Tässä artikkelissa syvennytään rakenteiden mekaniikan opetuksen kehittämiseen käytännön tasolla. Tarkastelun kohteena ovat erityisesti opetuksessa hyviksi todetut käytänteet, oppimista tukevat aineistot ja digitaaliset työkalut sekä opetuksen tulevaisuuden kehityssuunnat. Rakenteiden mekaniikan roolia ja merkitystä rakennustekniikan insinöörikoulutuksessa käsitellään puolestaan artikkelissa Rakenteiden mekaniikan rooli ja merkitys rakennustekniikan insinöörikoulutuksessa, jossa tarkastellaan aihetta erityisesti opetuksen kokonaisuuden ja työelämävaatimusten näkökulmasta.

Kirjoittajat: Timo Lehtoviita, Antti Roiha & Jarno Rautiainen

LAB-ammattikorkeakoulu järjesti vuoden 2026 alussa työpajatilaisuuden, johon osallistui rakennustekniikan rakenteiden mekaniikan lehtoreita eri korkeakouluista. Työpaja järjestettiin Mekaniikan opetuksen digitalisointi 2 – MekaDigi 2-hankkeen toimenpiteenä ja sen tarkoituksena oli kartoittaa, miten rakenteiden mekaniikan integrointi ammattiaineisiin on toteutettu eri ammattikorkeakouluissa sekä kerätä yhteen mekaniikan opetuksen hyviä kokemuksia, toimivia käytäntöjä ja haasteita. Hanke on Euroopan Unionin osarahoittama. Tämä artikkeli jatkaa työpajan tuloksista koostetun artikkelin Rakenteiden mekaniikan rooli ja merkitys rakennustekniikan insinöörikoulutuksessa (Lehtoviita ym. 2026) aihetta ja perustuu työpajan tuloksiin sekä hankkeessa toimineiden rakenteiden mekaniikan opettajien omaan kokemukseen (LAB-ammattikorkeakoulu 2023).

Rakenteiden mekaniikkaa tukevat aineistot ja digitaaliset työkalut

Lehtoviidan ym. (2026) artikelissa kuvataan rakenteiden mekaniikan rooli rakennustekniikan insinöörikoulutuksessa sekä työpajassa tunnistettuja hyviä opetuskäytäntöjä sekä toimintatapoja, joilla voidaan erityisesti motivoida ja innostaa opiskelijoita rakenteiden mekaniikan opinnoissa. Tärkeää on erityisesti auttaa koulutuksessa ymmärtämään kokonaisvaltaisesti, että rakenteiden mekaniikka on ammattiaine muiden rinnalla ja kulkee opetuksen mukana.

Työpajassa tarkasteltiin, millaisilla aineistoilla rakenteiden mekaniikan opetusta ja itseopiskelua voidaan tukea. Rakenteiden mekaniikassa ei ole kansallisia yhteisiä aineistoja, vaan aineistot ovat usein opettajien opintojaksokohtaisesti tuottamia, sisältäen myös laskentaesimerkit. Työpajassa keskusteltiin esimerkeistä eri aineiden yhtenäisten kansallisten opetusaineistojen tuottamisessa. Samalla nostettiin esiin ajatus digitaalisten GeoGebra-kirjojen sovellutuksen tuottamisesta mekaniikkaan.

Opetusta tuetaan ilmiöitä havainnollistavien videoiden avulla. Hyviksi todettiin puuinfon julkaisemat puurakenteiden murtumistapojen esittelyvideot (Puuinfo 2009) sekä tietyt avoimet YouTube-videomateriaalit.

Osassa oppilaitoksissa opintojaksoihin kuuluu myös ilmiöiden demonstraatioita laboratorio-olosuhteissa, esimerkiksi vetokokeita ja muita koekuormituksia sekä ammattiaineissa harjoitustöissä suunniteltujen rakenteiden kuormituksia. Osassa oppilaitoksia toivottiin myös lisää laboratorioita rakennustekniikkaan. Seuraavassa kuvassa 1 on esitetty rakenteen koekuormitustilanne LAB-ammattikorkeakoulun laboratoriossa.

Rakenteen koekuormitusta havainnollistava tilannekuva LABin laboratoriosta.

Kuva 1. Esimerkki koekuormituksesta, jolla havainnollistetaan rakenteen toimintaa. (Kuva: Timo Lehtoviita)

Osa opettajista on kokenut hyväksi myös näyttää lyhyesti esimerkiksi lujuusopin opetuksessaan suunnittelun aihemateriaaleja, kuten puurakenteiden lyhennettyä suunnitteluohjetta sekä SSAB:n aineistoja. Suunnitteluaineiden loppuvaiheessa voidaan ottaa FEM-ohjelmistoja voimasuureiden laskentaan.

Rakenteiden mekaniikan opetus tulevaisuudessa

Rakenteiden mekaniikka muodostaa edelleen keskeisen perustan rakennusinsinöörin osaamiselle. Opetusmenetelmissä korostuu tarve yhdistää teoreettinen ymmärrys sekä käytännön sovellukset entistä tiiviimmin. Laskutehtävien ratkaiseminen ei pelkästään aina riitä, vaan tavoitteena tulee olla rakenteiden toiminnan syvällinen ymmärtäminen. Laskenta kuitenkin toimii keskeisenä työkaluna tämän ymmärryksen muodostamisessa ja sen tukemiseksi voidaan hyödyntää enemmän havainnollistavia esimerkkejä ja demonstraatioita viitaten todellisiin rakenteisiin.

Rakenteiden mekaniikan opetuksen kehittämisessä nousee esiin tarve tuottaa yhtenäiset oppimateriaalit eri ammattikorkeakouluille. Näiden tuottamisessa voidaan hyödyntää ohjeellista opetussuunnitelmaa, mikä asettaa tarpeet sekä vaatimukset eri opetusmateriaaleille. Laadittavat aineistot voivat koostua keskeisistä teoriaosuuksista, laskentaesimerkeistä sekä digitaalisista aineistoista, kuten esimerkiksi automaattisista laskentatehtävistä tai havainnollistavista esityksistä. Eri opettajilla olisi kuitenkin mahdollisuus soveltaa jaettuja aineistoja omissa opintojaksoissaan.

Opiskelijoiden motivaation kannalta on tärkeää tuoda esiin rakenteiden mekaniikan yhteys käytäntöön. Rakenteiden toimintaa voidaan tarkastella todellisten rakennuskohteiden sekä suunnitteluesimerkkien kautta. Työelämäyhteistyön avulla toteutetut vierailevat luennot tai työmaavierailut voi osaltaan auttaa opiskelijoita hahmottamaan, miten rakenteiden mekaniikan periaatteet näkyvät työelämässä. Oppimisen merkitys konkretisoituu, kun opiskelijat ymmärtävät paremmin, miten mekaniikan periaatteet liittyvät esimerkiksi rakennesuunnitteluun tai rakennustyömaan tuotantoon.

Digitaalisuus tarjoaa uusia mahdollisuuksia opetuksen kehittämiseen. Erilaiset simulaatiot, visualisoinnit sekä digitaaliset oppimisympäristöt voivat auttaa havainnollistamaan rakenteiden käyttäytymistä eri kuormitustilanteissa sekä tukemaan opiskelijoiden itsenäistä oppimista. Digitaalisia työkaluja, kuten esimerkiksi STACK-laskentatehtäviä, voidaan myös hyödyntää laskennan tukena. Laajemmissa tarkasteluissa esimerkiksi FEM-laskentamallit havainnollistavat paremmin rakenteiden toimintaa kuormitusten alaisena. Seuraavassa kuvassa 2 on esimerkki Moodle- ja MOOC-alustojen kanssa yhteensopivasta STACK-tehtävästä.

Esimerkki STACK-laskutehtävästä, jossa tehtävänä on laskea voimasysteemin resultantti ja sen suunta komponenttien avulla.

Kuva 2. STACK-tehtävä Moodle-pohjaisella alustalla. (Kuva: Antti Roiha)

Kuvan mukaiset STACK-tehtävätyypit mahdollistavat käyttäjäkohtaisesti yksilöllisten tehtävien toteuttamisen. Tehtävät voidaan määritellä käyttämään muuttuvia arvoja eri suorituskerroilla, jolloin myös niiden toistettavuus paranee.

Tekoälyn nopea kehitys vaikuttaa rakenteiden mekaniikan opetukseen. Tekoäly voi toimia opiskelijoille oppimisen tukena esimerkiksi tehtäväratkaisun selittämisessä tai vaihtoehtoisen lähestymistavan esittämisessä. Opetustyössä on kuitenkin varmistettava, että opiskelijat samalla ymmärtävät ratkaisujen taustalla olevat periaatteet eivätkä ainoastaan tyydy tekoälyn esittämiin ratkaisuihin ja tuloksiin. Tekoälyn käyttöä tulee ohjata siten, että se tukee oppimista eikä korvaa opiskelijan omaa ajattelua. Tekoälyn käyttö siis edellyttää aina kriittistä ajattelua ja periaatteiden hallintaa.

Tulevaisuudessa rakenteiden mekaniikan opetus perustuu tasapainoon teoreettisen ymmärtämisen, käytännön soveltamisen, uusien digitaalisten työkalujen sekä tekoälyn välillä. Teoriaa ei tule missään nimessä korvata käytännöllä, mutta kun se yhdistetään käytännönläheisiin työelämän esimerkkeihin, voidaan rakenteiden mekaniikan opetusta kehittää entistä monipuolisemmaksi ja opiskelijoita motivoivammaksi. Rakenteiden mekaniikan oppiminen vaatii aikaa sekä työtä.

Lähteet

Lehtoviita, T., Roiha, A. & Rautiainen, J. 2026. Rakenteiden mekaniikan rooli ja merkitys rakennustekniikan insinöörikoulutuksessa. LAB Pro. Viitattu 4.6.2026. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-pro/rakenteiden-mekaniikan-rooli-ja-merkitys-rakennustekniikan-insinoorikoulutuksessa/

LAB-ammattikorkeakoulu. 2023. Mekaniikan opetuksen digitalisointi 2 – MekaDigi 2. Viitattu 12.3.2026. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/mekadigi-2-mekaniikan-opetuksen-digitalisointi-2

Puuinfo 2009. Laakso Hanna & Tuulasvaara Jaakko. 2009. Puurakenteiden murtumistapojen esittelyvideot. Puuinfo. Viitattu 5.3.2026. Saatavissa https://puuinfo.fi/suunnittelu/oppimateriaalit/puurakenteiden-murtumistapojen-esittelyvideot/

Kirjoittajat

Timo Lehtoviita on rakennustekniikan DI, joka toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan koulutuksessa pääopetusaloinaan rakennusfysiikka, rakenteiden mekaniikka, puurakenteiden suunnittelu sekä tietomallinnus. Hän työskentelee myös puurakenteiden tietomallintamisen asiantuntijana LABin toteuttamissa TKI-hankkeissa, kuten Mekaniikan opetuksen digitalisointi 2 – MekaDigi 2 -hankkeessa.

Antti Roiha on rakennustekniikan DI, joka toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan koulutuksessa sekä rakennesuunnittelun ja -mallinnuksen asiantuntijana TKI-hankkeissa ja rakenteiden mekaniikan asiantuntijana Mekaniikan opetuksen digitalisointi 2 – MekaDigi 2 -hankkeessa.

Jarno Rautiainen toimii TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan hankkeissa kuten Mekaniikan opetuksen digitalisointi 2 – MekaDigi 2 -hankkeessa, sekä satunnaisesti rakennusten tietomallien hyödyntämistä sisältävissä opetuskokonaisuuksissa.

Artikkelikuva: Sanna Henttonen

Viittausohje

Lehtoviita, T., Roiha, A. & Rautiainen, J. 2026. Rakenteiden mekaniikan opetuksen hyvät käytänteet ja kehitys. LAB Pro. Viitattu pvm. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-pro/rakenteiden-mekaniikan-opetuksen-hyvat-kaytanteet-ja-kehitys/