Treenikaista vahvistaa mekaniikan perustaitojen osaamista

Lisääntyvä etä- ja verkko-opetus edellyttää uudenlaisia pedagogisia ratkaisuja. Suuret ryhmät, varsinkin matemaattisissa aineissa kuten mekaniikassa, ovat olleet opettajille haasteellisia. Opiskelumotivaatio pitäisi saada ylläpidettyä sekä hyvin edistyvillä kuin hieman hitaammin asioita omaksuvilla. LAB-ammattikorkeakoulun konetekniikan mekaniikan opintojaksolla testattiin treenikaistamallia, jonka tarkoituksena oli vahvistaa perusosaamista ja tukea opintojen edistymistä.

Kirjoittajat: Neea Similä & Tuomo Liimatainen

Mekaniikka on yksi konetekniikan insinöörien keskeisistä osaamisalueista ja Suomen vientiteollisuus on jo jonkin aikaa ollut huolissaan tulevaisuuden osaajien riittävyydestä. Suomen tavaraviennistä noin puolet perustuu teknillisen mekaniikan osaamiseen. Mekaniikan osaajille on siis kysyntää, heillä on suuri merkitys suomalaisten teknologiayritysten kilpailukyvylle. (Sipola 2018.)

Hyvät matemaattiset taidot auttavat mekaniikan opiskelussa. Vektorit, trigonometria ja yhtälön ratkaisutaidot olisi hyvä hallita jo ennen mekaniikan opintojaksoa. Matemaattisten taitojen lisäksi mekaniikassa tarvitaan hahmotuskykyä, esimerkiksi erilaisten voimien suunnista ja miten ne vaikuttavat rakenteisiin.

Opiskelijoiden taustat ovat nykyisin hyvin erilaisia jo pelkästään matemaattisten taitojen osalta, ja mekaniikan hahmotuskyvyn kehittyminen voi viedä aikaa. Kaikki eivät opi asioita samalla nopeudella. Tämä haastaa opettajia varsinkin nykyisin lisääntyneessä etäopetuksessa. Verkon yli ryhmäkoot voivat olla suuria ja opetuksen pitäminen motivoivana on vaikeampaa. Ei saisi mennä liian hitaasti, jotta nopeammin oppivat eivät tylsisty ja toisaalta hitaammin oppivien ongelmakohtien havainnointi on hankalampaa, kuin perinteisessä lähiopetuksessa. Ratkaisuksi näihin haasteisiin on LAB-ammattikorkeakoulun konetekniikan mekaniikassa testattu Treenikaistaa.

Treenikaistamalli

Mekaniikan opintojakso toteutetaan LAB-ammattikorkeakoulun konetekniikan opinnoissa saman sisältöisenä kaksi kertaa lukuvuodessa, syys- ja kevätlukukausittain kuten kuvassa 1 on esitetty. Noin puolet kurssista keskittyy perustaitoihin ja puolet syventäviin taitoihin. Molemmista osioista on omat välikokeensa, joissa keskitytään vain edeltävän osion oppimistuloksiin. Ensimmäisessä välikokeessa pitäisi olla jo perusasiat hyvin hallinnassa, kuten mekaniikan matematiikan perusteet ja esitystavat. Kokemus on osoittanut, että ensimmäisessä välikokeessa heikommin menestyvät opiskelijat kohtaavat usein haasteita siirryttäessä kurssilla eteenpäin ja pahimmillaan kurssin loppuun suorittaminen voi olla todella haastavaa. Mekaniikan syventävien taitojen puolella perustaitoja pitäisi jo osata soveltaa samalla kuin opetellaan uusia asioita.

Kuva 1. Mekaniikan opintojakson eteneminen lukukauden ja lukuvuoden aikana (Tuomo Liimatainen, muokannut Oona Rouhiainen).

Osaamispohjan vahvistamiseksi päädyttiin ohjaamaan treenikaistalle opiskelijat, joiden tulos ensimmäisessä välikokeessa oli alle 40 prosenttia maksimipisteistä. Näin opiskelijoilla oli reilusti enemmän aikaa keskittyä kurssin alkuosan perusasioiden opiskeluun ja osaamispohjan vahvistamiseen, ja he pystyivät siirtymään sujuvasti kurssin jälkimmäiseen, syventävien taitojen osaan seuraavan lukukauden ensimmäisen välikokeen jälkeen. Ensimmäisessä välikokeessa hyvin menestyneet suorittivat kurssin kokonaisuudessaan yhden lukukauden aikana ja treenikaistalaiset käyttivät kurssin suorittamiseen koko lukuvuoden.

Käytännössä treenikaistalle osallistuville järjestettiin omat oppitunnit, joilla opiskelijoiden oli mahdollista keskittyä mekaniikan perusasioihin rauhallisemmassa tahdissa opettajan johdolla. Treenikaistalla parannettiin laskurutiinia, keskityttiin mekaniikassa vaadittavan hahmotuskyvyn kehittymiseen ja vahvistettiin näin pohjaa tuleviin opintoihin. Tämä panostus parempaan pohjaan auttaa konetekniikan insinööriopiskelijaa mekaniikan kurssin jälkeen muissakin opinnoissa, koska mekaniikan osaaminen on lähtötasona monille muille aineille, kuten esimerkiksi statiikan, lujuusopin ja koneenosien opintojaksoille.

Treenikaistan tulokset ovat lupaavia

Treenikaistamallia lähdettiin kehittämään Mekaniikan opetuksen digitalisointi -hankkeessa, jossa etsittiin ratkaisuja etä- ja verkko-opetuksen haasteisiin sekä opintoihin kiinnittymiseen. Hankkeen tavoitteena oli myös löytää paremmin henkilökohtaisen tuen tarvitsijat sekä edesauttaa valmistumista. Mekaniikka on haastava aihe jo lähiopetuksessa, saati verkko-olosuhteissa, kun opettajalla ei ole henkilökohtaista yhteyttä opiskelijoihin. (LAB-ammattikorkeakoulu 2021.)

Treenikaistamallia ehdittiin testata kahden lukuvuoden ajan ja sitä on muokattu välissä saatujen kokemusten ja opiskelijoiden palautteen perusteella. Ensimmäisenä lukuvuotena treenikaistaa veti eri opettaja, kuin varsinaista mekaniikan opintojaksoa. Toisena lukuvuotena mekaniikan opettajat vetivät myös treenikaistan ohjaustunteja ja tämän havaittiin toimivan paremmin. Matalalla tasolla pienetkin tekijät voivat hankaloittaa oppimista, esimerkiksi termistön erot ja erilaiset ilmaisutavat.

Pienemmässä ryhmässä opettajilla oli aikaa keskustella opiskelijoiden kanssa pitempään perustason kysymyksistä ja löytää yksilölliset ongelmakohdat, joihin tarvittiin apua. Keskustelut oppimisen haasteista ja ongelmakohdista olivat tärkeitä myös opettajille. Niiden kautta hekin oppivat näkemään asioita uudella tavalla ja löytämään erilaisia tapoja opettaa asiaa sellaisille opiskelijoille, jotka eivät ehkä osanneet sanoittaa ongelmakohtiaan yhtä tarkasti.

Tulokset treenikaistakokeilusta ovat tässä vaiheessa lupaavia. Treenikaistalle aktiivisesti osallistuneiden tulokset seuraavassa välikokeessa ovat olleet parempia ja lähes kaikki ovat läpäisseet loppuosan mekaniikan opintojaksosta sujuvasti. Tulevaisuuden haasteena onkin saada kaikki treenikaistalle ohjatut opiskelijat osallistumaan aktiivisesti ohjaustunneille, koska vain osallistumisella tulee oppimistuloksia.

Lähteet

LAB-ammattikorkeakoulu. 2021. Mekaniikan opetuksen digitalisointi. Viitattu 15.1.2023. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/mekaniikan-opetuksen-digitalisointi

Sipola, T. 2018. Perinteinen teknillinen osaaminen on rapistumassa ja se uhkaa jo Suomen kilpailukykyä – ”Vientiteollisuus on hyvinvointimme perusta”. YLE. Viitattu 10.2.2023. Saatavissa https://yle.fi/uutiset/3-9990976

Kirjoittajat

Neea Similä työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa TKI-asiantuntijana ja Mekaniikan opetuksen digitalisointi -hankkeen projektipäällikkönä.

Tuomo Liimatainen toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulussa opettaen mm. mekaniikkaa ja konesuunnittelua. Lisäksi Tuomo työskentelee asiantuntijana Mekaniikan opetuksen digitalisointi -hankkeessa.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/1199802 (CC0)

Julkaistu 14.3.2023