Opintojen rakenne
Teknillisen fysiikan ja matematiikan hakukohteeseen valitut opiskelijat suorittavat tekniikan kandidaatin tutkinnon Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulun teknistieteellisessä kandidaattiohjelmassa pääaineenaan joko teknillinen fysiikka tai matematiikka ja systeemitieteet.
Teknistieteellisen kandidaattiohjelman (180 op, 3 vuotta) sisältö
- Perusopinnot 65 opintopistettä: mm. matematiikkaa, fysiikkaa, ohjelmointia, tuotantotaloutta, kieliopintoja sekä omaan pääaineeseen suuntaavia opintoja
- Pääaine 75 opintopistettä
- Sivuaine 20–25 opintopistettä: useimmat Aalto-yliopiston tekniikan ja kauppatieteen alojen aineet ovat vapaasti valittavissa sivuaineiksi. Taidealan sivuaineopintoihin haetaan erikseen. Opiskelija voi hakea suorittamaan sivuaineopintoja myös jossain muussa suomalaisessa yliopistossa. Sivuaineen voi suorittaa myös vaihto-opintoina ulkomailla.
- Vapaasti valittavat opinnot 15–20 opintopistettä: vapaasti valittaviin opintoihin voi sisällyttää esimerkiksi ulkomailla suoritettuja vaihto-opintoja.
Kandidaatin tutkinnon alkuvaihe antaa yhteisen vahvan perusfysiikan ja -matematiikan pohjan kaikille. Toisena opiskeluvuonna erityisosaamista syvennetään joko teknillisen fysiikan tai matematiikan ja systeemitieteiden pääaineessa.
- Matematiikan ja systeemitieteiden pääaine antaa perustiedot tekniikan kannalta keskeisestä matematiikasta niin teorioiden, laskentamenetelmien kuin sovellustenkin osalta. Pääainetta voi suunnata matematiikkaan, sovellettuun matematiikkaan tai systeemitieteisiin. Matematiikan ja systeemitieteiden pääaineopinnoista on lisätietoa Opiskelijan oppaassa.
- Teknillisen fysiikan pääaineopinnot luovat tukevan pohjan fyysikon koulutukselle. Aallon Fysiikka (Aalto Physics) -kokonaisuuden suorittaneet osaavat muodostaa näkemyksen fysiikan ammatillisista käytännöistä ja ymmärtävät opitun tiedon yhteyden tieteelliseen tutkimukseen. He osaavat tunnistaa fysiikan keskeiset käsitteet, ilmiöt, lainalaisuudet, mallit ja menetelmät sekä soveltaa näitä käytännössä erilaisten ongelmien ratkaisemiseen. Teknillisen fysiikan pääaineopinnoista voi lukea lisää Opiskelijan oppaasta.
Kolmantena opintovuonna painopiste on sivuaineopinnoissa, vapaasti valittavissa opinnoissa sekä kandidaatintyössä. Tutkintoon voi sisällyttää varsin vapaasti kursseja Aalto-yliopistosta tai muista kotimaisista tai ulkomaisista yliopistoista. Lisäksi teknistieteellisen kandidaattiohjelman vapaasti valittaviin opintoihin voi sisällyttää tutkintoon voi sisällyttää 1-10 opintopisteen verran harjoittelua, joka voidaan suorittaa joko kotimaassa tai ulkomailla.
Aiheet
Yhteiset perusopinnot tarjoavat läpileikkauksen matematiikan, fysiikan, tietotekniikan ja tuotantotalouden perusteisiin. Matemaattis-luonnontieteellisten aineiden lisäksi opiskelija suorittaa yleis- ja kieliopintoja sekä monialaisia opintoja. Tämän jälkeen pääosa opinnoista suuntautuu opiskelijan valitsemaan pääaineeseen.
Matematiikan ja systeemitieteiden pääainetta voi suunnata joko matematiikkaan, sovellettuun matematiikkaan tai systeemitieteisiin. Suuntautumisesta riippuen kursseilla opiskeltavia aiheita ovat muun muassa algebra, metriset avaruudet, osittaisdifferentiaaliyhtälöt, lineaarialgebra, optimoinnin perusteet sekä stokastiset prosessit. Kurssivalikoimasta poimittuja esimerkkejä ovat:
- Partial Differential Equations (5 ECTS)
- Metric Spaces (5 ECTS)
- Abstract Algebra (5 ECTS)
- Fourier-analyysi (5 ECTS)
- Prediction and Time Series Analysis (5 ECTS)
- Introduction to Operations Research (5 ECTS)
Teknillisen fysiikan pääaineopintoihin kuuluu kvanttimekaniikkaa, termodynamiikkaa, statistista fysiikkaa, sähkömagneettisen kenttäteorian perusteita, materiaalifysiikkaa sekä klassista dynamiikkaa. Kurssit kattavat laajasti ne aihepiirit, joille nykyfysiikka ja sen tärkeimmät sovellusalat perustuvat. Esimerkkejä 2024-2026 opetussuunnitelmaan sisältyvistä kursseista ovat:
- Kvanttimekaniikka (5 ECTS)
- Sähkömagneettisen kenttäteorian perusteet (5 ECTS)
- Säteilyfysiikka ja -turvallisuus (5 ECTS)
- Materiaalifysiikka (5 ECTS)
Opetussuunnitelma on kokonaisuudessaan nähtävillä Opiskelijan oppaassa. Kursseihin saattaa tulla joitakin muutoksia lukuvuosiksi 2026–2028 — uudet opetussuunnitelmat julkaistaan huhtikuussa 2026, jolloin nekin tulevat nähtäville Opiskelijan oppaaseen.
Oppiminen
Opinnoissa on vahva tieteellinen pohjavire, joka ohjaa alusta asti tutkimuslähtöisyyteen. Esimerkiksi Teknillisen fysiikan laitoksella toimii kaksi Suomen Akatemian huippuyksikköä: Elävien toimintojen innoittamien hybridimateriaalien LIBER-huippuyksikkö (2022–2029) ja Kvanttiteknologian huippuyksikkö (2018–2025). Matematiikan ja systeemianalyysin laitoksen tutkijat ovat huippuyksikköjen lisäksi mukana esimerkiksi Euroopan tiedeneuvoston ja myös muissa EU:n rahoittamissa tutkimushankkeissa.
Fysiikan ja matematiikan perinteisestä yliopisto-opetuksesta opinnot eroavat edukseen konkretiansa ansiosta, sillä niissä tiede kytkeytyy vahvasti käytäntöön ja käytännön ongelmiin. Opiskelijat kehittävät työelämävalmiuksia myös erilaisten tuotekehitysprojektien kautta. Opiskelijat oppivat tekemään yhteistyötä monialaisissa ryhmissä oman alansa edustajina. Projektityökurssit opettavat ryhmän johtamista, projektinhallintaa sekä vuorovaikutustaitoja.