KORKEAKOULUN OPETUS TIEDEKUNNITTAIN JA LAITOKSITTAIN AAKKOSJÄRJESTYKSESSÄ Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta...

Transkriptio

1 KORKEAKOULUN OPETUS TIEDEKUNNITTAIN JA LAITOKSITTAIN AAKKOSJÄRJESTYKSESSÄ Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta Automaatio- ja systeemitekniikan laitos Elektroniikan laitos Mikro- ja nanotekniikan laitos Radiotieteen ja tekniikan laitos Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Sähkötekniikan laitos Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitos Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Mediatekniikan laitos Teknillisen fysiikan laitos Tietojenkäsittelytieteen laitos Tietotekniikan laitos Tuotantotalouden laitos Kielikeskus Insinööritieteiden ja arkkitehtuurin tiedekunta Arkkitehtuurin laitos Energiatekniikan laitos Koneenrakennustekniikan laitos Maanmittaustieteiden laitos Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan laitos Sovelletun mekaniikan laitos Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunta Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos Kemian laitos Materiaalitekniikan laitos Puunjalostustekniikan laitos Erillinen opetus...531

2 KORKEAKOULUN OPETUS TIEDEKUNNITTAIN JA LAITOKSITTAIN AAKKOSJÄRJESTYKSESSÄ Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta Automaatio- ja systeemitekniikan laitos AS C-ohjelmoinnin peruskurssi (6 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: DI Raimo Nikkilä Osaamistavoitteet: Opiskelija tuntee ISO/IEC 9899:1990 C-ohjelmointikielen perusteet ja osaa itsenäisesti toteuttaa lyhyitä ohjelmia C-ohjelmointikielellä UNIX-ympäristössä. Sisältö: Korkean tason ohjelmointikielten peruskäsitteet, suoritusmalli ja toteutustekniikoita. C-ohjelmointikielen perusteet. Harjoitustöissä tehdään ohjelmia C-kielellä. Suoritustavat: Harjoitustyöt ja tentti. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Esitiedot: Perustiedot ohjelmoinnista (T tai T ). Korvaavuudet: AS-0.101/AS Lisätietoja: Harjoitustehtävät englanniksi.. AS Automaatio- ja viestintätekniikka toimialoina (1 op) Opetusjakso: II Opettajat: prof. Kari Koskinen Sisältö: Kurssilla esitellään ensimmäisen vuoden opiskelijoille automaatio-, systeemi- ja viestintätekniikkaa työelämän näkökulmasta. Yksityisen ja julkisen sektorin toimialat, joilla automaatio-, systeemi- ja viestintätekniikan merkitys on keskeinen tai huomattava. Erilaiset työtehtävät ja toimenkuvat alan tutkinnon suorittaneille. Suoritustavat: Kurssiin kuuluu viisi luentoa ja ekskursio. Kurssin suorittaminen edellyttää aktiivista osallistumista luennoille ja ekskursioon. Työmäärä toteutustavoittain: AS Automaatio- ja systeemitekniikan laboratoriotyöt (2-6 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: DI Antti Pohjoranta Osaamistavoitteet: Kurssin käytyään opiskelija tuntee automaatio- ja säätösuunnittelun eri vaiheet niin laitteiston kuin teoreettiseen käsittelyyn osalta. Kurssin päätyttyä opiskelijalla on kokemusta em. vaiheiden monipuolisesta toteutuksesta käytännössä, useiden erilaisten sovellusten yhteydessä. Sisältö: Kurssin perusaineksen muodostavat teollisuusautomaation peruskomponenttien toiminnan ja käytön opiskelu. Kurssilla tutustunaa tämän alan eri aihepiireihin todellisia prosesseja tai koneita ohjaten sekä tietokonesimulointeja hyödyntäen. Aiheita ovat mm. digitaaliset ohjausalgoritmit, fuzzy-säätö, optimiohjaus, säätöpiirien viritys, stabiiliustarkastelu, identifiointi, konenäkö ja odometria. Suoritustavat: Laboratoriotyöt, työkohtaiset esiselostustehtävät ja esikuulustelut. Kaksi laboratoriotyötä/op assistentin ohjauksessa (väh. 4 työtä). Työt suoritetaan kolmen hengen ryhmissä. Työmäärä toteutustavoittain: Yhden työn (0,5op) työmäärä on 3,5 h (esikuulustelu + laboratoriotyö) + 8 h (itsenäinen työ). Kurssissa on suoritettava vähintään 4, maksimissaan 12 työtä. Oppimateriaalit: Työohjeet, esitehtävät. Arvostelu: Laboratoriotyöt, esiselostustehtävät ja esikuulustelut on suoritettava hyväksytysti (arvosan hyväksytty/hylätty). Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta, Matlab-osaamisesta on apua. Korvaavuudet: Kurssi korvaa opintojakson AS ja kurssin AS Automaatio- ja systeemitekniikan laboratoriotyöt. Lisätietoja: Kurssin opetus perustuu laboratorioassistenttien antamaan lähiopetukseen sekä varta vasten koottuun materiaaliin. Koska materiaali on pääosin suomenkielistä, on opetuskieli suomi, mutta ohjausta voidaan antaa myös tarvittaessa englanniksi. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Automaatio- ja systeemitekniikan seminaari (3 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: Prof. Aarne Halme, prof. Heikki Hyötyniemi, prof. Kari Koskinen, prof. Heikki Koivo, prof. Robert Tenno, prof. Arto Visala Osaamistavoitteet: Seminaariesitelmän pitäessään opiskelija oppii tiivistämään olennaisen ja esittämään sen kuulijoille havainnollisesti. Lisäksi hän saa kriittistä palautetta työstään. Sisältö: Ylemmän perustutkinnon seminaari on pakollinen automaatio- ja systeemitekniikan pääaineen syventävissä moduuleissa. Opiskelija valmistelee ja pitää seminaarissa esitelmän diplomityönsä teoria- ja menetelmäosuudesta sekä pitää varsinaisen diplomityöesitelmän seminaarin yhteydessä. Vaihtoehtoisesti, jos diplomityö ei ole vielä alkanut, opiskelija voi valmistella ja pitää seminaariesitelmän häntä itseään kiinnostavasta ja vastuuprofessorin hyväksymästä automaatio- ja systeemitekniikkaan liittyvästä aiheesta. Lukuvuodesta alkaen kaikki laitoksen diplomityöesitelmät pidetään seminaarin yhteydessä. Seminaaritilaisuudet ovat kaikille avoimia ja niistä tiedotetaan aktiivisesti. Työmäärä toteutustavoittain: Esitiedot: Pääosin suoritetut ylemmän perustutkinnon opinnot. Korvaavuudet: Korvaa kurssit AS , AS ja AS Lisätietoja: Opintojakson www-sivut. Seminaarin pääkielenä on suomi. Esityksen voi pitää myös ruotsiksi tai englanniksi.. AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt V (2-9 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: TkT Ilkka Leppänen, DI Mika Strömman, TkT Kai Zenger, DI Matti Öhman Osaamistavoitteet: Kurssin suorittuaan opiskelija on tutustunut ja toteuttanut yhden automaatioalaan liittyvän pienimuotoisen sovelluksen. Hän on tutustunut projektimuotoiseen työskentelyyn, ryhmätyöhön ja raportointiin. Sisältö: Ylemmässä perustutkinnossa automaatio- ja systeemitekniikan pääaineen syventäviin moduuleihin olennaisena osana kuuluvia pienimuotoisia learning by doing -projekteja. Aiheet liittyvät meneillään oleviin laitoksen tutkimusprojekteihin tai opetuksen kehittämiseen, Tutkijat toimivat töiden ohjaajina. Suoritustavat: Työt tehdään valitusta aiheesta kahden tai useamman opiskelijan ryhmissä ennalta sovitun työnjaon ja aikataulun mukaan projektityöskentelyn periaatteiden mukaisesti. Projektin etenemisestä raportoidaan muille osallistujille sekä puolimatkassa että projektin valmistuttua. Työmäärä toteutustavoittain: Esitiedot: Perustiedot automaatio-, systeemi- ja tietotekniikasta. Pääosin suoritetut ylemmän perustutkinnon opinnot. Korvaavuudet: Korvaa kurssit AS , AS , AS Lisätietoja: Työ on mahdollista tehdä ja raportoida suomeksi, ruotsiksi tai englanniksi.. AS C++ -ohjelmointi (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: DI Raimo Nikkilä Osaamistavoitteet: Opiskelija tuntee pääpiirteiltään ISO/IEC 14882:2003 C++-ohjelmointikielen ja osaa itsenäisesti sekä ryhmässä toteuttaa ohjelmia C++-ohjelmointikielellä. Sisältö: Korkean tason ohjelmointikielten peruskäsitteet, suoritusmalli ja toteutustekniikoita. Ohjelmoinnin apuna käytettävät työkalut, ohjelmointi ryhmätyönä. Harjoitustöissä tehdään ohjelmia C ++ -kielellä Unix - ympäristössä. Suoritustavat: Harjoitustyöt. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Esitiedot: AS tai T , T Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Harjoitustehtävät englanniksi.. AS Kappaletavaratuotannon automaatio (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: prof. Kari Koskinen Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan tuntevan ja ymmärtävän kappaletavaratuotannon automaatiossa käytettävää teknologiaa, kuten anturointia, tuotantokoneita sekä koneiden ja tuotantosolujen tai -linjojen ohjausjärjestelmiä sekä osaavan harjoitustyössä oppimansa pohjalta suunnitella ja toteuttaa teolliseen käyttöön tarkoitetun tuotansolun tai -linjan ohjauksen ja valvonnan soveltamalla ohjelmoitavaa logiikkaa (PLC) ja PCpohjaista valvomo-ohjelmistoa. Sisältö: Tehtaan tuotantokoneiden ja -laitteiden ohjaukset ja ohjausjärjestelmät. Anturit, kappaleiden identifiointi ja tiedonkeruujärjestelmät. Ohjelmoitavat logiikat, kenttäväylät ja PC-valvomo- 249

3 ohjelmistot. Koneiden, tuotantosolujen, FM-järjestelmien ja valmistuslinjojen ohjausjärjestelmät. Järjestelmien integrointi ja ohjelmistorajapinnat. Simuloinnin käyttö tuotantojärjestelmien suunnittelussa. Teollisuusrobottien käytön sovelluksia. Harjoitustyö. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: Kurssi korvaa opintojakson AS AS Automaation tietotekniset järjestelmät (5 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: TkL Pekka Aarnio Osaamistavoitteet: Kurssin yleisenä oppimistavoitteena on omaksua perustuntemus ja -valmiudet keskeisestä ohjelmisto- ja laitteistotekniikasta sulautettujen työkoneohjausjärjestelmien sekä pienehköjen tuotannon automaatio-järjestelmien suunnittelua ja toteutusta varten. Kurssin suoritettuaan opiskelijan odotetaan osaavan ja ymmärtävän sulautettuihin reaaliaikajärjestelmiin liittyvät keskeiset käsitteet ja ominaispiirteet ja erityisesti työkoneiden ohjausjärjestelmien yleisimmät toteutusratkaisut, työkoneiden ohjauksessa käytettävien tietokoneiden ja suorittimien perusarkkitehtuurit sekä keskeisimpien väyläratkaisujen yleispiirteet, reaaliaikakäyttöjärjestelmien keskeiset tehtävät ja miten ne eroavat tavallisista käyttöjärjestelmistä, keskeisimpien ohjelmistokehitysprosessien peruspiirteet ja vaihejakomallit, graafisen mallipohjaisen ohjelmistokehityksen perusajatuksen ja saavan ensituntuman kehittyneen UML-mallinnustyökalun käyttöön kurssin harjoitustyön kautta. Sisältö: Sulautettujen reaaliaikajärjestelmien peruskäsitteet. Työkoneiden ja laitteiden ohjauksissa sovellettavat suorittimet, käyttöjärjestelmät ja väylät (esim. CAN-väylä). Mikroprosessorien, mikrokontrollerien ja FPGA-piirien perusarkkitehtuurit. Sulautettuja ohjausohjelmistoja tukevat suunnittelu- ja toteutusmenetelmät ja niihin liittyvät työkalut. Harjoitustyö. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alkaessa Nopassa. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: Perustiedot automaatio-, säätö-, ja tietotekniikasta. Korvaavuudet: AS AS Teollisuuden tietojärjestelmät (4 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: TkT Ilkka Seilonen Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan tietävän miksi ja miten liiketoimintaprosesseja mallinnetaan, tietävän mitkä ovat valmistavan teollisuuden yritysten tärkeimmät tietojärjestelmät ja mitkä ovat näiden tärkeimmät ominaisuudet sekä tietävän miksi ja miten yritysten tietojärjestelmiä integroidaan. Sisältö: Tuotannon organisoituminen verkostuneesti yrityksen sisällä ja yritysten välillä. Toimintaprosessinäkökulma ja toimintaprosessien mallinnus. Verkostunutta tuotantotapaa tukevat ohjaus- ja tietojärjestelmät. Järjestelmien integrointi: toiminnanohjauksen järjestelmät, tuotesuunnittelun ja tuotetiedon hallinnan järjestelmät, valmistuksen ohjauksen järjestelmät jne. Integroinnissa tarvittavat ohjelmistotekniset ratkaisut, tietoliikenneväylät ja - verkot. Tietoteknisen infrastruktuurin määrittely ja toteutuksen suunnittelu. Harjoitustyö. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: Suositellaan AS /AS Korvaavuudet: AS /AS AS Tapahtumapohjainen simulointi L (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: TkL Pekka Korpiharju Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan pystyvän ymmärtämään ja selittämään tapahtumapohjaisessa simuloinnissa käytettävä terminologia, ymmärtämään, mihin simulointia voidaan käyttää sekä ymmärtämään simuloinnin edut ja rajoitukset. Tavoitteena on myös osata johtaa pienimuotoinen simulointiprojekti, luoda yksinkertaisia simulointimalleja, arvioida simuloimalla saatujen tulosten luotettavuutta ja opiskella simulointia lisää omatoimisesti. Sisältö: Tapahtumapohjaisen simuloinnin käyttökohteet ja toimintaperiaatteet. Tuotantojärjestelmien, logististen ketjujen ja palvelupisteiden simulointi. Simulointiprojektin vaiheet. Tiedonkeruu ja mallinnus. Satunnaislukujen mallinnus, generointi ja käyttö. Verifiointi ja validointi. Simulointitulosten analysointi. Simulointiohjelmistot. Virtuaaliprototypointi. Simuloinnin tulevaisuuden näkymät. Harjoitustyö. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 +2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: Tilastomatematiikan perustiedot. Korvaavuudet: AS AS Automaation ohjelmistokomponentit L (3 op) Opetusjakso: IV Opettajat: TkT Seppo Kuikka Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan pystyvän ymmärtämään ohjelmistokomponenttien ja komponenttimallien merkityksen automaatioalan sovelluksissa ja esimerkein selittämään, miten (alan käyttöliittymissä ja palvelinsovelluksissa) komponentointia voidaan käyttää hyväksi, hyödyntämään (erityisesti automaatioalan) valmiskomponentteja sovellusten koonnissa sekä kehittämään pienehköjä komponenttipohjaisia ohjelmistoarkkitehtuureja sekä toteuttamaan itsenäisiä ja uudelleenkäytettäviä ohjelmistokomponentteja soveltaen rajapintalähtöisen määrittelyn ja suunnittelun menettelyjä. Hänen odotetaan myös pystyvän vertailemaan ja arvioimaan komponenttistandardien, erityisesti OPC-standardiperheen sovellettavuutta ja soveltamistapaa automaatiossa sekä löytämään aloittavillekin yrityksille soveltuvia liiketoimintamahdollisuuksia komponenttitekniikoita hyväksikäyttäen sekä arvioimaan komponenttiliiketoimintaan liittyviä riskejä. Sisältö: Opintojakson tavoitteena on perehdyttää opiskelijat uudelleenkäytettävien oliopohjaisten ohjelmistokomponenttien hyväksikäyttöön ja kehittämiseen. Useat uusimmat automaatio- ja informaatiojärjestelmät perustuvat ohjelmistokomponenttitekniikkaan. Kurssilla käydään läpi seuraavia asiakokonaisuuksia: ohjelmistokomponentit ja komponenttimallit. Ohjelmistokomponenttien hyödyntäminen sovelluksissa. Komponenttien kehittäminen. Uusien automaatiojärjestelmien komponenttiarkkitehtuureista. Valmiskomponentin integrointi automaatiosovellukseen. Automaatioalan toimialakohtaiset komponenttistandardit. Komponenttiliiketoiminnasta. Harjoitustyö: toteutetaan pienehkö automaatiosovellus komponenttipohjaisesti tai perehdytään syvällisesti johonkin komponentoinnin osa-alueeseen. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: Perustuntemus olio-ohjelmoinnista sekä C++ -ohjelmointikielestä. Korvaavuudet: AS AS Automaation sovelluspalvelut L (3 op) Opetusjakso: I Opettajat: Dosentti Seppo Kuikka Osaamistavoitteet: Ymmärtää web-sovelluspalveluiden (ja palvelukomponenttien) merkitys automaatioalan sovelluksissa ja esimerkein selittää, miten sovelluspalveluita voidaan käyttää hyväksi. Hyödyntää automaatioalan (erityisesti OPC-UA-pohjaisia) valmiita palvelukomponentteja sovellusten koonnissa sekä kehittää pienehköjä SOAsovelluskehyksiä ja -sovelluksia. Kehittää itsenäisiä ja uudelleenkäytettäviä palvelukomponentteja soveltaen WSDL-rajapintalähtöisen määrittelyn ja suunnittelun menettelyjä. Vertailla ja arvioida alan XML-skeemojen ja OPC- UA-standardin sovellettavuutta ja soveltamistapaa automaation eri tasoilla (perusautomaatio, MES, ERP, suunnittelusovellukset). Ymmärtää, miten ontologiapohjaisten semanttisten annotaatioiden avulla voidaan rakentaa lisäarvoa sovelluspalvelupohjaisiin ratkaisuihin. Sisältö: Kurssi keskittyy nykyisten komponenttimallien mukaisia ohjelmistokomponentteja laajempien, ns. palvelukomponenttien koontiin ja kehittämiseen. Palvelukomponentit perustuvat websovelluspalvelutekniikoihin (web-services) ja niistä koostuvat sovellukset pohjautuvat palveluperustaisiin arkkitehtuureihin (Service oriented architectures, SOA). Oleellsita on näiden interntiin hajautettujen sovelluspalveluiden löyhä, asynkronisiin datasanomiin perustuva vuorovaikutus. Kurssin sisltö koostuu seuraavista teemoista: Johdanto websovelluspalveluihin, palvelukomponenttien konsepti. Perustoteutustekniikat (XML, SOAP, WSDL, UDDI). Palvelusovellusten vaatima lisästandardointi 250

4 (mm. palvelujen väliseen koordinointiin, tietoturvaan ja transaktioiden hallintaan). Sovelluspalvelujen koonti toimintaprosessien avulla, sovelluspalveluarkkitehtuuria (SOA) noudattavien sovellusten kehittäminen ja palvelusovellusten hallinta. Yksittäisten sovelluspalvelujen kehittäminen ja tuotteistus, JEE- ja.net-pohjaisista toteutuksista, sovelluspalvelujen elinkaaren hallinta. Automaatioalan sovelluspalveluskeemat ja toimialakohtaiset standardit, erityisesti OPC-UA. Semanttisista websovelluspalveluista. Suoritustavat: Kirjallinen tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitustyön yhteispistemäärästä. Esitiedot: AS AS Automaatiojärjestelmien luotettavuus L (3 op) Opetusjakso: I Opettajat: DI Mika Koskela, DI Markus Porthin Osaamistavoitteet: Kurssin suoritettuaan opiskelija tuntee luotettavuusteorian perusteet ja osaa soveltaa niitä yksinkertaisten automaatiojärjestelmien suunnittelemiseksi haluttuun eheystasoon. Sisältö: Ohjelmiston luotettavuudella ja turvallisuudella on erittäin tärkeä merkitys automaatiojärjestelmän palveluiden tuottamisessa. Luotettavuus on ominaisuus, jonka kanssa joudutaan jatkuvasti tekemisiin. Sen perusteiden riittävä tunteminen on välttämätöntä erityisesti automaatiojärjestelmien ohjelmistojen kanssa työskenteleville. Kurssi antaa aiheesta perustiedot siten, että opitaan tuntemaan luotettavuusteoriaa ja keskeisimmät menetelmät automaatiojärjestelmän ja erityisesti sen ohjelmiston luotettavuuden suunnittelussa, ohjaamisessa ja mittaamisessa. Suoritustavat: Kirjallinen tentti, tenttioikeus perustuu laskuharjoituspisteisiin. Työmäärä toteutustavoittain: (2 +2) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alkaessa Nopassa. Arvostelu: Kurssiarvosana = tenttiarvosana. Esitiedot: Perustuntemus automaatiojärjestelmistä ja ohjelmistotekniikasta. Korvaavuudet: AS AS Laajennetun tuotteen tietotekniikka (4 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: prof. Kari Koskinen Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan tuntevan ja ymmärtävän laajennetun tuotteen tai tuotteiden ja palvelujen integroinnin konseptit ja niihin liittyvät liiketoimintamallit ja ansaintalogiikat sekä osaavan oppimansa pohjalta ideoida ja suunnitella uusia tuotteeseen tai tuotantojärjestelmään liittyviä elinkaarenaikaisia palveluita ja niiden toteuttamisessa tarvittavaa tietoteknistä tukea. Sisältö: Laajennettu tuote (Extended product) käsittää paitsi fyysisen tuotteen, myös tuotteen elinkaaren aikaiset tukipalvelut loppukäyttäjälle. Kurssilla käydään läpi seuraavia asioita: laajennetun tuotteen konsepti, tuotteiden ja palveluiden integrointi. Laajennetun tuotteen kehittäminen ja hallinta yrityksen toimintaprosessina. Laajennetun tuotteen toteuttamisessa tarvittava tietotekniikka ja järjestelmätekniikka, mm. Internet-teknologiat, tietoturvatekniikka, etätukijärjestelmät, älykäs vikadiagnostiikka, tuotedokumentaation metodiikka. Case-esimerkkejä teollisuudesta. Suoritustavat: Tentti ja luentopäiväkirja. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja luentopäiväkirjan yhteispistemäärästä. Esitiedot: Suositellaan AS /AS ja AS /AS Korvaavuudet: AS AS Reaaliaikajärjestelmien mallintaminen L (3 op) Opetusjakso: III Opettajat: TkL Pekka Aarnio Osaamistavoitteet: Kurssin oppimistavoitteena on tuntea graafisen UMLmallinnuskielen tarjoamat mahdollisuudet reaaliaikajärjestelmien ja ohjausohjelmien mallintamisessa ja toteutuksessa, ymmärtää UML-kielen idea metamallinnuskielenä sekä tuntea kielen eri tasot ja perusrakenteet. Tavoitteena on myös tuntea UML 2.0:n reaaliaikajärjestelmien mallintamista tukevat uudet piirteet ja keskeiset kaaviot sekä osata käyttää rakenteellista mallintamista ohjausohjelmien komponenttipohjaiseen suunnitteluun. Lisäksi tavoitteena on tuntea UML:n laajennusmekanismin perusidea ja merkitys sekä profiilien yleisrakenne ja osata käyttää kehittynyttä UMLtyökaluohjelmaa ohjausohjelman mallintamisessa ja toteutuksessa. Sisältö: Automaatioalan sulautettujen reaaliaikajärjestelmien ja ohjelmistojen mallintaminen graafisella UML-kielellä. UML-kielen rakenne, reaaliaikalaajennukset ja profiilit (esim. UML:n reaaliaikaprofiili). Automaatioalan suunnittelukaavat ja niiden käyttö arkkitehtuurin suunnittelusta toteutukseen. Automaattinen suoritettavan koodin generointi UML-mallista. Suoritustavat: Tentti ja mikroluokkaharjoitukset. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alkaessa Nopassa. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy tentin ja harjoitusaktiivisuuden mukaan. Esitiedot: Perustiedot UML mallintamisesta. AS Korvaavuudet: AS pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Automaation tietotekniikan jatko-opintoseminaari L V (4-8 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: prof. Kari Koskinen Sisältö: Kurssi on sisällöltään vaihtuva ja siihen pyritään valitsemaan kulloinkin ajankohtaisia teknologisia ja metodologisia aiheita. Suoritustavat: Kurssi suoritetaan seminaarimuotoisena, jolloin edellytetään osallistuminen seminaareihin, seminaariesitelmä, opponointi, harjoitustyö ja harjoitustehtävien laadinta sekä suorittaminen. Työmäärä toteutustavoittain: Ryhmätyöskentely (2 + 2) + itsenäinen työskentely. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alkaessa Nopassa. Arvostelu: Kurssiarvosana (1-5) määräytyy seminaarityön ja -esityksen sekä seminaariaktiivisuuden mukaan. Korvaavuudet: AS pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Tietokonesimulointi (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: prof. Heikki Koivo Osaamistavoitteet: Opiskelija oppii ymmärtämään dynaamisia järjestelmiä, niiden numeerisia ratkaisumenetelmiä ja simulointia. Hän osaa hyödyntää simulointia dynaamisten järjestelmien optimoinnissa. Sisältö: Dynaamisten järjestelmien simulointi tietokoneella. Digitaalisimuloinnin vaikeudet: viiveet, taulukot, epäjatkuvuudet, jäykät järjestelmät; linearisointi. Optimointi simuloinnissa, esimerkkejä teknillisten ja ekologisten järjestelmien simuloinnista. Esimerkkejä kaupallisista simulointiohjelmistoista. Kurssin harjoitukset pidetään mikroluokassa. Simulointityökaluna Matlab/Simulink. Suoritustavat: Kotitentti. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Kotitentin simulointitehtävät arvostellaan. Esitiedot: Fysiikan ja matematiikan peruskurssit. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki kurssimateriaali on verkossa myös englanniksi. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Säätötekniikan matemaattiset apuneuvot (2 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: TkT Kai Zenger Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee säätö- ja systeemitekniikan opinnoissa tarvittavat matemaattiset peruskäsitteet ja laskentatavat. Lisäksi hän ymmärtää, miten säätötekniikan perusteoria kehittyy niiden pohjalta. Sisältö: Matriisialgebra, laplacemuunnos ja siirtofunktio. Herätteet ja vasteet. Tilaesitys. Differenssiyhtälöt, z-muunnos. Suoritustavat: Tentti. Työmäärä toteutustavoittain: Itsenäinen työskentely 54 t. Oppimateriaalit: Virkkunen, Säätötekniikan matematiikkaa. Otatieto; opetusmonisteet, verkkokurssi. Arvostelu: Tentin perusteella. Esitiedot: Matematiikan peruskurssit. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kurssista ei järjestetä luentoja eikä harjoituksia. Kurssimateriaali on kurssin Noppa-sivuilla. Käytössä on myös verkkokurssi sekä nettipohjainen harjoitteluympäristö.. AS Johdatus Matlab-ohjelmiston käyttöön 1 (1 op) Opetusjakso: I, III Opettajat: TkT Lasse Eriksson (vastuuopettaja), DI Joonas Varso Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan osaavan käyttää MATLAB-ohjelmiston perustoimintoja (laskenta, kuvaajat, ohjelmointi) sekä 251

5 omaavan perusvalmiudet MATLAB-osaamisen kehittämiseen. Sisältö: Kurssilla annetaan perusvalmiudet MATLAB-ohjelmiston käyttöön laskentavälineenä erityisesti automaatio- ja systeemitekniikan sovelluksissa. Peruslaskutoimitukset, funktiot, kuvaajat, MATLAB-ohjelmointi. Kurssi on tarkoitettu ensisijaisesti opiskelijoille, jotka eivät ole käyttäneet MATLABia lainkaan. Suoritustavat: Vähintään 50% läsnäolo harjoituksissa, harjoitustyö. Poissaolokerroilta rästitehtävien palautus. Työmäärä toteutustavoittain: Pienryhmäopetus 18 t, itsenäinen työskentely 8 t. Oppimateriaalit: Eriksson, Lasse; Hölttä, Vesa; Riihimäki, Pasi; Varso, Joonas: Matlab 7 - Perusteet ja sovellukset, Otatieto Arvostelu: Hyväksytty / hylätty. Esitiedot: Ei esitietoja. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki materiaali ja henkilökohtainen ohjaus saatavilla suomeksi ja englanniksi. Lisäksi englanninkielinen ryhmä I periodin kurssilla. pääosin. Pyydettäessä suoritettava englanniksi. AS Johdatus Matlab-ohjelmiston käyttöön 2 (1 op) Opetusjakso: II, IV Opettajat: TkT Lasse Eriksson (vastuuopettaja), DI Antti Remes Osaamistavoitteet: Kurssin lopussa opiskelijan odotetaan osaavan käyttää monipuolisesti ja tehokkaasti MATLAB-ohjelmiston toimintoja erityisesti automaatio- ja systeemitekniikan sovelluksissa sekä omaavan hyvät valmiudet MATLAB-osaamisen itsenäiseen syventämiseen. Sisältö: MATLAB-ohjelmiston tehokas käyttö automaatio- ja systeemitekniikan sovelluksissa. Tietorakenteiden monipuolinen käyttö, piirto-ominaisuudet, MATLAB-ohjelmointi, esimerkkejä MATLABin funktioista ja toolboxien käytöstä. Kurssi on tarkoitettu MATLABin perusteet jo hallitseville. Kurssilla syvennetään MATLAB-osaamista. Suoritustavat: Vähintään 50% läsnäolo harjoituksissa, harjoitustyö. Poissaolokerroilta rästitehtävien palautus. Työmäärä toteutustavoittain: Pienryhmäopetus 18 t, itsenäinen työskentely 8 t. Oppimateriaalit: Eriksson, Lasse; Hölttä, Vesa; Riihimäki, Pasi; Varso, Joonas: Matlab 7 - Perusteet ja sovellukset. Otatieto Arvostelu: Hyväksytty / hylätty. Esitiedot: AS tai vastaavat tiedot. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki materiaali ja henkilökohtainen ohjaus saatavilla suomeksi ja englanniksi. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Analoginen säätö (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: TkT Jean-Peter Ylén Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee jatkuva-aikaisen säätö- ja systeemiteorian alkeet. Hän ymmärtää dynaamisen systeemin perusperiaatteet ja analysointimenetelmät. Sisältö: Analogisen säädön perusteet. Dynaamiset järjestelmät. Taajuustason mallit. Tilamallit. Säätäjien suunnittelu ja analyysi. Harjoitustehtävissä käytetään Matlab/Control System Toolboxia. Suoritustavat: Tentti ja vapaaehtoisia kotitehtäviä. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: P. H. Lewis, C. Yang, Basic Control Systems Engineering. Prentice-Hall. Opetusmoniste ja verkkokurssi. Arvostelu: Tenttitehtävien päälle summataan (vapaaehtoisista) kotitehtävistä saadut pisteet. Esitiedot: Jokin automaatio- ja säätötekniikan peruskursseista. Suositellaan AS /1101, AS /1102. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kurssimateriaali on verkossa myös englanniksi ja kurssikirja on englanninkielinen, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Digitaalinen säätö (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: TkT Kai Zenger Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee tietokonesäädön perusteorian ja osaa nähdä sen jatkuva-aikaisen säädön kylkiäisenä. Hän osaa toteuttaa, implementoida ja validoida digitaalisen säätimen automaatiolaitteelle. Sisältö: Digitaalisen säädön perusteet. Näytteenoton teoria. Jatkuvien ja diskreettien mallien yhteydet. Diskreetit säätöalgoritmit. Diskreetti PIDsäätäjä. Häiriöt ja niiden kompensointi. Suoritustavat: Tentti ja vapaaehtoisia kotitehtäviä. Työmäärä toteutustavoittain: (2 +2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet, kurssin kotisivut ja verkkokurssi. Arvostelu: Tenttitehtävien päälle summataan (vapaaehtoisista) kotitehtävistä saadut pisteet. Esitiedot: AS /AS Suositellaan AS /AS , AS /AS Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki kurssimateriaali on verkossa myös englanniksi, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Systeemidynamiikka (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: TkT Jean-Peter Ylén Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee systeemidynamiikan alkeet. Hän osaa konstruoida systeemidynaamisen simulointimallin ongelman ratkaisuun ja hallitsee Vensim-ohjelmiston perusteet. Hän osaa soveltaa systeemi-ja säätöteorian periaatteita tuotannollisiin, taloudellisiin ja organisatoorisiin systeemeihin. Sisältö: Kurssin tavoitteena on antaa valmiudet tunnistaa, mallintaa ja ymmärtää erilaisia taloudellisia, inhimillisiä ja teknisiä systeemejä. Kurssilla käsitellään dynaamisten järjestelmien analyysin ja hallinnan perusteet, dynaamisten mallien muodostaminen ja validointi sekä esitellään käytännön sovelluksia. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: John. D. Sterman: Business Dynamics -Systems Thinking and Modeling for a Complex World, McGraw-Hill. Arvostelu: Tentti ja harjoitustyö arvostellaan. Esitiedot: Matematiikan peruskurssit. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Harjoitusmateriaali on verkossa myös englanniksi ja kurssikirja on englanninkielinen, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Dynaamiset järjestelmät (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: Prof. Robert Tenno Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee dynaamisten järjestelmien mallintamisen differentiaaliyhtälöillä fysikaalisten perusperiaatteiden mukaisesti. Hän osaa myös ratkaista malliyhtälöt analyyttisesti tai numeerisesti. Sisältö: Dynaamisten järjestelmien mallituksen perusteet. Mekaaniset järjestelmät, virtaus- ja sekoitusprosessit, termiset prosessit, jakautuneiden parametrien systeemit, stokastiset systeemit. Simulointi. Suoritustavat: Tentti ja kotitehtävä. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Tentti ja pakollinen kotitehtävä arvostellaan. Esitiedot: Fysiikan ja matematiikan peruskurssit. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kurssimateriaali on englanniksi, joten kurssi voidaan suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Tietokonemallintaminen L (5 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: TkT Jean-Peter Ylén Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee identifiointi- ja estimointiteorian perusteet. Hän osaa kokeellisesti mallittaa tuntemattoman järjestelmän tietokoneen avulla. Sisältö: Mallintamisen ja identifioinnin perusteet, diskreettien systeemien mallintaminen aika- ja taajuustasossa, rekursiivinen identifiointi. Oleellisen osan kurssista muodostavat tietokoneharjoitukset, joissa identifiointimenetelmiä sovelletaan käytännössä. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyöt. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Tentti ja kaksi harjoitustyötä arvostellaan. Harjoitustöiden painoarvo kurssiarvosanassa on 50%. Esitiedot: Jokin säätötekniikan peruskursseista. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Harjoitusmateriaali on verkossa myös englanniksi ja kurssikirja on englanninkielinen, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Neuro-fuzzy -laskenta automaatiotekniikassa L (3 op) 252

6 Opetusjakso: III - IV Opettajat: prof. Heikki Koivo (teacher in charge) and docent Xiao-Zhi Gao Osaamistavoitteet: The student will learn to understand the basics of neural nets and fuzzy systems and their use in context of dynamical systems. He can design neural networks and fuzzy systems with the aid of software packages. He can apply them in fault diagnosis and control design. Sisältö: Basics of neural computing and fuzzy logic. Fuzzy control. Industrial applications of fuzzy logic and neural networks. Neuro-fuzzy computing. Matlab/Fuzzy Logic Toolbox and neural Network Toolbox are used in tutorials. Suoritustavat: Exam and home assignments. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Lecture notes. All lecture material is in the net. Arvostelu: Exam and home assignments are graded. Esitiedot: AS /2111, AS /2112. Korvaavuudet: AS AS Mallipohjaiset säätöjärjestelmät L (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: TkT Kai Zenger Osaamistavoitteet: The student understands the use of advanced modeling and analysis methods of control engineering both in single input-single output and multivariable case. He / she masters the basics of the optimal control in the deterministic and stochastic case. Sisältö: Model-based control methods: multivariable control, optimal control, nonlinear control, robust control. Suoritustavat: Assignment and exam. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Glad, Ljung, Control Theory, Multivariable and Nonlinear Methods. Taylor and Francis. Arvostelu: Exam, home assignment and (not mandatory) homework probelms which are graded. Esitiedot: AS /2111 and AS /2112. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Lecture slides and exercises with solutions are available both in Finnish and English. Opetuskieli: Primarily English. Can be taken in Finnish or Swedish upon request. AS Servotekniikka (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: prof. Heikki Koivo Osaamistavoitteet: Opiskelija oppii servojärjestelmien matemaattiset perusteet. Hän osaa analysoida servojärjestelmien epälineaarisuuksia sekä suunnitella säätimen, joka kompensoi niiden vaikutuksia. Sisältö: DC, AC-servot ja näiden yhdistelmät. Sähköhydrauliset servot. Tietokoneen ja mittausantureiden käyttö servotekniikassa. Erilaiset säätöalgoritmit. Mikrosysteemin perusteita. Suoritustavat: Kotitehtävät, seminaariesitys esseineen (pakollinen). Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Kaikki kurssimateriaali on verkossa. Arvostelu: Kotitehtävät arvostellaan. Esitiedot: Jokin säätötekniikan peruskursseista. Korvaavuudet: AS AS Johdatus mikrosysteemeihin (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: Docent Quan Zhou Osaamistavoitteet: The objective of the course is to give an overview of microsystem technology. Students will learn general concepts as well as important aspects including physics in the microworld, microfabrication, microsensors, microactuators, microassembly and microrobotics. Sisältö: Microsystem components. Microsystems. Modelling, simulation and control of microsystems. Examples of microsystems. Suoritustavat: Final exam, seminar presentation and home assignment. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Lecture notes, parts of book Fatikow S., Rembold, U.: Microsystem Technology and Microrobotics, Springer Arvostelu: Exam and home assignment are graded. Esitiedot: Two years of basic studies. For example courses AS /128, AS /1132 or AS /2111/AS /2112. Korvaavuudet: AS AS Micro- and Nanorobotics L (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: Docent Quan Zhou Osaamistavoitteet: The objective of the course is to give students the knowledge and methodology of solving challenges in science and industry applications using micro- and nanorobotic technology. Due to the wide scope covered in this course, each lecture will focus on a few important topics in a subject for in depth discussion, and introduces the rest of the topics in the subject. Sisältö: Micro- and nanorobotics is a rapidly advancing technology emerged at the beginning of 1990 s that is important for both scientific research and new industry applications. The interdisciplinary course covers the various aspects of micro- and nanorobotics, from essential sensors and actuators, to design, construction, analysis and control of micro- and nanorobots, as well as related physics and applications of micro- and nanorobotics. Suoritustavat: Exam and homework exercises. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: All course material is in the Noppa page of the course. Arvostelu: Exam and homework exercises are graded. Esitiedot: AS Introduction to Microsystems or equivalent. AS Aika- ja paikkariippuvaisten prosessien mallintaminen ja säätö L (5 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: Prof. Robert Tenno Osaamistavoitteet: Tavoitteena on, että kurssin käytyään opiskelija tietää miten kenttäprobleemia ja niihin liittyviä ilmiöitä mallinnetaan laskennallisesti, hänellä on kokemusta mallien toteuttamisesta käytännössä Comsol Multiphysics laskentaohjelmistoa käyttäen sekä kokemusta konstruoitujen mallien soveltamisesta säätöjärjestelmien suunnitteluun. Sisältö: Yleisiä osittaisdifferentiaaliyhtälöillä kuvattuja prosesseja (massanja lämmönsiirtoprosessit, fluidien virtaus sekä sähkömagneettiset kentät), niiden tietokonemallintaminen ja niiden säädön tietokoneavusteinen suunnittelu. Suoritustavat: Pisteytettävät viikkotehtävät, luentotehtävät sekä mahdollisesti harjoitustyö. Läsnäolo luennoilla. Ei tenttiä. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Luentomonisteet, harjoitustehtävät. Arvostelu: Viikkotehtävät ja luentotehtävät arvostellaan. Läsnäolosta luennoilla saa lisäpisteitä. Esitiedot: Perustiedot dynaamisista prosesseista ja normaaleista differentiaaliyhtälöistä, esim. kurssi AS Säätötekniikan perustiedot, esim. kurssit AS ja AS Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Luentokalvot ovat englanninkielisiä.. AS Rakennusautomaatio (3 op) Opetusjakso: III - IV (vuorovuosin, ei luennoida lukuvuonna ) Opettajat: DI Janne Peltonen Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee rakennusautomaation perusteet, terminologian ja ajattelutavan sekä osaa nähdä automaation osana rakennusten teknisiä järjestelmiä. Hän tuntee tärkeimmät tekniset ratkaisut ja osaa hyödyntää niitä suunnittelu- ja käyttötehtävissä. Sisältö: Rakennusautomaation käsitteistö, rakenne ja ohjelmistot, sovellusalueet, toiminnot (ohjelmistot, kenttäpisteet), toteutustekniikat, kannattavuuslaskelmat. Suoritustavat: Tentti ja seminaariosuus. Työmäärä toteutustavoittain: 28 (2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Tentti ja seminaariesitys arvostellaan. Esitiedot: Jokin säätötekniikan peruskursseista. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki kurssimateriaali on suomeksi, kurssin voi suorittaa vain suomen kielellä.. AS Wireless Automation P (4 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: Dr. Lasse Eriksson (teacher in charge), Dr. Mohammed Elmusrati, Mikael Pohjola, Lic. Sc.(Tech.), Maurizio Bocca, M. Sc. (Tech.) Osaamistavoitteet: After completing the course the student has familiarized himself / herself with the basics of wireless data-transfer and automation, and masters the control design and simulation in wireless automation applications. The student is also able to program the functionalities of basic components and sensor nodes of a wireless sensor-network. Sisältö: Wireless communication in automation applications, channels and protocols, quality of service (QoS) and security in wireless networks, sensor and actuator networks, multisensor data fusion, wireless control systems, 253

7 applications and case studies. Suoritustavat: Lectures and exercises. Mandatory parts: attending three tutorials, a seminar presentation, a written report and an examination. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Lecture notes Arvostelu: Exam 70%, seminar report and presentation 30%. Esitiedot: Basic control courses (e.g. AS /AS or AS ). Korvaavuudet: AS AS Automatic modelling of industrial plants using semantic specifications P (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: Dr. Kaj Juslin Osaamistavoitteet: The student adopts a methodology to develop dependable mathematical simulation models of industrial plants based on first principles physical dependencies and geometric structures as defined by formal specifications. Sisältö: Semantic models for management of the design specification data of integrated processes under their whole lifecycle. Constructing mathematical models from the initial design data. Effective solvers for real time simulation. Simulation as a means to support the design, operation and maintenance of industrial plants. Suoritustavat: Examination and special assignment. Työmäärä toteutustavoittain: 24 (2) Arvostelu: Examination and special assignment are graded. Esitiedot: Basic knowledge of dynamic systems and ordinary differential equations. Lisätietoja: All course material is in English, however the course can also be completed in Finnish or Swedish. Opetuskieli: Primarily English. Can be taken in Finnish or Swedish upon request. AS Monimuuttujaregression menetelmät L (4 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: prof. Heikki Hyötyniemi Osaamistavoitteet: Opiskelija ymmärtää monimuuttujalähestymistapojen haasteet ja mahdollisuudet. Hän näkee latenttimuuttujamenetelmien läheisen keskinäisen sukulaisuuden ja ymmärtää niiden erot, ja osaa soveltaa niitä järkevästi käytännön ongelmiin. Sisältö: Kurssissa perehdytään moderneihin tilastollisiin monimuuttajamenetelmiin (lineaarinen regressio, pääkomponenttianalyysi ja -regressio, PLS-regressio, kanoninen korrelaatioanalyysi ja -regressio sekä riippumattomien komponenttien analyysi ja regressio ja sovelletaan näitä dynaamisten järjestelmien mallitukseen (aliavaruusidentifiointi). Tavoitteena on eri menetelmien perusajatusten selvittäminen ja toisaalta niiden läheisen sukulaisuuden toteaminen. Kurssi sisältää aloitusluennon, kaksi demoluentoa ja harjoitustyön. Suoritustavat: Tentti, luentotehtävät ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2) Oppimateriaalit: Hyötyniemi H: Multivariable regression - Techniques and tools, Systeemitekniikan laboratorion raportti nro 125. Arvostelu: Tentti arvostellaan, luentotehtävistä ja harjoitustyöstä saa lisäpisteitä. Esitiedot: Perustiedot lineaarialgebrasta ja matriisilaskusta. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kaikki kurssimateriaali on myös englanniksi, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Kybernetiikan alkeet L (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: prof. Heikki Hyötyniemi Osaamistavoitteet: Opiskelija tutustuu kompleksisten järjestelmien tutkimuksen kenttään ja näkee, kuinka emergenssin mallituksen ongelmaa voidaan lähestyä. Tavoitteena on myös avata erilaisia insinööreille tyypillisiä ajattelun luutumia. Sisältö: Systeeminen, holistinen ajattelu. Kompleksisten järjestelmien teorian mahdollisuudet ja haasteet. Lokaalien toimijoiden vuorovaikutukset, muodostuva takaisinkytketty dynaaminen järjestelmä ja vuorovaikutuksista aiheutuvat systeemin globaalit (emergentit) ominaisuudet. Sovelluskohteina neuraaliset, metaboliset ja geeniekspressioon liittyvät systeemiset ilmiöt, sosiaalisten yhteisöjen ja talouselämän dynamiikat, ja monimutkaisten teollisuusprosessien hahmottaminen ja hallinta. Suoritustavat: Tentti, luentopäiväkirja, seminaariesitys esseineen. Työmäärä toteutustavoittain: (2) Oppimateriaalit: Luentokalvot (englanniksi, julkaistaan verkossa), tutkimusraportti (englanniksi, jaetaan luennolla). Arvostelu: Tentti 80%, seminaariesitys esseineen 20%, luentopäiväkirjasta saa lisäpisteitä. Lisätietoja: Kaikki kurssimateriaali on myös englanniksi, joten kurssi voidaan opiskella ja suorittaa myös tällä kielellä. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Systeemitekniikan jatko-opintoseminaari L, V (4-8 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: prof. Heikki Koivo Osaamistavoitteet: The student masters the concepts and theory of the subject matter discussed in the seminar, and is able to apply them in scientific research work. Sisältö: Control methods and theory for research and practical applications. The contents vary from year to year. Suoritustavat: Seminar presentation and assignments. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 1) Oppimateriaalit: To be announced in the course Noppa page in the beginning of the course. Arvostelu: Seminar presentation and assignments are graded. Korvaavuudet: AS AS Systeemitekniikan erikoiskurssi L, V (1-8 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: Prof Heikki Koivo, Prof Heikki Hyötyniemi and Kai Zenger, D.Sc.(Tech.) Osaamistavoitteet: The student masters the given material and is able to apply it in the post-graduate studies and research work. Sisältö: The course is meant for postgraduate students. It consists of e.g. examinations based on books on different topics of control theory. Suoritustavat: Exam. Työmäärä toteutustavoittain: Independent work hrs. Oppimateriaalit: To be discussed with the teacher. Arvostelu: Exam is graded. Korvaavuudet: AS AS Automaatio- ja säätötekniikan perusteet (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: Prof. Arto Visala ja TkT Timo Oksanen Osaamistavoitteet: Ymmärtää teollisuusautomaation toimintaperiaatteet ja arkkitehtuurit, osaa analysoida lineaarisia dynaamisia järjestelmiä sekä ymmärtää iteratiivisen mallipohjaisen säätösuunnittelun idean. Sisältö: Automaatio tehtaissa, työkoneissa, ajoneuvoissa sekä muissa koneissa ja laitteissa. Liitännät antureilla ja toimilaitteilla ohjattavaan prosessiin/koneeseen. Automaatiojärjestelmien arkkitehtuuri ja toiminnot, laitteistot ja ohjelmistot. Binääriseen ja sumeaan logiikkaan perustuvat ohjaukset. Prosessien dynaaminen mallintaminen. Takaisinkytketty säätö. Laskuharjoitukset. Suoritustavat: Tentti. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Kurssi korvaa opintojakson AS Lisätietoja: Luennoidaan osana kurssia AS On mahdollista itseopiskella englanninkielisen materiaalin pohjalta. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Automaatio- ja säätötekniikka (5 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: Prof. Arto Visala ja TkT Timo Oksanen Osaamistavoitteet: Ymmärtää teollisuusautomaation toimintaperiaatteet ja arkkitehtuurit, osaa analysoida lineaarisia dynaamisia järjestelmiä sekä ymmärtää iteratiivisen mallipohjaisen säätösuunnittelun idean. Sisältö: Automaatio tehtaissa, työkoneissa, ajoneuvoissa sekä muissa koneissa ja laitteissa. Liitännät antureilla ja toimilaitteilla ohjattavaan prosessiin/koneeseen. Automaatiojärjestelmien arkkitehtuuri ja toiminnot, laitteistot ja ohjelmistot. Binääriseen ja sumeaan logiikkaan perustuvat ohjaukset. Prosessien dynaaminen mallintaminen. Takaisinkytketty säätö. Lasku- ja laboratorioharjoituksia. Suoritustavat: Tentti ja hyväksytysti suoritetut laboratorioharjoitukset. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Kurssi korvaa opintojakson AS Lisätietoja: On mahdollista itseopiskella englanninkielisen materiaalin pohjalta. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. 254

8 AS Robotiikka (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: TkT Pekka Forsman Osaamistavoitteet: Opiskelija tuntee robotiikan keskeiset sovellusalueet sekä robottien rakenneratkaisut ja tärkeimmät ohjaus- ja ohjelmointimenetelmät. Robottien ohjaukseen liittyvistä matemaattisista tehtävistä kurssin keskeisimpiin tavoitteisiin kuuluvat robottimanipulaattorin paikan suoran ja käänteisen kinemattisen ongelman ratkaisumenetelmät. Sisältö: Robotiikan perusteet. Teollisuusrobotit ja liikkuvat robotit. Robottien rakenneratkaisut ja ohjausperiaatteet (liikkeen muodostuminen). Esimerkkejä erilaisista käytännön robottisovelluksista. Teoriaosuudessa käsitellään menetelmiä objektin paikan ja asennon kuvaamiseksi kolmiulotteisessa avaruudessa sekä robotin paikan kinematiikkaa. Suoritustavat: Tentti ja hyväksytty robotin ohjelmointiharjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 1) Oppimateriaalit: Osia kirjasta Craig, J.J: Introduction to Robotics, Third Edition, Prentice Hall, 2005; opetusmonisteet. Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: Kurssi korvaa opintojakson AS Lisätietoja: On mahdollista itseopiskella englanninkielisen materiaalin pohjalta. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Automaatiojärjestelmät (3 op) Opetusjakso: I - II Opettajat: DI Panu Harmo Osaamistavoitteet: Kurssin suoritettuaan opiskelija tietää millaisia erilaisia automaatiojärjestelmiä on olemassa, miten ne toimivat ja miten niillä automatisoidaan erialaisia prosesseja. Sisältö: Teollisuudessa käytettävien automaatiojärjestelmien toiminnot ja rakenne. Automaation tiedonsiirtoverkot. Käyttöjärjestelmät ja automaatiojärjestelmien sovellusohjelmointi. Automaation toteutusvaihtoehdot, ohjelmistot ja laitteistot. Automaatioprojekti. Sovellusesimerkkejä. Ekskursioita ja harjoitustöitä. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: AS AS Automaation signaalinkäsittelymenetelmät (5 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: prof. Aarne Halme, prof. Arto Visala Osaamistavoitteet: Ymmärtää ja osata soveltaa yleisimpiä automaation signaalinkäsittelymenetelmiä. Sisältö: Näytteenotto. Digitaalinen suodatus, 2D-suodatus. Dynaaminen konenäkö. Estimaattorit ja Kalman-tyyppiset suodattimet. Digitaaliset servoohjaukset. Sumea ohjaus. Viallisen käyttäytymisen havainnointi. Anturitietojen yhdistäminen ( sensor fusion ). Harjoitustyö. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Osia kirjoista: Franklin, Powell & Workman: Digital Control of Dynamic Systems (3rd ed., Addison-Wesley, 1998) ja E.Trucco & A.Verri: Introductory techniques for 3-D computer vision (Prentice Hall, 1998). Esitiedot: AS /AS ja AS /AS Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Itseopiskelun mahdollistava materiaali myös englanniksi. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Estimointi- ja sensorifuusiomenetelmät L (3 op) Opetusjakso: I Opettajat: prof. Arto Visala Osaamistavoitteet: The student understands the mathematical basis of state estimation and can implement state estimators in practice. Sisältö: State estimation methods in automation and control engineering. Linear estimation in static systems. State estimation in discrete dynamical systems. Computational aspects. Continuous state estimation. States estimation in non-linear systems. Adaptive estimation. Parameter estimation. The goal is to be able to plan and implement estimation algorithms in practice. Suoritustavat: Final exam. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 2) Oppimateriaalit: Lecture notes; Bar-Shalom, Li & Kirubarajan Estimation with applications to tracking and navigation. Esitiedot: AS /AS , AS /AS Korvaavuudet: AS AS Koneaistit L (3 op) Opetusjakso: II Opettajat: prof. Arto Visala Osaamistavoitteet: The student understands the main principles of 3D machine vision methods. Sisältö: 3-D perception processing methods in robotics and autonomous machines. Camera calibration, Stereo vision, motion vision, recognition of 3- D objects. Locating objects in space. Suoritustavat: Examination. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 2) Oppimateriaalit: E. Trucco & A. Verri: Introductory techniques for 3-D computer vision. Prentice-Hall (1998). Esitiedot: AS /AS , basic knowledge of automation and control engineering. Korvaavuudet: Replaces the course AS AS Paikannus- ja navigointimenetelmät L (3 op) Opetusjakso: III Opettajat: TkT Jorma Selkäinaho, TkT Pekka Forsman Osaamistavoitteet: Opiskelija tuntee erilaiset menetelmät, joilla liikkuva työkone, robotti tai muu kulkuneuvo pystyy määrittämään paikkansa ja asentonsa. Aiheeseen liittyen käsitellään myös robotin samanaikaisen paikannuksen ja toimintaympäristön kartoituksen menetelmiä. Sisältö: Liikkuvan kohteen paikan määritysmenetelmät. Merkintälasku ja siinä käytettävät menetelmät. Kiinteisiin majakoihin perustuvat menetelmät. Ympäristön piirteitä hyväksi käyttävät menetelmät. Samanaikainen ympäristön mallinnus ja paikannus. Yleiskäyttöiset radiomajakkamenetelmät, GPS, langattoman viestiverkon hyödyntäminen. Estimointitekniikoiden käyttö paikannustiedon tarkennuksessa. Suoritustavat: Tentti Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: On mahdollista itseopiskella englanninkielisen materiaalin pohjalta. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Energiatekniikan automaatio (3 op) Opetusjakso: I - II (Vuorovuosin, luennoidaan ) Opettajat: TkT Jorma Selkäinaho Osaamistavoitteet: Opiskelija ymmärtää perinteisen voimalaitoksen prosessit ja niiden säätöperiaatteet. Lisäksi hän tuntee energiamarkkinoiden toiminnan ja polttokennojen käytön energiantuotannossa sekä osaa käyttää APROSohjelmistoa. Sisältö: Voimalaitosten perusautomaatio ja -säätö. Kehittynyt säätö voimalaitoksissa. Ylätason säätöjärjestelmät. Hajautetun energiatuotannon automaatio. Polttokennot ja niiden ohjaus. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 0) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: AS AS Robot Algorithms L (4 op) Opetusjakso: II Opettajat: TkT Peter Jakubik Osaamistavoitteet: To give the student an overview of various algorithms used for controlling robots. Sisältö: The course covers the introduction to the robot kinematics and dynamics algorithms, their application and examples from space robotics. Topics discussed include forward and inverse kinematics, jacobians: velocities and static forces, manipulator dynamics, singularities, redundant robots, trajectory generation, path planning, mobile robots, walking, rolling, omnidirectional rolling, swarm formation, examples from space robotics. Suoritustavat: Final examination and programming exercise. Työmäärä toteutustavoittain: Oppimateriaalit: Craig J.J.: Introduction to Robotics, 3rd edition, Prentice Hall, 2005 and handouts. Esitiedot: AS (except for SpaceMaster students) Korvaavuudet: Replaces the courses AS and AS AS Kenttä- ja palvelurobotiikka L (5 op) Opetusjakso: I - II 255

9 Opettajat: Prof Aarne Halme, Jussi Suomela, D.Sc. (Tech.) Osaamistavoitteet: Student understands the functions and subsystems of a field and service robot. He/she can apply the knowledge in practice. Sisältö: Mobile intelligent machines and robots. Functional subsystems: motion and energy, piloting, sensor and perception, navigation, control and supervising, work task management system. Technical solutions of subsystems. Locomotion theory, particularly walking. Assignment work. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 1) Oppimateriaalit: Everett, H.R, Sensors for mobile robots. A.K. Peters Ltd.; opetusmonisteet. Esitiedot: AS /AS , basic knowledge of automation and control engineering. Korvaavuudet: AS AS Käyttäytymispohjainen robotiikka L (3 op) Opetusjakso: I Opettajat: Mika Vainio, D.Sc.(Tech.) Osaamistavoitteet: To give the student an overview of the field of behaviorbased robotics and beyond. After the course the student will know the main principles of the most common robotic control architecture types and should be able to design and implement functional architectures for modern mobile robots working in various applications. Sisältö: Planning and use of behaviour-based robots. Generic design principles through study of existing robot systems. Overview of biological perception and learning, corresponding technical solutions. Control architectures. Distributed robot systems. New paradigms in robotics. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 0) Oppimateriaalit: Murphy, Robin. R, Introduction to A1 robotics. A Bradford book, MIT Press.; lecture notes. Esitiedot: AS /AS , basic knowledge of automation and control engineering. Korvaavuudet: Replaces the course AS AS Automaation käyttöliittymät L (3 op) Opetusjakso: IV Opettajat: TkT Jussi Suomela Osaamistavoitteet: Ymmärtää käyttöliittymäsuunnittelun ja käytettävyyden periaatteet sekä soveltaa näitä kenttä- ja palvelurobotin käyttöliittymän suunnittelussa ja toteutuksessa. Sisältö: Käyttöliittymän perustehtävät ja toiminnan tasot. Ihmisen ja koneen välinen kommunikaatio ja sen välineet. Ihminen-kone vaikutuksen dynamiikka. Aistien ergonomia. Teleoperointikäyttöliittymät. Kognitiivisen tason käyttöliittymät. Sovellusesimerkkejä. Harjoitustyö. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 2) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: AS /AS , perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: AS AS Bioniikka (3 op) Opetusjakso: IV Opettajat: Prof. Aarne Halme Osaamistavoitteet: Antaa yleiskuva luonnon evoluutioprosesseissa kehittyneiden biologisten ratkaisujen ja mekanismien hyväksikäytöstä teknisten koneiden ja järjestelmien sekä niiden ohjauksen suunnittelussa. Sisältö: Luonnon evoluutioprosessissa kehittyneiden biologisten ratkaisujen ja mekanismien, kuten kevyiden ja vahvojen rakenteiden, energiajärjestelmien, liikuntajärjestelmien, aistin- ja navigointijärjestelmien, yksinkertaisten joustavien päättely- ja ohjausmenetelmien, joukkokäyttäytymisen tai lyömättömien adaptoitumismekanismien hyväksikäyttö teknisten koneiden ja järjestelmien sekä niiden ohjauksen suunnittelussa. Harjoitustyö Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 0) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: AS /AS Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Englanninkielinen materiaali mahdollistaa itseopiskelun. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. Suoritustavat: Väliraportit, loppuraportti, väli- ja loppuesitelmät, demonstaatiot, pakollinen osallistuminen projektityökokouksiin. Työmäärä toteutustavoittain: Esitiedot: AS /AS Korvaavuudet: AS pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Bioteknisten prosessien automaatio (3 op) Opetusjakso: III - IV (Vuorovuosin, ei luennoida lukuvuonna ) Opettajat: TkT Anja Ranta Osaamistavoitteet: Antaa yleiskuva bioteknisistä prosesseista ja niiden ohjauksessa ja hallinnassa käytettävistä antureista, mittausmenetelmistä, prosessien säädöstä ja optimoinnista sekä teollisista bioteknisistä prosesseista. Sisältö: Bioteknisten tuotantoprosessien mallitus, mittaukset ja säätö. Erä- ja jatkuvien fermentointiprosessien ohjaus. Automaatiojärjestelmien erityisvaatimukset ja toteutus. Bioprosessien anturitekniikka. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 0) Oppimateriaalit: Pons (ed): Bioprocess Monitoring and Control (Hanser Publishers 1992) Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Englanninkielinen materiaali mahdollistaa itseopiskelun. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. AS Verkotettu automaatio L (3 op) Opetusjakso: IV Opettajat: TkT Timo Oksanen Osaamistavoitteet: Ymmärtää automaation verkkoratkaisujen protokollien toimintaperiaatteet ja rakenteet sekä standardointiprosessien vaiheet. Sisältö: Katsaus automaation väylien standardointiprosessiin ja väylien historiaan. Kerrataan OSI-malli ja tutustutaan Profibus ja Foundation Fieldbus kenttäväyliin ja laitehallintaan. Tutustutaan ajoneuvoväyliin mm. CAN, LIN, FlexRay sekä ISO työkoneväylään. Perehdytään ajoneuvojen sovellusten toteuttamismenetelmiin ja -työkaluihin. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyöt. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 3) Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Esitiedot: Perustiedot automaatio- ja systeemitekniikasta. CAN-väylän perusteet. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Itseopiskelun mahdollistava materiaali myös englanniksi.. AS Pienikokoisten autonomisten laitteiden mekatroniikka (3 op) Opetusjakso: III (ei luennoida lukuvuonna ) Opettajat: TkT Pekka Appelqvist, DI Juhana Ahtiainen Osaamistavoitteet: Opiskelija hallitsee autonomisen mekatronisen järjestelmän ja yksittäisen laitteen rakenteen ja suunnittelun perusteet. Tavoitteena on koota kokonaiskuva eri osajärjestelmien toteutusmahdollisuuksista ja viimeaikaisista tutkimussuunnista. Kirjallisuustyön kautta perehdytään tarkemmin erikseen valittuun osakokonaisuuteen. Sisältö: Pienikokoisen autonomisen mekatronisen laitteen rakenne ja osajärjestelmät. Elektroniikkakomponentit, anturointi ja toimilaitteisto, integrointi mekaniikkaan. Sulautetun ohjelmiston kehitys. Miniatyrisointi. MEMS-komponentit. Mikroreaktorit ja mikroprosessitekniikka. Sovellutusesimerkkejä. Suoritustavat: Kirjallisuustyö ja tentti. Työmäärä toteutustavoittain: (3 + 0) Oppimateriaalit: Luentomonisteet. Esitiedot: AS/ /AS , perustiedot automaatio- ja säätötekniikasta, AS /AS hyödyllinen. Korvaavuudet: AS AS Automaatiojärjestelmien projektityö (3 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: DI Panu Harmo Osaamistavoitteet: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle käytännön tuntumaa automaatiojärjestelmien suunnitteluun, toteutukseen ja automaatioprojektien läpivientiin. Tavoitteena on ottaa käytöön aikaisemmissa automaatiokursseissa opittuja asioita. Sisältö: Opintojakso liittyy opintojaksoon AS /kurssiin AS Kurssilla perehdytään demonstraatioprosessin instrumentointiin ja kenttäväyliin, automaatiojärjestelmien rakenteeseen, automaatioprojektin toteutukseen, automaation ohjelmointiin, käyttöönottoon ja käyttöön ryhmässä suoritettavan käytännön toteutustyön avulla. AS Embedded Systems in Space Technology (4 op) Opetusjakso: I-II (Autumn) Opettajat: Teemu Ronkka, M.Sc.(Tech.) Sisältö: Basics of planning of embedded systems and real time programming. The programming of embedded systems in C-language, basics of digital control and electronics of embedded systems. Teaching consists of lectures (20 hours) and programming exercises. ATMEL s AVR-micro controllers are 256

10 used as evaluation equipment. Suoritustavat: At the end of the course instead of an examination students build a small electronic device and attach it to the micro controller. Työmäärä toteutustavoittain: Arvostelu: hyväksytty-hylätty Lisätietoja: For SpaceMaster students only. AS Automaation sulautetut järjestelmät (3-6 op) Opetusjakso: IV Opettajat: DI Teemu Ronkka Osaamistavoitteet: Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisen sulautetun tiedokeruu/säätöjärjestelmän. Sisältö: Sulautettujen järjestelmien suunnittelun ja reaaliaikaohjelmoinnin perusteet. Sulautetun säätimen ohjelmointia C-kielellä, digitaalisen säädön ja sulautettujen järjestelmien elektroniikan perusteita. Opetus koostuu luennoista n. 20 tuntia ja ohjelmointiharjoituksista. Opetuslaitteistona käytetään ATMEL:n AVR -mikro-ohjaimia. Suoritustavat: Ei tenttiä. Kurssin lopuksi osallistujat rakentavat elektronisen laitteen ja liittävät sen mikro-ohjaimeen. Kurssin opintopisteiden määrä riippuu harjoitustyön laajuudesta. Työmäärä toteutustavoittain: Arvostelu: hyväksytty - hylätty Korvaavuudet: AS AS Seminar in Space Robotics and Automation (2 op) Opetusjakso: III - IV Opettajat: Prof. Aarne Halme (vastuuopettaja), DI Tomi Ylikorpi Osaamistavoitteet: Student learn skills needed to collect, process and distribute information for audience following good practices of scientific writing. Sisältö: Student prepares a report and gives a seminar presentations about a selected topic, that can be method or application oriented. Technical contents, lay-out, customs of scientific writing, referencing and level of written English are evaluated. During and after each presentation the topic is analyzed through active discussion with an opponent and audience. Topics are selected to support student s own Masters Thesis work. Suoritustavat: Preparation and presentation of the seminar work, acting as opponent, and active discussions. Työmäärä toteutustavoittain: Oppimateriaalit: Thesis and scientific writing instructions available in Arvostelu: Seminar presentation 30%, opponent activity 20%, seminar report 50%. Technical contents, lay-out, customs of scientific writing, referencing and level of written English are evaluated in the seminar report. Scale 1-5. Kohderyhmä: Students participating in Master Program Erasmus Mundus Elektroniikan laitos BIO.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: TkT Markus Turunen Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaattityö. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Arvostelu: Hyväksytty/ kiittäen hyväksytty / hylätty Kohderyhmä: BIO-opiskelijat. EST.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: Pirjo Heine Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaattityö. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Arvostelu: hyväksytty/kiittäen hyväksytty/hylätty Kohderyhmä: EST-opiskelijat. S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta I (1-2 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: HuK Kosti Sironen Sisältö: Tutustutaan kaunokirjallisuuden mahdollisuuksiin, lajeihin ja Space Master Lisätietoja: Seminar class takes place during the last semester of the Masterprogram and requires basic skills in information search, scientific writing and presenting to audience.. AS Automaatiotekniikan jatko-opintoseminaari L V (4-8 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: prof. Aarne Halme, prof. Arto Visala Osaamistavoitteet: Syventää opiskelijan jatko-opinnoissa tarvittavaa tietämystä seminaarin aihealueesta. Sisältö: Kurssi on sisällöltään vaihtuva ja se pyritään kohdistamaan kulloinkin ajankohtaisiin teknologisiin tai metodologisiin kysymyksiin. Kurssin sisältö ilmoitetaan lukukauden alkaessa. Suoritustavat: Kurssi suoritetaan seminaarimuotoisena, jolloin vaaditaan osallistumista seminaareihin, seminaariesitelmä, opponointi, harjoitustyö ja kotilaskujen laadinta sekä suorittaminen. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 1) Oppimateriaalit: Ilmoitetaan ennen seminaarin alkua. Korvaavuudet: AS Lisätietoja: Kieli: Suomi/englanti. AUT.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I - II, III - IV Opettajat: TkT Teppo Pirttioja Osaamistavoitteet: Kurssin suoritettuaan opiskelija hallitsee tieteellisen työskentelyn periaatteet (tiedonhaku, kriittinen ajattelu, jäsentely, referointi, tieteellisen raportin kirjoittaminen). Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennto, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaatintyö. Työmäärä toteutustavoittain: Luennot, seminaari itsenäinen työskentely, yhteensä 270t. Oppimateriaalit: Luennoilla jaettava materiaali ja verkkomateriaali kurssin Noppa-sivuilla. Arvostelu: Kandidaatintyö, aikataulussa tehdyt välipalautukset ja harjoitustehtävät, sekä seminaariesitys ja opponointi arvostellaan. Esitiedot: Kahden ensimmäisen vuoden opinnot. Lisätietoja: TKK:n kaikkien tutkinto-ohjelmien yhteinen ruotsinkielinen kandidaattiseminaari järjestetään kerran lukukaudessa. Ruotsinkielinen seminaari toimii tutkinto-ohjelmien suomenkielisten seminaarien alaopetustapahtumana. minarium/ tai ruotsi tekniikoihin luentojen, tekstianalyysin, keskustelun ja harjoitusten avulla. Lajeina mm. romaani, novelli, pakina, lyhytproosa, satu, runo ja aforismi. Opettaja esittelee kaunokirjallisia teoksia ja tekstejä. Suoritustavat: Tapaamisiin osallistuminen ja harjoitusten tekeminen. Oppimateriaalit: Kaunokirjallisia teoksia, Marja-Leena Palmgren: Johdatus kirjallisuustieteeseen; Kirsti Mäkinen (toim.): Yön ja päivän kartta. Novelleja ja tulkintoja. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Lisätietoja: Kurssille voidaan ottaa vain 20 opiskelijaa. Kurssi järjestetään, jos osallistujia on vähintään 12. S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta II (1-2 op) Opettajat: HuK Kosti Sironen Sisältö: Jatketaan tutustumista kaunokirjallisuuden mahdollisuuksiin, lajeihin ja tekniikoihin luentojen, tekstianalyysin, keskustelun ja harjoitusten avulla. Lajeina mm. romaani, novelli, pakina, lyhytproosa, satu, runo ja aforismi. Opettaja esittelee kaunokirjallisia teoksia ja tekstejä. Suoritustavat: Tapaamisiin osallistuminen ja harjoitusten tekeminen. Oppimateriaalit: Kaunokirjallisia teoksia, Marja-Leena Palmgren: Johdatus kirjallisuustieteeseen; Kirsti Mäkinen (toim.): Yön ja päivän kartta. Novelleja ja tulkintoja. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Lisätietoja: Kurssille voidaan ottaa vain 20 opiskelijaa. Kurssi järjestetään vain jos sinne on vähintään 12 ilmoittautunutta. S Solubiologian perusteet (6 op) Opetusjakso: II-III Opettajat: Anatomian professori Ismo Virtanen ja useita asiantuntijaluennoijia Helsingin yliopiston eri yksiköistä ml. Viikin 257

11 tiedepuisto, Biomedicum Meilahti, Haartman instituutti, Ympäristötieteiden laitos, Biolääketieteen laitos sekä Teknillisestä korkeakoulusta Elektroniikan valmistustekniikan laboratoriosta. Osaamistavoitteet: Tarkoitus on tarjota teekkareille poikkitieteellistä opetusta ja luoda yhteistä termistöä biotieteiden ja tekniikan leikkausalueella toimiville insinööreille. Toimittaessa tieteidenvälisissä tehtävissä yhteinen kieli ja toimintakulttuuri ovat oleellisen tärkeitä, ja eri alojen asiantuntijoiden saattaminen yhteen toimii osaltaan innovaatioiden kehittymistä stimuloivana tekijänä. Opetuksen tarkoituksena on antaa laaja-alainen näkemys niistä perusteista, joita tarvitaan toimittaessa biologisen informaation hankinnassa ja käsittelyssä tarvittavien teknologioiden tutkijoina ja kehittäjinä, ja se luo pohjaa syventää osaamista biologisen kemian ja tekniikan alakohtaisiin opintoihin. Kehittyminen asiantuntijaksi poikkitieteellisellä ja innovaatiokeskeisellä alalla, joka yhdistää kovat insinööritieteet biotieteisiin, vaatii perustaksi riittävän syvällisen ymmärryksen luonnontieteissä ja sovellusalan tieteissä. Tämän kurssin tavoite on osaltaan luoda hyvä perusta näille opinnoille keskittymällä solubiologian perusteisiin. Sisältö: Kurssi antaa tietoa solujen rakenteesta ja toiminnasta, jotka tunnetaan jo molekyylien, jopa atomien tasolla. Solun biologiaa kuvaillaan pääosin biokemian ja molekyylibiologian termein. Solun jakautuminen ja solujen järjestäytyminen kudokseksi sekä kehittyminen elimistöksi ja päätyminen lopulta solukuolemaan ovat kurssin keskeistä sisältöä. Lisäksi tutustutaan tärkeimpiin solubiologian tutkimusmenetelmiin. Suoritustavat: Tentti/välikokeet ja harjoitustyö + raportti. Oppimateriaalit: Molecular Biology of the Cell, 5th Edition,2008, Garland Science. Bruce Alberts et al. sekä luennot ja niillä jaettava lisämateriaali. Arvostelu: Kurssin arvosana muodostuu tentin/välikokeiden perusteella. Tenttimisoikeuden saa osallistumalla laboratorioharjoituksiin ja palauttamalla hyväksytyn harjoitusraportin. Kohderyhmä: Kurssi on tarkoitettu ensisijaisesti bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. Lisätietoja: Kurssin suorittamisajankohta on tyypillisesti BioIt-opiskelijoilla 1. opiskeluvuonna ja muilla opiskelijoilla vuotena. Tämä johtuu kurssin erilaisesta sijoittumisesta opintokokonaisuuteen eri tutkinto-ohjelmissa. S Johdatus bioinformaatioteknologian opiskeluun (1 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: Tutkinto-ohjelman henkilökuntaa Osaamistavoitteet: Kurssin käytyään opiskelija tuntee tutkinto-ohjelmansa rakenteen, osaa suunnitella opintojaan ja käyttää tietolähteitä. Sisältö: Yleisinformaatio korkeakoulusta ja ylioppilaskunnasta sekä tutustuminen omaan tutkinto-ohjelmaan ja sen rakenteeseen. Tutortoimintaan osallistuminen. Sisältö vaihtelee vuosittain. Kurssi muodostaa kokonaisuuden kurssin Eri Johdatus opiskeluun kanssa. Suoritustavat: Aktiivinen osallistuminen, vierailut ja tutorointi, kirjastonkäyttöharjoitus, opintosuunnitelman (omahops)laatiminen. Oppimateriaalit: Opetusohjelma ja opinto-opas. Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Johdatus bioniikkaan (2 op) Opetusjakso: (1 + 1) II Opettajat: TkT Markus Turunen, TkL Matti Linnavuo, prof. Raimo Sepponen ja prof. Jorma Kivilahti Osaamistavoitteet: Kurssin tavoite on auttaa opiskelijaa tekemään perusteltu päätös siitä, ovatko bioniikan alan opinnot hänelle soveltuvia. Tähän tavoitteeseen pääsemiseksi opiskelijan tulee saavuttaa kurssin aikana hyvä kokonaiskuva alan tutkimus- ja liiketoiminnasta sekä alan muista vaikuttimista. Lisäksi opiskelijan tulee hahmottaa kurssilla läpikäytävien esimerkkien avulla tämän monitieteisen alan vaativuus. Niinpä kurssin yhtenä tavoitteena on ohjata opiskelijaa tekemään hänen opintokokonaisuuttaan tukevia kurssivalintoja huomioiden opintojen syvyys ja laaja-alaisuus, ja näin tehostaa opiskelua ja nopeuttaa valmistumista. Sisältö: Johdatus bioniikan sovelluksiin, menetelmiin ja materiaaleihin. Katsaus alan yrityksiin ja tutkimukseen mm. tutustumalla opinnäytetöihin ja tekemällä laboratoriovierailuja. Bionisten laitteiden suunnittelun, valmistuksen ja testauksen perusteet. Suoritustavat: Luennoilla jaetaan pienimuotoisia ennakkotehtäviä ja harjoituksia, joiden suorittaminen on pakollista. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan luennoilla + luentokalvot Arvostelu: Hyväksytty/hylätty. Korvaavuudet: Korvaa S /190. Kohderyhmä: Bioniikan pääaineen, Bioadaptiivisen tekniikan ja Sovelletun elektroniikan opiskelusta kiinnostuneet ja BioIT-tutkinto-ohjelmaan kuuluvat opiskelijat. S Materials and Microsystems Integration (3-8 op) Opetusjakso: (2+2) I Opettajat: D.Sc. Tomi Laurila Osaamistavoitteet: To obtain fundamental information from literature about the chosen subject in the field of materials science. Sisältö: Commonly used materials and components in microsystems. Principles of manufacturing, inspection and testing methods. Suoritustavat: Critical literature review and presentation. Oppimateriaalit: To be defined later Korvaavuudet: Replaces course S www-sivu: S Materiaalitieteen perusteet (5-8 op) Opetusjakso: (4+1)I+II Opettajat: dos. Tomi Laurila Osaamistavoitteet: Ymmärtää epäorgaanisten materiaalien hierarkinen rakenne ja miten materiaalien makroskooppiset ominaisuudet voidaan johtaa alemman tason ominaisuuksien perusteella. Ymmärtää ja osata soveltaa termodynaamisia käsitteitäja niihin perustuvia diagrammeja materiaalitieteellisten ongelmien ratkaisuissa. Tietää eri materiaaliryhmien tyypilliset ominaisuudet ja tästä johtuen niiden erilaiset käyttökohteet elektroniikassa Sisältö: Aineiden rakenteiden ja ominaisuuksien perusteet: Jaksollinen järjestelmä, primääri- ja sekundäärisidokset. Aineiden sisäiset mikrorakenteet. Entropialaki, systeemin vapaa energia ja komponentin aktiivisuus. Puhtaiden aineiden ja seosten faasipiirrokset. Muutosnopeus ja Fickin lait. Aineiden fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet sekä käyttäytyminen eri kuormitustilanteissa. Sähkökemian perusteet. Suoritustavat: Tentti (5 ) + vapaaehtoinen erikoistyö (3). Oppimateriaalit: Luentomoniste. Korvaavuudet: Korvaa kurssit S , S www-sivu: S Biomateriaalitiede (6 op) Opetusjakso: (2 + 1) III-IV Opettajat: prof. Jorma Kivilahti ja TkT Markus Turunen Osaamistavoitteet: Ymmärrät biomateriaalitieteen keskeisimmät teoreettiset perusteet kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti. Tunnet lääketieteelliset biomateriaalit ja niiden tärkeimmät fysikaaliset, mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet. Tunnet biomateriaalien vuorovaikutukset eri kudoksissa, sekä osaat kuvailla bioyhteensopivuuden. Tiedät lääketieteellisten materiaalien tärkeimmät kliiniset sovellukset, ja olet selvillä käyttökohteiden asettamista vaatimuksista. Ymmärrät bioanturien ja aktuaattorien rakenteiden ja toimintojen biomateriaalitieteelliset vaatimukset. Lisäksi tunnet lääketieteellisen tuotteen pakkaamisen vaatimukset. Sisältö: Molekyylien väliset vuorovaikutukset ja biologisen rakenteiden muodostuminen. Membraanien rakenteet ja ominaisuudet. Entropia, informaatio ja systeemin stabiilisuus. Biokemiallisten reaktioiden energetiikkaa. Osmoosi, dialyysi ja Donnanin tasapaino. Membraanien läpi tapahtuva ionien ja molekyylien passiivinen ja aktiivinen kuljetus. Solujen ja kudosten sähköiset ominaisuudet ja käyttäytyminen ulkoisessa sähkökentässä. Biologisten materiaalien fysikaaliset, mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet ja käyttö lääketieteessä. Solujen adheesio vierasaineen pinnalla. Kudosten ja vierasaineen väliset vuorovaikutukset. Bioyhteensopivuus. Biomateriaalien testaus sekä yleisimmät vauriotyypit ja - mekanismit kudosympäristöissä. Ympäristön fysikokemialliset vaikutukset. Suoritustavat: Tentti + miniseminaari. Oppimateriaalit: Luentomoniste + Roland Glaser, Biophysics, Springer- Verlag, Berlin (2001), An Introduction to Tissue-Biomaterials Interactions by K.C.Dee, D.A.Puleo and R.Bizios, John Wiley &Sons, NY (2002), An Introduction to Materials in Medicine, by B.D.Rattner, A.S.Hoffman, F.J.Schoen and J.E.Lemons, Elsevier Academic Press, Amsterdam (2004). Esitiedot: Suositellaan S , S ja S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: BioIT-tutkinto-ohjelman, Bioniikan pääaineen ja Bioadaptiivisen tekniikan alasta kiinnostuneet opiskelijat. S Elektroniikan luotettavuuden perusteet (6 op) Opetusjakso: (4+1) III-IV Opettajat: dos. Tomi Laurila lehtori Vesa Vuorinen Osaamistavoitteet: Tämän kurssin jälkeen tunnet yleisimmät kulutuselektroniikkatuotteissa käytettävät komponentit, piirilevyt ja juotemateriaalit sekä komponenttilevyjen kokoonpanoprosessit ja luotettavuustestausmenetelmät.lisäksi ymmärrät mistä johtuvat luotettavuuden kannalta oleelliset materiaalien makroskooppiset 258

12 ominaisuudet sekä miten niihin pystytään vaikuttamaan ja osaat soveltaa termodynaamisia käsitteitä ja niihin perustuvia kuvaajia materiaalitieteellisten ongelmien ratkaisussa. Sisältö: Valmistuksen ja luotettavuuden perusteet. Elektroniikan valmistuksessa käytetyt yleisimmät komponentit, piirilevyt ja liitosmateriaalit. Komponenttien ja -laitteiden yleisimmät vauriotyypit ja niiden muodostumismekanismit. Elektroniikan valmistuksen ja luotettavuuden suunnittelussa käytettävät menetelmät osana tuotteen kokonaisvaltaista suunnittelua. Suoritustavat: Tentti. Oppimateriaalit: Luentomoniste R. Tummala, Fundamentals of Microsystem Packaging (Chapters 1, 2, 5, 16, 17, 22) Esitiedot: S tai S Korvaavuudet: Korvaa S , S www-sivu: S Tuotantotekniikan laboratoriotyöt (4 op) Opetusjakso: 0+48 (0+4)III-IV Opettajat: lehtori Vesa Vuorinen Osaamistavoitteet: Kurssin jälkeen opiskelija tuntee pintaliitosvalmistuksen,yleisimmät luotettavuustestimenetelmät sekä vaurioanalyysin perusteet Sisältö: Elektroniikan ja fotoniikan materiaalien ja valmistusprosessien karakterisoinnin perusmenetelmät ja laitteet. Liitosrakenteiden karakterisointi. Komponenttiliitosten fysikaalisten, mekaanisten tai kemiallisten (korroosio) ominaisuuksien testaus. Koteloitujen ja paljaiden aktiivikomponenttien integroiminen alustoihin. Suoritustavat: Hyväksytyt laboratoriotyöt. Oppimateriaalit: Työohjeet. Esitiedot: Suositellaan S (tai S ) ja S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Elektroniikan luotettavuus (6 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: lehtori Vesa Vuorinen Osaamistavoitteet: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle kuva modernin kulutuselektroniikkatuotteen luotettavuuteen vaikuttavista tekijöistä, kiihdytetystä luotettavuustestauksesta sekä vauriofysikaalisista tarkastusmenetelmistä. Sisältö: Luotettavuussuunnittelun perusteet. Valmistuksen suunnittelu luotettavuuden näkökulmasta. Tuotteen elinikäennustaminen. Yleisimmät tarkastus- ja testausmenetelmät. Suoritustavat: Tentti. Oppimateriaalit: Luentomoniste. V. Puligandla, Failure Modes and Mechanisms in Electronic Packages, Chapman & Hall, Esitiedot: Suositellaan S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: Lisätietoja: Leikkaava kurssi S S Reliability of Micro- and Nanosystems (4 op) Opetusjakso: 24+0 (2+0) II Opettajat: lecturer Vesa Vuorinen Osaamistavoitteet: The aim of the course is to depict the main factors affecting the reliability of electronic products. You should become familiar with accelerated reliability testing and physics of failure analyses. Sisältö: General principles of micro- and nanosystem reliability. The life-time prediction of electronic as well as optoelectronic devices. The most common failure modes and mechanisms of components and devices under different operational environments. Suoritustavat: Final exam. Oppimateriaalit: V. Puligandla, Failure Modes and Mechanisms in Electronic Packages, Chapman & Hall, Esitiedot: S or S Korvaavuudet: Replaces course S www-sivu: S Tuotantotekniikan seminaari (4 op) Opetusjakso: 24+0 (2+0) III-IV Opettajat: lehtori Vesa Vuorinen Osaamistavoitteet: Kurssin aikana opiskelija syventää osaamista elektroniikan valmistuksen ja luotettavuuden osalta sekä kehittää taitoja tieteellisen asiakirjoittamisen, tiedonhankinnan ja tiedon analysoinnin osalta. Sisältö: Mikrojärjestelmien uudet materiaalit, valmistustekniikat ja luotettavuus sekä niiden tutkimus- ja kehitystyö. Teknologisten ja tieteellisten tutkimusohjelmien suunnittelu ja toteutus. Suoritustavat: Tentti ja seminaariesitelmä. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: Lisätietoja: Leikkaava kurssi S S Project Work in Microsystem Reliability V (3-6 op) Opettajat: Lecturer Vesa Vuorinen Sisältö: The contents will be planned individuately for each student. Oppimateriaalit: Will be decided with the teacher. Korvaavuudet: Replaces course S www-sivu: S Rajapintailmiöt kudoksen ja vierasesineen välillä (6 op) Opetusjakso: (2 + 2) III-IV Opettajat: TkT Markus Turunen Osaamistavoitteet: Kurssin aikana opiskelija syventää materiaalitieteen osaamista pinnalla tapahtuvien ilmiöiden osalta ja kehittää insinööritaitoja tieteellisen asiakirjoittamisen, tiedonhankinnan ja tiedon analysoinnin osalta. Laajempana tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää rajapintailmiöiden merkityksen laitteiden luotettavuuteen kehitettäessä implantoitavia terveysteknologian sovelluksia. Sisältö: Aineen pintaominaisuudet ja rajapintayhteensopivuus. Pintakäsittelyjen perusteet. Rajapintailmiöiden merkitys terveysteknologian sovelluksissa. Synteettisen ja elävän aineen vuorovaikutuksen perusteet. Suoritustavat: Tentti, laskuharjoitukset ja miniseminaari. Oppimateriaalit: Interfacial Science: An Introduction, Geoffrey Barnes and Ian Gentle, Oxford University Press, Esitiedot: Suositellaan S ja S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: Kurssi sopii hyvin Bioadaptiivisen tekniikan syventäviä opintoja suorittaville BioIt-tutkinto-ohjelman tai Bioniikan pääaineen opiskelijoille sekä muille biorajapintaluotettavuudesta kiinnostuneille tekniikankandidaateille. S Bioadaptiivisen tekniikan tutkimusmenetelmät (6 op) Opetusjakso: (2 + 2) I-II Opettajat: TkT Markus Turunen ja DI Reeta Lahti Osaamistavoitteet: Oleellista kunkin kurssilla käsiteltävän menetelmän osalta on sisäistää ymmärryksen tasolla: mitä tietoa voi saada ja mitä ei, miten ainetta ärsytetään tiedon saamiseksi, mikä on ärsytys-aine -vuorovaikutus ja valikoitujen menetelmien osalta oppia tulkitsemaan analyysituloksia. Kunkin menetelmän osalta opiskelijan tulisi oppia: näytteenvalmistuksen erityisvaatimukset, instrumentointien pääpiirteet, rajoitteet ja virhelähteet. Lisäksi kunkin menetelmän osalta olisi hyvä hahmottaa: menetelmän tehokkaan käytön edellyttämä asiantuntijuus, onko menetelmä ainetta tuhoamaton vai ei, onko menetelmä kallis vai edullinen ja nopea vai hidas, ja minkä tyyppiseen käyttöön se soveltuu parhaiten (laaduntarkistus vs. perustutkimus). Edellisen perusteella opiskelijan tulisi pystyä suunnittelemaan omatoimisesti, kuinka hän tutkisi bioadaptiivisten laitteiden luotettavuutta ja biomateriaalien aineominaisuuksia. Sisältö: Kurssilla käydään läpi laaja joukko bioadaptiivisten laitteiden testauksessa, bioyhteensopivuuden evaluoinnissa ja luotettavuustutkimuksessa sekä materiaalien karakterisoinnissa käytettäviä menetelmiä. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, opiskelijoiden pitämät laitteistoesitelmät (n minuuttia) ja tentti. Oppimateriaalit: Luentomoniste + Skoog, Holler ja Nieman, Principles of Instrumental Analysis, Harcourt, 1998 (tai uudempi). Esitiedot: S suositellaan S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: Kurssi kuuluu Bioadaptiivisen tekniikan syventäviin opintoihin. Se soveltuu hyvin Bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. S Bioadaptiivisen tekniikan laboratoriotyöt (1-5 op) Opetusjakso: (0 + 4) IV Opettajat: TkT Markus Turunen ja DI Reeta Lahti Osaamistavoitteet: Tavoitteena on valmentaa opiskelijoiden tiedollisia ja taidollisia valmiuksia valikoitujen tutkimusmenetelmien osalta sellaiselle tasolle, että he voivat käyttää niitä omatoimisesti ja tehokkaasti 259

13 opinnäytetöissään (kandidaatti-, diplomi- ja väitöstyö) ja työelämässä. Sisältö: Kurssilla tutustutaan harjoitustöiden muodossa Bioadaptiivisessa tekniikassa käytettävien materiaalien karakterisointi- ja työstömenetelmiin, bioyhteensopivuuden testaukseen ja luotettavuustutkimusmenetelmiin. Kurssin laajuus määritellään laboratoriotyökohtaisesti. Suoritustavat: Hyväksytyt laboratoriotyöt + raportointi. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet, valikoituja tieteellisiä artikkeleita, internet-materiaalia, työohjeet. Esitiedot: S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: Kurssi kuuluu Bioadaptiivisen tekniikan syventäviin opintoihin. Se soveltuu hyvin Bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. S Bioadaptiivisen tekniikan erikoistyöt (3-8 op) Opetusjakso: (0 + 4) I, II, III, IV Opettajat: TkT Markus Turunen Osaamistavoitteet: Kurssin tavoitteena on valmistaa opiskelijaa diplomityön tehokkaaseen tekemiseen. Erikoistyössä opit teknistieteellisen tiedon hakemista, tiedon analysointia ja kirjallista raportointia. Voit myös tutustua syvällisesti johonkin tutkimusmenetelmään ja hankkia sillä kokeellista tietoa tai mallintaa jotakin materiaalitieteen ilmiöitä kokeellisten tulosten tueksi. Laajempana tavoitteena on, että erikoistyöaihe tukee opiskelijan omia opintoja, kehittää ammatillisia työelämävalmiuksia ja syventää teoreettista tietämystä ymmärryksen tasolle. Sisältö: Vaihtelevat aiheet bioadaptiivisten materiaalien, laitteiden ja valmistus- ja tutkimusmenetelmien aloilta. Erikoistyön aiheet liittyvät laboratorion tutkimusprojekteihin ja ovat luonteeltaan kokeellisia miniprojekteja, teoreettisia tarkasteluja tai kirjallisuustöitä sopimuksen mukaan. Erikoistöitä ohjaa aina tutkija. Opintopisteet määritellään kunkin projektin osalta erikseen. Suoritustavat: Työ + loppuraportti. Oppimateriaalit: Työohjeet ja aihekohtainen kirjallisuus. Esitiedot: S Korvaavuudet: Korvaa kurssin S Kohderyhmä: Erikoistyö soveltuu kaikille Bioadaptiivista tekniikaa opiskeleville ja tarjoaa mahdollisuuden myös sivuaine- ja muille opiskelijoille syventää teoreettista osaamista bioadaptiivisen tekniikan alalla ymmärryksen tasolle ratkoen käytännön ongelmia. Kurssi sijoittuu kandityön jälkeisiin, tyypillisesti 3. tai 4. vuosikurssin opintoihin. Kurssi sopii mainiosti sijoitettavaksi Erikois- ja/tai menetelmämoduuliin. S Bioadaptiivinen tekniikka (7 op) Opetusjakso: (2 + 4) I-II Opettajat: TkT Markus Turunen Osaamistavoitteet: Tavoitteena on, että kurssi Bioadaptiivinen tekniikka (BAT) kokoaa yhteen kaiken syventymiskohteen aiemman opetuksen nivoen sen yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Kurssin aikana opiskelija oppii soveltamaan tätä kumuloitunutta tietoa ongelman ratkaisuun ja ymmärtää alan kokonaisuutena sekä sen merkityksen yhteiskunnassa. BAT:n PBLkurssi on haastava ja vaatii omatoimisuutta mutta se on parhaimmillaan koko syventymiskohteen antoisin kurssi. Näin siksi, että sen on todettu kehittävän monia työelämävalmiuksia, verkottavan opiskelijoita työmarkkinoilla ja tarjoavan aidon mahdollisuuden monitieteelliseen työskentelyyn osana dynaamista päämäärätietoista ryhmää. Sisältö: Bioadaptiivisten materiaalien ja laitteiden suunnittelu, valmistaminen ja testaus. Bioadaptiivisten laitteiden luotettavuuteen vaikuttavat tekijät. Yleisimmät tarkastus- ja testausmenetelmät sekä hyväksyntämenettelyt. Suoritustavat: PBL-kurssi vaatii aktiivista osallistumista valmennustilaisuuksiin, omatoimista ongelman määrittämistä ja ratkaisua sekä kirjallisen raportin laatimista. Työskentely saattaa sisältää myös yrityksille tehtyjä haastattelututkimuksia ja vierailuja alan messuilla, yrityksissä ja tutkimusinstituuteissa. Lopuksi työ esitellään ryhmän toimesta suullisesti kurssin päättyessä. Esitiedot: S S tai S Kohderyhmä: Bioadaptiivisen tekniikan syventäviä opintoja viimeistelevät opiskelijat. Myös muut voivat ilmoittautua kurssille mutta siitä kannattaa sopia etukäteen kurssin opettajan kanssa, jotta mahdolliset puutteet esitiedoissa tulevat huomioiduksi. S Elektroniikan tuotantotekniikan lisensiaattikurssi L V (3-9 op) Opettajat: prof. Jorma Kivilahti Sisältö: Vuosittain vaihtuva aihe. Luennoidaan tarvittaessa. Oppimateriaalit: Määräytyy sisällön mukaan. www-sivu: Lisätietoja: korvaa S tai Englanti S Postgraduate course of biocompatible electronics L V (3-5 op) Opetusjakso: (2 + 2) II, IV Opettajat: TkT Markus Turunen ja prof. Jorma Kivilahti Osaamistavoitteet: The aim is to provide theoretical knowledge and to improve practical skills needed in the graduate studies of Bioadaptive technology. Sisältö: Laboratory or lecture course with changing content for graduate students. Suoritustavat: Examination Oppimateriaalit: Will be announced according to a given content. Esitiedot: S Lisätietoja: The content of this course varies and thus it can be included several times in the studies. S Sähkötekniikan projekti (2-5 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: Vastaava opettaja prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen, tutkijat Sisältö: Tutustuminen tutkimustyöhön osallistumalla valaistuslaboratorion tutkimusryhmien toimintaan, tai tutustuminen yhden teknologiakokonaisuuden osa-alueisiin yrityskäynneillä ja kirjallisella selvitystyöllä. Suoritustavat: Suorittamisesta sovitaan tarkemmin projektin ohjaajan kanssa. Arvostelu: hyväksytty/hylätty. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: Ensimmäisen vuoden opiskelijat ja englanti. S Käytännön sähkötekniikkaa (2 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: Opettajia osaston eri laboratorioista Sisältö: Kurssi tutustuttaa opiskelijan erilaisiin käytännön sähköteknisiin töihin tekemisen kautta. Kurssilla esitellään kodin sallitut sähkötyöt, PCverkkokortin asennus ja kodin WLAN, perusmittaukset, auton sähköjärjestelmät, aurinkösähkö. Kurssi on tarkoitettu opiskelijoille joilla ei ole aikaisempaa kokemusta sähköteknisistä töistä. Osallistujamäärä rajoitettu. Suoritustavat: Osallistuminen, laboratoriotyöt. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojaksot S , S S Valaistustekniikka ja sähköturvallisuus (3 op) Opetusjakso: II Opettajat: Prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen Osaamistavoitteet: Oppia tuntemaan valaistustekniikan ja sähköturvallisuuden perusperiaatteet. Sisältö: Valaistustekniikan perusteet, perussuureet ja -lait, valonlähteet, sähköturvallisuus, rakennusten sähköverkon rakenne. Suoritustavat: Tentti, kotilaskut ja laboratoriotyö. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Tentti. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: ETA-tiedekunnan opiskelijat ja muut kiinnostuneet. Suositellaan että vain toinen kursseista S ja S suoritetaan. www-sivu: Lisätietoja: Vain toisen kursseista S /S voi sisällyttää tutkintoon.. Englanniksi järjestetään vastaava kurssi S , joka on kuitenkin hieman laajempi sisällöltään S Illumination engineering and electric safety (4 op) Opetusjakso: I Opettajat: prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen Sisältö: Fundamentals of illumination engineering, basic quantities and laws, light sources, electrical safety, basics of electric installations in buildings. Suoritustavat: Lectures, exercises, one laboratory work Oppimateriaalit: Handout Arvostelu: Exam Korvaavuudet: Replaces course S Kohderyhmä: Muut kuin suomalaiset opiskelijat. Suomeksi järjestetään kurssi S jonka sisältö on melkein vastaava. Lisätietoja: Only one of the courses S /S can be included in the degree. 260

14 S Sähkö- ja valaistustekniikan perusteet (3 op) Opetusjakso: IV Opettajat: prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen Sisältö: Sähkö- ja valaistustekniikan perusteet. Sähkösuunnittelun kulku ja eri suunnittelijoiden yhteistyö. Sisä- ja ulkovalaistuksen suunnittelu. Valon ja värien vaikutus. Sähkösuunnitelman vaikutus rakenteisiin. Sähkötilojen sijoitus ja mitoitus. Ekskursioita. Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset, kaksi laboratoriotyötä Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Tentti Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Kohderyhmä: Muut kuin ETA-tiedekunnan opiskelijat. ETA-tiedekunnan opiskelijoille suositellaan kurssia S S Valaistustekniikka I (4 op) Opetusjakso: I Opettajat: prof. Liisa Halonen Sisältö: Näkeminen, perussuureet ja -lait, värioppi, valonlähteet, valaistuksen laskeminen, valotekniset mittaukset, ekskursioita. Suoritustavat: Tentti, ekskursiot, kotilaskut ja kaksi laboratoriotyötä. Oppimateriaalit: Halonen-Lehtovaara: Valaistustekniikka, 542, Otatieto & opetusmonisteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S S Illumination Engineering I (5 op) Opetusjakso: Autumn (Period I) Opettajat: prof. Liisa Halonen Sisältö: Basis of vision, basic quantities and laws, cromatics, light sources, photometric measurements, calculation and simulation programs, indoor lighting design, excursions. Suoritustavat: Lectures, exercises, excursion, two laboratory assignments. Oppimateriaalit: Handout Korvaavuudet: Replaces course S Kohderyhmä: Foreign students for Finnish studets there is course S Valaistustekniikka I S Valaistustekniikka II (4 op) Opetusjakso: IV Opettajat: prof. Liisa Halonen Sisältö: Määräykset ja suositukset. Mittaus-, laskenta- ja arvostelumenetelmät. Valaisimet. Valonsäätö. Näkötehokkuus. Häikäisy. Valistuslaskenta- ja simulointiohjelmat. Päivänvalon ja keinovalon yhteiskäyttö. Valaistujärjestelmien integrointi rakennusautomaatioon. Ekskursioita. Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset, ekskursio, kaksi laboratoriotyötä. Oppimateriaalit: Halonen-Lehtovaara: Valaistustekniikka, 542, Otatieto, opetusmonisteet. Esitiedot: S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S S Valaistustekniikan ja sähköisen talotekniikan seminaari V (4 op) Opetusjakso: IV Opettajat: prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen Sisältö: Seminaarityö. Suoritustavat: Läsnäolo, tentti ja seminaarityö. Oppimateriaalit: Seminaariaineisto. Arvostelu: Seminaarityö 70% tentti 30% Esitiedot: S ja Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S ja englanti S Valaistustekniikan ja sähköisen talotekniikan erikoistyö V (2-8 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: prof. Liisa Halonen, prof. Jouko Pakanen Sisältö: Kurssi suoritetaan tekemällä henkilökohtainen erikoistyö tai osallistumalla laboratorion tutkimusprojekteihin. Suoritustavat: Erikoistyö. Esitiedot: S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S ja englanti S Valaistussuunnittelu (4 op), joka toinen vuosi, kurssi luennoidaan seuraavan kerran lukuvuonna Opettajat: prof. Liisa Halonen ja DI Jarmo Jumppanen, arkkitehti Erkki Pitkäranta Sisältö: Käytännön valaistussuunnitteluun perehdyttävä kurssi, jonka suunnittelukohteet ovat vaihtuvia. Luennoilla käsitellään valaistussuunnittelun perusteita ja käytännön esimerkkejä. Ekskursioita tehdään sähkösuunnittelutoimistoon, valaisintehtaisiin, rakennustyömaille ja valmiisiin kohteisiin. Kurssiin kuuluu henkilökohtainen suunnitteluharjoitus. Suoritustavat: Luennot ja suunnitteluharjoitus. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Esitiedot: S ja S Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S S Sähköisten taloteknisten järjestelmien suunnittelu (5 op) Opettajat: prof. Jouko Pakanen Sisältö: Suunnittelun kulku. Mitoitusohjeet ja suunnitteluperusteet. Piirustukset ja työselitykset. Sähkösuunnitelman laadinta. Puhelin-, antenni-, kulunvalvonta-, rikosilmoitus-, paloilmoitus- ja automaatiojärjestelmien rakenne, toiminta ja suunnittelun perusteet. CAD sähköisten taloteknisten järjestelmien suunnittelussa. Ekskursio. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet ja luennoilla sovittava kirjallisuus. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S S Kodin tietoliikenne ja automaatio (3 op) Opetusjakso: II Opettajat: prof. Jouko Pakanen Sisältö: Rakennusten yhdysväylät, kenttäväylät, kotiverkot, niiden kehityshankkeet ja standardisointi, kotiautomaatiojärjestelmät, taloteknisten laitteiden Internet-liitäntä, kodin teknisten järjestelmien etähallinta, kulutusmittausten tiedonsiirto. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet ja luennoilla sovittava kirjallisuus. Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Valaistustekniikan lisensiaattiseminaari L V (5-10 op) Opettajat: prof. Liisa Halonen Sisältö: Aiheeltaan lukuvuosittain vaihtuva seminaari. Suoritustavat: Läsnäolo, tentti ja seminaarityö. Oppimateriaalit: Seminaarimateriaali. Kohderyhmä: Jatko-opiskelijat ja edistyneet perusopiskelijat Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Käytännön sähkötekniikka (2 op) Opetusjakso: II, IV 2007 (Järjestetään tarvittaessa) Opettajat: Matti Linnavuo Sisältö: Käytännön sähkötekniikan perusasioita: Auton sähkötekniikkaa, kodin perussähkötyöt, elektroniikkasuunnittelun ja työskentelyn perusteet. Suoritustavat: Käytännön harjoituksia. Esitiedot: Ei tarvita www-sivu: S Elektroniikan peruskurssi (5 op) Opetusjakso: (2+2) III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Elektroniikan hahmotus; systeemisuunnittelu; komponentit; käyttö, toiminta ja epäideaalisuuksia. Elektroniikassa yleiset toiminnalliset lohkot: Virtalähde; vahvistin; suodatin ja datakeruu. Suoritustavat: Kurssiin liittyy luentojen lisäksi projektityönä sovellusesimerkki, jonka kurssilaiset tekevät ryhmissä ja jota käsitellään harjoitusten yhteydessä. Oppimateriaalit: G. Randy Slone, Tab Electronics Guide to Understanding Electricity and Electronics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, www-sivu: S Äänitaajuustekniikka (3 op) Opetusjakso: (2+1) I-II (Tarvittaessa parillisina vuosina) Opettajat: Ville Palomäki Sisältö: Äänijärjestelmän, järjestelmäsuunnittelu; loppukäyttäjä; signaalisiirto; signaalitaso, tasoon liittyvät käsitteet; dynamiikan optimointi; 261

15 äänijärjestelmien mittaukset; studiotekniikan alkeita; ajankohtaisa erillisaiheita. Suoritustavat: Luennoille osallistuminen välttämätöntä. Tentti. Kirjoitelma valitusta aiheesta. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Videotekniikka (3 op) Opetusjakso: (4+2) IV (tarvittaessa parittomina vuosina) Opettajat: Kari Risberg Sisältö: Tv-kuvan synty, Analoginen TV, PAL-koodaus, Digitaalinen videotekniikka, JPEG, MPEG 1, MPEG-2, MPEG-4, DVB-tekniikka modulaatiot, sateliitti- kaapeli ja maanpäälliset järjestelmät, DVB-H, HDTV, DVB-MHP, Digi-TV salaus, Digi-TV vastaanottimet, Videon mittaustekniikka, Tallentimet Suoritustavat: Luennot ja tentti. Oppimateriaalit: Opintomonisteet, Herve Benoit: Digital Television: MPEG- 1, MPEG-2 and Principles of the DVB System, Second edition, Wiley, John & Sons, Inc Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Biotekniikan instrumentointi (5 op) Opetusjakso: (4+2) IV Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Biopotentiaalit; bioanturit; bioelektrodit; biovahvistimet; veren virtauksen ja paineen mittaus; hengityksen mittaus; kuvantamismenetelmät. Suoritustavat: Luennot ja harjoitukset ja tentti. Oppimateriaalit: Kirja: Webster, John G.: Medical Instrumentation: Application and Design, 3rd Edition, ISBN: , John Wiley & Sons. Kurssin kotisivulla selostetut verkkolaskuharjoitukset ja esitiedot. Esitiedot: Elektroniikan perustiedot Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Biosähköiset ilmiöt (4 op) Opetusjakso: 24+12(4+2)III (parittomina vuosina) Opettajat: prof. Jaakko Malmivuo Sisältö: Biosähköisten ilmiöiden luonne. Hodgkin-Huxleyn solukalvomalli. EKG, EMG ja MKG biosähköisinä ilmiöinä ja niiden käyttö kliinisessä diagnostiikassa. Volyymilähteiden ja volyymijohteiden teoria, kytkentäkenttäteoria, suora- ja käänteisongelma ja dipolihypoteesi elektrokardiografiassa. Luennot pidetään pääosin englanniksi. Suoritustavat: Luennot ja harjoitukset. Tentti. Oppimateriaalit: Jaakko Malmivuo, Robert Plonsey, Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. Oxford University Press, New York, www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S Opetuskieli: Englanti S Elektroniikan luotettavuus (3 op) Opetusjakso: (2+1) III-IV Opettajat: TkT Seppo Nevalainen Sisältö: Alan kirjallisuuden katsaus esimerkkeineen, luotettavuusterminologia ja määritelmät standardien perusteella; elektroniikan luotettavuuden peruspiirteet ja vaatimustasot; luotettavuuden analyysimenetelmät ja matemaattiset apuneuvot, luotettavuuden ennustaminen, MIL-HDBK-217; alan teollisuuden käyttämät menetelmät tuotteiden (HW/SW) luotettavuuden varmistamiseksi, testit ja karsinnat, luotettavuusohjelma, FMECA, vikapuut; katsaus vikatyyppeihin, suunnittelun tarkistuslistat; ympäristön rasituksien huomioon ottaminen laitesuunnittelussa; sovellusesimerkkejä, tapauksia Suoritustavat: Luennot. Tentti. Arvosanaan vaikuttavat kotilaskut. Oppimateriaalit: Patrick D.T. O Connor: Practical Reliability Engineering (Third Edition Revised) (Wiley, 1996). Esitiedot: Elektroniikan ja todennäköisyyslaskennan perusteet. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Elektroniikkalaitteiden suunnittelu (4 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Elektronisten laitteiden ja järjestelmien olemus, niiden suunnittelussa kohdattavat reunaehdot sekä keinot parantaa suunnittelun ja toteutuksen tasoa ongelmien vähentämiseksi ja niiden ehkäisemiseksi. Kurssin teemat lähtevät likimain siitä, mihin piirisuunnittelun perusteet päättyvät. Suoritustavat: Luennot, suunnitteluharjoitus ja tentti. Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Tuotekehitys (5 op) Opetusjakso: (3+2) I-II Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Tuotteistus ja tuotekehityksen ohjaus yrityksen strategian mukaisesti, taloushallinto, markkinointi, laatujärjestelmät, patentointi. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti. Oppimateriaalit: McKinsey & Company, Ideasta Kasvuyritykseksi: Käsikirja liiketoimintasuunnitelman laatimiseen. WSOY Reijo Miettinen, Sampsa Hyysalo, Janne Lehenkari ja Mervi Hasu. Tuotteesta työvälineeksi? Uudet teknologiat terveydenhuollossa. Gummerus Kirjapaino Oy Saarijärvi Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Tuotesuunnittelu (5 op) Opetusjakso: (3+2) III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Projektinohjaus, häiriökysymykset, design, tuotteen suunnittelu kokonaisuutena, standardit ja viranomaisasiat. Luentojen lisäksi opiskelija osallistuu projektiin, jossa suunnitellaan tuotteen tuotantoonvienti. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti. Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Esitiedot: Teoreettisen sähkötekniikan ja elektroniikan perustiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Sovelletun elektroniikan erikoistyö V (4-8 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Raimo Sepponen ja prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Pää- tai sivuaineen aiheeseen liittyvä laajempi joko teoreettinen tai suunnittelutehtävä. Työn laajuus määritellään opiskelijakohtaisesti. Ryhmätyöskentelyä. Tiedonhankintaa. Projektin dokumentointia. Suoritustavat: Työ, loppuraportti. Esitiedot: S , S www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Bioelektroniikan erikoistyö V (5-8 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Raimo Sepponen ja prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Vaihtelevat aiheet bioelektroniikan, lääketieteen ja mittausinstrumentoinnin aloilta. Erikoistyön aiheet liittyvät laboratorion projekteihin. Työn laajuus määritellään opiskelijakohtaisesti Suoritustavat: Työ, loppuraportti. Esitiedot: S www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S NMR-perusteet L (5 op) Opetusjakso: III (Luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Ydinmagneettisen ilmiön periaatteet. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset ja tentti. Oppimateriaalit: Zhi-Pei Liang, Paul C. Lauterbur: Principles of Magnetic Resonance Imaging, SPIE Optical Engineering Press. Esitiedot: EST-koulutusohjelman matematiikan ja fysiikan peruskurssit tai vastaavat tiedot www-sivu: S Magneettikuvauksen perusteet L (5 op) Opetusjakso: IV (Luennoidaan tarvittaessa) 262

16 Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Magneettikuvauksessa sovellettavat fysikaaliset ilmiöt, matemaattiset mallit sekä kuvaussekvenssit. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset ja tentti. Oppimateriaalit: Zhi-Pei Liang, Paul C. Lauterbur: Principles of Magnetic Resonance Imaging, SPIE Optical Engineering Press. Esitiedot: S www-sivu: S Magneettikuvauksen instrumentointi L (5 op) Opetusjakso: I (luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Magneettikuvauslaitteen toiminnalliset osat ja niiden toteutusvaihtoehdot. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti Oppimateriaalit: Opetusmateriaali kurssin kotisivulla Esitiedot: S www-sivu: S Magneettikuvauksen sovellukset (5 op) Opetusjakso: II (luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Magneettikuvausmenetelmän soveltamisen erityiskysymyksiä ja sovelluskohteita eri toimialoilla. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja tentti Oppimateriaalit: Opetusmateriaali kurssin kotisivulla Esitiedot: S www-sivu: S Ekologiset mittausmenetelmät ja instrumentointi (5 op) Opetusjakso: I-II (Luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: TkT Lauri Palva Sisältö: Mittausmentelmän valinta; mittausmentelmän tarkkuuteen vaikuttavat tekijät; mittausmenetelmän vaikutus tutkittavaan tai mitattavaan ympäristötekijään tai ilmiöön; mittausten häiriötekijät; mittausten instrumentointi. Suoritustavat: Luennot, harjoitukset, harjoitustyö ja oppimispäiväkirjat. Oppimateriaalit: Strangeways: Measuring the Natural Environment,2nd Edition, Cambridge University Press Esitiedot: Elektroniikan perustiedot. www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Sovelletun elektroniikan erikoiskurssi (2-5 op) Opetusjakso: I, II, III, IV (Järjestetään tarvittaessa) Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Vaihtuva aihe. Kurssi järjestetään uusien aiheiden, opetusmenetelmien tai kielten tarpeisiin. Kurssilla käytettyjä materiaalia ja menetelmiä sovelletaan pysyvien kurssien toteuttamisessa. S Sovelletun elektroniikan lisensiaattikurssi I L V (10 op) Opetusjakso: (2+1) I-II Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Vuosittain vaihtuva-aiheinen, sovelletun elektroniikan johonkin erityisalueeseen painottuva kokonaisuus. Suoritustavat: Kurssiin liittyy olennaisena osana seminaarityö, joka voidaan erikseen sovittavalla tavalla tehdä myös pienryhmissä. Tentti. Oppimateriaalit: Oppikirjoja, konferenssiraportteja. Esitiedot: Elektroniikka ja mittaustekniikka tai vastaava pää- tai sivuaine. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: S Sovelletun elektroniikan lisensiaattikurssi II L V (10 op) Opetusjakso: 24+12(2+1)III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Vuosittain vaihtuva-aiheinen, sovelletun elektroniikan johonkin erityisalueeseen painottuva kokonaisuus. Suoritustavat: Kurssiin liittyy olennaisena osana seminaarityö, joka voidaan erikseen sovittavalla tavalla tehdä myös pienryhmissä. Tentti. Oppimateriaalit: Oppikirjoja, konferenssiraportteja. Esitiedot: Elektroniikka ja mittaustekniikka tai vastaava pää- tai sivuaine. www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Kvantitatiivinen MRI L (6 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Raimo Sepponen Sisältö: Mittausprosessi: Tiedon keruu ja kuva-analyysi. Mittausten laatu; protonitiheys; pitkittäinen relaksaatioaika T1 ja poikittainen relaksaatioaika T2; diffuusio; magnetisaation siirto, MT; spektroskopia; T1-painotettu dynaaminen MRI; T2- ja T2* painotettu dynaaminen MRI; funktionaalinen MRI; veren perfuusion mittaus. Biologia: MR-parametrien merkitys MStaudissa. Kuva-analyysi. Suoritustavat: Verkkoluennot. Tentti. Oppimateriaalit: Tofts P., Quantitative MRI of the Brain: Measuring Changes Caused by Disease. John Wiley & Sons, Esitiedot: MRI-tekniikan perustiedot. www-sivu: S Design for portability in electronics L (6 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Toiminnot ja elektroniikka kannettavissa laitteissa; suunnitteluprosessi, komponenteista; käyttäjärajapinnat; teholähteet; ympäristösietoisuus; mekaniikan ja elektroniikan integrointi; ohjelmistot; kannettavien laitteiden kannattavuus. Suoritustavat: Verkkokurssi. Tentti. Oppimateriaalit: B. Haskell: Portable Electronics Product Design and Development, McGraw-Hill, Esitiedot: Elektroniikka ja mittaustekniikka tai vastaava pää- tai sivuaine. www-sivu: S Radar electronics L (6 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Various electronic circuits and subsystems needed in modern radar equipment. High power high voltage power supplies, video detection and amplification, digital circuits used in modulators and coders, antenna pedestals and their control electronics, angular measurements and various display systems. As applications, stationary, maritime and airborne radars are considered. Suoritustavat: Web course. Exam. Oppimateriaalit: The course comprises of lecture notes based on various text books. Esitiedot: Basics of electronics www-sivu: S Erikoismittaukset elektroniikassa L (6 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Elektroniikan tutkimuksessa ja tuotekehityksessä tarvittavien tavanomaisesta poikkeavien mittausmenetelmien, näihin liittyvien pulmien sekä mittauslaitteistojen erityispiirteiden omaksuminen ja ymmärtäminen. Suoritustavat: Verkkokurssi. Tentti. Oppimateriaalit: Coombs C., Electronic Instruments Handbook, McGrawHill, 1995 tai uudempi painos. Esitiedot: Sovellettu elektroniikka tai vastaava syventymiskohde. www-sivu: S Research Seminar on Applied Electronics L V (3-8 op) Opetusjakso: I-II, III-IV (Lectured when needed) Opettajat: Prof Raimo Sepponen and prof. Pekka Eskelinen Sisältö: Varying. www-sivu: Lisätietoja: Replaces course S S Individual Postgraduate Course L V (2-10 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Opettajat: Prof Raimo Sepponen Sisältö: Varying Suoritustavat: By participating national or international conferences, summer schools, acting as assistant or passing an exam based on a book. Exam book will be decided individually and it will be based on participants research focus. Presentation is needed when attending conferences. Conference 263

17 presentation 1-2 cp, acting as assistant 2-3 cp, exam based on a book (individual) or grade/pass from summer school determined by the organizing party. Esitiedot: M.Sc. degree in electronics, measurement science or physics. Opetuskieli: Individually agreed language TLT.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: TkT Jouni Karvo Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaattityö. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Arvostelu: Hyväksytty/ kiittäen hyväksytty/ hylätty. Kohderyhmä: TLT-opiskelijat. S Yksilöllinen opintojakso V (2-8 ov) Opetusjakso: (Sl & kl) Opettajat: prof. Jorma Kivilahti Sisältö: Yksilöllisessä opintojaksossa voi suorittaa opintojaksoja, jotka antavat opiskelijalle riittävät perustiedot elektroniikan suunnittelussa ja valmistuksessa. Sisällöstä sovitaan erikseen vastaavan opettajan kanssa. Oppimateriaalit: Määräytyy sisällön mukaan. Mikro- ja nanotekniikan laitos BIO.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: TkT Markus Turunen Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaattityö. Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 26t, seminaarityöskentely 18t, pienryhmätyöskentely 26t, ohjaus 12t, itsenäinen työskentely 180t Arvostelu: Hyväksytty/ kiittäen hyväksytty / hylätty Kohderyhmä: BIO-opiskelijat www-sivu: Ruotsinkielinen seminaariryhmä: minarium/ Lisätietoja: TKK:n kaikkien tutkinto-ohjelmien yhteinen ruotsinkielinen kandidaattiseminaari järjestetään kerran lukukaudessa. Ruotsinkielinen seminaari toimii tutkinto-ohjelmien suomenkielisten seminaarien alaopetustapahtumana. minarium/ tai ruotsi EST.kand Kandidaatintyö ja seminaari (10 op) Opetusjakso: I-II, III-IV Opettajat: Markus Turunen Sisältö: Kurssilla opetellaan tieteellistä ajattelua, tiedonhakua, tiedon jäsentämistä ja käsittelyä sekä kielen ja viestinnän taitoja. Suoritustavat: Luennot, harjoitustehtävät, seminaari ja kandidaattityö. Työmäärä toteutustavoittain: Luennot 26t, seminaarityöskentely 18t, pienryhmätyöskentely 26t, ohjaus 12t, itsenäinen työskentely 180t Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Arvostelu: hyväksytty/kiittäen hyväksytty/hylätty Kohderyhmä: EST-opiskelijat www-sivu: Suomenkielinen seminaariryhmä: seminaariryhmä: minarium/ Lisätietoja: TKK:n kaikkien tutkinto-ohjelmien yhteinen ruotsinkielinen kandidaattiseminaari järjestetään kerran lukukaudessa. Ruotsinkielinen seminaari toimii tutkinto-ohjelmien suomenkielisten seminaarien alaopetustapahtumana. minarium/ tai ruotsi S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta I (1-2 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: HuK Kosti Sironen Sisältö: Tutustutaan kaunokirjallisuuden mahdollisuuksiin, lajeihin ja tekniikoihin luentojen, tekstianalyysin, keskustelun ja harjoitusten avulla. Lajeina mm. romaani, novelli, pakina, lyhytproosa, satu, runo ja aforismi. Opettaja esittelee kaunokirjallisia teoksia ja tekstejä. Suoritustavat: Tapaamisiin osallistuminen ja harjoitusten tekeminen. Oppimateriaalit: Kaunokirjallisia teoksia, Marja-Leena Palmgren: Johdatus kirjallisuustieteeseen; Kirsti Mäkinen (toim.): Yön ja päivän kartta. Novelleja ja tulkintoja. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Lisätietoja: Kurssille voidaan ottaa vain 20 opiskelijaa. Kurssi järjestetään, jos osallistujia on vähintään 12. S Tekstien äärellä, kaunokirjallisuutta II (1-2 op) Opettajat: HuK Kosti Sironen Sisältö: Jatketaan tutustumista kaunokirjallisuuden mahdollisuuksiin, lajeihin ja tekniikoihin luentojen, tekstianalyysin, keskustelun ja harjoitusten avulla. Lajeina mm. romaani, novelli, pakina, lyhytproosa, satu, runo ja aforismi. Opettaja esittelee kaunokirjallisia teoksia ja tekstejä. Suoritustavat: Tapaamisiin osallistuminen ja harjoitusten tekeminen. Oppimateriaalit: Kaunokirjallisia teoksia, Marja-Leena Palmgren: Johdatus kirjallisuustieteeseen; Kirsti Mäkinen (toim.): Yön ja päivän kartta. Novelleja ja tulkintoja. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Lisätietoja: Kurssille voidaan ottaa vain 20 opiskelijaa. Kurssi järjestetään vain jos sinne on vähintään 12 ilmoittautunutta. S Solubiologian perusteet (6 op) Opetusjakso: II-III Opettajat: Anatomian professori Ismo Virtanen ja useita asiantuntijaluennoijia Helsingin yliopiston eri yksiköistä ml. Viikin tiedepuisto, Biomedicum Meilahti, Haartman instituutti, Ympäristötieteiden laitos, Biolääketieteen laitos sekä Teknillisestä korkeakoulusta Elektroniikan valmistustekniikan laboratoriosta. Osaamistavoitteet: Tarkoitus on tarjota teekkareille poikkitieteellistä opetusta ja luoda yhteistä termistöä biotieteiden ja tekniikan leikkausalueella toimiville insinööreille. Toimittaessa tieteidenvälisissä tehtävissä yhteinen kieli ja toimintakulttuuri ovat oleellisen tärkeitä, ja eri alojen asiantuntijoiden saattaminen yhteen toimii osaltaan innovaatioiden kehittymistä stimuloivana tekijänä. Opetuksen tarkoituksena on antaa laaja-alainen näkemys niistä perusteista, joita tarvitaan toimittaessa biologisen informaation hankinnassa ja käsittelyssä tarvittavien teknologioiden tutkijoina ja kehittäjinä, ja se luo pohjaa syventää osaamista biologisen kemian ja tekniikan alakohtaisiin opintoihin. Kehittyminen asiantuntijaksi poikkitieteellisellä ja innovaatiokeskeisellä alalla, joka yhdistää kovat insinööritieteet biotieteisiin, vaatii perustaksi riittävän syvällisen ymmärryksen luonnontieteissä ja sovellusalan tieteissä. Tämän kurssin tavoite on osaltaan luoda hyvä perusta näille opinnoille keskittymällä solubiologian perusteisiin. Sisältö: Kurssi antaa tietoa solujen rakenteesta ja toiminnasta, jotka tunnetaan jo molekyylien, jopa atomien tasolla. Solun biologiaa kuvaillaan pääosin biokemian ja molekyylibiologian termein. Solun jakautuminen ja solujen järjestäytyminen kudokseksi sekä kehittyminen elimistöksi ja päätyminen lopulta solukuolemaan ovat kurssin keskeistä sisältöä. Lisäksi tutustutaan tärkeimpiin solubiologian tutkimusmenetelmiin. Suoritustavat: Tentti/välikokeet ja harjoitustyö + raportti. Työmäärä toteutustavoittain: Luento-opetus: 26 t (4 t/vko) Harjoitukset: 20 t Itsenäinen työskentely: n. 130 t Oppimateriaalit: Molecular Biology of the Cell, 5th Edition,2008, Garland Science. Bruce Alberts et al. sekä luennot ja niillä jaettava lisämateriaali. Arvostelu: Kurssin arvosana muodostuu tentin/välikokeiden perusteella. Tenttimisoikeuden saa osallistumalla laboratorioharjoituksiin ja palauttamalla hyväksytyn harjoitusraportin. Kohderyhmä: Kurssi on tarkoitettu ensisijaisesti bioinformaatioteknologian tutkinto-ohjelman ja Bioniikan pääaineen opiskelijoille. Lisätietoja: Kurssin suorittamisajankohta on tyypillisesti BioIt-opiskelijoilla 1. opiskeluvuonna ja muilla opiskelijoilla vuotena. Tämä johtuu kurssin erilaisesta sijoittumisesta opintokokonaisuuteen eri tutkinto-ohjelmissa. S Johdatus bioinformaatioteknologian opiskeluun (1 op) Opetusjakso: I-II Opettajat: Tutkinto-ohjelman henkilökuntaa Osaamistavoitteet: Kurssin käytyään opiskelija tuntee tutkinto-ohjelmansa rakenteen, osaa suunnitella opintojaan ja käyttää tietolähteitä. Sisältö: Yleisinformaatio korkeakoulusta ja ylioppilaskunnasta sekä tutustuminen omaan tutkinto-ohjelmaan ja sen rakenteeseen. Tutortoimintaan osallistuminen. Sisältö vaihtelee vuosittain. 264

18 Suoritustavat: Aktiivinen osallistuminen, vierailut ja tutorointi, opintosuunnitelman (omahops)laatiminen. Oppimateriaalit: Opetusohjelma ja opinto-opas. Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Fysiikka I (AS, Bio, Est Tlt) (6 op) Opetusjakso: I-II Osaamistavoitteet: Mekaniikan, aaltoliikkeen ja termodynamiikan perusteiden hallinta. Sisältö: Mekaniikka, aaltoliike ja termodynamiikan perusteet. Suoritustavat: Välikokeet tai tentti. Oppimateriaalit: Young&Freedman: University Physics with Modern Physics, 12. painos. Korvaavuudet: Korvaa opintojaksot S ja S S Fysiikka II (AS, Bio, Est Tlt) (6 op) Osaamistavoitteet: Sähkömagneettisten ilmiöiden ja kvanttimekaniikan perusteiden hallinta. Sisältö: Staattinen ja muuttuva sähkömagneettinen kenttä, sähkömagneettiset aallot, interferenssi, diffraktio ja kvanttimekaniikan perusteita. Suoritustavat: Välikokeet tai tentti. Oppimateriaalit: Young&Freedman: University Physics with Modern Physics, 12. painos. Korvaavuudet: Korvaa opintojaksot S ja S S Fysiikan lisäkurssi I (SFT) (2 op) Opetusjakso: I-II Osaamistavoitteet: S Fysiikka I kurssin tietojen syventäminen. Sisältö: Laaja kurssi, joka syventää kurssia S Fysiikka I. Suositellaan kurssien samanaikaista suorittamista. Suoritustavat: Tentti tai tentti + laskuharjoitukset Oppimateriaalit: Young&Freedman: University Physics with Modern Physics, 12. painos Lisätietoja: Korvaa yhdessä S kanssa opintojakson S Kurssit S ja S korvaavat yhdessä kurssin S S Fysiikan lisäkurssi II (SFT) (2 op) Osaamistavoitteet: Kurssin S Fysiikka II tietojen syventäminen. Sisältö: Laaja kurssi, joka syventää kurssia S Fysiikka II. Suositellaan kurssien samanaikaista suorittamista. Suoritustavat: Tentti tai tentti + laskuharjoitukset Oppimateriaalit: Young&Freedman: University Physics, 12. painos Korvaavuudet: Korvaa yhdessä S kanssa opintojakson S Kurssit S ja S korvaavat yhdessä kurssin S S Optoelektroniikka (5 op) Opetusjakso: IV Osaamistavoitteet: Optoelektronisten puolijohdekomponenttien fysiikan, toimintaperiaatteiden, teknisten ratkaisujen ja sovelluskohteiden tuntemus ja hallinta. Sisältö: Optoelektronisten puolijohdekomponenttien fysiikkaa. Laserit, LEDit, detektorit, aurinkokennot, modulaattorit ja niiden käyttö optisessa tietoliikenteessä. Suoritustavat: Tentti. Oppimateriaalit: P. Bhattacharya: Semiconductor Optoelectronic Devices, 2nd edition, Prentice-Hall, Esitiedot: S tai vastaavat tiedot. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S Opetuskieli: Englanti S Fotoniikka ja integroitu optiikka (5 op) Opetusjakso: I Opettajat: Prof. Seppo Honkanen Osaamistavoitteet: Valokuitujen, integroidun optiikan ja optisten mikrosysteemien keskeisten materiaalien, rakenteiden ja valmistusteknologioiden tietämys ja hallinta. Optisten tietoliikennesovellusten ymmärtämys. Sisältö: Valokuitujen, integroidun optiikan ja optisten mikrosysteemien keskeiset materiaalit, rakenteet ja valmistusteknologiat. Sovellukset ja käyttö optisessa tietoliikennetekniikassa ja antureissa. Ajankohtaisia erityisaiheita ja seminaariesitelmiä. Suoritustavat: Tentti ja laskuharjoitukset. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alkaessa Nopassa Korvaavuudet: Korvaa kurssin S Opetuskieli: Englanti S Nanotekniikka (5 op) Opetusjakso: II Opettajat: prof. Harri Lipsanen Osaamistavoitteet: Opiskelijat saavat laajan näkökulman poikkitieteelliseen nanotieteeseen ja -tekniikkaan. Sisältö: Poikkitieteellinen nanotiede ja nanotekniikka sisältäen johdannon aiheisiin kuten nanolitografia, itseorganisoituminen, nanomikroskopia (SPM), fullereenit, hiilinanoputket, kvanttipisteet, molekyylielektroniikka, yksielektronikomponentit, kvanttilaskenta, magnetoresistanssi, nanoelektromekaaniset systeemit (NEMS), optoelektroniikan kvanttirakenteet, orgaaniset optoelektronisetnanorakenteet, fotonikiteet. Suoritustavat: Tentti Oppimateriaalit: Di Ventra et al: Introduction to nanoscale science and technology + luentokalvot Korvaavuudet: Korvaa kurssin S Opetuskieli: Englanti S Nanoscience I: Introduction to Nanoscience (3 op) Opetusjakso: I Osaamistavoitteet: Kurssi tarjoaa laajan poikkitieteellisen katsauksen nanotieteeseen Sisältö: Nanotiede I-IV on nanotieteen poikkitieteellinen kurssikokonaisuus Helsingin seudulla. Osa I on johdanto joka on avoin kaikille kiinnostuneille. Osat II-IV on suunnattu ensisijaisesti jatko-opiskelijoille. Suoritustavat: Luennot, tentti Oppimateriaalit: Sovitaan opettajan kanssa. www-sivu: Lisätietoja: Lectured jointly with TKK and University of Helsinki, the same as Tfy Opetuskieli: Englanti S Optoelektroniikan ja nanotekniikan erikoistyö V (8 op) Opetusjakso: I,II,III,IV Sovittava opettajan kanssa Opettajat: prof. Harri Lipsanen, prof. Seppo Honkanen, prof. Markku Sopanen, dos. Teppo Hakkarainen Osaamistavoitteet: Syvällinen tiedon hankinta ja omaksuminen erikseen sovittavasta aiheesta Sisältö: Sisällöstä sovitaan vastaavan opettajan kanssa. Suoritustavat: Erikoistyö on itsenäinen laboratoriotyö, suunnittelutehtävä tai kirjallisuuskatsaus. Oppimateriaalit: Sovitaan opettajan kanssa. Korvaavuudet: Korvaa S pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Mikro- ja nanotekniikan laboratoriotyöt (4 op) Opetusjakso: I-IV Opettajat: Dosentti Teppo Hakkarainen + assistentit Osaamistavoitteet: Tutustuminen Mikro- ja nanotekniikan alan laboratoriotyöskentelyyn. Sisältö: Viisi laboratoriotyötä mikro- ja nanotekniikan alalta. Töiden järjestämisestä vastaavat Mikro- ja nanotekniikan, Elektroniikan valmistustekniikan, ja Piiritekniikan laboratoriot. Suoritustavat: Laboratoriotyöt ja työselostukset. Oppimateriaalit: Laboratoriotöitä tukevaa kirjallisuutta. Ilmoitetaan erikseen. Arvostelu: Hyväksytty/hylätty Lisätietoja: Kurssin voi aloittaa joko syksyllä tai keväällä. Opetuskieli: Englanti S Nanotekniikan laboratoriotyöt (5 op) Opetusjakso: I-IV Osaamistavoitteet: Tutustuminen laboratoriotyöskentelyyn Sisältö: Laboratoriotöitä nanotekniikan alalta. T. Suoritustavat: Laboratoriotyöt ja työselostukset. Oppimateriaalit: Vaihtelevaa töihin liittyvää kirjallisuutta. Arvostelu: Hyväksytty/hylätty Lisätietoja: Kurssin sisältö on sama kuin kurssilla S , mutta lisäksi opiskelija tekee kirjallisen raportin erikseen sovittavasta aiheesta. Opetuskieli: Englanti S Optoelektroniikan lisensiaattikurssi L V (10 op) (Luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: Prof. Seppo Honkanen, Prof. Markku Sopanen Osaamistavoitteet: Syvällinen tiedon omaksuminen ja hallinta 265

19 optoelektroniikan ja fotoniikan alueilta. Sisältö: Vaihtuva-alainen kurssi. Aihepiirinä optoelektroniikka, fotoniikka ja yhdistepuolijohdeteknologiat. Suoritustavat: Seminaariesitelmiä ja harjoituksia valitusta aiheesta. Tentti Oppimateriaalit: Vaihtuvaa kirjallisuutta Korvaavuudet: korvaa S Lisätietoja: Vaihtuvasisältöinen kurssi. Voidaan suorittaa useamman kerran. pääosin S Nanotekniikan lisensiaattikurssi L V (10 op) Opetusjakso: I-II (Luennoidaan tarvittaessa) Opettajat: prof. Harri Lipsanen Osaamistavoitteet: Syvällinen tieto ja ymmärrys valituista aiheista nanoteknologian alueelta Sisältö: Vaihtuva-alainen kurssi. Aihepiirinä nanorakenteiden valmistus, ominaisuudet ja sovellutukset. Suoritustavat: Seminaariesitelmiä ja harjoituksia valitusta aiheesta. Työmäärä toteutustavoittain: (2 + 2) Korvaavuudet: Korvaa S Lisätietoja: Vaihtuva-alainen kurssi. Voidaan suorittaa useamman kerran. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Nanoscience II: Nanostructures L (5 op) Opetusjakso: II Osaamistavoitteet: Kurssi tarjoaa laajan katsauksen poikkitieteelliseen nanotieteeseen Sisältö: Nanotiede I-IV on nanotieteen poikkitieteellinen kurssikokonaisuus Helsingin seudulla. Osa I on johdanto joka on avoin kaikille kiinnostuneille. Osat II-IV on suunnattu ensisijaisesti jatko-opiskelijoille. Suoritustavat: Luennot, tentti Oppimateriaalit: Sovitaan opettajan kanssa www-sivu: Lisätietoja: lectured jointly with TKK and University of Helsinki, the same as Tfy Opetuskieli: Englanti S Yksilöllinen opintojakso L V (1-10 op) Opetusjakso: I, II, III, IV Sovitaan opettajan kanssa. Opettajat: prof. Harri Lipsanen, prof. Markku Sopanen, prof. Seppo Honkanen, dos. Teppo Hakkarainen Osaamistavoitteet: Yksilöllisen kurssin puitteissa on mahdollisuus suorittaa yksilöllisiä opintoja, joita vastaavia kursseja ei ole opetusohjelmassa. Sisältö: Yksilöllisen kurssin puitteissa on mahdollisuus suorittaa yksilöllisiä opintoja, joita vastaavia kursseja ei ole opetusohjelmassa. Sisällöstä ja laajuudesta sovitaan vastaavan opettajan kanssa. Suoritustavat: Sovitaan opettajan kanssa. Oppimateriaalit: Sovitaan opettajan kanssa. Korvaavuudet: korvaa S Lisätietoja: Vaihtuvasisältöinen kurssi. Voidaan suorittaa useamman kerran. pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Mikrofluidistiikka ja BioMEMS (5 op) Opetusjakso: (2+1) III-IV Opettajat: dos. Sami Franssila, FT Tarja Nevanen (VTT Biotekniikka), TkT Santeri Tuomikoski Osaamistavoitteet: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijoille yleiskuva mikroteknologian mahdollisuuksiin kemian ja biotekniikan laitteiden miniatyrisoinnissa. Kurssi on poikkitieteellinen ja käsittelee virtausilmiöitä, pintakemiaa, mikrokomponentteja ja niiden analyyttisiä ja biologisia sovellutuksia. Sisältö: Kurssilla käydään läpi mikrometrimittakaavassa tapahtuvia nesteiden virtausilmiöitä ja niiden sovelluksia kemiaan ja biologiaan. Nesteiden fysiikka ja virtausilmiöt, mikrovalmistusteknologia, fluidistiset komponentit, kemialliset mikrosysteemit, DNA- ja proteiinisirut, solut mikrosysteemeissä, nanofluidistiikka. Laboratoriodemoja. Suoritustavat: Kurssi luennoidaan TKK:lla Otaniemessä 2010 keväällä. Tentti ja harjoituksia, bonusta harjoitustehtävistä. Lisäksi demonstraatioita ja yritysvierailuja. Oppimateriaalit: Luentokalvot ja tieteellisiä artikkeleita. Esitiedot: Fysiikan ja kemian perusopinnot. Edellyttää kiinnostusta poikkitieteelliseen aihepiiriin. Soveltuu 3+ vsk. opiskelijoille. www-sivu: (kaikki materiaali saatavana englanniksi) S Sähköfysiikan erikoistyö V (2-10 op) Opetusjakso: I-IV Opettajat: prof. Ilkka Tittonen, dos. Hanne Ludvigsen Sisältö: Yleensä Micronovan tutkimusaloihin, kuten mikro- ja nanotekniikkaan tai fotoniikkaan, liittyvä itsenäinen tutkimustyö. Suoritustavat: Kirjallinen raportti. www-sivu: S Mikrosysteemitekniikka (5 op) Opetusjakso: (2+1)I-II Opettajat: prof. Ilkka Tittonen ja FT Sami Franssila Sisältö: Mikrosysteemien fysiikka, materiaalit, valmistusprosessit ja komponentit. Case-tyyppisiä ryhmätöitä mikrosysteemeistä (mikromekaniikka, RF-MEMS, mikrofluidistiikka, termiset mikrosysteemit, BioMEMS). Suoritustavat: Tentti, harjoituksista bonuspisteitä. Oppimateriaalit: Luentomoniste. Lisämateriaalina valmistustekniikan osalta voi käyttää S. Franssila: Introduction to Microfabrication, Wiley Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: Opetuskieli: Englanti. S Mikrosysteemitekniikan laboratoriokurssi (5 op) Opetusjakso: III Opettajat: PhD Kestas Grigoras ja dos. Sami Franssila Sisältö: Micronovan puhdastilassa opiskelijat prosessoivat piikiekolle moduloitavan mikromekaanisen inrfapunalähteen. Työ tehdään kolmen hengen ryhmissä assistentin opastuksessa. Suoritustavat: Esiselostus ja loppuraportti. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan myöhemmin. Esitiedot: S Korvaavuudet: S www-sivu: Opetuskieli: Englanti. S Physics of Optical Communications L (5 op) Opetusjakso: (2+2) III-IV Opettajat: dos. Hanne Ludvigsen Osaamistavoitteet: The objective of the course is to acquire an understanding of the physical principles behind optical communications systems and components on a level that allows participation in research in the field. Sisältö: Optical fibers, Photonic crystal fibers and other novel materials, Nonlinear processes, Propagation effects including solitons, Passive and active fiber components, Fiber lasers, Supercontinuum generation Suoritustavat: 2 labworks: 1) Numerical modeling of dispersion in optical fibers (COMSOL Multiphysics) and 2) Supercontinuum generation in microstructured optical fiber The students return a report on the work entity that is composed of a modeling part (2 h) and a measurement part (2 h). Bonus points from home exercises. Oppimateriaalit: G.P. Agrawal: Lightwave Technology; Components and Devices. John Wiley& Sons (2004) A. Bjarklev, J. Broeng, and A.S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, Kluwer Academic Publisher, Boston/Dordrecht/London (2004) www-sivu: Lisätietoja: Tuesdays at Small lecture hall in Micronova The course will be lectured in Spring 2010 starting on Tuesday 19 January Opetuskieli: In English. S Mikro- ja nanoteknologian henkilökohtainen kurssi L V (1-10 op) Opettajat: prof. Ilkka Tittonen ja dos. Sami Franssila Sisältö: Voidaan sisällyttää soveltuvia tutkijakoulujen kursseja tai muita vastaavan opettajan kanssa yksilöllisesti sovittuja suorituksia. S Nanoscience III: Molecular Nanoscience L (5 op) Opetusjakso: III Sisältö: Nanoscience I-IV are TKK and University of Helsinki interdisciplinary joint lectures held by some 30 experts in the field (at Kumpula, Otaniemi and Viikki campuses) S Nanoscience IV: Bionanoscience L (5 op) Opetusjakso: IV 266

20 Sisältö: Nanoscience I-IV are TKK and University of Helsinki interdisciplinary joint lectures held by some 30 experts in the field (at Kumpula, Otaniemi and Viikki campuses) www-sivu: S Sähköfysiikan erikoiskurssi L V (2-5 op) Opetusjakso: I-IV Opettajat: prof. Ilkka Tittonen Sisältö: Tarkoitettu vuosittain vaihtuvaan aiheeseen (esim. nanotekniikka) tai vierailevan luennoitsijan erikoiskurssiksi. Suoritustavat: Tentti. Oppimateriaalit: Ilmoitetaan kurssin alussa. Esitiedot: Fysiikan peruskurssit. Korvaavuudet: Korvaa opintojakson S www-sivu: ja englanti. S Puolijohdeteknologian perusteet (5 op) Kirjallisuus Juha Sinkkonen (1996) Puoilijohdeteknologian perusteet Opetusjakso: I Opettajat: Prof. Pekka Kuivalainen Osaamistavoitteet: Tavoitteena on oppia perusteet puolijohdefysiikasta, puolijohdekomponenttien toiminnasta ja valmistustekniikasta Sisältö: Kvanttimekaniikan kertaus, puolijohteiden ja metallien energiavyörakenne, sähköiset ja optiset ominaisuudet, puolijohdekomponenttien toimintaperiaatteet ja valmistustekniikka. Suoritustavat: Tentti Työmäärä toteutustavoittain: 28+14(4+2) Oppimateriaalit: J.Sinkkonen: Puolijohdeteknologian perusteet. www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S S Puolijohdeteknologia I (5 op) Opetusjakso: III Opettajat: Prof. Pekka Kuivalainen Osaamistavoitteet: The goal is to learn to model accurately the electrical properties of real semiconductor devices by developing models, which take into account the important second order effects not included in the simple ideal models. Sisältö: Basics of semiconductor physics, physical properties of semiconductor devices, metal-semiconductor junction, pn-junction, bipolar transistor, JFET, MOS-strcuture, MOSFET, MESFET, SPICE-models and numerical device simulations. Suoritustavat: Examination Työmäärä toteutustavoittain: 42+14(6+2) Oppimateriaalit: Handout Physical Modeling of Semiconductor Devices by P. Kuivalainen Esitiedot: S www-sivu: Lisätietoja: Replaces course S S Puolijohdeteknologia II (5 op) Opetusjakso: I Opettajat: PhD Victor Ovchinnikov Osaamistavoitteet: Learning, analyzing and designing of fabrication processes for microtechnology Sisältö: Fabrication processes for microtechnology: integrated circuits, microsensors, nanostructures, power devices, solar cells and other microcomponents. Crystal growth, epitaxy, etching, litography, thin films, oxidation, ion implantation, diffusion. Microscopy and measurement methods for microstructures. Visit to cleanroom. Suoritustavat: Examination or examination and exercises. Työmäärä toteutustavoittain: 28+14(4+2) Oppimateriaalit: S. Franssila: Introduction to Microfabrication, Wiley Arvostelu: Harjoitustehtävät ja tentti Esitiedot: S www-sivu: Lisätietoja: Replaces S S Elektroniset anturit (5 op) Opetusjakso: IV Opettajat: Ph.D. Hele Savin Osaamistavoitteet: The aim of the course is to provide knowledge of different kinds of sensors based on semiconductors, especially silicon. Also the physical background of sensors and their applications are studied. Sisältö: Physical properties, fabrication and use of electronic sensors implemented using silicon microtechnologies. Suoritustavat: Examination Työmäärä toteutustavoittain: 28+14(4+2) Oppimateriaalit: S.Middelhoek and S.A. Audet, Silicon Sensors + handouts. www-sivu: Lisätietoja: Replaces course S S Puolijohdeteknologian erikoistyö (5 op) Opetusjakso: I-IV Opettajat: prof. Pekka Kuivalainen Osaamistavoitteet: Opiskelija oppii perustiedot tieteellisestä tutkimuksesta ja kirjoittamisesta. Sisältö: Puolijohdemateriaaleista, komponenteista tai integroiduista piireistä suoritettavalla erikoistyöllä annetaan opiskelijalle syvällisemmät tiedot jostakin puolijohdetekniikan tutkimukseen liittyvästä erikoiskysymyksestä. Suoritustavat: Kirjallinen raportti. Työmäärä toteutustavoittain: www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Puolijohdeteknologian laboratoriotyöt II (5 op) Opetusjakso: I-III Opettajat: TkT Hele Savin Osaamistavoitteet: Tutustua tavallisimpiin puolijohdeteknologian valmistusprosesseihin sekä aurinkokennon toimintaan suoritettujen mittausten avulla. Sisältö: Aurinkokennojen prosessointi ja mittaukset Suoritustavat: Osallistuminen aurinkokennojen prosessointiin ja mittauksiin sekä hyväksytyt esi- ja loppuselostukset Työmäärä toteutustavoittain: Oppimateriaalit: Opetusmonisteet Esitiedot: S (Pakollinen voimassa 3kk suorittamisen jälkeen), S tai vastaavat tiedot. www-sivu: Lisätietoja: Esittelyluento periodilla I, puhdastilatyöskentely ja mittaukset periodilla II ja raportin kirjoittaminen periodilla III pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Puolijohdeteknologian laboratoriotyöt I (1 op) Opetusjakso: I Opettajat: Ins (amk) Paula Heikkilä Osaamistavoitteet: Opiskelija osaa työskennellä turvallisesti puhdastilassa. Sisältö: Puhdastilatekniikka ja työturvallisuus. Tutustutaan TKK Micronovan puhdastilaan ja prosessointilaitteisiin. Pakollinen esitietovaatimus puhdastilassa harjoitus- ja tutkimustyötä tekeville. Luennoidaan aina ennen kurssia S Suoritustavat: Tentti ja osallistuminen luennoille. Työmäärä toteutustavoittain: 10 Oppimateriaalit: Opetusmonisteet. Arvostelu: Hyväksytty/Hylätty www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S HUOM! Turvallisuuskoulutus on voimassa vain 3 kk kurssin suorittamisen jälkeen. Pakollinen esitietovaatimus kurssille S pääosin. Pyydettäessä suoritettavissa englanniksi. S Kuljetusteoria ja sen sovellutukset L (5 op) Opetusjakso: II. Kurssia ei luennoida lukuvuonna Jos haluat kuitenkin suorittaa kurssin, niin ota yhtetyttä vastaavaan opettajaan. Opettajat: prof. Pekka Kuivalainen Sisältö: Sähkönkuljetusteoria. Boltzmannin yhtälö, sirontamekanismit, johtavuus, galvanomagneettiset ja termosähköiset il-miöt. Kuumat varauksenkuljettajat ja epälineaariset ilmiöt, Gunn-ilmiö. MOSFETin kanavan fysiikkaa; pintasironta, alivyörakenne, 2-dimensionaalinen elektronikaasu, kvantti-hall- ilmiö. Tunneli- ja heteroliitoskomponentit. Suoritustavat: Tentti tai tentti ja laskuharjoitukset. Työmäärä toteutustavoittain: 28+14(4+2) Oppimateriaalit: J.Sinkkonen: Sähkönkuljetus puolijohteissa - komponenttifysiikan jatkokurssi. Esitiedot: S www-sivu: Lisätietoja: Korvaa opintojakson S