Diskreetin matematiikan perusteet ja Fysiikan ja matematiikan menetelmien studio -kurssien tulevaisuudesta / On the future of Foundations of Discrete Mathematics and Physics and Mathematics Studio courses

[In English below]

Heips,

Tällä kertaa hieman päivitystä Diskreetin matematiikan perusteiden ja Fysiikan ja matematiikan menetelmien studio -kurssin tulevaisuudesta. Kyseessä ovat siis mahdolliset muutokset tulevaan opetussuunnitelmaan kyseisten kurssien osalta, joista kirjoitin aiemmin täällä. Toissapäivänä, 26.10., tapasimme yhdessä muutaman opiskelija- ja professorikunnan edustajan kanssa aiheen tiimoilta, ja tässä tiiviisti tapaamisen antia.

Diskreetin matematiikan perusteet

Erityisesti professorikunnan osalta kurssi nähdään tärkeänä osana matemaattista yleissivistystä. Kurssi antaa lähtökohdat abstraktille matemaattiselle todistamiselle, jota erityisesti puhtaamman matematiikan suuntauksissa tarvitaan “proof by computation” -todistamisen lisäksi. Toisaalta taidot ovat yleistettävissä abstraktiin ongelmanratkaisuun, joka on yksi TFM:n myyntivalteista yritysmaailman suuntaan. Myös uusia algebraan ja topologiaan suuntautuvia kursseja ollaan perustamassa ja/tai ajamassa sisään. Näillä kursseilla opiskelijat hyötyisivät perustason diskreetin matematiikan ymmärryksestä

Pohdittiin myös mahdollisuutta laatia kurssista erillinen TFM-versio. Käytännössä tällaista ei ole kuitenkaan mahdollista tehdä, vaan itse kurssia tulee enemmänkin ohjata toivottuun suuntaan. Päädyimme kuitenkin lopputulokseen, että merkittäviä muutoksia kurssille ei ole mahdollista tehdä, johtuen pitkälti siitä, että muille SCI:n pääaineille kyseinen kurssi toimii eräänlaisena johdatuksena yliopistomatematiikkaan. Toisaalta uusimmassa lukion opetussuunnitelmassa lukuteoria ja logiikka ollaan tiputettu kokonaan pois, joten kurssin tulee ensisijaisesti paikata mahdolliset perustason puutteet näillä osa-alueilla ennen yhtään sen syvemmälle pureutumista.

Fysiikan ja matematiikan menetelmien studio

Kurssi ollaan näillä näkymin pilkkomassa kahteen osaan: (i) matematiikan ja (ii) fysiikan osuuteen. Matematiikan osuudesta tulisi valinnainen ja fysiikan osuus olisi yhä pakollinen kaikille opiskelijoille. Matematiikan osuudesta vapautuvat 5 opintopistettä täytettäisiin Diskreetin matematiikan perusteet -kurssilla. Toisaalta matematiikan ja systeemitieteiden pääaineopiskelijoille vahvasti suositeltaisiin myös matematiikan osuuden sisällyttämistä tutkintoon. Käytännössä matematiikan osuudella studiokurssista tarkoitetaan kurssia Sovelletun matematiikan tietokonetyöt, joka pyörii periodeissa I-II ja III-IV, ja on loppuraporttia vaille ekvivalentti studiokurssin matematiikan osuuden kanssa.

Kurssin pilkkominen helpottaisi sen ajoittamista, ja erityisesti alanvaihtajat saattaisivat hyötyä tästä; sen sijaan, että he joutuisivat odottamaan studiokurssin matematiikan osuuden käymistä kevääseen asti, he voisivat käydä tämän jo I-II periodeissa. Toisaalta loppuraportti, joka toistaiseksi Sovelletun matematiikan tietokonetyöt -kurssilta puuttuu, koettiin keskusteluissa olennaiseksi osaksi, ja mahdollisuutta sisällyttää sellainen myös kyseiselle kurssille selvitellään. Ylipäätään puhuimme LaTeX-palautusten merkityksestä, jotka ovat yksi olennainen osa tämänhetkistä studiokurssia, ja ensiaskeleet kohti tieteellistä kirjoittamista. Kumpikin osapuoli tunnisti tämän merkityksen, ja mahdollisuuksia sisällyttää vastaavanlaisia palautuksia muille kursseille selvitellään. Tämä olisi erityisen tärkeää, jos studiokurssin matematiikan osuuden pakollisuudesta luovuttaisiin.

Matematiikan ja systeemitieteiden pääaineopiskelijat

Koska studiokurssin matematiikan osuuden tärkeys tunnistetaan, keskustelimme, josko fysiikan osuudesta olisi mahdollisuus tehdä vapaavalintainen matematiikan ja systeemitieteiden pääaineopiskelijoille. Tällöin fysiikan osuudesta vapautuvat 5 opintopistettä täytettäisiin Diskreetin matematiikan perusteilla, pitkälti yllä mainituista syistä, mutta toisaalta myös systeemitieteiden suunnalta on kuulunut toive lisätä Diskreetin matematiikan perusteiden sisältöjä kyseisen alan opinnoissa. Tämän toteutuminen on kuitenkin vielä epävarmaa, sillä hakukohde on loppupeleissä yhteinen teknilliselle fysiikalle ja matematiikalle, ja tätä kautta tiettyjä sopimuksia on tehty tietyn määrän fysiikan ja matematiikan sisällyttämisestä kumpaankin pääaineeseen.

Teknillisen fysiikan pääaineopiskelijat

Toisaalta ehdotettiin vaihtoehtona, josko fysiikan pääaineopiskelijoiden kohdalla voitaisiin yhä pitää kiinni studiokurssin matematiikan osuuden pakollisuudesta, juurikin sen hyödyllisyyteen perustuen. Tällöin Diskreetin matematiikan perusteista ei tehtäisi pakollista - kyseinen kurssi ei ole aivan yhtä merkittävä, varsinkaan verrattuna studiokurssin matematiikan osuuteen. Tämän toteutettavuudesta ei kuitenkaan vielä saatu varmistusta, sillä paikalla ei ollut Fysiikan laitoksen edustajia. Lisäksi tämä herättää huolen pääainevalinnan aikaistumisesta käytännössä fuksivuoden kevääseen, jos tällöin kummallakin pääaineella olisi eri pakolliset kurssit opinnoissaan.

/

[Suomeksi yllä]

Hi,

This time a brief update on the future of the Foundations of Discrete Mathematics and the Physics and Mathematics Studio courses. This concerns possible changes to the upcoming curriculum for these courses, which I wrote about earlier here. Two days ago, on the 26th of October, we met with a couple of student and professor representatives on the subject, and here is a summary of the meeting.

Foundations of Discrete Mathematics

Especially for the professors, the course is seen as an important part of general mathematical education. The course provides a starting point for abstract mathematical proofs, which are needed in addition to the “proof by computation” proofs, especially in the more pure mathematical orientations. On the other hand, the skills are generalisable to abstract problem solving, which is one of TFM’s selling points to the business world. New algebra and topology oriented courses are also being set up and/or introduced. In these courses, students would benefit from a basic understanding of discrete mathematics.

The possibility of creating a separate TFM version of the course was also considered. In practice, however, this is not possible and the course itself should be steered in the desired direction. Moreover, we came to the conclusion that it is not possible to make significant changes to the course, largely because the course serves as a kind of introduction to university mathematics for other SCI majors. On the other hand, in the latest high school curriculum, number theory and logic have been dropped altogether, so the course should primarily address any basic deficiencies in these areas before going any deeper.

Physics and Mathematics Studio

It seems that the course is being split into two parts: (i) mathematics and (ii) physics parts. The mathematics part would become optional and the physics part would still be compulsory for all students. The 5 credits released from the mathematics part would be filled by the Foundations of Discrete Mathematics course. On the other hand, students majoring in Mathematics and System Sciences would be strongly encouraged to include the mathematics part in their degree. In practice, the mathematics part of the studio course refers to the Computational Assignments in Applied Mathematics course, which runs in periods I-II and III-IV, and is almost equivalent to the mathematics part of the studio course without a final report.

Splitting the course would make it easier to schedule, and newcomers in particular could benefit from this; instead of having to wait until spring to take the mathematics part of the studio course, they could take it already in periods I-II. On the other hand, the final report, which is currently missing in the Computational Assignments in Applied Mathematics course, was seen as an essential element in the discussions, and the possibility of including it in this course is being explored. In general, we talked about the importance of LaTeX returns, which are nevertheless an integral part of the current studio course, and the first steps towards scientific writing. Both sides recognised this importance, and possibilities to include similar feedback in other courses are being explored. This would be particularly important if the mathematics part of the studio would no longer be mandatory.

Students majoring in Mathematics and System Sciences

Recognising the importance of the mathematics part of the studio course, we discussed the possibility of making the physics part optional for students majoring Mathematics and System Sciences. In this case, the 5 credits released from the physics part would be filled with the Foundations of Discrete Mathematics, largely for the reasons mentioned above. In addition, there has also been a desire from the System Sciences side to add contents of Foundations of Discrete Mathematics to the studies in this area. However, the realization of this is still uncertain, as the study programme is ultimately common to Engineering Physics and Mathematics, and as a result certain agreements have been made to include a certain amount of physics and mathematics in both majors.

Students majoring in Engineering Physics

On the other hand, it was suggested as an alternative whether the mathematics part of the studio course could still be kept compulsory for students majoring in Engineering Physics, precisely because of its usefulness. In this case, the Foundations of Discrete Mathematics would not be made compulsory - this course is not quite as important, especially compared to the mathematics part of the studio course. However, the feasibility of this could not be confirmed, as no representatives of the Department of Engineering Physics were present. In addition, this raises concerns about bringing forward the choice of the major to practically the spring of the fuksi year, if the two majors would then have different compulsory courses in their studies.

5 tykkäystä