Mathematics and physics for biosciences

Ei esitietovaatimuksia.

Opintojakson suoritettuaan opiskelijalla on bio- ja ympäristötieteiden opinnoissa tarpeelliset perustiedot ja valmiudet matematiikassa ja fysiikassa ja hänen osaamisensa on parantunut omaan lähtötasoon verrattuna.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa sujuvasti ratkaista bio- ja ympäristötieteissä tavanomaisia peruslaskuja, osaa muodostaa ja muokata yhtälöitä, osaa välttää tavalliset virheet suurten ja pienten lukuarvojen sekä yksiköiden käsittelyssä, ja on palauttanut laskurutiiniaan koulumatematiikassa. Opiskelijan kyky hahmottaa matematiikkaa apuvälineenä ja matemaattisia tarkastelutapoja bio- ja ympäristötieteissä on kehittynyt sovellusesimerkkien kautta. Opiskelija tuntee pinnallisesti perusasiat differentiaali- ja integraalilaskennasta, ja on parantanut mahdollisuuksiaan lukea differentiaaliyhtälöitä soveltavaa alan kirjallisuutta.

Opiskelija tuntee elollisissa tapahtumissa ja elinympäristöissä vaikuttavia fysikaalisia ilmiöitä ja lainalaisuuksia, osaa selittää fysiikan avulla etenkin solu- ja molekyylitason elollisia ilmiöitä ja niiden fysikaalisia reunaehtoja sekä myös hahmottaa keskeisiä ympäristömuutokseen liittyviä haasteita ja mahdollisuuksia fysiikan avulla. Toisaalta opiskelija tuntee fysikaalisia ilmiöitä, joihin monet bio- ja ympäristötieteissä käytettävät tutkimusmenetelmät ja –laitteet perustuvat sekä osaa selittää näiden fysikaaliset toimintaperiaatteet. Opiskelija tuntee myös pinnallisesti kvanttimekaniikan perusasioita ja hahmottaa missä klassisen fysiikan selitysvoiman rajat tulevat vastaan.

Ensisijainen osaamistavoite fysiikan osuudessa on ymmärtää fysiikan ilmiöitä ja mekanismeja sekä niiden relevanssi bio- ja ympäristötieteissä ilman yhtälöihin perustuvaa lähestymistapaa, mutta matemaattinen tarkastelu on mukana opetuksessa ja oppimateriaaleissa matemaattisesti suuntautuneita opiskelijoita varten.   

Itsenäisesti opiskeltava e-aineisto, opetusmonisteet, luentomateriaalit ja videotallenteet sekä harjoitustehtävät malliratkaisuineen jaetaan Moodlessa.

Suoritustavat

Suoritustapa: Kaksiosainen tentti (matematiikka- ja fysiikka-osat), jonka kumpikin osa on suoritettava hyväksytysti. Osat vaikuttavat yhtä suurella painoarvolla arvosanaan. Matematiikan ja fysiikan aiemmin luennoidut teoriaosuudet opiskellaan pääosin itseopiskeltavana verkkokurssina, joka on saatavilla läpi vuoden (tarkennetaan lukuvuosittaisessa opetusohjelmassa). Matematiikka- ja fysiikka-osissa järjestetään kerran vuodessa erilliset ohjatut harjoitustilaisuudet (yht. 8 x 2 tuntia), joissa opiskelijat pohtivat ja ratkovat annettuja tehtäviä ryhmissä, ja joista saatavilla pisteillä on korottavaa vaikutusta arvosteluun enintään yhden arvosanan verran. Opintojakson voi suorittaa myös osallistumatta lainkaan kontaktiopetukseen. Poikkeustapauksissa tentin matematiikka-osan voi korvata erikseen sovittavalla yksilötyöllä, jolla voi saada korkeintaan arvosanaa 1 vastaavan tuloksen.

Kokonaistyömäärä vastaa opintopistemäärää (5 op vastaa noin 135 tuntia), joten itsenäisellä työskentelyllä oppimateriaalien avulla on keskeinen asema oppimistavoitteiden saavuttamisessa.

Opintojakson voi suorittaa avoimen yliopiston opintojaksona yllä kuvatulla tavalla, mutta kontaktiopetukseen/laskuharjoituksiin osallistuvien määrää voidaan rajoittaa resurssien mukaan.

Arviointimenetelmät ja -kriteerit

Opiskelija arvioi osaamistaan ja oppimistaan sekä suuntaa itsenäistä opiskeluaan teoriaosuuden verkkomateriaaleihin sisältyvien tehtävien avulla.  Opintojakson suorituksen arvioinnissa matematiikalla ja fysiikalla on sama painoarvo, mutta opintojakson suorittaminen edellyttää hyväksyttävää suoritusta tentin kummassakin osassa. Aktiivisesta osallistumisesta matematiikan ja fysiikan ohjattuihin harjoitustilaisuuksiin saatavat pisteet lisätään tentin vastaavien osien pisteisiin.  Poikkeustapauksissa tentin matematiikka-osan voi korvata erikseen sovittavalla yksilötyöllä, jolla voi saada korkeintaan arvosanaa 1 vastaavan tuloksen.

Oppimista tukevat aktiviteetit ja menetelmät

Itsenäisesti opiskeltava verkkomateriaali etenee vaiheittain ja sisältää oman osaamisen ja sen kehittymisen arvioimista tukevia tehtäviä, mikä antaa mahdollisuuden edetä opiskelussa oman oppimisen kehittymisen tahdissa.

Kaikki oppimateriaalit mukaan lukien harjoitusten malliratkaisut jaetaan Moodlessa. Ohjatuilla harjoituskerroilla opiskelijat selvittävät ryhmissä (tai halutessaan yksin) laskuja ja pohdintatehtäviä sekä laativat oppimistavoitteiden mukaisiin kysymyksiin malliratkaisuja saaden ohjausta ja tukea paikalla olevilta opettajilta.

Kohderyhmät

Opintojakso on tarkoitettu ensisijaisesti biologian ja ympäristötieteiden kandiohjelmien opiskelijoille, mutta se soveltuu myös Viikin kampuksen tiedekuntien muiden kandiohjelmien opiskelijoille.

Opintojakso voi olla myös osa avoimen yliopiston opintotarjontaa.

Järjestämisajankohta

Periodi 2 (kontaktiopetus). Opintojakso järjestetään joka vuosi.

Opintojakso on itsenäisesti opiskeltavissa läpi vuoden.

Suositeltava suoritusajankohta tai -vaihe

Opintokokonaisuus

Biologian kandiohjelma: opintojakso on pakollinen kokonaisuudessa BIO-200

Ympäristötieteiden kandiohjelma: opintojakso on vaihtoehtoinen Muut opinnot -kokonaisuuden kohdassa Menetelmätieteet

Vanhentuminen

Opetuskielet

EQF-taso

Alempi korkeakoulututkinto / EQF-taso 6