Soveltava ohjelmointi - Heikki Mat

Opintojaksokuvaus

Yleistä: Tämä opintojakso on ammattikorkeakoulun (tekniikan) opiskelijoille tarkoitettu ohjelmoinnin peruskurssi.

Esitietovaatimukset:
Ei esitietovaatimuksia.

Osaamistavoitteet: Opiskelija ymmärtää ohjelmoinnin perusteet. Opiskelija osaa käyttää ohjelmointikielen perusrakenteita pienimuotoisten ohjelmien toteuttamisessa.

Sisältö: Ohjelmoinnin perusperiaatteet. Ohjelman perusrakenteet. Ohjaus- ja toistorakenteet. Muuttujat, taulukot ja osoittimet. Merkkijonot, tietueet sekä syöte- ja tulostusvirrat. Aliohjelmat.

Laajuus: 3 op

Sisältö

1. Perusasioita
2. Lohkokaavion käyttö, hyvät ohjelmointikäytännöt, debuggaus
3. Muuttujat, tietotyypit
4. If-valinta, For-toisto
5. SerialRead, Aritmeettiset operaatiot, bittioperaatiot
6. While, Do, Switch, Break, Continue
7. Funktiot
8. IO-Portit (analogiset, digitaaliset), sensorin liittäminen, kirjastot
9. Keskeytykset

Toteutus ja ohjaussuunnitelma

- Alustana Arduino mikrokontrollerikortti
- Opetus(videot) + ohjaus
- Tehtävät -> "portfolio"
- Oppimisen testi

Oppitunnit pidetään kaksoistunteina 2*45min / vko. Oppituntien lukumäärä on 26 h (13 kertaa). Aluksi tutustutaan ohjelmoinnin perusasioihin. Pääosa kurssista on omatoimista (ohjelmointi)tehtävien ratkaisemista. Tehtävät on mitoitettu siten, että oppituntien aikana (26h) aktiivinen opiskelija kerkeää tehdä riittävästi tehtäviä hyväksytyn arvosanan saavuttamiseksi. Paremman arvosanan saavuttaminen vaatii kuitenkin tehtävien tekemistä myös kotona. Se onnistuu hankkimalla Arduino-kortti (10-30 eur ostopaikasta riippuen) tai valmistelemalla tehtävät kotona ja testaamalla ne oppitunnilla.

Ensimmäisellä kerralla aiheina ovat tietokoneen toiminta, algoritminen ajattelu ja ohjelmoinnin perusasiat sekä Arduino-kehitysympäristön asennus ja käyttö. Muilla oppitunneilla tehdään tehtäviä itsenäiseti yksin tai yhdessä. Tehtävät on jaoteltu aiheittain. Jokaisesta aiheesta opettaja on laatinut opetusvideon, jonka opiskelija voi katsoa ennakkoon kotona tai oppitunnilla. Lisäksi tiedon etsimisen edistämiseksi on annettu nettilinkkejä. Opettajan rooli oppitunnilla on ohjata tehtävien ratkaisemista ja seurata etenemistä.

25 tehtävän jälkeen opiskelija suorittaa oppimisen testin. Se on itsenäisesti "valvottuna" suoritettava ohjelmointitehtävä, joka sisältää yksinkertaisia perusasioita joita on harjoiteltu aikaisemmissa tehtävissä. Tavoitteena on kannustaa oppimisessa ja toimia tarkistuspisteenä, ovatko omat opiskelumenetelmät olleet toimivia.

Kurssin lopussa opiskelija palauttaa tehtävien ratkaisut. Ne tulee dokumentoida siten, että opettaja pystyy ymmärtämään mitä opiskelija on tehnyt ja minkälaiseen tulokseen hän on päässyt. Kurssin ajan opiskelija täyttää (rastittaa) seurantalomaketta (oppimisympäristössä), josta voidaan seurata mitkä tehtävät on jo ratkaistu. (Opettajan kannattaa myös seurata oppitunneilla, että kaikilla opiskelijoilla tehtävien ratkaiseminen etenee.) Yksittäiset tehtävät arvioidaan hyväksytty/hylätty asteikolla. Kurssin arvosana muodostuu ratkaistujen tehtävien lukumäärästä.

Kurssilla tarvittavia materiaaleja ovat tietokoneiden, Arduino Uno -korttien ja USB-kaapelien lisäksi mm. LEDit, vastukset, potentiometrit, lämpötila-anturi, servo, oskilloskooppi ja DA-muunnin (voi tehdä itse). Lisäksi videoiden katseluun (kuunteluun) kannattaa varata muutamat kuulokkeet. Kurssin toteutus onnistuu myös etäopiskelijoilla, jos mikrokontrollerikortit ja muutamat peruskomponentit ovat lainattavissa.

Opintojakson arviointi

Kurssin arvosana perustuu suoritettuihin tehtäviin seuraavasti.

Arvosana 1: Osiot 1-5, tehtävistä 1-25 vähintään 90% ratkaistu + Oppimisen testi
Arvosana 2: Edellisen lisäksi osio 6 (5 tehtävää ratkaistu)
Arvosana 3: Edellisten lisäksi osio 7 (5 tehtävää ratkaistu)
Arvosana 4: Edellisten lisäksi osio 8 (5 tehtävää ratkaistu)
Arvosana 5: Edellisten lisäksi osio 9 (5 tehtävää ratkaistu)

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä