Insinööriopettajuudesta ja jatkuvasta oppimisesta

Insinööriopettajuuden sanotaan voimakkaasti muuttuneen kuluvan vuosituhannen aikana, ja näin varmasti onkin. Opetusmenetelmät ovat kehittyneet opiskelijaa osallistavaksi, ja digitalisaation myötä opiskelijoille on tänä päivänä tarjolla monenlaisia työkaluja itseopiskelun tueksi. Nämä ovatkin tarpeen, sillä rahallisten resurssien pienentyessä perinteisten lähiopetustuntien määrä on tunnetusti vähentynyt, ja samalla vastuu oppimisesta on siirtynyt aiempaa enemmän opiskelijoille. Yksi asia ei kuitenkaan ole muuttunut: luonnontieteisiin pohjautuvissa aineissa oppimisen tärkein väline on opiskelijan oma pää, sillä aidon oppimisen toteutuminen edellyttää aina opiskelijan henkilökohtaista ajatustyötä.

Tämän kirjoituksen tarkoituksena on herättää keskustelua insinööriopettajuudesta. Mistä hyvä insinööriopettajuus pohjimmiltaan syntyy, ja miten se jatkaa kehittymistään läpi elämän? En tietenkään väitä olevani oikeassa, vaan kerron vain oman 20-vuotisen kokemukseni aiheesta. En myöskään itse pidä itseäni hyvänä opettajana, mutta opiskelijat tuntuvat pitävän. Sain kunnian vastaanottaa Tampereen Insinööriopiskelijat ry:n (TIRO) Lempiopettaja-tunnustuksen vuodelta 2018, ja vuonna 2016 Tampereen Sähköopiskelijat ry (TASO) palkitsi minut Vuoden parhaan opettajan palkinnolla. Lisäksi minut on kahdesti (vuosina 2006 ja 2010) valittu Tampereen teknillisen yliopiston Hyväksi luennoitsijaksi, ja vuonna 2013 voitin Tekniikan edistämissäätiön valtakunnallisen Hyvä opettaja -kilpailun. Ensimmäinen opettajapalkintoni oli kunniamaininta opiskelijamyönteisyydestä vuonna 2004, jolloin oppi-isäni, sähkötekniikan lehtori Risto Mikkonen, vastaanotti Tampereen teknillisen yliopiston Hyvä luennoitsija -tunnustuksen.

On selvää, että hyvän insinööriopettajuuden taustalla on pedagogisessa mielessä oikeanlaisia periaatteita ja käytännön tasolla oikeanlaista toimintaa. Lisäksi nykyaikana on tärkeää myös se, että opetusmenetelmät ovat ajan tasalla. Tässä tekstissä ei kuitenkaan käsitellä pedagogiikkaa eikä opetusmenetelmiä, sillä itselleni ne eivät tärkeydestään huolimatta ole insinööriopettajuuden ytimessä. Rajoitun tässä kirjoitelmassa käsittelemään pelkästään insinööriopettajuutta, sillä en osaa kovinkaan hyvin ottaa kantaa siihen, kuinka sopivia nämä periaatteet ovat muille aloille.

Oma insinööriopettajuuteni lähti rakentumaan viime vuosituhannen lopulla, jolloin pääsin mukaan noin 30-henkiseen sähköfysiikan tutkimusyhteisöön. Tämän poikkeuksellisen yhteisön leimaavin piirre oli erittäin vahva sisältökeskeisyys, ja siksi huoneentauluun olikin kirjoitettu kaikkien yhteinen tavoite: “Yritä tänään ymmärtää jotakin sellaista, jota et vielä eilen ymmärtänyt.” Fokus oli oleellisessa, eli sisältöosaamisen jatkuvassa kehittämisessä, ja sen seurauksena syvällinen ajatustyö vei merkittävän osan yksilöiden työajasta. Tästä tutkimusyhteisöstä voisi kirjoittaa pitkästikin, mutta tyydyn tässä vain toteamaan, että koen sen olleen likimain ideaalinen kasvualusta insinööriopettajuudelleni. Noina vuosina syttyi aito lajirakkaus luonnontieteisiin, joka hyvin todennäköisesti kantaa elämän loppuun asti. Käytännössä tämä näkyy siten, että luonnontieteet on itselleni sekä työ että harrastus, ja sen seurauksena insinööriopettajuus on pikemminkin elämäntapa kuin pelkkä ammatti.

Mutta mikä sitten on tärkeintä insinöörikoulutuksessa? Tärkeitä tavoitteita voidaan luetella monia, mutta silti oppiminen nousee kirkkaasti kaikkien muiden yläpuolelle. Koko insinöörikoulutus on siinä mielessä alisteista oppimiselle, että sen toteutuessa myös muut, useimmiten määrälliset, tavoitteet toteutuvat. Mutta jos oppimisen tavoitteesta tingitään, koko koulutuksen mielekkyys muuttuu pitkällä aikavälillä kyseenalaiseksi, vaikka opiskelijat muodollisesti opintojaksoja ja -pisteitä pystyisivätkin suorittamaan. Siksi insinööriopettajuuden fokuksen tulee olla oppimisessa. Ei siis opettamisessa, vaan oppimisessa.

Oppimisen vaatimukset ovat periaatteessa yksinkertaiset, sillä jo Socratesin sanotaan aikanaan todenneen: “I cannot teach anybody anything, I can only make them think.” Oppiminen siis edellyttää opiskelijan omaa ajatustyötä. Ja tästä päästäänkin insinööriopettajan kenties tärkeimpään tehtävään: opettajan on omalla toiminnallaan tuettava opiskelijoiden ajatustyön toteutumista. Tämä tarkoittaa monenlaisia asioita, mutta mielestäni tärkeintä on luoda ilmapiiri, jossa uskalletaan ajatella ääneen, eikä kenenkään tarvitse hävetä omaa tietämättömyyttään millään tavalla. Päinvastoin, sanapari “en tiedä” on osoitus rohkeudesta ja oppimisinnokkuudesta. Professori Arttu Rajantie on viitannut tähän samaan asiaan toteamalla: “Lapsilla on parhaat kysymykset, sillä he eivät pelkää osoittaa tietämättömyyttään.”

Mitä muuta opettaja voi tehdä opiskelijoiden ajatustyön toteutumisen eteen? Tähän paras vastaus on mielestäni se, että opettajalla tulee olla loputon into oman sisältöymmärryksensä syventämiseen. Mitä syvällisemmin opettaja hallitsee opettamansa sisällön, sitä selkeämmin siitä on mahdollista kertoa eteenpäin. Tässä ei tietenkään ole mitään uutta, sillä esimerkiksi jo Richard Feynmanin ja Albert Einsteinin tiedetään toteuttaneen tätä periaatetta: “If you cannot explain it simply, you don’t understand it well enough.” Mitä kauempana opettaja pysyy opetustilanteessa oman ymmärryksensä rajoista, sitä selkeämmin sisältö on mahdollista esittää, ja sitä paremmin opiskelijoiden oman ajatustyön toteutumista on mahdollistaa edesauttaa. Nykyään jatkuva oppiminen on yksi tärkeimmistä opetuksen kehittämisen teemoista, ja mielestäni insinööriopettajilla on erinomainen mahdollisuus toimia jatkuvan oppimisen esikuvina. Sanoisin sen olevan yksi tämän ammatin etuoikeuksista.

Oppimisen kannalta on hyvin tärkeää myös se, että insinööriopettaja on opiskelijoille täysin rehellinen oman ymmärryksensä rajoista. Luonnontieteet on siinä mielessä hieno ala, että jokaisella yksilöllä on lähtötasosta ja suoritetuista tutkinnoista riippumatta aina ääretön määrä opiskeltavaa edessään. Tästä syystä myös jokaisen yksilön ymmärryksen rajat tulevat varsin nopeasti vastaan. Jos opettaja esiintyy luonnontieteiden oppijana siinä missä opiskelijatkin, opiskelijat useimmiten haastavat opettajaa omalla ajattelullaan, ja samalla kaikki voittavat. Tällöin opiskelijat, opettaja ja myös opintojaksot kehittyvät. Mutta jos opettaja esiintyy auktoriteettina, joka todellisuudessa pelkää omaa tietämättömyyttään, opiskelijat eivät useimmiten edes uskalla kysyä mitään. Siksi rehellisyys omasta tietämättömyydestä sekä ääneen ajattelu muiden läsnäollessa ovat mielestäni erinomaisia lähtökohtia aitoon insinöörioppimiseen.

Voisi ehkä luulla, että insinööriopettajan sisältöosaaminen saavuttaa jossain vaiheessa sellaisen tason, ettei sen nostaminen enää merkittävästi edistä opettajuutta. Näin luulemalla mennään kuitenkin pahasti metsään. Nimenomaan jatkuva sisältöymmärryksen syventäminen on ainakin itselleni se pohjaton kaivo, josta riittää ammennettavaa insinööriopettajuuden kehittymiseen vuosi toisensa jälkeen. Tähän liittyvä esimerkki olkoon vaikkapa sähköpiirien analysointi, jota olen nyt ehtinyt opettaa noin kahden vuosikymmenen ajan. Vaikka tämän sähköinsinöörin perusosaamisen sisältö pysyykin likimain samana tekniikan kehityksestä huolimatta, opettaminen muuttuu opettajan sisältöymmärryksen syventyessä. Itse voin tänä päivänä sanoa hieman häpeäväni sitä, miten opetin aihetta vaikkapa kymmenen vuotta sitten. Ja toivottavasti ajattelen taas kymmenen vuoden päästä samalla tavalla. Kyse on siitä, että kun oma ymmärrys aiheesta syvenee, monet asiat näyttäytyvät aiempaa selkeämpinä, ja samalla tarjoutuu mahdollisuus kehittymiselle. Ja vaikka moni aivotyötä vaativa asia onkin vuosien saatossa ratkennut, samalla uusia ongelmia on ilmestynyt tilalle kiihtyvällä tahdilla. Mutta vaikka ratkaisemattomia asioita tuleekin aina olemaan, yksi syvällisen ymmärryksen merkittävimmistä eduista on juuri näköalan kirkastuminen ja mahdollisuus kokonaisuuksien hahmottamiseen. Mitä syvällisemmin ymmärrät jonkin luonnontieteistä kumpuavan insinöörialan, sitä paremmin tiedostat, miten se liittyy muihin insinöörialoihin. Ja samalla on mahdollista saavuttaa vahva kokonaiskäsitys tekniikasta. Jos sen sijaan keskityt lähinnä pinnan raapimiseen eri insinöörialoilta, kokonaiskäsitys jää väistämättä heikoksi. Tämä liittyy keskeisesti myös jatkuvaan oppimiseen. Jos insinöörikoulutuksessa halutaan tarjota parhaat eväät jatkuvalle oppimiselle, en tiedä parempaa vaihtoehtoa kuin luonnontieteellisen ymmärryksen vahvistaminen.

Yritän tällä kaikella sanoa lähinnä sitä, että itselläni insinööriopettajuuden ytimessä ovat aito lajirakkaus luonnontieteisiin sekä vahva arvostus syvällistä ajatustyötä kohtaan. Mielestäni insinööriopettajuus ei kehity suorittamalla, vaan aito kehittyminen ja jatkuva oppiminen edellyttävät syvällistä ajatustyötä. Olen siinä mielessä onnellisessa asemassa, että itselleni luonnontieteet on sekä työ että harrastus, joten jatkuvan kehittymisen edellytyksenä olevaa syvällistä ajatustyötä tulee joka tapauksessa tehtyä. Mutta jos insinööriopettajien halutaan yleisesti toimivan jatkuvan oppimisen esikuvina, on hyvin tärkeää jättää työaikasuunnitelmiin tilaa syvälliselle ajatustyölle. Nykyinen korkeakoulujen rahoitusmalli aiheuttaa tälle omat haasteensa, mutta silti pitkän aikavälin kestävä tavoite on kristallinkirkas: seuraavan insinöörisukupolven tulee aina olla edellistä sisältöviisaampi. Ja tässä insinööriopettajilla on keskeinen roolinsa. Kun sisältöviisauden halutaan alati kasvavan, insinööriopettajalla tulee Timo Tarhasaaren sanoin olla “aito pyrkimys tehdä oppilaistaan itseään parempia”.

Harrastan luonnontieteitä samasta syystä kuin kilpaurheiluakin: en siksi, että saavuttaisin jotakin, vaan siksi, että päämäärään kovasti pyrkiminen on sittenkin paljon tärkeämpää kuin sen saavuttaminen. Harrastan elämän takia. Mutta mistä tähän jatkuvasti pinnallistuvaan maailmaan olisi mahdollista löytää se viisastenkivi, jolla tulevat sukupolvet saataisiin ymmärtämään henkisen pääoman arvo nykyihmisiä paremmin? Sen, että materialistisen pääoman kartuttamisen ohella kannattaa vähintään yhtä paljon panostaa myös oman pään sisältöön. Henkinen pääoma voi tarkoittaa monenlaisia asioita, eikä sen tarvitse välttämättä mitenkään liittyä luonnontieteisiin. Mutta jos yksilöllä on vähänkään taipumusta kiinnostua luonnontieteistä, aiheen parissa on mahdollista viettää elämänmittainen ja erittäin kiehtova seikkailu.

Jaetaanpa tähän loppuun vielä yhden kappaleen verran luonnontieteiden ilosanomaa. Tarkoitus on sanoa lähinnä sitä, että luonnontieteellinen ajattelu auttaa monissa arjen tilanteissa. Se ei siis ole mitenkään irrallaan arkielämästä, vaan pikemminkin päinvastoin. Sen avulla on mahdollista esimerkiksi ymmärtää, miksi maa jäätyy kirkkaina syys- ja kevätöinä, vaikka ilman lämpötila pysyykin plussan puolella. Lisäksi sen avulla on mahdollista ymmärtää, miksi punainen maali ei oikeastaan olekaan punaista, vaan väri onkin maalattuun pintaan kohdistuvassa valossa. Ja vastaavia esimerkkejä löytyy lisää vaikka kuinka paljon. Yleensäkin luonnontieteellinen ajattelu auttaa ymmärtämään monia arkielämän asioita, ja mikä kenties tärkeintä, ymmärryksen kasvaessa monenlaiset pelot katoavat. Esimerkiksi Elon Musk on sanonut nuorempana pelänneensä pimeää, mutta kun sittemmin tajusi, että pimeä tarkoittaakin vain tietyllä aallonpituusalueella olevien fotonien puuttumista, pelko hävisi. Ja jos mennään osittain fiktion puolelle, niin melko syvällistä fysiikkaa voi löytyä yllättävistäkin kohteista. Itselläni on 7-vuotias poika, ja sen seurauksena Marvelin supersankarit ovat ajoittain vahvasti arjessamme mukana. Ja koska noiden otusten supervoimien taustalla on ainakin jonkinlainen luonnontieteellinen perustelu, ne tietenkin toimivat mitä mainioimpina motivaattoreina fysiikan opiskeluun. Jokin aika sitten kävimme poikani kanssa keskustelun tapauksesta Hulk, joka on saanut supervoimansa altistuttuaan gammasäteilylle. Poika tietenkin kiinnostui aiheesta, ja kun kerroin gammasäteilyn olevan ihan samanlaista kuin auringonsäteily, mutta hurjasti voimakkaampaa, pojan silmät alkoivat loistaa innostuksesta. Keskustelu päättyi pojan itsevarmaan toteamukseen: “Nyt ymmärrän Hulkin. Mutta isi, mistä voisin saada gammasäteilyä?”

Aki Korpela
Sähkötekniikan yliopettaja

Tampereen ammattikorkeakoulu

aki.korpela@tuni.fi

Kommentit

Oma kipinäni uusiutuviin energioihin syttyi reilut viisi vuotta sitten, kun omakotitalon sähkönvuosikulutus huiteli 23 000 kWh paikeilla.
Todelliseen roihuun tuo kipinä syttyi viimeistään pitämälläsi Uusiutuvan energian-kurssilla TAMKissa. Tiedon lisääntyessä sen nälkä kasvoi ja kasvoi.
Nyt jos kuulen tai näen jossain pienenkin maininna uusiutuvista energioista ja eritoten aurinkoenergiasta, pää kääntyy tätä kohden ja voisin sanoa että kaikki muu on silloin toissijaista.

Joten kiitos innostavista kursseista ja eritoten mielekkäästä ja kannustavasta opetuksesta.

Tero Ahmavuo

11.05.2019 09:16

Vastaa

Käsitellään kommentteja...

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *