tutkimuksen merkittävimmät painopistealueet ovat viime aikoina olleet soittimien mallintaminen ja luonnonmukainen synteesi, audiokoodaus ja kuuloa mallintava signaalinkäsittely, kolmiulotteinen ja monikanavainen äänentoisto, puhesynteesi, puheen tunnistus sekä puheentuottamisen analyysi. Laitoksella on käytössään monipuoliset erikoistilat erilaisia akustisia mittauksia ja kokeita varten. Näitä ovat mm. suuri kaiuton huone sekä standardien mukainen kuunteluhuone. Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan soveltamismahdollisuudet ulottuvat laajalle sähkö- ja tietotekniikan piiriin. Lähialoja ovat tietoliikennetekniikka, signaalinkäsittely, elektroniikka, informaatiotekniikka, mittaustekniikka, laskennallinen tekniikka, tietojenkäsittely ja multimedia. Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka on perinteisesti ollut suosittu sivuaine muiden ohjelmien opiskelijoiden keskuudessa. Pääaineen tapaan sivuainetta tarjotaan vain DI-tasolla ja se muodostuu laboratorion tarjoamista A3- ja C-moduuleista siten, että C-moduuliin voidaan sisällyttää välttämättömiksi katsotut esitietokurssit, mikäli nämä eivät muuten sisälly opintoihin. Sivuaineopiskelijoiden tulee olla yhteydessä akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan opintotiimiin, mikäli esitietojen sisällyttäminen C-moduulin on tarpeen. (Yhteystiedot luvussa 2.5) Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan pääaine tarjoaa erinomaiset mahdollisuudet myös jatko-opintoihin. Syventävä moduuli Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka S310-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli Elektroniikan jatkomoduuli - akustiikka ja äänenkäsittelytekniikan syventävä moduuli t Professorit Paavo Alku, Unto K. Laine ja Vesa Välimäki Tarjoaa perustiedot akustisista ilmiöistä niiden kuulemisesta ja äänenkäsittelytekniikasta sekä valmiudet näiden soveltamiseen ääniteknologian eri osa-alueilla. Moduuli antaa perustiedot akustisista ilmiöistä sekä siitä miten ihminen havaitsee ääntä. Vaikkakin yhdessä esitietojen kanssa moduuli muodostaa laajan kuvan akustiikasta ja äänenkäsittelytekniikasta, tarjoaa se kuitenkin lähinnä välttämättömät tiedot ja taidot näiden soveltamiseksi eri osa-alueilla. Sovellusalueiden hallinta edellyttää lisää syventäviä opintoja esimerkiksi C-moduulin tai valinnaisten kurssien muodossa. Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan pää- ja sivuaineopiskelijoilta edellytetään lisäksi vähintään yksi seminaarikursseista joko A3 tai C-moduulissa.

11 S310-3 Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka Esitiedot: Pääaine / Sivuaine S Ääniteknologian perusteet 5 T Digitaalinen signaalinkäsittely ja suodatus 5 T / 1208 T Ohjelmoinnin perusteet L/Y tai vastaava ohjelmoinnin peruskurssi Ohjelmoinnin peruskurssi, osa I 5 5 Pakolliset kurssit: S Acoustics and Physics of Sound 4 S Kommunikaatioakustiikka 5 S Exercise on Acoustical Measurements 1 Valitse seuraavista niin, että 20 opintopistettä täyttyy: (valitse korkeintaan kaksi seminaarikursseista) S Sähköakustiikka 4 S Huone- ja saliakustiikka 5 S Akustinen mittaustekniikka 5 S Meluntorjunta 5 S Signaaliprosessorit ja äänenkäsittely 5 S Audio Signal Processing 5 S Puheenkäsittely 5 Korkeintaan kaksi seminaarikursseista: S Akustiikan seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 S Äänenkäsittelyn seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 S Puheenkäsittelytekniikan seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 Yhteensä 20 op Erikoismoduuli Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka S310-C t Professorit Paavo Alku, Unto K. Laine ja Vesa Välimäki Antaa mahdollisuuden syventyä akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan sovellusalueisiin ja valmiudet soveltaa tätä osaamista käytäntöön. Moduulissa on runsaasti valinnaisuutta ja se tarjoaa mahdollisuuden syventyä joihinkin tiettyihin akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan osa- tai sovellusalueisiin. Edellytyksenä moduulin suorittamiselle on syventävän moduulin A3: Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka, suorittaminen joko samanaikaisesti tai etukäteen. Moduulissa on neljä suosituspolkua, joiden kuvaukset ovat ohessa. Suosituspolut eivät kuitenkaan ole pakollisia vaan myös muut yhdistelmät ovat mahdollisia. Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan pää- ja sivuaineopiskelijoilta edellytetään lisäksi vähintään yksi seminaarikursseista joko A3 tai C-moduulissa.

12 S310-C Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan erikoismoduuli Pakollinen, mikäli tätä tai vastaava kurssia ei ole muuten suoritettu T Digitaalinen signaalinkäsittely ja suodatus 5 S Ääniteknologian perusteet 5 Valitse seuraavista niin, että 20 opintopistettä täyttyy, ja että vähintään yksi seminaari tulee suoritetuksi joko tässä tai A3-moduulissa S S Acoustics and Physics of Sound 4 S Sähköakustiikka 5 S Huone- ja saliakustiikka 5 S Akustinen mittaustekniikka 5 S Akustinen kenttäteoria 7 S Spatial Sound 5-8 S Meluntorjunta 5 S Akustiikan seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 S Akustiikan ja äänenkäsittelyn erikoistyö 1-10 S Signaaliprosessorit ja äänenkäsittely 5 S Audio Signal Processing 5 S Äänenkäsittelyn seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 S Puheenkäsittely 5 S Puheensiirtotekniikka 3 S Puheenkäsittelytekniikan metodit 3 S Puheenkäsittelytekniikan matematiikka L 5 S Puheenkäsittelytekniikan seminaari (vaihtuva-aiheinen) 3 S Puheenkäsittelytekniikan erikoistyö 1-10 T Digitaalisen median perusteet 4 S Mobile Communications Services and Systems 4 S Digital Signal Processing Systems 6 S Statistical Signal Processing 5 S Signal Processing in Telecommunications II 4 T Statistical Signal Modeling 5 T Machine Learning: Basic Principles 5 T Machine Learning and Neural Networks 5 T Speech Recognition 5 Yhteensä 20 op Suositeltavia kurssivalintoja aihepiireittäin: Akustiikan suosituspolku: S , S , S , S , S , S , S Audiotekniikan suosituspolku: S , S , S , S , S /S , S , S , T Puheteknologian suosituspolku: S , S , S , S , S , S , S , S , S , T , T , T Äänenkäsittelyn suosituspolku: S , S , S , S , S , S , S , S , S , T , T

13 Pääaine Avaruustekniikka ja -tiede (S3005) Tähän pääaineeseen sisältyvät seuraavat syventävät ja erikoismoduulit: Avaruustekniikka Avaruustekniikan erikoismoduuli : Prof. Martti Hallikainen Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu on Suomen ainoa korkeakoulu, jossa ovat avaruustekniikan perus- ja jatkokoulutusalat. Avaruustekniikka on varsin kansainvälinen ala; Suomi on ollut Euroopan avaruusjärjestön ESA:n liitännäisjäsen vuodesta 1987 ja täysjäsen vuoden 1995 alusta. Myös Euroopan unioni (EU) on huomattava avaruusalan soveltaja. Nämä jäsenyydet ovat tuoneet Suomeen monia ESA:n ja EU:n rahoittamia avaruusalan projekteja. Lisäksi valtion ja yritysten panostaminen avaruustoimintaan avaa työmahdollisuuksia avaruusalan koulutusta saaneille insinööreille. Heitä tarvitaan avaruussovelluksia kehittävissä tutkimus- ja teollisuuslaitoksissa, avaruustutkimusryhmissä sekä teollisuuden laiterakennustehtävissä. Avaruustekniikan opetus painottuu Suomen avaruustoiminnan kannalta tärkeisiin aloihin: (1) kaukokartoitus ja (2) avaruuslaitetekniikka. Avaruustekniikan opiskelija voi painottaa opintonsa jompaan kumpaan alaan. Radiotieteen ja -tekniikan laitoksen vahva tutkimusala on mikroaaltokaukokartoitus. Opetus Kaukokartoituksen opetuksessa käsitellään havaintolaitteiden rakenteita ja toimintaperiaatteita ja mittaustulosten analysointia. Pääpaino on mikroaaltokaukokartoituksessa (esim. tutka), mutta myös optisen (laser, spektrometria) kaukokartoituksen perusteita käydään läpi. Avaruuslaitetekniikan opetus sisältää satelliittien yleisen rakenteen ja ratamekaniikan perusteet, avaruuslaitteen systeemisuunnittelun ja avaruudessa käytettävien komponenttien ja materiaalien ominaisuudet. Lisäksi annetaan opetusta satelliittitietoliikenteestä, avaruuden fysikaalisista olosuhteista ja radioastronomiasta. Avaruustekniikan pääaineen rinnalle sivuaineena sopivat useimmat elektroniikan tai sähköfysiikan jatkomoduulin jälkeen valittavissa olevat syventävät moduulit. Myös jotkut tietotekniikan laitoksen, koneenrakennustekniikan laitoksen, maanmittaustieteiden laitoksen sekä teknillisen fysiikan laitoksen ja matematiikan ja systeemianalyysin laitoksen syventävät moduulit sopivat avaruustekniikan rinnalle. Perustietojen oppiminen avaruuslaitetekniikasta: satelliittien rakenne, ratamekaniikka ja avaruuslaitteen systeemisuunnittelu, lisäksi syventäviä opintoja yleensä avaruustekniikasta (esim. avaruusfysiikka, satelliittitietoliikenne) tai perusopinnot kaukokartoituksesta. Syventävä moduuli Avaruustekniikka S320-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli elektroniikan tai sähköfysiikan jatkomoduuli avaruustekniikan syventävä moduuli Prof. Martti Hallikainen Avaruustekniikan syventävässä moduulissa opetus painottuu Suomen avaruustoiminnan kannalta tärkeisiin aloihin, joita ovat kaukokartoitus ja avaruuslaitetekniikka. Lisäksi opetusta annetaan avaruuden fysikaalisista olosuhteista, satelliittitietoliikenteestä, avaruustutkimuksesta sekä radioastronomian perusteista. Kaukokartoituksen perusteisiin kuuluvat eri havaintolaitteet ja -menetelmät sekä mittaustulosten käsittely (kohteina meret, maa-alueet ja ilmakehä). Avaruuslaitetekniikassa opiskellaan satelliittien perusrakenne ja ratamekaniikan perusteet, sekä perusteet avaruuslaitteen systeemisuunnittelusta ja avaruudessa käytettävien materiaalien ja komponenttien ominaisuuksista. Avaruustekniikan kurssit ovat melko teoriapainotteisia ja sisältävät alalla tarvittavan perustiedon. Pakolliset kurssit sisältävät perusasiat avaruuslaitetekniikasta ja kaukokartoituksesta; valinnaiset kurssit tarjoavat lisäopintoja näistä aloista. Erikoistyön puitteissa on mahdollista osallistua avaruustekniikka-

14 aiheisiin opiskelijaprojekteihin, kuten esimerkiksi opiskelijasatelliitin suunnitteluun ja satelliittikuvien käsittelyyn. Moduulin suoritettuaan opiskelija: Tuntee avaruusolosuhteet, osaa ottaa ne huomioon laitesuunnittelussa, tuntee avaruusteollisuuden käytännöt. Osaa laskea satelliittien radat. Tuntee kaukokartoituksen tärkeimmät menetelmät ja satelliittiinstrumentit, osaa tulkita satelliittikuvia, osaa arvioida satelliittimittauksen soveltuvuutta annettuun tehtävään. S320-3 Avaruustekniikka Pakolliset kurssit: S Spaceflight Instrumentation 6 S Remote Sensing 6 Yhteensä 12 Valitse niin, että 20 opintopistettä täyttyy: S Radio Science for Space and Environmental Applications 2 S Avaruusfysiikka 5 S Satelliittitietoliikenne 3 S Radio Astronomy 4 S Special Assignment in Space Technology (V) 5 S S Opiskelijasatelliittiprojekti (V) Research Seminar on Radio Science and Engineering S Kaukokartoituksen jatkokurssi 6 S Kaukokartoitushavaintojen mallinnus- ja tulkintamenetelmät 5 Erikoismoduuli Avaruustekniikka S320-C Prof. Martti Hallikainen Yhteensä Avaruustekniikan erikoismoduulissa opiskelija voi suorittaa syventäviä opintoja kaukokartoituksesta tai avaruustekniikasta. Moduulissa voi suorittaa myös muiden korkeakoulujen kaukokartoitukseentai avaruustekniikkaan liittyviä kursseja. Moduulin suoritettuaan opiskelija: Osaa suunnitella laitteistoja avaruusolosuhteisiin tai tuntee hyvin kaukokartoituksen erikoisalueita. Osaa monipuolisesti hyödyntää satelliittimittauksia ympäristön tilan seurantatehtävissä. S320-C Avaruustekniikan erikoismoduuli 20 op Valitse seuraavista niin, että 20 opintopistettä täyttyy: Kaukokartoituksen ja avaruustekniikan kursseja: S Radio Science for Space and Environmental Applications 2 S Remote Sensing 6 S Radio Astronomy 4 S Special Assignment in Space Technology 5 S Kaukokartoituksen jatkokurssi 6 S Avaruusfysiikka 5 S Radio Astronomy 1 S Satelliittitietoliikenne 3 S Special Assignment in Space Technology (v) 5 S Opiskelijasatelliittiprojekti (v) 3-6 Muita sähkötekniikan korkeakoulun kursseja: 20 op

15 S Design for reliability 5 S Parts of Radiocommunications Systems 3 S Research Seminar on Radio Science and Enginaaring 1 S RF and Microwave Engineering 5 S Elektroniikan luotettavuus 3 S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu 4 S Sulautetut mikroprosessorijärjestelmät 3 S Radiowave Propagation 6 S Antennas-Theory 5 AS Automaation sulautetut järjestelmät 3-6 Muita Aalto-yliopiston kursseja: Mat Tilastollisen analyysin perusteet 5 Maa Avaruusgeodesia 3 Maa Digitaalinen kuvankäsittely 4 Maa Kaukokartoituksen projektityö 9 Maa Käytännön kaukokartoitus 6 Maa Tutkakuvat kaukokartoituksessa 3 Maa Kaukokartoitusaineistojen luokittelu ja mallinnus 4 Kul Avaruusrakenteet 3 MT Materials for electronics 5 Yhteensä 20 op Pääaine Bioniikka (S3006) Tähän pääaineeseen sisältyvät seuraavat syventävät ja erikoismoduulit: Bioelektroniikka ja laitetekniikka Bioadaptiivinen tekniikka Bioadaptiivisen tekniikan erikoismoduuli Magneettikuvauksen erikoismoduuli t Professorit Mervi Paulasto-Kröckel ja Raimo Sepponen Suomen edistyksellisten lääketieteellisten tutkimus- ja hoitomenetelmien tuotekehityksen, elektroniikan materiaalitiedelähtöisen luotettavuustutkimuksen ja biomateriaalitutkimuksen tulokset ovat kansainvälisesti tunnettuja. Tätä saavutettua tietotaitoa voidaan ja pitääkin soveltaa bioniikan eri osa-alueilla, esimerkiksi bioelektroniikan lääketieteellisten laitteiden ja lääketieteen biomateriaalien suunnittelussa, valmistamisessa, testaamisessa ja kehittämisessä. Bioniikan ylemmän tutkinnon pääaine tarjoaa edellä mainittujen sovellusten kehittämiseen ja alan asiantuntijatehtävissä toimimiseen hyvät valmiudet sekä edellytykset siirtyä syventämään alan tiedollisia ja taidollisia valmiuksia edelleen tekniikan tohtorin tutkintoon tähtäävissä jatko-opinnoissa. Bioniikan pääaineessa on mahdollista suuntautua joko bioelektroniikkaan ja laitetekniikkaan tai bioadaptiiviseen tekniikkaan. Pääaineen opetus on luonteva jatko bioniikan tai elektroniikan alemman tutkinnon opinnoille. Opiskelijan kurssivalinnoista riippuen bioniikan pääaineessa painottuvat elektroniikan suunnittelu ja laitetekniset tai bioadaptiivisten laitteiden ja biomateriaalien tutkimusta ja kehittämistä edellyttävät tiedolliset ja taidolliset työelämävalmiudet. Pääaineen opetus painottuu bioelektroniikan lääketieteellisiin sovelluksiin, jotka edellyttävät erilaisten laitteiden ja materiaalien syvällistä tuntemusta. Luennoilla ja laboratoriotöissä perehdytään ihmisen lääketieteellisessä tutkimuksessa, testauksessa ja hoidossa käytettäviin laitteisiin ja biomateriaaleihin sekä niiden toimintaperiaatteisiin, ominaisuuksiin ja valmistukseen. Opetuksessa käsitellään elollisen ja elottoman järjestelmän biosähköisten rajapintojen mallintamis-, analysointi- ja kuvantamismenetelmiä. Pääaine antaa valmiudet kehittää uusia lääketieteellisiä menetelmiä ihmisen terveydentilan lähitestaukseen ja reaaliaikaiseen seurantaan. Bioniikan pääaineen hyvä tuntemus antaa valmiudet soveltaa tieteellisiä menetelmiä työelämässä tai siirtyä suorittamaan tohtorin tutkintoon johtavia jatko-opintoja. Opetus ja tutkimus toteutetaan yhteistyössä Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan opettajien ja tutkijoiden kanssa.

16 Bioniikan pääaineen tavoite on kouluttaa diplomi-insinöörejä, joilla on tiedolliset ja taidolliset valmiudet toimia lääketieteellisten bioelektroniikkalaitteiden ja biomateriaalien suunnittelun, valmistuksen ja luotettavuustestauksen vaativissa asiantuntijatehtävissä. Syventävissä bioniikan opinnoissa tarjotaan teknistieteellisiä teoria-, laboratoriotyö- ja erikoistyökursseja, joiden tavoitteena on valmentaa opiskelijat diplomityön menestykselliseen suorittamiseen ja tieteellisten menetelmien soveltamiseen työelämässä. Syventävä moduuli Bioadaptiivinen tekniikka S360-3 Moduuliketju Bioniikan perusmoduuli bioniikan jatkomoduuli bioadaptiivisen tekniikan syventävä moduuli Esitietoja täydentämällä myös seuraavat polut käyvät: Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli bioniikan jatkomoduuli bioadaptiivisen tekniikan syventävä moduuli Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli elektroniikan jatkomoduuli bioadaptiivisen tekniikan syventävä moduuli t Prof. Mervi Paulasto-Kröckel ja TkT Markus Turunen Bioadaptiivisessa tekniikassa (BAT) keskitytään bioelektroniikan lääketieteellisten sovellusten ja biomateriaalien suunnitteluun, valmistukseen ja testaukseen. Luontevimmin BAT -syventävän moduulin opiskelu pohjautuu Bioniikan jatkomoduulille (soveltuvin lisäkurssisuorituksin myös elektroniikan jatkomoduulista voi siirtyä BAT opintoihin). Syventävän moduulin opetuksessa käsitellään ihmisen lääketieteellisessä tutkimuksessa, testauksessa ja hoidossa käytettäviä biomateriaaleja ja laitteita sekä näiden ominaisuuksia, toimintaperiaatteita ja valmistusta. Pääaineen opetus painottuu antureiden, bionisten laitteiden ja lääketieteellisten istutteiden valmistusmenetelmiin ja biotoiminnallisuuden tutkimus- ja mallinnusmenetelmiin. Lisäksi perehdytään istutteiden pitkäaikaisluotettavuuteen vaikuttaviin biologisiin, fysikaalisiin ja kemiallisiin vikaantumismekanismeihin. Biotoiminnallisuuden saavuttamiseksi on erityisen tärkeää ymmärtää ja hallita istutteiden ja ihmissolujen välisiä reaktioita. Näitä asioita opetetaan yhteistyössä Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan opettajien ja tutkijoiden kanssa ja käytännössä niihin perehdytään laboratoriotöissä. Bioadaptiivisen tekniikan syventävän moduulin opinnot antavat tiedolliset ja taidolliset valmiudet toimia tieteidenvälisissä tehtävissä perinteisten teknologioiden ja tieteiden kuten elektroniikan ja lääketieteen leikkausalueilla. Elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelmassa bioniikan pääaineen opinnot painottuvat soveltavaan bioelektroniikkaan ja biomateriaalisovelluksiin. Bioadaptiivisen tekniikan syventävässä moduuli antaa valmistuville diplomi-insinööreille valmiudet toimia tieteidenvälisissä tehtävissä perinteisten teknologioiden ja tieteiden kuten elektroniikan ja lääketieteen leikkausalueilla. Tämän vuoksi opiskelijoiden perus- ja kandidaattiopintoja pyritään syventämään pääaineessa eloperäisiä ja elottomia materiaaleja sekä näiden välisiä vuorovaikutuksia käsittelevillä teoriapainotteisilla luentokursseilla, lääketieteessä käytettävien laitteiden ja biomateriaalien valmistus- ja tutkimusmenetelmiin perehdyttävillä kursseilla, ammatillisia taitoja syventävillä tutkielmilla ja kokeellisilla laboratorio- ja erikoistöillä. Kurssien tarkoitus on valmentaa opiskelijat diplomityön menestykselliseen suorittamiseen ja kehittää ensisijaisesti tiedollisia mutta myös taidollisia työelämävalmiuksia.

17 S360-3 Bioadaptiivinen tekniikka Koodi Kurssi Laajuus Kaikille pakolliset kurssit S Bioadaptiivisen tekniikan menetelmät 7 S Materiaalien yhteensopivuus I 3 S Materiaalien yhteensopivuus II 3 Valitse seuraavista siten, että vaadittava opintopistemäärä täyttyy: S Rajapintailmiöt kudoksen ja vierasesineen välillä 6 S Bioadaptiivisen tekniikan laboratoriotyökurssi 3 S Luotettavuustekniikan erikoistyö 3-8 Yhteensä op Syventävä moduuli Bioelektroniikka ja laitetekniikka S250-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli elektroniikan tai bioniikan jatkomoduuli bioelektroniikka ja laitetekniikan syventävä moduuli Prof. Raimo Sepponen Opetus: Opetukseen kuuluvat luennot ja harjoitukset sekä pienehköt tutkielmatehtävät. Erikoistyönä tehdään projekti, jossa opiskellaan bioelektronisen laitteen tai tuotteen suunnittelu- ja toteutusmenetelmien käyttöä teollisuudessa noudatettavien toimintatapojen mukaan. Tavoitteeseen pyritään toimimalla ryhmässä sovitun työnjaon mukaan tekemällä selvityksiä ja materiaalihakuja sekä esittämällä tuloksia suunnittelupalavereissa. Opetettavia taitoja tarvitaan lääketieteellisen elektroniikan lisäksi kaikilla aloilla, joissa tarvitaan korkeatasoista instrumentointia. Sovellusalueille on luonteenomaista monitieteellisyys; uusien mittausmenetelmien ja tuotteiden kehittäminen edellyttää perusteellista syventymistä sovellusalueen problematiikkaan. Sovellusten painopisteitä ovat usein anturi- ja mittauselektroniikka, käyttäjäliityntä sekä sulautetut järjestelmät. Moduulin tavoitteena on kouluttaa asiantuntijoita, jotka hallitsevat eläviin organismeihin liittyvät mittausongelmat sekä kliinisen laitetekniikan jota tarvitaan lääketieteellisten laitteiden suunnittelussa sekä ekologiset mittausmenetelmät, joita tarvitaan ympäristön tilan ja ympäristövaikutusten entistä luotettavampaan mittaamiseen. Asiantuntijat toimivat lääketieteellisen ja ympäristöelektroniikan suunnitteluja valmistusprosesseissa, tai oman alansa asiantuntijana vaihtelevissa tehtävissä, esimerkiksi eri alojen tutkimuslaitoksissa ja yrityksissä. Valmistuneella on edellytykset toimia esimerkiksi tutkijana, projektipäällikkönä, sairaala-insinöörinä tai tuotepäällikkönä. Koulutus antaa perusvalmiudet myös tieteelliselle uralle tai itsenäiseksi yrittäjäksi ryhtyvälle. S250-3 Bioelektroniikka ja laitetekniikka Pakolliset kurssit: Tfy Fysiologia 5 S Biotekniikan instrumentointi * 5 S Biosähköiset ilmiöt 4 S Bioelektroniikan erikoistyö 5-8 Valitse seuraavista tarvittaessa niin, että 20 opintopistettä täyttyy S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu 4 S Tuotekehitys 5 S Tuotesuunnittelu 5 S NMR-perusteet L 5 S Magneettikuvauksen perusteet L 5 S Magneettikuvauksen instrumentointi L 5 S Magneettikuvauksen sovellukset L 5 S Ekologiset mittausmenetelmät ja instrumentointi 5 S Sovelletun elektroniikan erikoiskurssi 2-5

18 S Sovelletun elektroniikan erikoistyö 4-8 S Kvantitatiivinen MRI L 6 Tfy Elollisen aineen fysiikka I (biofysiikka) 5 Tfy Elollisen aineen fysiikka II (elektrofysiologia) L 4-5 Tfy Biosignal Processing 5 Tfy Medical Imaging P 5 S Elektroniikan häiriökysymykset 2 S Anturit ja mittausmenetelmät 5 S Sähkömagneettisten kenttien ja optisen säteilyn biologiset vaikutukset 4 ja mittaukset L S Design for reliability 5 Yhteensä 20 op * Jos sisältyy muuhun moduuliin, valitse tilalle listasta muita kursseja. Erikoismoduuli Bioadaptiivinen tekniikka S360-C t Prof. Mervi Paulasto-Kröckel ja TkT Markus Turunen Syventää Bioadaptiivisen tekniikan syventävän moduulin opintoja. S360-C Bioadaptiivisen tekniikan erikoismoduuli Valitse seuraavista 20 opintopistettä: Materiaalitieteen ja luotettavuuden täydentävä kokonaisuus S Luotettavuustekniikan erikoistyö 3-8 S Rajapintailmiöt kudoksen ja vierasesineen välillä 6 Kul Lujuusoppi I 5 Kul Lujuusoppi II 5 S Materials & Microsystems Integration 5-8 S Design for reliability 5 Mat Tilastollinen päättely L 5 Mat Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit 5 S Bioadaptiivisen tekniikan laboratoriotyökurssi 3 S Elektroniikan häiriökysymykset 2 Mat Luotettavuustekniikka L 4 S Biosähköiset ilmiöt 4 Uudet teknologiat S Nanotechnology 5 S Microfluidics and BioMEMS 5 S Microsystem Technology 5 S Photonics and Integrated Optics 5 Projektien suunnittelu ja johtaminen TU Projektien suunnittelu ja ohjaus 3 TU Production planning and control 5 TU Hankintojen johtaminen 5 TU Demand Supply Network Management 5 TU Quality management 3 TU Työpsykologian ja johtamisen perusteet 4 TU Johtaminen organisaatiossa 3 Elektronisten järjestelmien suunnittelun täydentävä kokonaisuus S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu 4 T Digitaalinen signaalinkäsittely ja suodatus 5 S Sulautetut mikroprosessorijärjestelmät 3 S Tietokoneen arkkitehtuuri 5 AS Analoginen säätö 3 AS Digitaalinen säätö 3 S Signaalit ja järjestelmät 5 AS C- ohjelmoinnin peruskurssi 6

19 AS C++ -ohjelmointi 4 Yhteensä op * Otsikoidut kokonaisuudet on tehty helpottamaan valintakokonaisuuksia. Niitä voi muokata sisällöllisesti omiin tarkoituksiin sopiviksi. Erikoismoduuli Magneettikuvaus S351-C Prof. Raimo Sepponen Moduuli on tarkoitettu opiskelijalle, joka haluaa saada täydelliset tiedot magneettikuvantamisen perusteista sekä lääketieteellisistä ja teknillisistä sovelluksista. Moduuli koostuu neljästä kurssista, jotka on suunniteltu siten, että ne muodostavat saumattoman kokonaisuuden NMR-ilmiön perusteista magneettikuvaustekniikkaan, instrumentointiin ja tekniikan käytännön sovelluksiin. Kurssit muodostavat 20 opintopisteen kokonaisuuden siten, että koodijärjestyksessä alempi kurssi on esitietovaatimuksena seuraavalle kurssille. Opetus Opetukseen kuuluvat luennot ja harjoitukset sekä käytännön harjoitustehtävät laboratorion Meritmagneettikuvauslaitteella. Sovellukset Vaikka pääosa opetuksesta käsitteleekin lääketieteellisiä sovelluksia, on moduulin yhtenä tarkoituksena laajentaa kuvantamistekniikan sovelluksia myös uusille aloille, esimerkiksi teollisuuden instrumentointiin ja ekologisiin mittauksiin. S351-C Magneettikuvauksen erikoismoduuli S NMR-perusteet L 5 S Magneettikuvauksen perusteet L 5 S Magneettikuvauksen instrumentointi L 5 S Magneettikuvauksen sovellukset L 5 Yhteensä 20 op

20 Pääaine Elektroniikka ja sovellukset (S3007) Tähän pääaineeseen sisältyvät seuraavat syventävät ja erikoismoduulit: Elektroniikan luotettavuus ja integrointi Elektroniikka ja mittaustekniikka Integroitujen elektronisten systeemien suunnittelu Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu Mikro- ja nanotieteet Teollisuuselektroniikka Elektroniikan integrointi ja luotettavuus erikoismoduuli Elektroniikka ja mittaustekniikka erikoismoduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelun erikoismoduuli Teollisuuselektroniikan erikoismoduuli Magneettikuvauksen erikoismoduuli t Professorit Seppo Ovaska, Raimo Sepponen, Pekka Kuivalainen, Kari Halonen, Jussi Ryynänen, Mervi Paulasto-Kröckel ja Erkki Ikonen. Pääaineen tavoitteena on kouluttaa teollisuuden ja tutkimuslaitosten tarvitsemia asiantuntijoita ja suunnittelijoita, joilla on vahvat perustiedot ja joustavat valmiudet työskennellä jollakin elektroniikan osa-alueista. Nämä valmiudet luodaan monipuolisella valikoimalla syventäviä moduuleja, joista kukin tarjoaa erinomaisen mahdollisuuden perehtyä alan teoriaan, haastaviin ongelmiin ja niiden mielenkiintoisiin ratkaisuvaihtoehtoihin. Syventyminen Elektroniikan ja sovellusten pääaineessa opiskelija voi syventyä johonkin elektroniikan osa-alueista: puolijohdetekniikasta, toteutusteknologioiden ja -prosessien kautta teollisiin sovelluksiin. Kunkin osaalueen syventävät kurssit sisältävät monipuolisia harjoitus- ja laboratoriotöitä, joissa opiskelija pääsee kosketuksiin uusimpien simulointi-, suunnittelu-, analysointi- ja mittaustyökalujen kanssa. Työllistyminen Elektroniikka ja sovellukset on ajankohtainen ja dynaaminen pääaine, joka vastaa alan teollisuuden jatkuvasti uudistuviin tarpeisiin, joissa elektroniikka, tietoliikennetekniikka, tietotekniikka ja sähkötekniikka muodostavat toisiaan täydentävän kokonaisuuden. Elektroniikan vahva osaaminen mahdollistaa työskentelyn kansainvälisen teknologia-teollisuuden aallonharjalla. Keskeisenä tavoitteena on myös, että opiskelijat oppivat näkemään elektroniikan eri alueet osana laajempaa tuotetason kokonaisuutta. Syventävä moduuli Elektroniikan integrointi ja luotettavuus S361-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan tai bioniikan perusmoduuli elektroniikan tai bioniikan jatkomoduuli elektroniikan integrointi ja luotettavuus syventävä moduuli Professori Mervi Paulasto-Kröckel Elektroniikan integroinnin ja luotettavuuden syventävä moduuli on osa sekä Elektroniikka ja sovellukset- että Mikro ja nanotekniikka- pääainetta. Moduulissa annetaan opetusta, joka painottuu elektroniikan luotettavuuteen sekä luotettavuussuunnittelussa, valmistuksessa ja testauksessa käytettävien teoreettisten että kokeellisten menetelmien hallintaan. Uusimpien elektroniikkatuotteiden luotettavuuteen vaikuttavien tekijöiden ymmärtämiseksi on tärkeätä tuntea myös komponenttien kehittyneimmät integrointitekniikat. Lisäksi moduulissa perehdytään luotettavuuden ennustamisessa käytettyihin menetelmiin sekä tutustutaan elektroniikkatuotteiden yleisimpiin fysikaalisiin vauriomekanismeihin (PoF) ja niiden karakterisointimenetelmiin.

21 Moduulin tavoitteena on antaa hyvät perustiedot elektroniikkatuotteen luotettavuuteen vaikuttavista tekijöistä: suunnittelusta, komponenttien integrointitekniikoista ja testauksesta. Käytännön kokemusta elektroniikkatuotteen luotettavuuden hallinnasta saa osallistumalla laboratorion tutkimushankkeisiin, joita toteutetaan yhteistyössä alan yritysten kanssa. Moduuli antaa valmiudet myös bioadaptiivisten materiaalien ja anturien suunnitteluun ja valmistamiseen toiminnan luotettavuuden näkökulmasta. S361-3 Elektroniikan integrointi ja luotettavuus S Materials & Microsystems Integration 5-8 S Materiaalien yhteensopivuus I 3 S Materiaalien yhteensopivuus II 3 S Bioadaptiivisen tekniikan laboratoriotyökurssi 3 S Design for reliability 5 Yhteensä 20 op Syventävä moduuli Elektroniikka ja mittaustekniikka S350-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli - elektroniikan tai sähköfysiikan jatkomoduuli elektroniikan ja mittaustekniikan syventävä moduuli Prof. Raimo Sepponen, Petri Kärhä, Lauri Palva Moduulin opetukseen kuuluvat ryhmätyönä tehtävät kurssikohtaiset projektit, kuten liiketoimintasuunnitelman laatiminen, elektronisen järjestelmän suunnittelu ja tuotantoonvientisuunnitelman laatiminen. Erikoistyönä tehdään projekti, jossa opiskellaan elektronisen laitteen tai tuotteen suunnittelu- ja toteutusmenetelmien käyttöä teollisuudessa noudatettavien toimintatapojen mukaan. Tavoitteeseen pyritään toimimalla ryhmässä sovitun työnjaon mukaan tekemällä selvityksiä ja materiaalihakuja sekä esittämällä tuloksia suunnittelupalavereissa. Lisäksi opetus sisältää erilaisiin mittausmenetelmiin, mittausten taustalla oleviin fysikaalisiin ilmiöihin ja mittaustekniikan erityiskysymyksiin perehtymistä luennoilla ja erikoistöissä. Sovellukset Opetettavia taitoja tarvitaan aloilla, joissa tarvitaan korkeatasoista instrumentointia, esimerkiksi lääketieteellisessä elektroniikassa. Sovellusalueille on luonteenomaista monitieteellisyys; uusien mittausmenetelmien ja tuotteiden kehittäminen edellyttää perusteellista syventymistä sovellusalueen problematiikkaan. Mittaukset ovat myös olennainen osa lähes kaikessa ihmisen toiminnassa. Mittausjärjestelmiä suunniteltaessa avainasemassa ovat anturi- ja mittaus-elektroniikka sekä järjestelmien tietokoneohjaus. Moduulin tavoitteena on kouluttaa asiantuntijoita elektroniikan ja mittaustekniikan osa-alueille. Asiantuntijat toimivat elektroniikan suunnittelu- ja valmistusprosesseissa, tai oman alansa asiantuntijana vaihtelevissa ympäristöissä, esimerkiksi eri alojen tutkimuslaitoksissa ja yrityksissä. Tavoitteena on, että valmistuvat opiskelijat kykenevät näkemään tuotekehityksen osana laajempaa kokonaisuutta, jossa toimintaa säätelevät tekniikan taitamisen ohella usein myös muut reunaehdot. Valmistuneella on edellytykset toimia esimerkiksi tutkijana, projektipäällikkönä tai tuotepäällikkönä. Koulutus antaa perusvalmiudet myös tieteelliselle uralle tai itsenäiseksi yrittäjäksi ryhtymiseen.

22 S350-3 Elektroniikka ja mittaustekniikka Pakolliset kurssit S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu 4 S Tuotekehitys 5 S Anturit ja mittausmenetelmät 5 Pakollinen erikoistyö. Valitse toinen kursseista: S Mittaustekniikan erikoistyö 2-10 S Sovelletun elektroniikan erikoistyö 4-8 Valitse seuraavista niin, että 20 opintopistettä täyttyy T Digitaalisen median perusteet 4 S Biotekniikan instrumentointi 5 S Biosähköiset ilmiöt 4 S Tuotesuunnittelu 5 S Sovelletun elektroniikan erikoistyö 4-8 S Bioelektroniikan erikoistyö 5-8 S Ekologiset mittausmenetelmät ja instrumentointi 5 S Sovelletun elektroniikan erikoiskurssi 2-5 S Elektroniikan häiriökysymykset 2 S Virtuaali-instrumentointi 5 S Erikoistyö 2-8 S Mittaustekniikan erikoistyö 2-10 S Sähkömagneettisten kenttien ja optisen säteilyn biologiset 4 vaikutukset ja mittaukset L S Design for reliability 5 T Multimediatekniikka 4 Yhteensä 20 op Syventävä moduuli Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S292-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli elektroniikan jatkomoduuli mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelun syventävä moduuli Prof. Kari Halonen Piiritekniikan yksikön opetus keskittyy integroitujen piirien suunnittelun opetukseen. Opetus jakautuu kolmeen osa-alueeseen, analogia-, digitaali- ja radiotaajuuspiirien suunnitteluun. Nämä eivät ole erillisiä suuntia vaan integroitujen piirien toteutus on tyypillisesti yhdistelmä näistä ja systeemin toteutuksen optimointi edellyttää useampien osa-alueiden hyvää tuntemusta. Opetuksessa tarkastellaan sekä piirirakenteita että laajempia toiminnallisia kokonaisuuksia. Opetus tukeutuu viimeisimpien teollisuusstandardien mukaisten suunnitteluohjelmistojen sekä mikropiiriteknologioiden käyttöön. Jotta opiskelija saa riittävät valmiudet työskennellä alan teollisuudessa, on suositeltavaa että hän täydentää opintoja mikroelektroniikkasuunnittelun erikoismoduulilla. Analogia ja radiotaajuisten piirien integroinnin opetus auttaa opiskelijoita ymmärtämään nykyaikaisten telekommunikaatiolaitteissa olevien mikropiirien toimintaa sekä teoriaa. Integroitujen RF-piirien suunnittelussa tarvitaan hyvää teoreettista että käytännön läheistä tietoa käytetyistä piirirakenteista sekä mikropiirien integroinnissa käytetyistä teknologioista. Lisäksi nykyaikaiset lähetin-vastaanottimet ovat isoja kokonaisuuksia jotka sisältävät monia toiminnallisia lohkoja. Tästä syystä RF-piirien suunnittelun opinnoissa annetaan perusteita radio lähetin-vastaanottimen partitioinnille. Modernien IC-piirien mittaukset vaativat useiden erilaisten suunnittelu ja mittalaitteiden hallintaa, joiden hallintaan laboratorion kursseilla saadaan alkeet. Puolijohdeteknologioiden kehityksen johtaessa yhä pienempiin transistoreihin ja siten suurempaan transistoritiheyteen pinta-alayksikköä kohden, kasvavat digitaalisen tiedonkäsittelyn mahdollisuudet mikroelektronisten piirien avulla. Digitaalisesta mikroelektroniikkasuunnittelusta on tulossa yhä tärkeämpi osa-alue kantataajuisen signaalinkäsittelyn lisäksi myös langattomien tietoliikennejärjestelmien radiotaajuisten piirien suunnittelussa, niin lähettimissä kuin vastaanottimissakin. Toisaalta kehittyvät teknologiat asettavat jatkuvasti uusia haasteita mikroelektroniikkasuunnittelijalle.

23 Osaamistavoitteet Moduulin suoritettuaan opiskelija tuntee integroitujen mikropiirien toteutukseen käytetyt teknologiat sekä ymmärtää erilaisten piirirakenteiden toiminnan ja teorian. Lisäksi hän osaa käyttää integroitujen piirien suunnittelussa tarvittavia ohjelmistoja ja hyödyntää niitä käytännössä. Moduulin valinnaisten kurssien tavoitteena on laajentaa opiskelijan osaamista integroitujen analogia-, digitaali- ja radiotaajuuspiirien suunnittelussa. S292-3 Mikro- ja nanoelektroniikkasuunnittelu S Integroitujen piirien suunnittelun perusteet 3 S Analogiapiirien integrointi 3 S Tietokoneavusteinen piirisuunnittelu 3 S Piiritekniikan erikoistyö 5 S Piiritekniikan tutkimus- ja diplomityöseminaari 1 Valitse seuraavista niin, että 20 opintopistettä täyttyy: S Elektroniikka II 5 S Analogiasysteemien integrointi 5 S RF-piirien integrointi 5 S S S S S Digitaalisen mikroelektroniikan suunnittelu I: Järjestelmien sähköinen suunnittelu Basic course on VHDL hardware description language L Hardware description language design project L Tietokoneen arkkitehtuuri Integroitujen elektronisten systeemien suunnittelumenetelmät Yhteensä op Syventävä moduuli Integroitujen elektronisten systeemien suunnittelu S291-3 Moduuliketju Elektroniikan ja sähkötekniikan perusmoduuli elektroniikan jatkomoduuli integroitujen elektronisten systeemien suunnittelun syventävä moduuli Prof. Jussi Ryynänen Integroitujen elektronisten systeemien monimutkaisuus on kasvanut niin suureksi, että niiden suunnittelua on pakko lähestyä systemaattisesti. Yhdellä piisirulla toteutetaan laajoja järjestelmiä, joissa voi olla yhdistettynä kiinteää logiikkaa, suorittimia ja muistia. Usein varsinaisen elektroniikan yhteydessä suunnitellaan myös järjestelmässä sen osana toimiva ohjelma. Tällaisen kokonaisuuden suunnittelu eroaa perinteisestä digitaalisuunnittelusta monella eri tavalla. Moderneilla integroitujen piirien toteutusteknologioilla järjestelmän eri osien rinnakkaisen toiminnan organisointi rajoittaa usein saavutettavissa olevaa laskentakapasiteettia. Esimerkiksi lohkojen väliseen tiedonsiirtoon liittyvät ratkaisut voivat vaihdella yksinkertaisesta väylästä piirin sisällä toteutettavaan verkkoarkkitehtuuriin. Useimmiten korkeamman tason arkkitehtoonisilla ratkaisuilla voidaan saavuttaa suurempia suorituskyvyn parannuksia kuin optimoimalla yksittäisiä piirilohkoja. Jotta järjestelmätason ratkaisuja pystytään tehokkaasti vertaamaan, täytyy käytetyn suunnittelumenetelmän mahdollistaa toimintojen esittäminen korkealla abstraktiotasolla. Esimerkiksi, osa toiminnallisuudesta voidaan toteuttaa ohjelmallisesti ja osa kiinteällä logiikalla, jolloin on tarpeellista pystyä arvioimaan erilaisia jakoja toteutustapojen välillä. Laajoja integroituja elektronisia järjestelmiä suunniteltaessa ei ole kannattavaa tai aina mahdollistakaan tehdä itse kaikkea alusta lähtien. Yksittäisiä piirilohkoja voidaan ostaa valmiina ja koostaa niistä haluttu kokonaisuus yhdistettynä itse suunniteltuun osuuteen. Joissain tapauksissa saatetaan jopa keskittyä vain kokonaisuuteen ja teettää tarvittavat lohkot alihankkijoilla. Tällaisessa toimintatavassa haasteeksi muodostuu valmiiden lohkojen toiminnan verifiointi ja integrointi kokonaisuuteen, eikä niinkään varsinainen piirisuunnittelu. Osaamistavoitteet Moduulin suoritettuaan opiskelijalla on valmiudet integroitujen elektronisten järjestelmien suunnittelussa käytettävien menetelmien ja työkalujen soveltamiseen käytännössä. Lisäksi hän ymmärtää digitaalisten piirien toteuttamiseen teknologiatasolla liittyvät kysymykset ja osaa toteuttaa signaalinkäsittelyal-