Laskennallisen tekniikan ja analytiikan opintojen sisältö ja rakenne

Tosielämän ongelmiin perustuva käytännön osaaminen on LUT:n valtti.

Yhteistyö yritysten kanssa on tiivistä ja tämä näkyy opetuksessa jo heti alkuvaiheista lähtien: Harjoitustöissä panostetaan siihen, että ongelmat ovat realistisia ja monet niistä tulevat teollisuudesta ja yritysmaailmasta.

Pyrimme siihen, että teollisuuden edustajat olisivat mahdollisimman paljon mukana opetuksessa vierailevina luennoitsijoina. Opiskelun aikana saat ensi käden tietoa ja kokemusta tulevien työtehtävien haasteista.

Katso video: Laskennallista tekniikkaa opiskeleva Jenna haluaa tehdä tulevaisuudessa tutkimusta, joka parantaa maailmaa. Hän arvostaa yhtenäistä kampusta, jossa on helppo tutustua ihmisiin koulutusalasta riippumatta.

Mitä laskennallisessa tekniikassa opiskellaan?

Laskennallisen tekniikan kandidaatin tutkinnossa ensimmäisen vuoden opinnot ja osa myöhemmistäkin opinnoista on kaikille ohjelman opiskelijoille yhteisiä. Ne sisältävät muun muassa matematiikkaa ja fysiikkaa, ohjelmointia, kieli- ja viestintäopintoja sekä yleisopintoja, jotka antavat pohjan tulevien vuosien opinnoille. Opit myös mm. analysoimaan mittauksia, tilastotietoa ja teknisten kokeiden tuloksia sekä vertailemaan ja tekemään päätelmiä teorian ja mittausten vastaavuudesta.

Ensimmäisen opiskeluvuoden jälkeen valitset itsellesi kandidaatin opintojen suuntautumiskohteen kolmesta tarjolla olevasta vaihtoehdosta: teknillinen matematiikka, data-analytiikka  tai teknillinen fysiikka.

Teknillinen matematiikka

Suuntautuminen antaa sinulle vahvat matemaattiset perustiedot ja taidot kytkeä ne käytäntöön, kuten teknisten ja taloudellisten järjestelmien kehitystyöhön. Opinnoissa perehdytään ilmiöiden ja ongelmien kuvailemiseen matematiikan avulla, eli matemaattisten mallien rakentamiseen. Mallien analysoinnissa ja ratkaisemisessa tietokoneiden käyttöllä on vahva rooli opinnoissa.

Data-analytiikka

Data-analytiikan opinnoissa perehdyt laajojen tietomassojen hallintaan ja analysointiin, opit ymmärtämään tietojen suhteita toisiinsa, löytämään toistuvuuksia ja soveltamaan tietoa esimerkiksi palvelujen kehittämiseen. Osaat valita sopivimmat tekniikat tietojenkäsittelyyn, sekä suunnittella ja toteuttaa ratkaisuja teollisuuden ja yritysten tarpeisiin digitalisaation tarjoamat mahdollisuudet huomioiden.

Menetelmät pohjautuvat tyypillisesti matematiikkaan ja tietotekniikkaan ja keskittyvät tosielämän  ongelmanratkaisuun. Sovellusalueena ovat teollisuuden ja liike-elämän ongelmat esimerkiksi teollisuus- tai liiketoimintaprosessien optimointi, tietoon perustuva ennakointi eli prediktiivinen analyysi ja päätöksenteon tukeminen erilaisilla matemaattisilla menetelmilllä.

Teknillinen fysiikka

Fysiikan perusilmiöiden tunteminen on välttämätöntä, kun kehitetään tekniikkaan perustuvia laitteita. Opit ymmärtämään fysiikan perusilmiöiden lisäksi riippuvuuksia ja vuorovaikutussuhteita tekniikassa sekä arkipäiväisessä elämässä.

Voit painottaa opintojasi materiaalifysiikkaan, sovellettuun optiikkaan tai mikroelektroniikkaan. Työkaluina käytät supertietokoneita, pilvipalveluita ja laskentagridejä, jotka tuovat internetin laskenta-resurssit yhteiseen käyttöön. Esimerkkejä mallinnetuista ilmiöistä ovat aurinkokennot, katalyysi ja korroosio.

Laskennallisen tekniikan koulutusohjelmassa suoritat ensin alempana korkeakoulututkintona kolmivuotisen tekniikan kandidaatin tutkinnon. Tekniikan kandidaatin tutkinnon sivuaineen voi valita vapaasti LUT:n muiden koulutusohjelmien sivuaineista.

Kandidaatinopintojen jälkeen voit jatkaa opintojasi laskennallisen tekniikan maisteriohjelmassa Computational Engineering and Technical Physics. Ohjelmassa on kolme suuntautumisvaihtoehtoa: teknillinen matematiikka, teknillinen fysiikka ja älykäs laskenta. Kanditasolla Data-analytiikan suuntautumisen valinneet voivat halutessaan siirtyä suoraan  tuotantotalouden Business Analytics –diplomi-insinööriohjelmaan.

Opetus DI-ohjelmassa tapahtuu englanniksi ja pääset opiskelemaan yhdessä kansainvälisten opiskelijoiden kanssa. DI-ohjelman kesto on noin kaksi vuotta.

Laskennallisen tekniikan opiskelu käytännössä

Opetuksessa ovat tasapainossa teoria, käytännönläheinen kokeellinen tutkimus ja ongelmanratkaisu. Peruskurssien teoriat opiskelet suurissa ryhmissä luennoilla, mutta pääasiallinen oppiminen tapahtuu pienissä harjoitusryhmissä, joissa saat yksilöllistä ohjausta harjoitusten pitäjiltä. Laskuharjoitukset ovat olennainen osa opintojasi. Niiden tarkoituksena on perehdyttää sinut ongelmien ratkaisuissa tarvittaviin rutiineihin.

Normaalin luento- ja tuntiopetuksen lisäksi opintoihin kuuluu myös harjoitustöitä, joita opiskelijat tekevät pääasiassa ryhmissä. Harjoitustöissä opintojakson sisältö yhdistyy luontevasti käytännön tekemiseen: pääset hyödyntämään erilaisia laskentaan, simulointiin ja mallinnukseen tarkoitettuja välineitä ja ohjelmistoja, joiden avulla voit luoda simulointimalleja tai analysoida esimerkkidatoja.

Yhteistyö yritysten kanssa on tiivistä ja tämä näkyy opetuksessa jo heti alkuvaiheista lähtien: useat harjoitus- ja opinnäytetöiden aiheet tulevat teollisuudesta. Pääset pohtimaan ja ratkomaan teollisuuden prosesseissa ilmenneitä ongelmia tai kehittämään uusia tapoja tehostaa tuotantoa automaation avulla. Yritysten edustajat ovat myös mukana opetuksessa vierailevina luennoitsijoina, tuoden mukanaan oman alansa käytännön esimerkkejä.

Fysiikan ja laskennallisen tekniikan opintoihin kuuluu myös laboratorioharjoituksia. Laskennallisen tekniikan laboratoriossa voit esimerkiksi perehtyä kuvantamismenetelmien käyttöön tietokonenäön osana, fysiikan laboratorioissa teet erilaisia mittauksia ja analyysejä esimerkiksi eri materiaalien ominaisuuksista.

Opintojen rakenne

Laskennallisen tekniikan ja analytiikan kandidaatin tutkinto-ohjelma 2016-2017.

» Yleisopinnot (vähintää 83 op)

  • Pakolliset opinnot 89 op.
  • Tekniikan kandidaatin tutkinnon työharjoittelu 2 op
  • Tilastomatematiikka I 3 op
  • Numeeriset menetelmät I 3 op
  • Johdatus tekniseen laskentaan 4 op
  • Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit 3 op
  • Differentiaalilaskenta ja sovellukset 4 op
  • Integraalilaskenta ja sovellukset 3 op
  • Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi 3 op
  • Usean muuttujan funktiot ja sarjat 3 op
  • Fysiikan laboratoriotyöt (SÄTE) 6 op
  • Mekaniikan perusteet 4 op
  • Lämpöoppi 4 op
  • Aaltoliikeoppi 3 op
  • Sähköoppi 4 op
  • Yritystalouden perusteet 3 op
  • Ohjelmoinnin perusteet 6 op
  • C-ohjelmoinnin ja testauksen periaatteet 6 op
  • Johdatus laskennallisen tekniikan opiskeluun 1 op
  • Tilastomatematiikan harjoitustyö 1 op
  • Matriisilaskenta 4 op
  • Teknisen laskennan harjoitustyö 1 op
  • Moderni fysiikka 6 op
  • Tietojenkäsittelyn perusteet 6 op
  • Tietojenkäsittelytieteen perusteet 6 op
  • Innovaatio- ja teknologiajohtamisen peruskurssi 6 op

» Kieli- ja viestintäopinnot (vähintään 9 op)

  • Tekniikan puhe- ja kirjoitusviestintä 3 op
  • Svenska för teknologer 2 op
  • Valitse lisäksi yhtä samaa vierasta kieltä väh. 4 op

» Suuntautumisvaihtoehdon aineopinnot (40-43 op)

Valitse yksi suuntautumisvaihtoehto

Teknillinen matematiikka 40-45 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Lineaarinen optimointi 6 op
  • Matemaattinen mallinnus 5 op
  • Vektorianalyysi teknillisessä laskennassa 4 op
  • Differentiaaliyhtälöt ja dynaamiset systeemit 6 op
  • Integraalimuunnokset 5 op
  • Matemaattisen analyysin syventävä kurssi 4 op
     

Data-analytiikka 43-48 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Tietorakenteet ja algoritmit 6 op
  • Johdatus laskennalliseen älykkyyteen 6 op
  • Ekonometria 6 op
  • Diskreetit mallit ja menetelmät 6 op
  • Tilastolliset menetelmät II, 4 op
  • Valitse min. 9 op
  • Tietokonegrafiikan perusteet 6 op
  • Olio-ohjelmointi 6 op
  • Hajautetut järjestelmät 6 op
  • Tietokannat 6 op
  • Käyttöjärjestelmät ja systeemiohjelmointi 6 op
  • Project Management 6 op
     

Teknillinen fysiikka 42-45 op

  • Kandidaatintyö ja seminaari 10 op
  • Moderni fysiikka 6 op
  • Materiaalifysiikka A 3 op
  • Materiaalifysiikka B 3 op
  • Teollisuusoptiikka 6 op
  • Kvanttimekaniikka 4 op
  • Sähkömagnetismi 6 op
  • Elektroniikan perusteet A 5 op

» Sivuopinnot (vähintään 20 op)

Sivuopinnoiksi valitaan mikä tahansa LUT:n tarjoama sivuopintokokonaisuus. Sivuopinnot voi tehdä myös muussa yliopistossa tai opiskelijavaihdossa.

» Vapaasti valittavat opinnot

Valinnaisia opintoja on suoritettava niin, että tekniikan kandidaatin tutkinnon kokonaismäärä 180 op täyttyy. Suositeltavia opintojaksoja:

  • Basic Course on Environmental Management and Economics 5 op
  • Mekaniikka 10 op
  • Signaalien digitaalinen käsittely 5 op
  • Matemaattisen analyysin syventävä kurssi 4 op
  • WWW-sovellukset 6 op
  • Hajautetut järjestelmät 6 op
  • Olio-ohjelmointi 6 op
  • Tietokannat 6 op
  • Project Management 6 op

Tarkemmat laskennallisen tekniikan ja analytiikan kandidaatin tutkinnon opintosisällöt löydät opinto-oppaasta.

Maisteri-/DI-ohjelma

Computational Engineering and Technical Physics

Ohjelmassa voit syventyä teknilliseen matematiikkaan (technomathematics) ja älykkääseen laskentaan (intelligent computing) tai teknilliseen fysiikkaan (technical physics). Opetus maisteriohjelmissa tapahtuu englannin kielellä, mutta joidenkin sivuaineiden ja yksittäisten opintosuoritusten suorittaminen suomen kielellä on myös mahdollista.

Teknillinen matematiikka syventyy matemaattisiin malleihin sekä laskennalliseen ongelmanratkaisuun. Teknillistä matematiikkaa voit soveltaa teollisuuden prosessien tai ympäristön ilmiöiden mallinnuksessa, analysoinnissa, optimoinnissa ja ohjauksessa.

Lue lisää laskennallisen tekniikan maisteriohjelman nettisivuilta

Älykkään laskennan opinnoissa saat valmiudet mallintaa ja tuottaa automaatiokehitystä tukevia konenäön ja hahmontunnistuksen teollisia sovelluksia. Opinnoissa keskityt älykkään ja oppivan tietojenkäsittelyn menetelmiin. Data-aineiston analyysi, keskeisten ja olennaisten piirteiden löytäminen runsaasta datasta ja näiden piirteiden luokittelu ovat käytännön sovellusten taustalla.

Lue lisää laskennallisen tekniikan maisteriohjelman nettisivuilta

Teknillisen fysiikan opinnoissa keskityt nanofysiikkaan, materiaalifysiikkaan, sovellettuun optiikkaan ja mikroelektroniikkaan. Teknillisen fysiikan tiedoilla pystyt kehittämään materiaalien ominaisuuksia ja tehostamaan teollisuuden mittausteknisiä järjestelmiä kehittämällä sensoreita ja niiden tiedonsiirron liittyvää elektroniikkaa.

Lue lisää laskennallisen tekniikan maisteriohjelman nettisivuilta

Suoritettuasi kandidaatin opinnot data-analytiikan suuntautumisvaihtoehdossa sinulla on myös  mahdollisuus jatkaa opintoja myös tuotantotalouden Business Analytics –diplomi insinööriohjelmaan. Vahvasti teollisuudessa ja liike-elämässä tarvittavaan käytännön osaamiseen keskittynyt Business Analytics ohjelma yhdistää tuotantotalouden, yritysrahoituksen, tietotekniikan ja soveltavan matematiikan opintoja. Ohjelmassa opit laajan kirjon liiketoiminnan analytiikan teoriaa ja käytännön taitoja. Opit myös ymmärtämään teollisuuden ja yritysten toimintaperiaatteita sekä digitalisaation tarjoamia mahdollisuuksia prosessien ja liiketoiminnan kehittämisessä.

Lue lisää tuotantotalouden Business Analytics -ohjelmasta