112 11. SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja professori Lauri Kettunen huone: sc308, puhelin: 31153717 lauri.kettunen@tut.fi Osastosihteeri Riitta Myyryläinen huone: SC202, puhelin: 31152622 riitta.myyrylainen@tut.fi Laatuvastaava, lehtori Risto Mikkonen huone: SC312, puhelin: 31152007 risto.mikkonen@tut.fi Opintoneuvoja huone: SC204/2, puhelin: 31152023 opintos@cc.tut.fi 11.1. Tavoitteet on yksi keskeinen osa teknistä nyky-yhteiskuntaa. Ala on monipuolisesti sovellettavissa mitä erilaisimpiin tarpeisiin, ja tämän vuoksi sähkötekniikan koulutus luo mahdollisuuksia toimia hyvin monenlaisissa tehtävissä. Yliopistotasolla sähkötekniikan opinnot aloitetaan luomalla mahdollisimman laajaa kokonaiskuvaa sähkötekniikan kirjosta. Ensi vaiheessa opetellaan sähkötekniikan perusteita mitä sähkö on ja kuinka sitä havainnoidaan, mitataan ja hallitaan - sekä tutustutaan sähkötekniikan tärkeimpiin osa-alueisiin kuten elektroniikkaan, sähköenergian tuotantoon ja jakeluun sekä tietoliikennejärjestelmiin. Näiden koulutusohjelmakohtaisten opintojen tavoite on luoda perustaidot sähköalan opinnoille. Idea on verrattavissa pianistin sormiharjoituksiin tai jääkiekkoilijan luistelutreeneihin; Perusharjoituksensa läpi käynyt ammattilainen oppii tarvittaessa myös uusia käännöksiä. Opintojen toisessa vaiheessa tulee valita syventävä ala eli pääaine. Pääainekurssit sisältävät uuden teorian lisäksi tyypillisesti myös ajankohtaista, mutta jatkuvasti vaihtuvaa tietoa, jota tarvitaan opiskelijan valmentamiseen uran alkuun ja ammatin harjoittamiseen. Pääainekursseilla opetellaan myös soveltamaan ensimmäisinä vuosina opeteltuja asioita käytäntöön. Sivuaine on pääaineen kaltainen opintokokonaisuus, mutta sen laajuus on usein hiukan pienempi. Sivuaineen tavoite on tukea pääainetta jonkin rinnakkaisen alan opinnoilla. Opintojen loppuvaiheessa suoritetaan diplomityö, joka on annetusta aiheesta kirjoitettu laaja dokumentti. Osastoneuvosto nimeää kullekin opiskelijalle tarkastajan, jonka opastuksella työ suoritetaan ja kirjoitetaan. Diplomityön tavoite on opetella itsenäistä ammatin harjoittamista sekä kirjallista dokumentointia. Tarkastaja toimii valmentajan tavoin opastaen ja seuraten työn edistymistä.
113
114 11.2. Tutkinnon rakenne Diplomi-insinöörin tutkinto suoritetaan tenttimällä opintojaksoja. Kullekin jaksolle on määrätty tietty opintoviikkomäärä, joka pääpiirteittäin vastaa kurssin suorittamiseen vaadittavaa työmäärää. Sähkötekniikan diplomi-insinööritutkinto edellyttää vähintään 180 ov:a, ja se koostuu seuraavista osista: (i) perusopinnot, (ii) koulutusohjelmakohtaiset opinnot, (iii) pää- ja sivuaineopinnot, (iv) vapaasti valittavat opinnot sekä (v) diplomityö. Katso viereisen sivun kaaviota. 11.3. Perusopinnot Perusopintojen rakenne on kaikissa yliopiston koulutusohjelmissa sama. Luettelo suoritettavista kursseista löytyy tämän oppaan alkuosasta. Perusopinnot sisältävät 16 opintoviikkoa matematiikan kursseja, joista 10 ov:a koostuu joko kahdesta insinöörimatematiikan tai laajan matematiikan kurssista. Loput perusopintojen matematiikan 6 ov:sta opiskelija saa valita vapaasti. Sähkötekniikan koulutusohjelma suosittelee, että opiskelijat valitsisivat nämä kurssit seuraavasta listasta: 73040 Vektorianalyysi 3 II sl 73045 Fourier n menetelmät 3 II kl 73050 Tilastomatematiikka 3 II sl+kl 73116 Algoritmimatematiikka 3 II sl 73124 Operaatiotutkimus 3 III kl Perusopintojen tulee sisältää myös vähintään yhden seuraavista kemian kursseista: 3500111 Lyhyt insinöörikemia 2 I sl2+kl2 3500121 Laaja kemia 1 3 I sl2 3500122 Laaja kemia 2 3 I kl1 Sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoiden tulee suorittaa perusopintoihin 6 ov:a kieliopintoja. Näiden tulee sisältää ruotsin peruskurssi (toinen kotimainen kieli) sekä vieraassa kielessä perus- ja jatkokurssi. 11.4. Koulutusohjelmakohtaiset opinnot Sähkötekniikan koulutusohjelmakohtaiset opinnot on jaettu kahteen osaan: yhteisiin ja suunnattuihin opintoihin. Kaikkien sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoiden tulee suorittaa seuraavat yhteiset opinnot:. Yhteiset opinnot: Perusmenetelmät ja ilmiöt Yhteisten opintojen kursseilla opiskellaan sähkötekniikan perusmenetelmiä sekä opetellaan ymmärtämään, mitä sähkö perimmiltään tarkoittaa fysikaalisena ilmiönä. Näillä kursseilla luodaan perusvalmiuksia toimia sähkötekniikan alan diplomi-insinöörinä. Yhteisten opintojen kurssit ovat. Pakolliset opintojaksot 17 ov) 7401002 Elektroniikan perusteet I 2 II 7401003 Elektroniikan perusteet II 3 II 7901500 Piirianalyysi I 3 I 7901510 Piirianalyysi II 3 I 7901520 Sähkömagneettiset kentät ja aallot I 3 II 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II 3 II Sähkötekniikan suunnatut opinnot Sähkötekniikan suunnattujen opintojen kursseilla pyritään luomaan kokonaisvaltainen kuva sähköalasta käymällä läpi tärkeimpiä osa-alueita. Sähkötekniikan suunnatut opinnot sisältävät kurssit: Pakolliset opintojaksot 9 ov 7705112 Sähköenergiatekniikka 3 II 8100100 Ohjelmointi I 3 II 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II Täydentävät opintojaksot: (vähintään 8 ov) 75116 Mittaustekniikka 3 II 7603300 Automaatiotekniikan perusteet 3 II 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 II
115 8404103 Mikroprosessorit, laaja 3 II 8100100 Ohjelmointi I voi korvata kurssilla 8100200 Laaja ohjelmointi. Lääketieteellisen tekniikan suunnatut opinnot Tavoitteena on antaa perusvalmiudet lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan aineopinnoille täydentämällä sähkötekniikan ja elektroniikan perustietoja lääketieteelliseen sovellusaluseen liittyvillä peruskursseilla ja parantamalla tietotekniikan perusvalmiuksia. Lääketieteellisen tekniikan opintosuunta sisältää seuraavat kolme yhteistä opintojaksoa sähkötekniikan kanssa. Näiden kurssien tarkoitus on luoda myös lääketieteellisen tekniikan opiskelijoille peruskäsitys sähköalasta: 7705112 Sähköenergiatekniikka 3 II 8100100 Ohjelmointi I 3 II 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II Muut lääketieteellisen tekniikan opintosuunnan pakolliset kurssit ovat 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II Täydentävät opintojaksot, vähintään 3 ov 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 II 8100110 Ohjelmointi II 3 II Opintosuunnan pääaine tulee olla joko lääketieteellinen elektroniikka (suositeltava sivuaine elektroniikka), lääketieteellinen fysiikka (suositeltava sivuaine teknillinen fysiikka) tai lääketieteellinen informatiikka (suositeltava sivuaine ohjelmistotuotanto) 11.5. Vapaasti valittavat opinnot Sähkötekniikan diplomi-insinööritutkinto sisältää vapaasti valittavia opintoja, joiden laajuus riippuu pää- ja sivuaineiden opintoviikkomääristä. Koska sähkötekniikka on hyvin eksakti tieteen ja tekniikan ala, koulutusohjelma suosittelee painavasti, että opiskelijat sisällyttäisivät vapaasti valittaviin opintoihin mahdollisimman monta seuraavista matematiikan opintojaksoista: 73107 Differentiaaliyhtälöt 3 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 73040 Vektorianalyysi 3 Lisäksi sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoille suositellaan seuraavia kursseja: 24215 Sähkötekninen piirustus 2 2906010 Puheviestintä ja neuvottelutaito I 1 2908010 Johdatus yrittäjyyteen 2 5907007 Teknologian kehitys ja yhteiskunta 2 7471010 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymykset 2 79144 Sähkötekniikan historia 2 9707045 Kirjoita suomeksi, teekkari! 2 11.6. Insinöörit ja teknikot Sähkötekniikan tutkinnon suorittaneet ammattikorkeakouluinsinöörit saavat aikaisemman tutkintonsa perusteella 60-80 ov:n hyvityksen sähkötekniikan koulutusohjelman opinnoista. Insinöörin tulee sisällyttää tutkintoonsa perusopintojen matematiikan opintojaksot 16 ov ja mikäli he eivät ole suorittaneet virkamiestasoista ruotsia, ruotsin peruskurssi 2 ov sekä seuraavat koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot: 7901510 Piirianalyysi II 3 I 7901520 Sähkömagneettiset kentät ja aallot I 3 II 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II 3 II Opintojakso 75116 Mittaustekniikka suositellaan liitettäväksi vapaasti valittaviin opintoihin.
116 Amk-insinöörien tulee suorittaa opintojaksoja seuraavasti: Perusopintojen matematiikan opintojaksot 16 Em. koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot 9 Pää- ja sivuaineopintoja 40-60 Vapaasti valittavat opintojaksot 15 Diplomityö 20 Yhteensä 100-120 Muiden kuin sähköalan amk-insinöörien ja opistoinsinöörien tutkintovaatimukset päätetään erikseen (hyvitys enintään 60 ov). 11.7. Sähkötekniikan koulutusohjelman aineopinnot Sähkötekniikan koulutusohjelmassa pää- ja sivuaineita voi valita vapaasti edellyttäen, että kokonaisuudesta muodostuu selvästi sähköalan tutkinto. Käytännössä tämä tarkoittaa, että vähintään 15 ov:n sivuaine on oltava sähkötekniikasta. Mikäli opiskelija suunnittelee pää- ja sivuaineyhdistelmää, joka ei ole koulutusohjelman vakiintuneen käytännön mukainen, tällöin opintojen kelpoisuus sähkötekniikan DI-tutkintoon tulee varmentaa kirjallisesti etukäteen osastoneuvostolta osaston kanslian välityksellä. Pää- ja sivuaineopintoja tulee olla vähintään 60 ov. Sähkötekniikan varsinaiset pää- ja sivuaineet ovat: Elektroniikka, Lääketieteellinen tekniikka, Sähkömagnetiikka, Sähkövoimatekniikka sekä Tehoelektroniikka. Nämä aineet jakaantuvat edelleen tarkennettuihin osa-alueisiin, jotka esitellään seuraavassa. 11.7.1. Automaatio- ja säätötekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 39. 11.7.2. Digitaali- ja tietokonetekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 174. 11.7.3. Elektroniikka Laitoksen johtaja, professori Markku Kivikoski huone: SM418, markku.kivikoski@tut.fi Laitoksen toiminta keskittyy seuraaville alueille: mikroelektroniikka (prof. Eero Ristolainen ja prof. Karri Palovuori), teollisuuselektroniikka (prof. Markku Kivikoski), pakkaus- ja tuotantotekniikka (prof. Eero Ristolainen ja prof. Markku Kivikoski), henkilökohtainen elektroniikka (prof. Jukka Vanhala) sekä elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat (prof. Leena Korpinen). Elektroniikka on sähkön käsittelemistä sen hienojakoisimmassa muodossa: varauksina, signaaleina ja viesteinä, bitteinä, sähkömagneettisena säteilynä ja joskus tehoinakin. Siten elektroniikka on teknisten järjestelmien ja laitteiden koossapitävä sekä toimintaa ohjaava voima, jonka avulla kootaan laitteet, anturit ja toimielimet, signaalit ja viestit yhdeksi toimivaksi ihmistä palvelevaksi kokonaisuudeksi. Opintoja tukevia sivuaineita suositellaan sähkötekniikan, automaatiotekniikan, materiaalitekniikan ja tietotekniikan koulutusohjelmien sivuainekokonaisuuksista. Tuotantotekniikan laitos tarjoaa elektroniikan tuotantotekniikan pää- ja sivuaineen, vastuuhenkilönä professori Reijo Tuokko. Materiaalitekniikan laitos tarjoaa elektroniikan materiaalien pää- ja sivuaineen, vastuuhenkilönä professori Toivo Lepistö. Elektroniikan pääaine voi painottua seuraaville alueille: Elektroniikan laitesuunnittelu Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka Mikroelektroniikka Sulautetut järjestelmät Suurtaajuustekniikka Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat
117 Näistä opiskelija voi muodostaa oman opintokokonaisuutensa seuraavasti - sivuaine (väh. 15 ov) - pääaine (sivuaine väh. 15 ov + pääainevaihtoehto väh. 15 ov) Sulautetut järjestelmät pääainevaihtoehto järjestetään yhteistyössä ohjelmistotekniikan laitoksen ja digitaali- ja tietokonetekniikan laitoksen kanssa. Tarkempi kuvaus sisällöstä löytyy tietotekniikan koulutusohjelman kohdalta. Mikäli diplomityö tehdään elektroniikan pääaineeseen, niin diplomityöseminaariin osallistuminen ja seminaariesitelmän pitäminen (74070) on pakollinen. Elektroniikka Pakolliset opintojaksot: 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 II 7401031 Elektroniikan työkurssi I 4 III 74052 Puolijohdekomponenttien sovellukset 3 III 74501 Analogiatekniikka 3 III Sivuaineeseen valitaan lisäksi valinnaisia opintojaksoja elektroniikan laitoksen tarjoamasta opetuksesta siten, että sivuaine sisältää vähintään 15 ov. Pääaineeseen valitaan lisäksi jokin elektroniikan laitoksen tarjoamista pääainevaihtoehdoista siten, että pääaine sisältää vähintään 30 ov. Elektroniikan pääainevaihtoehdot Elektroniikan laitesuunnittelu Vastuuhenkilö: professori Markku Kivikoski huone: SM418, markku.kivikoski@tut.fi Elektroniikan laitesuunnittelussa opetus painottuu elektronisten komponenttien ja piirien alueelle. Lisäksi siihen sisältyy järjestelmätason opetusta. Tämä pääainevaihtoehto antaa valmiudet elektronisten piirien ja laitteiden toiminnan ymmärtämiseen sekä niiden suunnitteluun. Pääaine Pakolliset opintojaksot: 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 IV Valinnaiset opintojaksot: 2503020 Elektroniikan lämmönsiirto 3 III-IV 7403005 Elektroniikan miniatyrisointi 3-4 IV-V 7404006 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 2 III-IV 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 74112 Integroidut analogiapiirit 3 III-IV 74462 Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 IV 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 III-IV 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 III-IV 74601 Sovelletun elektroniikan erityiskysymyksiä 2-4 IV 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 III-IV 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 III-IV Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka Vastuuhenkilöt: professori Markku Kivikoski huone: SM418, markku.kivikoski@tut.fi professori Eero Ristolainen huone: SM410, eero.ristolainen@tut.fi Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka antaa valmiudet tuotantotoiminnan suunnitteluun, ohjaamiseen ja kehittämiseen.
118 Lisäksi se antaa laitteen toiminnan ja kokoonpanon kannalta keskeisten liitosalustojen ja mikroelektroniikan pakkaus- ja liittämistekniikoiden, sekä pakkauksen valintakriteerien perustiedot. Pääaine: Pakolliset opintojaksot: 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV 74320 Elektroniikan materiaalit 3 III-IV 74982 Elektroniikan tuotantotekniikka 3 III-IV Valinnaiset opintojaksot: 2503020 Elektroniikan lämmönsiirto 3 III-IV 2701120 Tuotantojärjestelmät ja -verkot 3 III-IV 2702500 Automaattinen kokoonpano 3 III-IV 2703100 Laadunvarmistus 3 III-IV 2803000 Materiaalitieteen fysikaaliset tutkimusmenetelmät 3 III-IV 2805010 Polymeerien materiaalioppi 1 III-IV 2805020 Polymeerien tekninen käyttö 1 III-IV 7403005 Elektroniikan miniatyrisointi 3-4 IV-V 7404006 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 2 III-IV 74371 Mikroelektroniikan erityiskysymyksiä 2-4 IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 IV 79105 Sähkömateriaalioppi 3 III-IV Mikroelektroniikka Vastuuhenkilöt: professori Eero Ristolainen huone: SM410, eero.ristolainen@tut.fi professori Karri Palovuori huone: SM406, karri.palovuori@tut.fi Mikroelektroniikan opetus painottuu integroitujen analogia- ja digitaalipiirien suunnitteluun sekä puolijohdekomponenttien valmistukseen ja toimintaan. Mikroelektroniikan valinnaisilla opintojaksoilla voidaan opintoja painottaa joko IC-suunnitteluun tai nopeaan integroituun elektroniikkaan. Pääaine: Pakolliset opintojaksot: 74042 Elektroniset piirialkiot 3 III-IV 7405001 Mikroelektroniikan työkurssi 5 IV 74112 Integroidut analogiapiirit 3 III-IV 74252 IC-tekniikka 3 IV Valinnaiset opintojaksot: 7403001 Mikroelektroniikan projektityö 2-4IV-V (1 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV (2 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV (2 7408015 Aktiiviset RF-piirit 3 III-IV (2 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV (1 74320 Elektroniikan materiaalit 3 III-IV (1 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 III-IV (1 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV (1 74560 Nopeat integroidut piirit 3 IV-V (2 74561 Integroidut RF-piirit 3 IV-V (2 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 III-IV (2 83001 Tietoliikenneteoria 3 III-IV (2 8404141 Piille suunnittelu I 3 III-IV (1 8404142 Piille suunnittelu II 3 IV-V (1 1) IC-suunnittelu: IC-suunnittelun opetus syventää mikroelektroniikan ainekokonaisuuden tietoja. Opetus antaa valmiudet itsenäiseen suunnitteluun mikroelektroniikkaprojekteissa, sekä laajaa tietämystä järjestelmätason suunnittelussa.
119 2) Nopea integroitu elektroniikka: Nopea integroitu elektroniikka yhdistää kaksi vaativaa elektroniikan osa-aluetta, integroidut piirit ja suurtaajuuspiirit. Opetus antaa perusteet RF-suunnittelusta puolijohteelle ja nopeiden signaalien tuomista ongelmista. Sulautetut järjestelmät Vastuuhenkilö: professori Jukka Vanhala, huone SM411, jukka.vanhala@tut.fi Sulautetut järjestelmät ovat järjestelmiä, joissa laitteisto ja ohjelmisto muodostavat erottamattoman kokonaisuuden. Tällaisten järjestelmien tekeminen edellyttää sekä ohjelmistojen että laitteistojen tuntemusta. Sulautetuille järjestelmille on tyypillistä laitteiston ja ohjelmiston suunnittelu ja toteutus samanaikaisesti, korkeat turvallisuus- ja reaaliaikavaatimukset sekä erilaiset sovelluskohtaiset rajoitteet. Sulautetut järjestelmät järjestetään yhteistyössä ohjelmistotekniikan laitoksen ja digitaali- ja tietokonetekniikan laitoksen kanssa. Tarkempi kuvaus sisällöstä löytyy tietotekniikan koulutusohjelman kohdalta. Elektroniikan opiskelija, joka lukee sulautettujen järjestelmien laitteistopainotuksen, saa halutessaan todistukseen pääaineeksi elektroniikka tai sulautetut järjestelmät. Jos opiskelija lukee ohjelmistopainotuksen, pääaineeksi tulee aina sulautetut järjestelmät. Suurtaajuustekniikka Vastuuhenkilö: professori Markku Kivikoski huone: SM418, markku.kivikoski@tut.fi Suurtaajuustekniikka antaa valmiudet modernien radiojärjestelmien suurtaajuuslohkojen suunnitteluun. Opetuksen tärkeinä osa-alueina ovat korkeiden taajuuksien aiheuttamien ilmiöiden ymmärtäminen, radioaaltojen eteneminen ja käyttäytyminen eri tilanteissa, RF- ja mikroaaltopiirien sekä antennien suunnittelun perusteiden ja mittausten hallinta. Pääaine Pakolliset opintojaksot: 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 7408015 Aktiiviset RF-piirit 3 III-IV 7408020 RF-tekniikan perusteet II 3 III-IV Valinnaiset opintojaksot: 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 7408030 Antennijärjestelmät 3 IV 7408040 Radionavigointi ja tutkajärjestelmät 3-4 IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 IV 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 III-IV 79152 Antennit ja radioaallot 3 III-IV 83101 Radiojärjestelmät 3 III-IV Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat Vastuuhenkilö: professori Leena Korpinen huone: SC209, leena.korpinen@tut.fi Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat painottuu alan ympäristökysymyksiin ja sähkömagneettisille kentille altistumisen terveysproblematiikkaan. Suositeltavia opintojaksoja voi valita niin, että pääaine keskittyy toiseen edellä mainituista. Pääaine Pakolliset opintojaksot: 7404006 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 2 III-IV 7471010 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymykset 2 II 7472020 Sähkötekniikan ja terveyden erikoistyö 2-4 III-IV 7472031 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuteen liittyvät terveyskysymykset 3 III-IV 7476010 Sähkö- ja elektroniikkaromun hallinta 2 III-IV
120 Valinnaiset opintojaksot: 3104000 Työhygienia 3 III-IV 7103200 Säteily ja turvallisuus 2 III 71100 Fysiologia 4 II-III 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV 74320 Elektroniikan materiaalit 3 III-IV 74982 Elektroniikan tuotantotekniikka 3 III-IV 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 III-IV 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 III-IV 11.7.4. Lääketieteellinen tekniikka ja informatiikka Laitoksen johtaja, professori Jaakko Malmivuo huone: SH309, jaakko.malmivuo@tut.fi Lääketieteellinen tekniikka käsittää hyvin laajasti lääketieteessä ja terveydenhuollossa käytettävien erilaisten teknistieteellisten menetelmien tutkimuksen ja siihen perustuvan laitteisto- ja menetelmäkehityksen. Tämä edellyttää alalla toimivilta insinööreiltä lääketieteellisen sovellusalueen erityispiirteiden tuntemusta. Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opintosuunta tarjoaakin monipuoliset mahdollisuudet syventyä tekniikan lääketieteelliseen soveltamiseen. Se yhdistää mm. sähkötekniikan, elektroniikan, fysiikan ja tietotekniikan sekä lääketieteen opiskelun. Opetuksesta vastaa Ragnar Granit instituutti. Sen erityisalueet ovat fysiologisten signaalien mallintaminen, mittaaminen ja analysointi, lääketieteellisten elektroniikkalaitteiden konstruointi, bioelektromagnetismin teoria ja sovellukset sekä lääketieteellinen informatiikka. Ala on hyvin kansainvälinen ja siksi alalla toimiminen edellyttää mm. hyvää kielitaitoa. Ragnar Granit instituutti painottaa opetuksessaan kansainvälisyyden merkitystä mm. tarjoamalla ulkomaisille opiskelijoille kansainvälisen lääketieteellisen tekniikan ohjelman sekä antamalla pääosan opetuksestaan englannin kielellä. Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opintoja voi harjoittaa TTY:ssa neljällä eri tavalla: 1lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opintosuunta, jossa suoritetaan aluksi sähkötekniikan koulutusohjelmassa lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan suunnatut opinnot ja aineopinnoissa joko lääketieteellisen elektroniikan, lääketieteellisen fysiikan tai lääketieteellisen informatiikan pääaineopinnot, 2lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan sivuaineopinnot, jotka soveltuvat useimpien koulutusohjelmien opiskelijoille, 3lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopinnot, joissa on valittavana kolme erilaista vaihtoehtoa ja jotka soveltuvat sähkötekniikan ja tietotekniikan koulutusohjelmien opiskelijoille sekä 4lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan jatko-opinnot. Tavoitteena on antaa valmiudet soveltaa eri tekniikan osa-alojen, erityisesti elektroniikan, tietotekniikan ja fysiikan teoriaa ja menetelmiä lääketieteeseen, terveydenhuoltoon ja kognitiotieteisiin, mm. lääketieteellisten tutkimus- ja hoitolaitteiden ja -menetelmien sekä tietojärjestelmien kehittämiseen ja suunnitteluun. Opetus antaa hyvät valmiudet toimia lääketieteellisen tekniikan alan teollisuuden erilaisissa tehtävissä, mutta mahdollistaa opiskelijan sijoittumisen valmistumisensa jälkeen myös muun elektroniikka- ja tietotekniikkateollisuuden palvelukseen. Sivuaineopinnot Lääketieteellinen tekniikka sopii sivuaineeksi usealle muulle aineelle. Sivuainetta voi painottaa haluamallaan tavalla joko lääketieteelliseen laitesuunnitteluun, lääketieteelliseen fysiikkaan tai lääketieteelliseen tietotekniikkaan. Lääketieteellisen tekniikan sivuaineen tavoitteena on antaa yleiskuva lääketieteellisen tekniikan eri alueista.
121 Pakolliset opintojaksot Sivuaineessa opintojaksot 7101100 ja 7104003 ovat vaihtoehtoisia, mutta eivät toisiaan poissulkevia. 7101100 Lääketieteellisen tekniikan perusteet 3 7104003 Lääketieteellisen informatiikan perusteet 4 71100 Fysiologia 4 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 Sivuaine täydennetään vähintään 15 ov laajuiseksi muilla 71- alkuisilla valinnaisilla opintojaksoilla. Pääaineopinnot Pääainevaihtoja on kolme: lääketieteellinen elektroniikka, lääketieteellinen fysiikka ja lääketieteellinen informatiikka. Pääaineopintojen laajuus on vähintään 30 ov. Pääaineopintoja voi täydentää opiskelijakohtaisesti sovittavilla Tampereen yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan ja tietojenkäsittelytieteiden laitoksen tarjoamilla opintojaksoilla. Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopiskelijan tulee ensisijaisesti suorittaa sähkötekniikan koulutusohjelmakohtaisissa opinnoissa lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan suunnatut aineopinnot (9 ov). Muussa tapauksessa opintojaksot 71100 Fysiologia ja 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet kuuluvat pääaineen kaikille pakollisiin opintojaksoihin. Lääketieteellinen elektroniikka Lääketieteellisen elektroniikan pääainevaihtoehto korostaa lääkintälaitteiden suunnitteluun liittyviä lääketieteellisen tekniikan osa-alueita painottaen elektronisen laitesuunnittelun lääketieteellisiä erityispiirteitä ja vaatimuksia. Lääketieteellistä elektroniikkaa tukevia sivuaineita: Lääketieteellisen elektroniikan opintoja tulee täydentää vähintään elektroniikan sivuainetta vastaavilla opinnoilla. Muita pääainetta tukevia sivuaineita ovat esim. signaalinkäsittely, mittaustekniikka, digitaali- ja tietokonetekniikka, tuotantotalous ja biomateriaalitekniikka. Tavoitteena on antaa valmiudet toimia lääketieteellisten laitteiden ja menetelmien tutkimukseen, suunnitteluun ja tuotekehitykseen liittyvissä tehtävissä erityisesti lääketieteellisiin sovellutuksiin suuntautuneessa elektroniikka- ja tietotekniikkateollisuudessa. Pakolliset opintojaksot vähintään 14-20 ov 7101100 Lääketieteellisen tekniikan perusteet 3 III 7102100 Lääketieteellinen elektroniikka 3 III 7102500 Lääketieteellisen elektroniikan työkurssi 2 IV 7107000 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan erikoistyö 3 IV 7107100 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan diplomityöseminaari 1 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III Seuraavista opintojaksoista valittava vähintään 8 ov. 7101200 Lääketieteellinen tuotetekniikka 2 7101300 Terveysteknologia 2 7102200 Implantoitavat laitteet 3 7103100 Lääketieteelliset kuvausmenetelmät 4 7104400 Solun sähköfysiologia 2 71210 Bioelektroniikka 5 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 3 71501 Kliiniskemiallinen instrumentointi 3
122 Opintoja täydennetään seuraavilla opintojaksoilla niin, että vähintään 30 ov täyttyy. 3400110 Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet 2 3400161 Kudosteknologia I 2 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 7401031 Elektroniikan työkurssi I 4 7404006 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 2 74052 Puolijohdekomponenttien sovellukset 3 74501 Analogiatekniikka 3 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 74530 Luotettava elektroniikka 3 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 7504010 Anturifysiikka 4 7504040 Bioanturit 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8104100 Laitteistonläheinen ohjelmointi 2 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 8404103 Mikroprosessorit, laaja 3 8404107 Mikrokontrollerijärjestelmät 3 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 8404154 Digitaalitekniikan perusteet 3 Lääketieteellinen fysiikka Lääketieteellisen fysiikan opetus kattaa fysiikan teorian ja menetelmien keskeiset lääketieteelliset sovellukset. Keskeisellä sijalla on lääketieteellinen kuvainformaatio, sen kerääminen ja analysointi sekä sädehoidon laitteet ja menetelmät. Opetus luo pohjan pätevöitymiselle sairaalafyysikon ammattiin. Suomalaisissa sairaaloissa ja alan tutkimuslaitoksissa toimii noin 100 sairaalafyysikkoa potilastutkimusten ja hoitomenetelmien kehitystehtävissä. Sairaalafyysikoksi pätevöidytään erikoistumiskoulutuksessa, joka tähtää sekä tieteellisiin että käytännön valmiuksiin. Tukevat sivuaineet: Teknillinen fysiikka ja teknillinen matematiikka, signaalinkäsittely Tavoitteena on antaa valmiudet erityisesti säteilyfysiikan soveltamiseen lääketieteessä ja lääketieteellisen tekniikan tutkimuksessa ja teollisuudessa. Pakolliset opintojaksot vähintään 20-26 ov 7101100 Lääketieteellisen tekniikan perusteet 3 III 7102500 Lääketieteellisen elektroniikan työkurssi 2 III 7103006 Sädehoidon laitteet ja menetelmät 2 III 7103100 Lääketieteelliset kuvausmenetelmät 4 III 7103200 Säteily ja turvallisuus 2 III 7103210 Säteilysuojelusäädökset 1 III 7107000 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan erikoistyö 3 IV 7107100 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan diplomityöseminaari 1 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III Opintoja täydennetään seuraavilla valinnaisilla opintojaksoilla niin, että vähintään 30 ov täyttyy. 7104003 Lääketieteellisen informatiikan perusteet 4 7104300 Neuroinformatiikka 3 71210 Bioelektroniikka 5 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 3 71413 Fysiologisten signaalien käsittely 3 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 3 7200063 Atomifysiikka 4 7205110 Optiikka II 3 7205500 Laserfysiikka 4 72066 Johdatus ydinfysiikkaan 2 72072 Fysiikan työt II 3 72211 Termofysiikka 3 72450 Optiikka 3
123 73045 Fourier n menetelmät 3 7503040 Kuvaan perustuva mittaus 1 3 8001652 Introduction to Pattern Recognition 2 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I 3 8002153 Digital image processing II 3 8002303 Pattern Recognition 3 8009350 Graduate Seminar on Medical Image Processing 1-3 Lääketieteellinen informatiikka Lääketieteellisen informatiikan pääainevaihtoehto kattaa laajasti tietotekniikan eri osalueiden soveltamisen lääketieteeseen ja terveydenhuoltoon. Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehto soveltuu sekä sähkötekniikan että tietotekniikan koulutusohjelman opiskelijoille. Sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoiden tulee täydentää perusopintojaan tietotekniikan koulutusohjelman perusopinnoilla ja yhteisillä aineopinnoilla. Tukevat sivuaineet: Lääketieteellisen informatiikan pääaineopintojen tueksi suositellaan erityisesti ohjelmistotuotantoa. Muita tukevia sivuaineita ovat sulautettujen järjestelmien, tietoliikennetekniikan, signaalinkäsittelyn sekä oppivien ja älykkäiden järjestelmien aineet. Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehto antaa valmiudet soveltaa tietotekniikkaa monialaisesti lääketieteessä ja terveydenhuollossa käytettävien laitteiden ja järjestelmien suunnitteluun sekä toimia tietotekniikan asiantuntijatehtävissä terveydenhuoltosektorilla. Pakolliset opintojaksot vähintään 18-24 ov 7104003 Lääketieteellisen informatiikan perusteet 4 III 7104500 Lääketieteellisen informatiikan työkurssi 2 IV 7107000 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan erikoistyö 3 IV 7107100 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan diplomityöseminaari 1 IV 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III 71413 Fysiologisten signaalien käsittely 3 IV 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 3 IV 8100110 Ohjelmointi II 3 Valinnaisia opintojaksoja valittava, jotta vähintään 30 ov täyttyy. 7103100 Lääketieteelliset kuvausmenetelmät 4 7104100 Telelääketieteen perusteet 2 7104300 Neuroinformatiikka 3 7104400 Solun sähköfysiologia 2 71210 Bioelektroniikka 5 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 3 7303031 Laaja tilastomatematiikka 4 73121 Informaatioteoria 2 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn II 3 8001053 Digitaalinen lineaarinen suodatus I 3 8001600 Signal Processing for Systems Biology (SPSB) 2-4 8001652 Introduction to Pattern Recognition 2 8001703 Neurolaskenta 3 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I 3 8002303 Pattern Recognition 3 8004053 Multimedia Signal Processing 3 8004202 Tiedon louhinta 2 8009350 Graduate Seminar on Medical Image Processing 1-3 8100300 Tietorakenteiden käyttö 3 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8100400 Olio-ohjelmoinnin peruskurssi 2 8101905 Tekoäly 4 8101910 Tietokonegrafiikka 4 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4
124 8102200 Ohjelmistoarkkitehtuurit 4 8102310 Tietokantajärjestelmien suunnittelu 2 8105010 Hajautettujen järjestelmien tekniikat 4 8105200 XML ohjelmistokehityksessä 3 8105800 Seittiohjelmointi 2 8107110 Käytettävyys 2 8107220 Kognitiivinen psykologia 2 8306001 Tietoturvallisuuden perusteet 2-4 Lisäksi sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoiden tulee täydentää opintojaan niillä tietotekniikan koulutusohjelmakohtaisilla opintojaksoilla, jotka ovat perustietovaatimuksia aineopinnoille. Jatko-opinnot Lääketieteellinen tekniikka on poikkitieteellinen alue, jossa tieteellisen tutkimuksen merkitys on korostunut. Useat alalta valmistuneet diplomi-insinöörit harjoittavatkin jatko-opintoja joko teollisuudessa tai julkisella sektorilla. Ragnar Granit instituutin tutkijakoulutuksen painopistealueina ovat bioelektromagnetismi, joka tutkii elävissä kudoksissa esiintyviä biosähköisiä ja biomagneettisia ilmiöitä, fysiologisten signaalinen mallintaminen, mittaaminen ja analysointi, neuroinformatiikka sekä lääketieteellisten kuvien ja informaation multimodaalinen käsittely. Tohtoriopintojen rungon muodostavat lukukausittain järjestettävä tohtoriseminaari, jatko-opintoihin soveltuvat opintojaksot sekä säännöllisesti järjestettävät muut tutkijakouluseminaarit. Jatkotutkinnon lääketieteellisen tekniikan pääainetta tukevia opintoja ovat mm. signaalin- ja kuvankäsittely, elektroniikka, ohjelmistotekniikka, mittaustekniikka, matematiikka ja fysiikka. Jatko-opintoihin soveltuvat opintojaksot: 71800 Lääketieteellisen tekniikan tohtoriseminaari 4-8 7108300 Lääkinnällisen fysikkan tohtoriseminaari 4-8 71210 Bioelektroniikka 1,2) 5 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 1,2) 3 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 2) 3 7104300 Neuroinformatiikka 2) 3 8001602 Signal Processing for Systems Biology (SPSB) 2) 2 8009350 Graduate Seminar on Medical Image Processing 1-3 1) 71210 Bioelektroniikka ja 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen tulee sisällyttää lääketieteellisen tekniikan jatko-opintoihin, mikäli niitä ei ole sisällytetty diplomi-insinöörin tutkintoon. 2) Edellä mainitut opintojaksot tohtoriseminaareja lukuun ottamatta hyväksytään jatko-opintoihin vain, jos tenttiarvosana on vähintään 3 (hyvä). Sairaalafyysikon erikoistumiskoulutus Suomalaisissa sairaaloissa ja alan tutkimuslaitoksissa toimii noin 100 sairaalafyysikkoa potilastutkimusten ja hoitomenetelmien kehitystehtävissä. Sairaalafyysikoksi pätevöidytään erikoistumiskoulutuksessa, joka tähtää sekä tieteellisiin että käytännön valmiuksiin. Erikoistuminen tapahtuu suorittamalla ensin DI-tutkinto lääketieteellinen fysiikka tai teknillinen fysiikka pääaineena. Tämän jälkeen tapahtuva pätevöityminen sairaalafyysikoksi edellyttää vähintään tekniikan lisensiaatin tutkintoa ja neljän vuoden pituista pääosin sairaalassa suoritettua käytännön harjoittelua. Lisätietoja koulutuksesta antaa dosentti Simo Hyödynmaa (shyodynmaa@tays.fi) tai Sairaalafyysikot ry (http://www.tek.fi/ sairaalafyysikot/). International Masters and Doctoral Program in Biomedical Engineering and Medical Informatics The Masters and Doctoral Program in Biomedical Engineering and Medical Informatics is offered to international graduate students by the Ragnar Granit Institute. The aim of the Program is to provide students with an excellent ability to apply their skills
125 of electronics, physics and computer science in the field of medicine and health care. Special emphasis is placed on bioelectric and biomagnetic phenomena, modeling methods and modern physiological signal and medical image processing. Education in the Masters Program includes courses in medical electronics, medical physics and medical informatics as well as practical laboratory exercises. In addition to the subjects of Biomedical Engineering, the education deals with electronics and computer science. Thus the knowledge acquired from the studies can also be applied to the wider field of electronics and information technology in trade and industry. Requirements for application The Program is entered through a non-degree One-Year Program that requires a B.Sc. degree in electrical engineering or in computer science and adequate English language skills. Based on their success in the One-Year Program, students may apply for the Masters Program. To make an application, contact the International Student Office of the University. Program requirements Students accepted to the Masters Program must successfully complete a minimum of 75 credit units. (The exact number of credit units will be determined on an individual basis and depends on the previous courses each student has taken prior to admission to the Program.) These studies consist of a Major Subject (a minimum of 30 cu) in Biomedical Engineering, Medical Physics or Medical Informatics, at least one Minor Subject (a minimum of 15 cu) on related topics, and a Master Thesis (20 cu). The Minor Subject can be composed of courses on signal processing, telecommunication, electronics engineering, computer science, physics or mathematics. In the Doctoral Program, Licentiate of Technology and Ph.D. degrees can be pursued. Ph.D. study is performed in the field of bioelectromagnetism or biomedical engineering. It consists of a Major Subject in Biomedical Engineering (worth of 30 cu) and Minor Subject in a related topic (worth of 15 cu) and Ph.D. Thesis. 11.7.5. Matemaattisten aineiden opettajankoulutuksen opintosuunta Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 147. 11.7.6. Mittaus- ja informaatiotekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 52. 11.7.7. Ohjelmistotekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 181. 11.7.8. Signaalinkäsittely Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 187. 11.7.9. Sähkömagnetiikka Laitoksen johtaja, professori Lauri Kettunen huone: SC308, email: lauri.kettunen@tut.fi Sähkömagnetiikka on yksi fysiikan vahvimmista osa-alueista. Teorialla voidaan selittää luotettavasti ympärillämme vallitsevien ilmiöiden väliset mekanismit, ja tästä syystä aiheen sovellutusarvo teknisiin ongelmiin on merkittävä. Sähkömagnetiikan opetuksen perusidea on rakentaa silta perusteiden ja käytännön tekniikan välille. Tämän varassa opetellaan ymmärtämään, mitä sähkötekniikka pitää sisällään ja miksi. Opetuksen peruslähtökohta on sähkötekniikan, elektroniikan ja langattoman viestinnän sähkömagneettiset ilmiöt. Perusteista johdetaan suunnittelu- ja mallintamismenetelmiä, joita sitten tarvitaan käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Sähkömagnetiikan perustaitoja tarvitaan uuden tekniikan kehittämiseen erityisesti silloin, kun vanhoista ratkaisutavoista ei ole apua. Tästä syystä sähkömagnetiikan opetus johtaa luontevasti tuotekehitys- ja tutkimustehtäviin.
126 Sähkömagnetiikkaan voi liittää mielekkäästi lähes kaikkien muiden sähkötekniikan, tietoliikenne-elektroniikan sekä teknis-luonnontieteellisen koulutusohjelmien pää- ja sivuaineopintoja. Sivuaineena sähkömagnetiikka selventää sähkötekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan perusteita. Sähkömagnetiikan laitoksen pääaineet ovat: Moderni sähköenergiatekniikka sekä Sähköfysiikka Moderni sähköenergiatekniikka Vastuuhenkilö: lehtori Risto Mikkonen huone: SC312, puhelin: 31152007 email: risto.mikkonen@tut.fi Suomen energiajärjestelmän erityispiirteinä ovat sähkön- ja lämmön yhteistuotannon merkittävä osuus, sähköenergian suuri osuus energian loppukulutuksesta sekä teollisuuden suuri osuus energian käytöstä. Kiinnostus uusiutuvia energiamuotoja kohtaan on jatkuvasti lisääntynyt tiukentuneiden ympäristövaatimusten johdosta. Suomessa uudentyyppisten energiamuotojen hyödyntäminen on tulevaisuudessa yhä voimakkaammin painotettuna hajautetun energiatuotannon yhteydessä. Ammattiaine antaa valmiudet uudentyyppisten energiajärjestelmien suunnitteluun ja niiden hyödyntämiseen sähköenergiatekniikassa sekä energian varastoinnissa. Tukevaksi pää- tai sivuaineeksi suositellaan erityisesti ympäristötekniikkaa, sähkövoimatekniikkaa, tehoelektroniikkaa tai elektroniikkaa. Pääaine, 30 ov Pakolliset opintojaksot (18 ov) 7901100 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 7901580 Suprajohtavuus sähköverkossa 3 79105 Sähkömateriaalioppi 3 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 Valinnaiset opintojaksot valitaan joko ympäristötekniikkaan painottuvasta suunnasta (A) tai sähkötekniikkaan painottuvasta suunnasta (B) siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 30 ov. Valinnaiset opintojaksot A 2504100 Teollisuuden prosessit 3 25850 Ilmansuojelu 2 28001 Materiaalien kierrätys 2 3105010 Ympäristöriskien analysointi 3 35106 Ympäristökemia 2 35152 Fysikaalinen kemia 1 2 5901029 Päästöjen ympäristövaikutukset 2 7471010 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymykset 2 7473011 Sähkön tuotanto ja sen ympäristövaikutukset 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 Valinnaiset opintojaksot B 2504010 Energiatalous 3 2504110 Höyrytekniikka 4 25420 Voimalaitostekniikka 3 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 76450 Mallinnus ja simulointi 3 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 7801451 Sähkömoottorit 3 79109 Verkkoanalyysi 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 Moderni sähköenergiatekniikka, sivuaine, 15 ov Pakolliset opintojaksot (9 ov) 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3
127 Valinnaiset opintojaksot valitaan 79 -alkuisista, ei kuitenkaan koulutusohjelmakohtaisista opintojaksoista tai suuntien A (ympäristötekniikkaan painottuva) tai B (sähkötekniikkaan painottuva) mukaisista opintojaksoista oman kiinnostuksen mukaisesti siten, että sivuaineen laajuudeksi tulee vähintään 15 ov. Sähköfysiikka Vastuuhenkilö: professori Lauri Kettunen huone: SC308, puhelin: 31153717 email: lauri.kettunen@tut.fi Sähköfysiikan pääaineessa opetetaan sähkötekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan fysiikkaa sekä mallintamiseen ja analyysiin tarvittavaa matemaattista fysiikkaa. Pääaineen perusidea on kouluttaa diplomi-insinöörejä, jotka hallitsevat sähkömagneettiset perusilmiöt ja jotka pystyvät soveltamaan näitä tietoja ja taitoja uusien laitteiden ja järjestelmien tuotekehitysja tutkimustehtävissä. Sähkömagneettisten aineiden lisäksi pääainetta täydennetään elektroniikan ja fysiikan tai matematiikan opinnoilla. Pääaine, 25 ov Sähköfysiikan pääaineeseen valitaan vähintään 15 ov seuraavista opintojaksoista: 7408015 Aktiiviset RF-piirit 3 7408030 Antennijärjestelmät 3 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 79152 Antennit ja radioaallot 3 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 7901100 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto 3 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 7901570 Sähkömagnetiikka ja matemaattinen fysiikka 3 7901590 Sähkömagneettisten järjestelmien mekaniikka 3 sekä tarvittaessa seuraavista valinnaisista opintojaksoista valitaan kursseja siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 25 ov. Vaihtoehto A: Elektroniikka ja Fysiikka 23725 Teknillisen mekaniikan perusteet 3 25200 Virtausoppi 3 35152 Fysikaalinen kemia 1 2 72310 Fysiikan matemaattiset apuneuvot 4 72450 Optiikka 3 7205110 Optiikka II 3 7408020 RF-tekniikan perusteet II 3 79109 Verkkoanalyysi 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 Vaihtoehto B: Matematiikka 73109 Matriisilaskenta 1 3 73110 Numeerinen analyysi 1 3 73114 Johdatus funktionaalianalyysiin 4 73131 Osittaisdifferentiaaliyhtälöt 3 73132 Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeeriset menetelmät 3 7303021 Laaja vektorianalyysi 4 Sähköfysiikan sivuaine, 14 ov Seuraavista opintojaksoista valitaan vähintään 14 ov 79109 Verkkoanalyysi 3 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 79152 Antennit ja radioaallot 3 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 7901570 Sähkömagnetiikka ja matemaattinen fysiikka 3
128 11.7.10. Sähkövoimatekniikka Sähkövoimatekniikan pääaineen voi suunnata Sähköenergiajärjestelmiin ja Sähkömarkkinoihin. Lisäksi on tarjolla sähköverkkojen hallinnassa käytettäviin tietoteknisiin sovelluksiin ja hajautettuihin järjestelmiin perehdyttävä pääaine Sähkönjakeluautomaatio sekä yhdessä Tehoelektroniikan laitoksen kanssa toteutettava Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka. Opintojakso 7705112 Sähköenergiatekniikka edellytetään suoritetuksi jo opiskelijan yleisissä opinnoissa. Sähkövoimatekniikasta diplomityönsä suorittavien tulee lisäksi suorittaa opintojakso 7705076 Sähkövoimatekniikan diplomityöseminaari. Vaihtuva-aiheiset opintojaksot 7705066 Sähkövoimatekniikan erityiskysymyksiä ja 7705082 Sähkövoimatekniikan jatko-opintokurssi on mahdollista aihepiirin soveltuessa sisällyttää valinnaisena kaikkiin pääainevaihtoehtoihin. Sähkövoimatekniikan pääainevaihtoehdot Sähköenergiajärjestelmät ja Sähkömarkkinat muodostuvat kaikille pääaineen suorittajille pakollisista opintojaksoista sekä pääainetta suuntaavista valinnaisista opintojaksoista. Pakolliset opintojaksot, (25-28 ov) 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV 7705031 Suurjännitetekniikka 4 III-IV 7705050 Sähkönjakeluautomaatio 3 IV 7705060 Sähkönjakelutekniikka 4 III 7705042 Sähkövoimatekniikan erikoistyö* 1-4IV *Suositeltu laajuus 2 ov Edellä mainittujen pakollisten opintojaksojen lisäksi eri vaihtoehdoissa on suoritettava valinnaisia opintojaksoja siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 35 ov. Pääainevaihtoehdot Sähköenergiajärjestelmät, 35 ov Valinnaiset opintojaksot 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV 7705071 Sähkömarkkinat 3 IV 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärj. ja häiriöt 3 III-IV 7705090 Sähkölämpötekniikka 3 III-IV 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 III-IV 25400 Energiatekniikan perusteet 2 25411 Höyrytekniikka 3 25420 Voimalaitostekniikka 3 2504010 Energiatalous 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 III-IV 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 III-IV 7901580 Suprajohtavuus sähköverkossa 3 III-IV 7801451 Sähkömoottorit 3 III 79105 Sähkömateriaalioppi 3 III Sähkömarkkinat, 35 ov Pakolliset opintojaksot 7705071 Sähkömarkkinat 3 III-IV Valinnaiset opintojaksot 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärj. ja häiriöt 3 III-IV 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 III-IV 25400 Energiatekniikan perusteet 2 2504000 Energiatalous 3 2902010 Yrityksen talous 2 2902040 Yrityksen rahoitus ja rahoitusmarkkinat 3
129 2903010 Strategisen johtamisen perusteet 3 2920100 Tiedonhallinnan peruskurssi 3 2920400 Yrityksen tietojärjestelmät 2 Pääainevaihtoehdossa Sähkönjakeluautomaatio opiskelijoiden edellytetään suorittavan seuraavien pakollisten opintojaksojen lisäksi Ohjelmistotekniikan laitoksen sivuaineen Hajautetut järjestelmät (21 ov) ja valinnaisia opintojaksoja s.e.pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 45 ov. Sähkönjakeluautomaatio, 45 ov Pakolliset opintojaksot, (18 21 ov) 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III 7705050 Sähkönjakeluautomaatio 3 IV 7705060 Sähkönjakelutekniikka 4 III 7705042 Sähkövoimatekniikan erikoistyö* 1-4 *Suositeltu laajuus 2 ov Valinnaiset opintojaksot 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV 7705031 Suurjännitetekniikka 4 III-IV 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV 7705071 Sähkömarkkinat 3 III-IV 7705090 Sähkölämpötekniikka 3 III-IV 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 2920400 Yrityksen tietojärjestelmät 2 Sähkövoimatekniikan pääaineen voi suunnata myös Teollisuuden sähkönkäyttötekniikkaan, jolloin pääaine muodostuu pakollisista ja valinnaisista opintojaksoista seuraavasti. Valinnaisia opintojaksoja on valittava siten, että 30 ov täyttyy. Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka, 30 ov Pakolliset opintojaksot (25 ov) 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärjestelmät ja häiriöt 3 III-IV 7801150 Tasasuuntaajat 3 III 78120 Vaihtosuuntaajat 3 III 7801451 Sähkömoottorit 3 III 7801500 Sähkömoottorikäytöt 3 IV Valinnaiset opintojaksot 7705090 Sähkölämpötekniikka 3 III-IV 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV 7705050 Sähkönjakeluautomaatio 3 III 7705060 Sähkönjakelutekniikka 4 III 7705042 Sähkövoimatekniikan erikoistyö 1-4 7801550 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt 2 IV 7801600 Valaistustekniikan perusteet 3 III 7801650 Erikoisvalotekniikka 3 IV 7801350 Tehoelektroniikan erikoistyö 1-4 Teollisuuden sähkönkäyttötekniikan pääainevaihtoehdon suorittavien tulee sisällyttää yleisiin koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin opintojaksot 7705112 Sähköenergiatekniikka ja 7801000 Tehoelekroniikan perusteet. Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka -vaihtoehdossa pääaine määräytyy diplomityön aiheen perusteella. Mikäli aihe liittyy sähkövoimatekniikkaan, pääaineeksi tulee Sähkövoimatekniikka. Valittaessa pääainevaihtoehdoksi Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka ei ole mahdollista samanaikaisesti sisällyttää tutkintoon Tehoelektroniikan tai Sähkövoimatekniikan sivuainetta.
130 Sähkövoimatekniikan sivuaine Sähkövoimatekniikan sivuaine on laajuudeltaan vähintään 15 ov ja se muodostuu seuraavista pakollisista opintojaksoista sekä vapaavalintaisesti pääaineen 77-alkuisista opintojaksoista siten että 15 ov täyttyy. Pakolliset opintojaksot, (12 ov) 7705112 Sähköenergiatekniikka * 3 II 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III *Mikäli opintojakso 7705112 Sähköenergiatekniikka sisältyy jo opiskelijan yleisiin perusopintoihin, suoritetaan vähintään 2 ov pääaineen pakollisista 77-alkuisista opintojaksoista. 11.7.11. Tehoelektroniikka Laitoksen johtaja, professori Heikki Tuusa huone: SE200e, puhelin: 31152145 heikki.tuusa@tut.fi Tehoelektroniikan osuus nykyaikaisessa sähkötekniikassa on merkittävä. Niin tietoliikennekeskusta syöttävä teholähde kuin konehuoneeton hissikäyttö tai loistoristeilijän sähköinen potkurijärjestelmä perustuu tehoelektroniikan osaamiseen. Useat suomalaiset yritykset hyödyntävät tuotteissaan merkittävässä määrin tehoelektroniikkaa. Tällaisia tuotteita ovat erilaiset jänniteja virtalähteet, elektroniset liitäntälaitteet, taajuudenmuuttajat, keskeytymättömät sähkönsyöttöjärjestelmät, hitsaus- ja elektrolyysilaitteistot, hissi- ja nosturikäytöt sekä laiva- ja paperikonekäytöt. Lähitulevaisuudessa tuulivoima-, polttokenno- ja aurinkoenergiajärjestelmien lisääntyessä korostuu tehoelektroniikan osaamisen merkitys myös hajautetussa energiantuotannossa. Pääaineopinnot Tehoelektroniikan pääaineopinnot antavat vahvan pohjan toimia monilla sähkötekniikan osaamisalueilla. Tehoelektroniikasta on tarjolla kolme pääainevaihtoehtoa: Tehoelektroniikan suunnittelu Sähkökäyttöjen tehoelektroniikka Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka. Tehoelektroniikan suunnittelussa paneudutaan hakkuriteholähteiden tuotekehityksen problematiikkaan tasapainotilan analyysin, dynaamisen mallintamisen, säädön suunnittelun ja EMChäiriöiden vaimentamisen näkökulmista. Sähkökäyttöjen tehoelektroniikassa keskitytään taas sulautettuihin sähkönkäyttöjärjestelmiin ja niiden digitaaliseen ohjaukseen ja säätöön. Tehoelektroniikan suunnittelun ja Sähkökäyttöjen tehoelektroniikan pääainevaihtoehtojen valinnaisiin opintoihin on niiden luonteen vuoksi sisällytetty paljon elektroniikan, digitaali- ja tietokonetekniikan, ohjelmistotekniikan, sulautettujen järjestelmien sekä automaatio- ja säätötekniikan ja mittaustekniikan opintojaksoja. Nämä ovat samalla suositeltavia sivuaineopintoja. Pääaineopinnot voi lisäksi suunnata esimerkiksi valotekniikkaan tai uusiutuviin energialähteisiin painottamalla valinnaisissa opintojaksoissa kyseisiä osa-alueita. Tehoelektroniikan suunnittelun ja sähkökäyttöjen tehoelektroniikan voi suorittaa myös erikoispitkänä (väh. 45 ov). Teollisuuden sähkönkäyttötekniikka valmentaa teollisuuden käyttö-, hankinta- ja myyntitehtäviin. Pääainevaihtoehto toteutetaan yhteistyössä Sähkövoimatekniikan laitoksen kanssa ja varsinainen pääaine määräytyy diplomityön aiheen perusteella. Mikäli aihe liittyy sähkökäyttöjen tehoelektroniikkaan, moottorikäyttöihin tai valotekniikkaan, pääaineeksi tulee Tehoelekt-