ALKUVAIHEEN KORKEAKOULUOPINTOJEN SU- JUVOITTAMINEN - PROJEKTIOSUUDEN SUUN-
NITTELU SÄHKÖ- JA TIETOTEKNIIKAN TIEDE- KUNNAN JOHDANTOKURSSIIN
Jaana Hännikäinen
Ammatillisen opettajankoulutuksen kehittämishanke
Toukokuu 2013
Ammatillinen opettajakorkeakoulu Tampereen ammattikorkeakoulu
Tampereen ammattikorkeakoulu Ammatillinen opettajakorkeakoulu Hännikäinen, Jaana
Projektiosuuden suunnittelu tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnan johdantokurs- siin
Opettajankoulutuksen kehittämishanke 37 sivua + 8 liitesivua Toukokuu 2013
Tässä kehittämishankkeessa suunniteltiin projektityöosuus Tampereen teknilli- sen yliopiston tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnan johdantokurssikokonaisuu- teen. Johdantokurssi on kokonaisuudessaan kymmenen opintopisteen laajuinen ja sen tarkoituksena on perehdyttää opiskelijat ohjatusti yliopisto-opiskeluun.
Johdantokurssi on kaikille tiedekunnan opiskelijoille yhteinen ja se suoritetaan ensimmäisen vuoden ensimmäisessä opiskeluperiodissa. Johdantokurssi ote- taan käyttöön syksyllä 2013 ja sen tavoitteena on omalta osaltaan edistää Bo- lognan prosessin mukaisia tavoitteita ja mm. sujuvoittaa opiskelijoiden alkuvai- heen opintoja. Projektityöosuuden laajuus on kaksi opintopistettä ja se linkittyy yhdessä tietotekniikan ja logiikan perusteet -kokonaisuuden kanssa. Nämä osuudet yhdessä muodostavat arvioitavan kokonaisuuden Johdatus tietotek- niikkaan, jonka laajuus on siten kuusi opintopistettä. Projektityöosuuden suun- nittelua varten perustettiin neljän hengen työryhmä, jonka vetäjänä tämän hank- keen tekijä toimi.
Projektityöosuuteen suunniteltiin aihe, työskentelytavat ja sisältö. Projektiosuu- dessa opiskelijat muodostavat noin neljän hengen pienryhmän ja tämä ryhmä toteuttaa yhdessä seitsemän ensimmäisen opiskeluviikon aikana yhteisen pro- jektin. Projektin aiheeksi valikoitui puettavan elektroniikan sovellus: haalariin kiinnitettävä animoitu ledivilkutin. Tämä työ on suunniteltu ja testattu pilotoinnin avulla elektroniikan perusteet 3 – kurssilla keväällä 2013. Projektityö on suunni- teltu ja piirilevyt on tehty valmiiksi. Opiskelijan tehtävänä on juottaa levyyn kom- ponentit kiinni. Lisäksi piirilevyn toimintaa mitataan laboratoriossa ja opiskelija siirtää ohjelman mikro-ohjaimen muistiin.
Projektiosuus koostuu lähiopetuksesta ja itsenäisestä työskentelystä. Lähiope- tusta ovat kolme kaksoistuntia luentoja kaikille projektin suorittajille, opettajatu- tortapaamiset kaksi kertaa projektin suorituksen aikana ja projektin laboratoriot, joita on yhteensä kaksi kappaletta. Itsenäinen työskentely on ryhmän keskinäis- tä työskentelyä tai opiskelijan yksin tekemää työtä. Ryhmätapaamisissa mm.
suunnitellaan työn ledikuvio ja animointi, tehdään aikataulu ja työnjako, valmis- tellaan esityksiä ja tehdään kurssin suorituksen raportointia. Jokainen opiskelija tekee itselleen oman laitteen, vaikka työ kokonaisuudessaan tehdään ryhmä- työnä.
Asiasanat: Ryhmätyöskentely, projektityöskentely, opettajatutorointi, johdan- tokurssi, opintojen sujuvoittaminen
SISÄLLYS
1 JOHDANTO ... 4
2 HANKKEEN TAVOITTEET ... 7
2.1 Hankkeen tausta ... 7
2.2 Alkuvaiheen opintojen sujuvoittaminen ... 9
2.3 Johdantokurssin rakenne ja raamit ... 10
3 PROJEKTIKURSSI ... 12
3.1 Tavoitteiden määrittely ... 12
3.1.1 Oppimistavoitteet ... 13
3.1.2 Osaamistavoitteet ... 14
3.2 Projektityön aihe ... 15
3.3 Animoitu ledivilkutin ... 18
3.4 Projektityöosuuden kokonaissuunnittelu ... 21
3.4.1 Kurssin aikataulu ... 21
3.4.2 Kurssin sisältö ... 24
3.4.3 Huomioita pienryhmän muodostamisesta ... 26
3.5 Tavoitteiden saavuttamisen arviointi ... 28
4 PILOTOINTI ... 30
4.1 Pilotoinnin toteutus ... 30
4.2 Pilotoinnin tulokset ... 31
5 YHTEENVETO ... 33
LÄHTEET ... 35
LIITE 1 ... 38
LIITE 2 ... 40
LIITE 3 ... 41
LIITE 4 ... 42
1 JOHDANTO
Yliopistojen määrä Suomessa, yliopistojen sisäiset rakenteet ja organisaatiot sekä niissä annettava opetus ovat kokeneet muutoksia viimeisten vuosien aika- na ja tämä muutos jatkuu edelleen. Bolognan prosessissa alkunsa saanut uusi kaksiportainen tutkintorakenne ylempään korkeakouluopetukseen otettiin käyt- töön syksyllä 2005 (Bolognan julistus 1999, Bolognan prosessi 2013, Valtioneu- voston asetus yliopistojen tutkinnoista 2004). Tällöin kandidaatintutkinto tuli pa- kolliseksi osaksi diplomi-insinöörien koulutusta. Kansallisiksi tavoitteiksi muo- toutuivat opiskeluajan lyhentäminen, keskeyttämisen vähentäminen, alemman yliopistotutkinnon aseman vahvistaminen, ylempien ammattikorkeakoulututkin- tojen profiloitumisen edistäminen, opintojen mitoituksen kehittäminen, sisältöjen kehittäminen työelämätarpeita vastaaviksi sekä kansainvälisen ja kotimaisen liikkuvuuden lisääminen (Niemelä et al. 2010, 28). Käytännössä tämän tulisi siis helpottaa esimerkiksi vaihtamista eri alalle kandidaatintutkinnon suorittamisen jälkeen.
Bolognan prosessia ja sen toteutumista ja toteuttamista Suomessa arvioinut työryhmä on raportoinut, että vaikka kaksiportainen tutkintorakenne on muodol- lisesti pätevä, ei se käytännössä toimi tavoitteensa mukaisesti (Niemelä et al.
2010, 42). Tämä on tullut selkeästi esille esimerkiksi liikkuvuuden osalta. Vaikka arvioinnin mukaan liikkuvuus on edistynyt, ei sitä vielä ole täysimääräisesti hyö- dynnetty ja hidasteina ovat esimerkiksi vaikeudet lukea hyväksi aiempia opinto- ja (Niemelä et al. 2010, 67–70). Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että vaihta- essaan eri alalle joutuu opiskelija mm. suorittamaan siltaopintoja tai hakemaan puoltoja erikseen opettajilta. Yhteisiä ja selkeitä käytäntöjä ei välttämättä ole ollut alan tai koulun vaihtajalle kandidaatintutkinnon jälkeen. Tämä onkin ollut yksi motivaatiotekijä uudessa tutkintouudistuksessa, joka astuu voimaan luku- vuoden 2013–2014 alussa Tampereen teknillisessä yliopistossa (TTY). Tässä uudistuksessa tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa on jatkossa kaksi haku- kohdetta: tietotekniikka ja sähkötekniikka, ja näillä hakukohteilla on yksi laaja- alainen kandidaattiohjelma (Niskanen 2013). Aiemmin TTY:llä opiskelija on jou- tunut kandidaatintutkinnon jälkeen suorittamaan siltaopintoja vaihtaessaan säh- kötekniikalta tietotekniikan puolelle. Tämä ei tunnu järkevältä, sillä alat ovat hy-
vin lähellä toisiaan. Sähkö- ja tietotekniikan tiedekunnassa opiskellaankin syk- syn 2013 alusta lähtien sähkötekniikan tai tietotekniikan koulutusohjelmassa.
Suuri muutos opintorakenteeseen on ns. korkeakouluopintoihin johdattavien opintojen uudelleen järjestäminen. Kaikki n. 200 opiskelijaa suorittavat ensim- mäisen opiskeluperiodinsa aikana 10 opintopisteen laajuiset johdanto-opinnot, joiden tarkoituksena on tutustuttaa opiskelija ohjatusti korkeakouluopiskeluun ja esimerkiksi esitellä opiskelumenetelmiä ja tutustuttaa opiskelijat laitoksiin ja opetettaviin aineisiin.
Tähän 10 opintopisteen kokonaisuuteen sisältyy myös ns. projektiosuus, jonka tavoitteena on esitellä työskentelymenetelmiä ja tutustuttaa opiskelijat jo opinto- jen alkuvaiheessa johonkin konkreettiseen tekemiseen ja tätä kautta pyrkiä mo- tivoimaan opiskelijoita omien opintojen suorittamiseen. Projektiosuuden suunnit- teluun perustettiin neljän hengen työryhmä, jonka vetäjänä tämän työn tekijä toimi. Projektityöryhmä toimi sähkö- ja tietotekniikan tiedekunnan johdantokurs- sityöryhmän alaisuudessa, johon kuului kaikkien tiedekunnan laitosten edusta- jat, opintosuunnittelijat sekä opiskelijaedustaja. Projektityöryhmän tarkoituksena oli suunnitella kokonaisuudessaan kahden opintopisteen laajuinen kurssin osa syksyksi 2013. Työryhmään kuuluivat tutkijatohtori Jaana Hännikäinen elektro- niikan laitokselta (vuoden 2013 alusta elektroniikan ja tietoliikennetekniikan lai- tos), Professori Karri Palovuori elektroniikan laitokselta (vuoden 2013 alusta elektroniikan ja tietoliikennetekniikan laitos), lehtori Jyke Savia ohjelmistoteknii- kan laitokselta (vuoden 2013 alusta tietotekniikan laitos) ja yliopisto-opettaja Matti Haavisto tietokonetekniikan laitokselta (vuoden 2013 alusta tietotekniikan laitos). Projektiryhmän kokoonpanolla pyrittiin siihen, että saataisiin luotua mah- dollisimman aidosti yhteinen kurssi, johon jokainen osallistuva laitos myös olisi tyytyväinen.
Tämä kehittämishanke on tehty Tampereen teknillisessä yliopistossa huhtikuun 2012 ja maaliskuun 2013 välisenä aikana. Tänä aikana hanke on pääpiirteis- sään suunniteltu ja pilottiprojekti valmisteltu. Hankkeen toteuttamiseen on saatu myös opetuksen kehitysrahaa Tampereen teknillisessä yliopistossa ja aikanaan lopulliset pilotoinnin tulokset voi lukea tämän hankkeen loppuraportista.
Luvussa kaksi esitellään yksityiskohtaisemmin projektihankkeen tavoitteet, tar- peet ja tausta sekä projektiosuuden liittyminen koko johdantokurssiin. Luku kolme puolestaan kuvaa suunnitellun projektiosuuden lopputuotteen suunnitte- luprosessin näkökulmasta lähtien liikkeelle tehtävänannosta ja päätyen arvioin- tiin tavoitteiden saavuttamisesta. Luku kolme on työn pääluku. Luvussa neljä kuvataan pilotointikohdetta ja pilotointitapaa sekä kerrotaan suurimmat johto- päätökset tähän mennessä. Luku viisi on lyhyt yhteenveto aiheesta.
2 HANKKEEN TAVOITTEET
Yliopistossa opiskelua voi luonnehtia sanoilla vapaaehtoinen ja itsenäinen opis- kelu. Tätä leimaa esimerkiksi se, että opiskelijan on itse otettava vastuu oppimi- sestaan ja kyettävä suunnittelemaan oppipolkunsa. Opiskelun alkutaipaleelle on tarjolla myös tukea, mutta sitä tulisi osata hakea tai pyytää, esimerkiksi laitosten nimeämiltä opettajatutoreilta. Opiskelijatutorit tosin ovat tehneet ansiokasta työ- tä ja opastaneet uusia opiskelijoita käytännön asioissa ja opiskelijaelämän rien- noissa. Opintojen ohjaus ja opiskelijoihin tutustuminen ovat olleet vieraita asioi- ta opettajille, sillä tyypillisesti kaksi ensimmäistä vuotta on käyty massaluennoil- la, joissa yksittäinen opiskelija ei välttämättä jää opettajan mieleen. Harjoitus- ryhmät ovat yleensä pienempiä ja näissä assistentit pääsevät kontaktiin opiske- lijoiden kanssa. Opettajat ja opiskelijat eivät kuitenkaan välttämättä kohtaa ja laitokset ja sitä kautta ammattiaineopettajat voivat alkutaipaleella olla opiskeli- joille vieraita.
2.1 Hankkeen tausta
Hankkeen tausta nojaa Bolognan prosessiin ja sitä kautta esiin tulleisiin haas- teisiin. Teknillisen alan opintoprosessien seuraaminen, arviointi ja kehittäminen – hankkeessa on selvitetty opintojen etenemistä ja opiskelukokemuksia mm.
Tampereen teknillisessä yliopistossa. Sähkö- ja tietotekniikan koulutusohjelmis- sa opintopistekertymien keskiarvot ensimmäisenä opiskeluvuonna ovat 36 ja 34 opintopistettä vuosina 2005, 2006 ja 2007 opiskelunsa aloittaneilla (Rantanen, Erkkilä & Naukkarinen 2009, 12). Nykyisellä opintotukilainsäädännöllä opintotu- kea voidaan maksaa, jos opiskelua suoritetaan keskimäärin viisi opintopistettä tukikuukautta kohden (Korkeakouluopinnot 1.8.2011 lukien 2013). Tämän mu- kaan siis opiskelijat opiskelevat päätoimisesti vain noin seitsemän kuukautta vuodessa. 300 opintopisteen tutkinnossa tämä tahti tarkoittaisi noin 8,5 vuotta, joka on reilusti yli viiden vuoden tavoitteen. Opintojen suoritustahti yleensä pa- rantuu hieman opintojen edetessä ja diplomi-insinöörin tutkinnon suoritusajassa päästään n. 6,5 vuoteen (Rantanen & Liski 2009, 85). Tämä on kuitenkin edel- leen yli tavoitteen. Samaisessa tutkimushankkeessa tehtyjen kyselyjen pohjalta
hidastanut epämotivoivat kurssit, ajankäytön vaikeudet, motivaation puute, huo- not opetusjärjestelyt, opiskelutaitojen puute, käytetyt opetusmenetelmät tai ma- tematiikan kurssien vaikeus (Rantanen, Erkkilä & Naukkarinen 2009, 56). Tä- män lisäksi vähintään neljäsosa vastanneista oli sitä mieltä, että opiskeluympä- ristön innostavuudessa, opiskelijoiden vaikutusmahdollisuuksissa opiskelua koskeviin asioihin tai henkilökunnan kiinnostuksessa opiskelijoita kohtaan olisi parannettavaa ja opiskelu on etäällä työelämän käytännöistä (Rantanen, Erkkilä
& Naukkarinen 2009, 58).
Opintojen pitkittymistä tarkastelee mm. Jaako, joka toteaa, että nykyisissä rat- kaisumalleissa on unohdettu opiskelija ja hänen opiskeluympäristönsä (Jaako 2013, 8). Jaakon mukaan pelkät hyvät ohjausjärjestelmät eli opiskelijoiden pa- rempi sitouttaminen ja sitoutuminen akateemisuuteen eivät voi yksin ratkaista ongelmia ilman opiskelukulttuurin muutosta. Ensimmäinen opiskeluvuosi on erityisen tärkeä opintoihin ja opiskelijayhteisöön kiinnittymisessä, opintojen su- juvoittamisessa ja valmistumisessa tavoiteajassa (Kaartinen-Koutaniemi & Här- könen 2013, 23). Yliopistojen tuki tähän on esimerkiksi erilaiset orientaatioviikot tai – jaksot ja tutorointi. Iso-Britanniassa on ”first year experience” –ohjelma en- simmäisen vuoden opiskelijoille (Kaartinen-Koutaniemi & Härkönen 2013, 23).
Tämän tarkoituksena on saada opiskelu toimivaksi myös opiskelijan näkökul- masta ja sitouttaa opiskelija opiskelemaan koko ensimmäinen vuosi. Tällöin kiinnitetään huomiota yliopistojen toimintakulttuuriin ja myös opiskelukulttuuriin.
Termin mukaan haetaan kokemuksia ja elämyksellisyyttä.
Suomessa puutteita on sosiaalisessa ja akateemisessa integroitumisessa en- simmäisenä opiskeluvuonna, sillä mm. vuorovaikutus opettajan ja opiskelijan väliltä voi puuttua (Lähteenoja 2010, 72). Opintojen alun sujuminen ennustaa myös etenemisen opintojen myöhemmässä vaiheessa (Rahkonen 2011, 42).
Tämän vuoksi onkin erityisen tärkeää panostaa opiskelijoiden alkutaipaleeseen ja tätä kautta mahdollistaa hyvät lähtökohdat opiskelu-uralle. Tutkimuksissa on havaittu, että etenemisnopeus periytyy ensimmäiseltä vuodelta, opiskelutahtia
on vaikea nopeuttaa, jos rästejä jo on syntynyt ja rästit jäävät usein opintojen loppuvaiheeseen (Rahkonen 2011, 43).
2.2 Alkuvaiheen opintojen sujuvoittaminen
Tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että opintojen alkuvaiheella on hyvin suuri merki- tys opintojen jatkon kannalta. Parannettavaa voi lähteä etsimään esimerkiksi opiskelijakyselyiden perusteella (Rantanen, Erkkilä & Naukkarinen 2009). Epä- motivoivat tai vaikeat kurssit on yksi usein esille tuotu opintojen hidaste (Ranta- nen, Erkkilä & Naukkarinen 2009, 56). Kolmannen vuosikurssin kyselyiden pe- rusteella TTY:llä matematiikan tai fysiikan kursseja ei kuitenkaan koettu vaike- ammiksi kuin muitakaan kursseja (Rantanen & Liski 2009, 86). Matematiikan opetukseen on kuitenkin yleisesti kiinnitetty huomiota sekä TTY:llä että muissa Suomen korkeakouluissa. Tuloksena on mm. opas matematiikan opiskelusta yliopistossa (MatoOpas 2011 ja Kailanto 2011). Oppaassa lähdetään liikkeelle omasta oppimistyylistä, motivaatioasioista ja mm. esitellään ryhmässä opiske- lua. Edelleen oppaassa kerrotaan erityisesti TTY:n kurssirakenteista. Apua ma- tematiikan opintoihin TTY:llä on haettu myös matematiikkaklinikan avulla, jossa kannustavassa ilmapiirissä on laskettu tehtäviä pienryhmissä ja käytetty apuna vertaistukea (Kangas 2011). Aalto-yliopistossa matematiikan opiskelussa on käytetty myös vertaisarviointia ja muita aktivoivia menetelminä mm. aktivoivia luentoja, ryhmätyöskentelyä ja näyttelykävelyä (Alestalo, Hakula, Havola, Ma- jander, Rasila & Talponen 2011, 61). Voimaa opiskeluun on lähdettykin hake- maan hyvin perusasioista, kuten ohjauksesta, oman opiskelutavan löytymisestä ja ryhmässä työskentelystä.
Haarala-Muhosen mukaan opintojen etenemistä hidastuttava tekijä on itsesää- telytaitojen puute (Haarala-Muhonen 2011, 56), joita ovat mm. motivaatio ja ajanhallintataidot. Motivaation käsittely aiheena on laaja ja tässä työssä emme paneudu tähän enempää. Yleisesti, esimerkiksi merkitysten etsiminen eli vasta- usten saaminen kysymyksiin miksi opiskelemme tätä, ovat opettajien käyttämiä keinoja opiskelijoiden motivoimiseen. Opiskelijoiden ajanhallintataidot ovat nousseet esille usein (Haarala-Muhonen 2011, 56 ja Rantanen, Erkkilä & Nauk-
jassa, joka on kandidaatintyön tekijöille suunnattu (Hännikäinen 2013). Lisäksi laitoksilla on erilaisia projektityökursseja, joissa ajankäyttöä on ainakin jollain tapaa sivuttava. Tukea ajankäyttöön on siis saatavilla, mutta edelliset esimerkit painottuvat vasta kolmanteen opiskeluvuoteen tai siitä myöhemmäksi.
Yliopisto-opiskelua leimaa nykyisin opiskelijoiden taustan vaihtelevuus (Kaarti- nen-Koutaniemi & Härkönen 2013, 24). Kaartinen-Koutaniemen ja Härkösen mukaan opiskelijat tulisikin huomioida yksilöinä ja tämä tulisi ottaa huomioon erilaisin viestinnän keinoin. Yliopisto-opiskeluihin tarvitaan jouston mahdollisuut- ta (Passila & Manninen 2011), mutta tämä luo samalla myös haasteita viestin- tään. Viestinnän kehittämistä voisikin miettiä opintojen sujuvoittamisen ohessa.
TTY:llä ohjauksen kehittämistyöryhmä on raportissaan todennutkin, että viestin- nän tulisi olla yhtäläistä eri ryhmille (Lukkari & Saarivaara 2011, 5). Samaisen työryhmän kehitysehdotuksia ohjauksen kehittämiseen on esimerkiksi muuttaa Johdatus yliopisto-opintoihin kurssi kestämään koko lukuvuoden ajaksi ja käyn- nistää opettajatutorointi koko yliopistossa sekä kiinnittää huomiota opiskelutaito- jen ohjaukseen (Lukkari & Saarivaara 2011, 5-6). Nämä samat teemat nousivat esille myös opiskelijakyselyissä (Rantanen, Erkkilä & Naukkarinen 2009).
2.3 Johdantokurssin rakenne ja raamit
Tieto- ja sähkötekniikan johdantokurssityöryhmä onkin huomioinut työssään esiin tulleet asiat opiskelun alkuvaiheen sujuvoittamisesta ja erityisesti ohjauk- sen työryhmän muistion. Kymmenen opintopisteen laajuinen johdantokurssi on kaikille tiedekunnan opiskelijoille sama ja se suoritetaan ensimmäisenä opiske- luvuotena ensimmäisessä periodissa. Koska opettajatutorointi nähtiin yhtenä keinona opintojen sujuvoittamiseen, se päätettiin ottaa yhdeksi osaksi johdanto- kurssin suoritusta. Samoin hyökkäykseen päätettiin käydä puutteellisia opiske- lutaitoja vastaan ja liittää johdantokurssiin erilaisia mahdollisuuksia tutustua TTY:llä yleisesti käytössä oleviin opiskelumenetelmiin tai opetustapoihin. Näitä ovat mm. luennot, pienryhmäopiskelu, ryhmätyöt, projektityöt, esseet, laskuhar- joitukset, laboratoriotyöskentely ja kirjallisuusselvitykset.
Johdantokurssi jakaantuu kahteen pääkurssiin, jotka ovat Johdatus tekniikan opintoihin (neljä opintopistettä) ja Johdatus tietotekniikkaan (kuusi opintopistet- tä). Kurssin rakenne on esitettynä Kuvassa 1. Viralliset nimet on syytä vielä tar- kistaa TTY:n opinto-oppaista niiden ilmestymisen jälkeen. Johdatus tekniikkaan -osuus kattaa kokonaisuudet johdatus yliopisto-opintoihin, yrittäjyys ja innovointi sekä johdatuksen tiedekunnan aineopintokokonaisuuksiin ja aloihin. Johdatus yliopisto-opintoihin käynnistyy jo ns. orientaatioviikolla eli viikkoa aiemmin kuin yliopiston luentokausi yleisesti käynnistyy. Näihin on tarkoitus liittää myös opet- tajatutorointia mukaan ja suorituksen tästä kokonaisuudesta antaa opettajatutor.
Johdatus tietotekniikkaan koostuu osioista tietotekniikan ja logiikan perusteet sekä projekti. Näistä tietotekniikan ja logiikan perusteet kurssi koostuu aiemmis- ta kursseista Elektroniikan perusteet 1, Digitaalitekniikan perusteet ja Tietotek- niikan perusteet. Tämä on johdantokurssin suorituksista ns. perinteisin eli tähän kurssiin kuuluu luentoja ja laskuharjoituksia ja osuus kattaa n. neljän opintopis- teen verran opiskelua. Projektityön osuudeksi jäi näin kaksi opintopistettä. Pro- jektityö on itsenäinen kokonaisuus, mutta linkittyy tietotekniikan ja logiikan pe- rusteisiin siinä mielessä, että suoritus tulee koko kurssista. Projekti onkin osa- suoritus kurssissa. Kokonaisuudessaan Johdatus tietotekniikan opintoihin – kurssista opiskelija saa arvosanallisen suorituksen.
Kuva 1. Johdantokurssin rakenne.
Johdatus tekniikkaan 4 op
Johdatus yliopisto- opintoihin
Yrittäjyys ja innovointi
Tutustumi- nen aine- opintokoko-
naisuuksiin ja aloihin Johdatus tietotekniikkaan 6 op
Tietotekniikan ja
logiikan perusteet Projekti
3 PROJEKTIKURSSI
Projektikurssin laajuudeksi määritettiin kaksi opintopistettä, joka vastaa noin 54 työtuntia. Tuohon tuntimäärään tulisi sisältyä kaikki itsenäinen opiskelu sekä lähiopetustunnit eli kaikki opiskelijoiden kurssiin tekemä työ. Johdantokurssityö- ryhmän johdolla päätettiin johdantokurssin yleiset rakenteet ja painotukset. Täs- tä tulleen 2 opintopisteen kokonaisuuteen projektityöryhmä sai lähes vapaat kädet. Ohjelmistotekniikan laitoksen toive oli, että projektiosuus ei sisällä ohjel- moinnin opetusta, sillä se tulee sitten ensimmäisenä vuonna ensimmäisessä ohjelmoinnin kurssissa. Tämän lisäksi työssä pitäisi olla ryhmätyöskentelyä ja omaa tekemistä. Koska kurssi linkittyy tietotekniikan ja logiikan perusteiden kanssa, on projektiosuus pystyttävä arvioimaan jollain tapaa numeerisesti.
3.1 Tavoitteiden määrittely
Kurssin suunnittelu aloitettiin tavoitteiden määrittelyllä. Kurssin yleisiksi tavoit- teiksi määrittyivät Kuvan 2 mukaiset kolme kohtaa. Mielenkiinnon herättäminen tekniikkaa kohtaan on projektityön aiheen kannalta haastavin tavoite, sillä tämä tarkoittaa, että aiheen tulisi olla hauska. Kurssin suorittajat ovat fukseja eli en- simmäisen vuoden opiskelijoita, joten aiheen olisi oltava jollain lailla heihin ve- toava ja liityttävä jotenkin heidän opiskelukulttuuriinsa. Siinä tulisi olla sitä jotain, josta kaikki innostuvat, ja jonka kaikki muistavat vielä pitkään fuksivuoden jäl- keen. Positiiviset oppimiskokemukset ja onnistumisen elämykset puolestaan vahvistavat opiskelijoiden itsetuntoa ja kasvattavat heidän motivaatiota teke- määnsä kohtaan. Projektin tulisi siis olla vaikeusasteeltaan vaihteleva, jotta se tukisi parhaalla mahdollisella tavalla jokaista erilaista opiskelijaa.
Yliopistolla on totuttu opiskelemaan itsenäisesti ja myös yksinäisesti, vaikka paras tapa oppia on opettaa toista (Karjalainen & Nuutinen 2001, 29). Ryhmä- työskentely myös tuottaa edelleen osalle teekkareista vaikeuksia ja he pyytävät erikoislupia saada tehdä työnsä itsenäisesti. Nyt haluttiin puuttua tähän heti opintojen alkuvaiheessa ja esitellä ryhmätyöskentely enemminkin työskentelyä
rikastuttavana kuin vaikeuttavana keinona. Tieto- ja sähkötekniikan alan työ on nykyisin hyvin projektikeskeistä ja tämän vuoksi katsottiin, että opiskelijoilla on oikeus ja yliopistolla velvollisuus myös esitellä projektityöskentelyä jo opiskelun alkuvaiheessa. Projektityöskentely onkin nähty yhtenä keinona lähentää koulu- tusta ja työelämää ja antaa mahdollisuuden oppia yhden asiantuntijatehtävissä vaadittavan työskentelymenetelmän (Vesterinen 2001, 12).
3.1.1 Oppimistavoitteet
Kurssin yleisten tavoitteiden ja tehtävänannon pohjalta muodostettiin oppimista- voitteet, jotka ovat opettajan näkökulmasta laadittuja yksityiskohtaisempia ta- voitteita kuin koko kurssin yleiset tavoitteet. Oppimistavoitteet on esitetty Ku- vassa 3. Tavoitteiden määrittelyssä käytettiin apuna Naukkarisen mukaista lis- taa (Naukkarinen 2011, 21) ja koko johdantokurssin opiskelutaitojen listaa. Tä- män perusteella valittiin ne taidot, jotka tuntuivat projektikurssille luontevilta.
Ryhmätyö- ja projektityöskentelytaidot ovat esimerkkejä yliopistolla käytettävistä opetus/opiskelumenetelmistä. Viestintätaidot liittyvät ennen kaikkea siihen, että opinnoissa ei tähän saakka ole välttämättä joutunut esiintymään ennen ammat- tiaineita. Kun lukiossa on totuttu puhumaan ja osallistumaan opetukseen, on yliopistolla kulttuuri ollut erilainen ja opiskelijoiden vapaaehtoinen osallistuminen on ollut vähäistä. Opiskelijat olivat itsekin maininneet ajankäytön ongelmat opis- kelun hidasteena (Rantanen, Erkkilä & Naukkarinen 2009, 56). Nyt tähän
Herättää mielenkiintoa tekniikkaa kohtaan Tarjota positiivisia oppimiskokemuksia ja
onnistumisen elämyksiä
Esitellä ryhmätyöskentely positiivisena voimavarana opiskelussa
Kuva 2. Projektiosuuden yleiset tavoitteet.
asiaan halutaan puuttua ja opettaa alusta asti aikataulutusta ja vastuunottoa omasta tekemisestään. Tässä ryhmän mukana oleminen voi auttaa, sillä oma tekeminen vaikuttaa nyt myös muiden suoritukseen. Teknillisellä yliopistolla on lukuisia laboratorioita opiskelun aikana, mutta kaikilla laitoksilla ei ole tarjolla opastusta laboratorioihin tai niissä työskentelemiseen. Nyt perusperiaatteet ha- lutaan tuoda kootusti kaikkien opiskelijoiden tietoon. Laboratoriot eivät myös- kään sisälly muihin johdantokurssin osioihin ja projektiosuus on luonteva tapa toteuttaa tutustuminen laboratoriotyöskentelyyn. Aiheesta riippuen opitaan toi- vottavasti myös jotain teknisiä taitoja.
.
3.1.2 Osaamistavoitteet
Oppimistavoitteita käytettiin välivaiheena, joiden avulla voitiin määrittää osaa- mistavoitteet yksityiskohtaisemmin. Osaamistavoitteet on kirjoitettu opiskelijan näkökulmasta ja niiden tulisi olla niin selkeitä ja konkreettisia, että opiskelija saa kuvan siitä, mitä hän kurssin suorittamisen jälkeen osaa tai mitä hänen on mah- dollista saavuttaa. Projektiosuuden osaamistavoitteet on esitettynä Kuvassa 4.
Näistä kaksi ensimmäistä kohtaa tulevat suoraan oppimistavoitteiden kohdista yksi ja kolme. Kohta kolme viittaa viestintätaitojen ja myös itsereflektiotaitojen
Oppia ryhmätyö- ja projektityöskentelytaitoja Oppia viestintätaitoja
Oppia aikataulutusta ja ajanhallintaa Oppia laboratoriotyöskentelytaitoja
Oppia teknisiä taitoja
Kuva 3. Projektiosuuden oppimistavoitteet.
kehittämiseen. Viimeinen kohta, eli tekemällä oppii, on kannanotto teknistieteel- lisen tiedon luonteeseen, jossa on vahvasti esillä omakohtainen kokemus. Täs- sä vaiheessa jo halutaan siis painottaa omaa tekemistä ja sen tärkeyttä sekä sitä, että on asioita, joita ei voi täysin oppia vain lukemalla.
3.2 Projektityön aihe
Projektityön aihe kulki aluksi nimellä rakenteluprojekti, joka käytännössä tarkoit- taa piirilevyä ja siihen juotettavia komponentteja. Elektroniikan laitoksella on aiemmin ollut kurssi Modulaarielektroniikan perusteet, jossa jokainen suorittaja teki itselleen jonkin elektroniikkalaitteen. Tältä kurssilta oli saatu erittäin positii- visia kokemuksia, joten samaa lähestymistapaa päätettiin käyttää muokattuna myös suunniteltavalla projektikurssilla. Projektityön aihetta lähestyttiin kolmen erilaisen vaihtoehdon avulla. Vaihtoehdossa 1 opiskelijat saisivat valmiin piirile- vyn ja komponentit, kasaisivat piirilevyn itse, testaisivat piirilevyn toiminnan se- kä ohjelmoisivat laitteeseen jonkin valmiin ohjelman eli siis käytännössä siirtäi- sivät ohjelman mikro-ohjaimen muistiin. Vaihtoehto 2 eroaa vaihtoehdosta 1 siinä, että nyt käytettäisiin koekytkentäalustaa, johon opiskelija voisi muodostaa
Projektikurssin suoritettuaan opiskelija osaa toimia ryhmässä ja viedä läpi pienimuotoisen projektin.
Opiskelija osaa laatia yksinkertaisen aikataulun ja oppii ajanhallintaa sekä vastuunkantoa omasta tekemisestään.
Opiskelija pystyy keskustelemaan omasta ja ryhmän tuotoksesta, esittelemään tekemistään muille opiskelijoille ja oppii muodostamaan
kysymyksiä toisten esitysten perusteella.
Opiskelija tutustuu yliopistossa käytössä oleviin työskentelymenetelmiin ja oppii perusteet laboratoriokäyttäytymiseen ja -työskentelyyn.
Opiskelija huomaa, että tekemällä oppii.
Kuva 4. Projektin osaamistavoitteet.
ossa. Vaihtoehdossa 3 puolestaan käytettäisiin jotain valmista kehitysalustaa, johon voidaan liittää komponentteja, esimerkiksi Arduinoa (Arduino 2013).
Vaihtoehdossa 1 harjoitustyö on suunniteltu elektroniikan osalta valmiiksi ja pii- rilevyt on teetetty. Työ ei vaadi alkutietoja tai erityisiä taitoja, vaan jokainen voi sen tehdä riippumatta omista taustoista. Vaihtoehto 2 tukisi niitä opiskelijoita, joilla jo on jotain pohjatietoja. Tällöin yksinkertainen toiminto voidaan suunnitella ja sitten testata koekytkentälevyn avulla. Aikaa ei myöskään kulu juottamiseen tai piirilevyjen tilaamiseen ja jokainen voi tehdä omanlaisensa projektin. Aiheen avulla työn vaikeusastetta voidaan myös säätää. Vaihtoehdossa 3 tekeminen olisi enemmän ohjelmointipainotteista. Kehitysalustasta jäisi opiskelijoille myös jatkoa ajatellen hyödyllinen väline. Nämä kolme lähestymistapaa pidettiin mu- kana alkuvaiheessa ja seuraavaksi aihetta pohdittiin yksityiskohtaisemmin. Ai- heet, joista lopullinen aihe päätettiin, on taulukoitu Taulukossa 1.
Aiheista keskusteltiin projektiryhmän ja johdantokurssiryhmän kesken. Kännyk- kä ja saunasimulaattori saivat paljon kannatusta. Loput ratkaisut olivat näihin verrattuna kovin vaisuja ja jäivät vähemmälle huomiolle. Elektroninen nimikyltti oli houkutteleva vaihtoehto, mutta se tarvitsisi näytön, jonka kustannukset nos- taisivat koko projektin kustannuksia. Desibelimittari, erilaiset hälyttimet ja pelit ovat tavanomaisia ratkaisuja, mutta toisaalta voisivat myös olla tarpeellisia esim. turvallisuuden suhteen tai sitten niiden avulla voisi parantaa sosiaalisia suhteita opiskelujen alkuvaiheessa. Vilkkulogo ja koru edustaisivat puettavaa elektroniikkaa. MP3-soitin voisi olla suosittu opiskelijoiden keskuudessa, mutta sen toteuttamiseen tarvittavan kooderipiirin saatavuus itse juotettavassa muo- dossa oli aiempien kurssien perusteella vaikeaa. Turvallisuustutka koettiin niin vaikeaksi toteuttaa ja toisaalta niin yleiseksi, että se olisi tarvinnut vielä lisäpoh- dintaa ja tarkennuksia ennen päätösten tekoa. Anturiratkaisu olisi varmasti osal- le opiskelijoista tarpeellinen ja motivoivakin aihe, mutta sitä ei saataisi kokonai- sena valmiiksi tässä kurssissa. Fuksipistekeräin olisi mukavasti liittynyt opiske- lukulttuuriin ja siihen sitouttamiseen, mutta toteutus olisi ollut haasteellinen.
Taulukko 1. Projektin aihe-ehdotuksia.
Aihetta pohtiessamme mietimme myös projektiosuuden konkreettista linkittä- mistä tietotekniikan ja logiikan perusteisiin, mutta aikataulullisesti se koettiin liian haastavaksi. Aluksi ajateltiin myös, että töitä voisi olla vaikkapa kolme eri- laista, joista ryhmä voisi tietojansa ja taitojensa perusteella valita omansa. Täl- löin potentiaalisia vaihtoehtoja olisivat olleet kännykkä, jokin Arduino-pohjainen työ ja yksi helpompi työ. Tästä seuraa kuitenkin lisää vaikeuksia kurssien järjes-
Aihe-ehdotus Täsmennys Vaikeusaste Huomiot Kännykkä Yksinkertainen
versio
Vaikea 3 kertaa testattu ja ollut erittäin suosittu opiskelijoiden, median ja henkilökunnan keskuudessa Sauna-
simulaattori
Tuoksu, haju, ääni mukana
Keskitaso Idea hyvä ja testattu kerran, toteutus 200 henkilölle voi olla haastava käsitöiden määrän vuoksi Elektroninen
nimikyltti
Näytöllinen Keskitaso Näytön kustannukset voivat nousta korkeaksi
Animoitu vilkkulogo
Logo tai jokin muu merkki haalariin
Helppo Voisi tunnistaa esim. vuosikurssin, hauska ja harmiton, helppo ja hauska
Desibeli- mittari
Haalariin Helppo Havainnollinen Hälytin Palo, häkä,
varas, ajastin
Helppo Tarpeellinen Koru Valo-, ääni- tai
kosketus- reagointi
Keskitaso Teekkariympäristö voi olla tähän haasteellinen
sukupuolijakaumansa vuoksi
Peli Ravisteluun
reagoiva
Keskitaso Tavanomainen ratkaisu MP3-soitin Kokemusta
aiemmin
Keskitaso Kooderipiirin saatavuudessa voi olla ongelmia
Anturiratkaisu Liitetään jatkokursseilla omaan mikro- ohjainraken- teluun
Helppo Liittyisi valmiiseen mikro-
ohjainkorttiin, opiskelijat eivät saisi valmista ratkaisua itselleen
Turvallisuus- tutka
Varoittaa vaaroista
Vaikea Monia eri ratkaisuja, voi olla haasteellinen toteuttaa toimivana Fuksipiste-
keräin
Loki
fuksitapahtu- mista
Keskitaso Vaatii käyttöliittymän, mikä lisää yleensä lisää hintaa
nakaan ensimmäisenä vuonna, mikä työ on suosittu ja mikä ei. Toisaalta tällai- nen lähestymistapa tukisi erilaisia opiskelijoita ja heidän tarpeitaan. Koska kurs- silaisia on 200, huomattiin kustannusten ja tarvittavien opettajien määrän vaikut- tavan myös päätökseen.
Edellä esiteltyjen syiden perusteella lähdettiin lopulta miettimään animoitua le- divilkutinta, joka on puettavan elektroniikan sovellus ja mahdollisesti kiinnitettä- vissä opiskelijoiden haalariin. Päädyimme ratkaisuun, jossa jokainen tekee oman laitteensa, sillä kokemuksen mukaan ryhmässä kaikki haluavat pitää lait- teen, jos niitä rakennetaan vain yksi. Tämänkin vuoksi kustannukset tuli huomi- oida, sillä rakennettavien laitteiden määrä on käytännössä yli 200 suorituskertaa kohti huomioiden myös hävikin.
3.3 Animoitu ledivilkutin
Ledivilkutin harjoitustyönä on kovin kliseinen, sillä sellainen tehdään nykyisel- lään lähes jokaisessa elektroniikan laitoksen kurssissa tavalla tai toisella. Nyt päätettiin lähteä miettimään asiaa näkökulmasta: jos ledivilkutin tehdään heti, voi muilla kursseilla keskittyä jo uusiin asioihin. Alkuideana oli toteuttaa yliopis- ton logo ledeillä ja sitten ohjata ledien palamista mikro-ohjaimella. Tällöin kai- ken olisi voinut suunnitella valmiiksi koodia myöten ja opiskelijat olisivat kopioi- neet tuotoksen. Harjoitustyötä olisi voitu pitää useita vuosia ja vain vaihtaa joka vuosi ledit erivärisiksi. Tämä tuntui kuitenkin melko helpolta lähestymistavalta, eikä siihen käytettävä aika voi vastata kahta opintopistettä. Lisäksi tehtävä olisi saattanut olla osalle liian triviaali ja aiheuttaa turhautumista, eikä siis olisi saa- vuttanut ainakaan tavoitettaan lisätä kiinnostavuutta tekniikkaa kohtaan. Ledi- vilkuttimen ideaa tuli siis kehittää, jotta siitä saataisiin riittävän haasteellinen työ.
Ensimmäiseksi päätettiin lisätä vilkuttimeen animointiosuus. Tämä lisää ohjel- mointiosuuden haasteita työn suunnittelijalle, sillä tarkoituksena oli, että jokai-
nen voisi suunnitella oman vilkutustapansa. Nyt ohjelma ei voi olla ennakolta valmiina, mutta myöskään opiskelijat eivät pysty sitä tekemään. Tähän tarvi- taan siis lisäohjelma eli rajapinta, jossa graafisesti ja esim. skriptien avulla määritetään milloin ledi palaa ja kuinka kauan. Toinen työn haastetta lisäävä osuus on oman kuvion suunnittelu. Nyt siis ledikuviota ei tiedetä ennalta, mutta kurssin aika ei riitä siihen, että piirilevyt tehdään kurssin edetessä. Tämän vuoksi kurssille soveltuvia lähestymistapoja oli käytännössä kaksi. Työssä voi- taisiin käyttää pieniä ledilevyjä esim. 4*4 ledimatriiseja, joita liitetään tarvittava määrä toisiinsa ja näin saadaan muodostettua haluttu kuvio. Toisessa tavassa tehdään valmiiksi yksi iso ledimatriisi, jossa on riittävä määrä paikkoja ledeille.
Ensimmäinen lähestymistapa olisi antanut opiskelijoille lisää mahdollisuuksia sijoittaa ledilevyt ympäri vaatetta. Tällöin kuitenkin olisi ollut erittäin haastavaa yhdistää levyt mikro-ohjainyksikköön ja virtalähteeseen luotettavasti. Toisaalta tässä olisi tullut hyvin esille myös puettavan elektroniikan haasteet. Jälkimmäi- nen lähestymistapa on helpompi ja luotettavampi toteuttaa ja ensi syksyn kurs- sin pitäjä myös suosi tätä tapaa, joten se tuli valituksi.
Ledivilkuttimen fyysiseen toteutukseen sovimme seuraavat rajaehdot:
laitteen tulee olla paristokäyttöinen ja
laitteessa on voitava käyttää myös sinisiä ja valkoisia ledejä.
Näistä määreistä seurasi itsestään laitteen kokovaatimus. Sinisten ja valkoisten ledien tarvitseman jännitteen vuoksi on käytettävä kolmea AA-kokoista paris- toa. Piirilevyn siis voi suunnitella tätä kokoa silmällä pitäen. Ledit sijoitetaan matriisiin ja matriisin koko määräytyy käytännössä paristojen määrän mukaan.
Tämän kokoiseen piirilevyyn mahtuu 16*16 kokoinen ledimatriisi eli yhteensä 256 pintaliitoslediä.
Käytännön suunnittelun toteutti tämän perusteella Karri Palovuori. Laitteessa käytettävä mikro-ohjain valittiin sen mukaisesti, että siinä on riittävä määrä lii- tyntäpintoja ledeille eli yhteensä 32 ja tilaa ohjelmointiliittimelle, joka vaatii neljä liityntää. Mikro-ohjain valitaan AVR-mikro-ohjainperheestä, joita laitoksella on
mointityökalut. Lisäksi rakenteluun haluttiin opetusmielessä liittää ledin etuvas- tukset. Tämän perusteella toteutettu prototyyppi on esitettynä Kuvassa 5.
Työn suunnitteluvaiheessa pohdittiin, onnistuuko opiskelija juottamaan kiinni pintaliitososia, jos hänellä ei ole juotoskokemusta entuudestaan. Modulaari- elektroniikan kurssilla kaikki opiskelijat olivat tässä onnistuneet, joten päätimme suunnittelussa pitäytyä pintaliitoskomponenteissa. Tosin modulaarielektronii- kan kurssi on ollut vapaaehtoinen, joten sen suorittajat ovat olleet jo valmiiksi motivoituneita. Opiskelijoiden työmäärän helpottamiseksi päätettiin myös mää- rätä jokin raja kuinka monta lediä laitteeseen voisi kiinnittää. Kaikkia 256 lediä ei siis tarvitse juottaa levyyn kiinni. Vilkuttimen liittäminen vaatteeseen on toi- saalta myös riski, sillä opiskelijat eivät välttämättä kiinnostu puettavasta elekt- roniikasta, vaan pelkästään hienoista laitteista. Helposti jää ymmärtämättä se seikka, että asusteisiin tai vaatteeseen tulevan elektronisen ratkaisun on oltava tavallista ratkaisua parempi, jotta se kestää käyttöolosuhteet.
Kuva 5. Toteutettu ledivilkuttimen prototyyppi.
3.4 Projektityöosuuden kokonaissuunnittelu
Projektityöosuuden kokonaissuunnittelu alkoi käytännössä heti huhtikuussa 2012. Tavoitteiden selkiydyttyä voitiin määrittää opetusmetodit, mitoitus ja aika- taulutus. Kun aihe oli varmistettu, pystyttiin myös suunnittelemaan lähiopetus- tuntien sisältö. Projektiosuuden kokonaissuunnitelma, aikataulutus ja mitoitus ovat hahmotelmia, mutta kurssin vastuullinen opettaja on ne alustavasti hyväk- synyt.
Kurssin aikainen työskentely voidaan jakaa lähiopetukseen, opettajatutorta- paamisiin ja pienryhmätyöskentelyyn. Lähiopetustunnit jakautuvat luentojen ja laboratorioiden kesken. Luennoilla jaetaan tietoa aiheesta ja tekemisestä yhtei- sesti ja näin saadaan kaikki opiskelijat yhteen tilaan ja voidaan hahmottaa koko kurssikokonaisuus. Laboratoriot ovat ohjattua työskentelyä, joissa rakennetaan, testataan ja ohjelmoidaan oma laite sekä tutustutaan laboratoriotyöskentelyyn ja sen pelisääntöihin yleisesti. Opettajatutortapaamiset ovat tekemisen edisty- misen seurantaa ja yhteisön muodostumista varten toteutettavia tuokioita, joissa esitellään omaa tuotosta ja keskustellaan tekemisen haasteista. Koska opettaja- tutortoiminta joka tapauksessa käynnistyy syksyllä 2013, on tämän resurssin hyväksikäyttö projektin etenemisessä järkevää. Pienryhmätyöskentely koostuu projektiryhmän keskenänsä tekemästä itsenäisestä työstä.
3.4.1 Kurssin aikataulu
Kurssi suoritetaan kokonaisuudessaan periodilla yksi eli seitsemän ensimmäi- sen opiskeluviikon aikana. Kurssin aikataulun suunnittelussa huomioitiin johdan- tokurssin muiden osuuksien suorittaminen sekä fuksien muut opinnot ensim- mäisessä periodissa. Näitä oli käytännössä vain matematiikassa. Viikoittainen aikataulu pyrittiin pitämään mahdollisimman tasaisena koko periodin ajan. Myös muiden kurssien suunnittelu oli toteutettu tällä tavoin, joten riitti, kun kurssin työmäärä jaettiin mahdollisimman tasaisesti seitsemälle viikolle. Taulukossa 2 on esitelty kurssin viikoittainen aikataulu. Taulukon ensimmäisessä sarakkees- sa on kuvattuna periodin viikko. Toisessa sarakkeessa on esitettynä opetusme-
ajasta. Sulkujen sisällä oleva aika on valmistautumisaikaa eli täysin itsenäisesti tehtävää. Laboratoriot ajoittuvat kahdelle viikolla, mutta vain yhden viikon aika- na opiskelija käy laboratoriossa. Tämän vuoksi taulukossa on arvioitu työmäärä toiseen kertaan kauttaviivalla ja suluilla varustettuna.
Taulukko 2. Kurssin aikataulu ja sisältö.
Viikko Opetusmenetelmät Tehtävät Ajankäyttö
1 Luennot
Itsenäinen työskentely
Kurssin aloitus ja esittely, johdatus projekti- ja ryhmätyöskentelyyn Pienryhmän perustaminen, työnjako, aikataulun suunnittelu
2 h + (2 h
valmistautuminen) 4 h
2 Opettajatuutortapaa- minen
Itsenäinen työskentely
Oman suunnittelun esittely
Oman tuotoksen suunnittelu ja esittelyn valmistelu
2 h
8 h
3 Luennot
Laboratorio
Johdatus laboratoriotyöskentelyyn ja juotoslaboratorioon
valmistautuminen
Komponenttien juottaminen
2 h + (2h
valmistautuminen) 3 h +
(2 h
valmistautuminen) 4 Laboratorio Komponenttien juottaminen /(3 h + (2 h)),
huomioitu jo edellä
5 Luennot
Laboratorio
Mittaus- ja ohjelmointi- laboratorioon tutustuminen, koteloinnista
Mittaukset ja ohjelmointi
2 h + (2 h
valmistautuminen) 3 h +
(1 h
valmistautuminen) 6 Laboratorio
Itsenäinen työskentely
Mittaukset ja ohjelmointi
Kiinnitys- ja kotelointi-suunnitelma, loppuraportin valmistelu
/(3 h + (1 h)), huomioitu jo edellä 5 h + 5 h 7 Opettajatuutor-
tapaaminen
Itsenäinen työskentely
Loppuraportti ja palaute
Loppuraportin valmistelu
2 h
10 h
Kurssin viikkoaikataulun suunnittelu tehtiin jo mahdollisimman aikaisessa vai- heessa, jotta voitiin varmistaa, onko kurssi mahdollista suorittaa annetussa ai- kataulussa. Samalla määritettiin viikoittaiset päätehtävät ja arvioitiin niihin kulu- va aika sekä mahdollinen valmistautuminen lähiopetustuokioihin. Näiden arvioi- den mukaan kurssin mitoitusperusteena käytetään 57 h, joka vastaa noin kah- den opintopisteen laajuutta. Ihanteellinen Taulukon 2 mukainen aikataulu perus- tuu siihen, että luennot olisivat alkuviikosta ja opettajatutortapaamiset loppuvii- kosta. Tämän perusteella on tehty viikoittainen tuntikuormitus, joka on esitelty Taulukossa 3.
Kurssin kuormitus on tasainen, jos viikoittainen työmäärä on kahdeksan tuntia.
Ensimmäisen viikon osalta tämä aikataulun mukaan toteutuukin. Toisella viikolla työmäärä on hieman yli tavoitteen, mutta aikataulussa on liikkumavaraa, sillä tämä on itsenäistä ryhmän sisäistä työskentelyä. Aikatauluista johtuen voi myös olla, että opettajatutortapaaminen siirtyy viikon 3 alkuun. Nykyisen mukaiseen toteutukseen vaikutti se, että tällä esitellyllä jaolla saatiin myös viikolle 2 kurssiin ohjattu tapahtuma ja näin haluttiin tällä tukea mahdollisimman hyvin opiskelijoi- den opintojen aloittamista. Viikoilla 3 ja 4 on ensimmäinen laboratorio. Näiden osalta kuormitusta ei millään voi pitää tasaisena, sillä ei ole käytännössä mah- dollista suorittaa laboratorioita yhden viikon aikana opiskelijamäärän vuoksi.
Kahden viikon aikana laboratoriot saadaan suoritettua, jos voidaan järjestää laitokselle kahdeksan kolvauspistettä. Joillekin kurssilaisille tuleekin toiselle vii- kolle helppo viikko ja joillekin taas hieman kiireisempi viikko. Samoin loppukurs- sin aikataulussa opiskelijat voivat hieman säätää tekemisiään viikkojen 6 ja 7
Viikko Tuntimäärä Lähiopetus/
Itsenäinen opiskelu
1 8 2/6
2 10 2/8
3 4 2/2
4 5 3/2
5 8 5/3
6 10 0/10
7 12 2/10
Taulukko 3. Kurssin viikoittainen tuntikuormitus.
koko kurssin ajan. Tällä suunnittelulla on onnistuttu saamaan lähiopetusta luen- tojen, laboratorioiden ja opettajatutortapaamisten avulla vähintään viidelle kurs- siviikolle. Joillakin ryhmillä, riippuen heidän henkilökohtaisista aikataulusuunni- telmistaan, kurssi toteutuu, siten että jokaisella viikolla on jokin lähiopetustapah- tuma. Valitettavasti tätä ideaalitilannetta ei voida suoda kaikille resurssien vuok- si. Kurssin lähiopetuksen suhde itsenäiseen työskentelyyn on 16 h / 41 h.
3.4.2 Kurssin sisältö
Kurssin karkea aihepiirisisältö on esiteltynä Taulukon 2 sarakkeessa 3 ja kurs- sin luentojen ja tekemisen tarkempi sisältö on esiteltynä Liitteessä 1. Luentojen mitoituksessa on huomioitu luentojen jälkeinen tutustuminen opetettavaan ai- heeseen. Kurssin luennot jaettiin kolmeen kaksoistuntiin ja niissä tarkoituksena on yleinen kurssin esittely ja toimintatapojen esittely. Lisäksi luennoilla esitel- lään aihepiirin mukaisia teknisiä asioita, kuten rakennettavan laitteen kom- ponentteja, komponenttien juottamista, turvallista laboratoriotyöskentelyä, labo- ratoriossa tehtäviä mittauksia sekä oman laitteen ohjelmarajapintaa ja ohjelman siirtämistä mikro-ohjaimen muistiin.
Itsenäisesti pienryhmällä toteutettavat tehtävät on esitelty Taulukossa 4. Taulu- kossa on ensimmäisessä sarakkeessa viikko, jolloin kyseinen tehtävä on pää- sääntöisesti ajateltu suoritettavan. Toisessa sarakkeessa on karkea tehtä- vänanto ja kolmannessa sarakkeessa on kerrottu, missä kyseinen tehtävänanto on opiskelijoille annettu. Itsenäisen työskentelyn osuudesta on huomioitava, että ryhmän peruskooksi on arvioitu neljä henkeä. Ryhmän perustaminen näin opintojen alkuvaiheessa voi olla haastavaa, mutta toisaalta kaikki ovat kuitenkin muodostaneet jo opettajatutorryhmän, joka on kooltaan noin 20 henkilöä. Tästä ryhmästä saadaan siis muodostettua viisi projektiryhmää. Ryhmän muodostusta on kuitenkin syytä käsitellä myös johdantoluennolla eli ensimmäisellä kurssin luennolla.
Taulukko 4. Pienryhmän tehtävät.
Opiskelijoiden tekemä aikataulu- ja vastuusuunnitelma on hyvin pienimuotoinen harjoitus. Pääraamit aikataulusta on annettu jo valmiiksi ensimmäisellä luennol- la eli opiskelijoiden tehtävänä on valita laboratorioajat ja sovittaa itsenäinen te- keminen aikatauluun, siten että kurssi on mahdollista suorittaa ensimmäisen periodin aikana. Vaikka jokainen tekee itse oman laitteensa, nimetään jokaiselle työvaiheelle oma vastuuhenkilö, joka huolehtii aikataulun pitämisestä. Työvai- heet, joille vastuuhenkilö nimetään, on eriteltynä Kuvassa 6.
Viikko Tehtävä Missä
tehtävänanto
1 Perusta 4-hengen
pienryhmä opettajatuutor-
ryhmästäsi. Suunnittele ryhmäsi kanssa oman projektisi aikataulu ja työnjako
(vastuutehtävät).
Opettajatuutor- tapaamisessa orientaatioviikolla ryhmän
muodostaminen 1. Luennolla muu tehtävänanto 2 Suunnittele
pienryhmässäsi
ledikuvio ja animointi.
Valmistautukaa esittämään
suunnitelmanne ja aikataulunne opettajatuutor- tapaamisessa.
1. Luennolla
6 Tee laitteellesi kotelointi- ja
kiinnityssuunnitelma omaan tulevaan haalariisi
3. Luennolla
7 Koostakaa projektista kirjallinen loppuraportti, jossa on yhdessä
nipussa projektin vaiheet, tehtävät,
aikataulu, toteutuminen ja palaute
1. Opettajatuutor-
tapaamisessa
Kuva 6. Työvastuut.
Näiden lisäksi jokaisella ryhmän jäsenellä on vastuu ensimmäisestä ryhmäta- paamisesta ja osallistumisesta siellä tehtävään työnjaon ja aikataulun suunnitte- luun. Loppuraportoinnin esittämisestä vastaa myös koko ryhmä. Vastuuhenkilön ei ole tarkoitus tehdä itse kyseistä tehtävää, vaan huolehtia, että jokainen hoitaa oman osuutensa. Laboratoriotehtävät on esitelty Liitteessä 2. Tehtävät ovat alustavat ja niitä varmasti muokataan pilotoinnin perusteella. Ensimmäisessä laboratoriossa tehdään käytännössä komponenttien juottaminen alustalle ja toi- sessa laboratoriossa ohjelmoidaan laite ja testataan yleismittarin avulla laitteen toimintaa.
3.4.3 Huomioita pienryhmän muodostamisesta
Suunnitelman teon aikaan eli syksyllä 2012 ei vielä ollut tiedossa, millainen rooli opettajatutoreilla kurssilla tulee olemaan. Ryhmäytymisestä ajateltiin aluksi, että muodostetaan ryhmä opiskelijatutorryhmän perusteella, niin tähän ei kulu aikaa ja ryhmä on jo olemassa. Myöhemmin selvisi, että opiskelijatutorryhmien koko onkin kahdeksan henkilöä, eikä neljä – viisi, kuten itse olin luullut. Opiskelijatu- torryhmästä saa mukavasti muodostettu kuitenkin kaksi pienryhmää. Opettaja- tutorointi vaikutti kuitenkin ryhmien muodostamiseen, sillä kaikilla pienryhmäläi- sillä tulisi olla sama opettajatutor, jotta työn etenemistä voidaan tarkastella ta- paamisissa. Se, miten opettajatutorryhmät muodostetaan, ei ole tämän työn tekijällä tiedossa. Alkuajatuksena kuitenkin oli, että opiskelijat ja opettajat jae-
Ryhmän tuotoksen suunnittelusta vastaaminen Ryhmän tuotoksen esittelystä vastaaminen
Laboratoriovarauksista ja laboratorioon menemisestä vastaaminen
Kiinnitys/kotelointisuunnitelmasta vastaaminen
Loppuraportista vastaaminen
taan näihin ryhmiin kiinnostuksen perusteella. Jos opiskelija on siis ajatellut lu- kevansa elektroniikkaa, menee hän opettajatutorryhmään, jonka vetäjä on elekt- roniikan laitokselta. Näin ollen ryhmäytyminen tullee olemaan suuri haaste. Tä- män työn tekijä olettaa, että opiskelijoiden orientaatioviikolla on jo opettajatutor- tapaaminen. Tuossa tapaamisessa tulisi pystyä myös muodostamaan pienryh- mät projektiosuutta varten, jotta projektin suorittaminen aikataulutavoitteessa olisi mahdollista.
Kuinka sitten pienryhmät voidaan muodostaa, kun opiskelijat ovat luultavasti toisilleen vielä melko tai jopa täysin tuntemattomia? Olisikin järkevää käyttää ensimmäisessä opettajatutortapaamisessa aikaa myös tutustumiseen. Erilaisia tutustumisleikkejä tai tapoja on paljon. Tässä muutamia vinkkejä siihen, mitä voisi koittaa. Tutustumista voisi kokeilla aluksi esim. pareittain. Tällöin jutellaan aluksi parin kanssa tai esimeriksi haastatellaan paria ja lopuksi esitellään toinen henkilö koko ryhmälle (Ahtinen 2011, 27). Tässä luodaan läheisempi kontakti yhteen opiskelijaan ja tutustutaan toisiin. Samalla joudutaan heti käyttämään vuorovaikutustaitoja. Korttien (MAST-hanke 2013).tai erilaisten pienten esinei- den käyttö apuna tutustumisessa on myös yleinen tapa, johon myös tämän työn laatija on tutustunut jo lukiossa terveystiedon tunnilla, yliopistossa kasvatustie- teen opinnoissa ja ammattikorkeakoulussa pedagogiikan opinnoissa. Korttien, hahmojen ja sanojen käyttöön tilanteen alussa voi ottaa erilaisia variaatioita, esimerkiksi ota itseäsi jollain tapaa kuvaava kortti tai tunnettasi kuvaava kortti.
Campus Conexus – hankkeen ryhmän ohjauksen koulutuksessa syksyllä 2012 tutustumiseen käytettiin toiminnallisia menetelmiä, joissa esimerkiksi liikuimme tilassa sen mukaan, mistä olimme tilanteeseen saapuneet (Halttunen 2012).
Pyrimme sijoittumaan oikeaan asemaan ja etäisyyteen. Tällöin jouduimme jutte- lemaan ja viestimään toisten kanssa muodostaessamme asetelmaa. Tämä voisi olla opiskelijoidenkin kohdalla hyvä ja nopea tapa, sillä suurin osa opiskelijoista muuttaa omaan asuntoon ja vaihtaa paikkakuntaa opiskelujen alkaessa.
Suunnittelun loppuvaiheessa tehtiin tavoitteiden saavuttamisen arviointi ennen varsinaista pilotointia tai palautteen keräämistä. Tämä vaihe suunnitteluproses- sissa toimikin oikeastaan itsereflektiona. Työ tehtiin katsomalla osaamistavoit- teet ja arvioimalla, onko suunnitelluilla menetelmillä mahdollisuus päästä näihin tavoitteisiin.
Ensimmäinen tavoite oli oppia ryhmä- ja projektityötaitoja. Näistä ensimmäiseen on tarkoitus saada konkreettista omakohtaista kokemusta, sillä projektiosuus suoritetaan noin neljän hengen ryhmissä. Ryhmäytymisen problematiikkaa poh- dittiin jo edellisessä kohdassa ja se voikin olla suunnittelun heikko lenkki. Huo- nosti yhteen toimiva ryhmä voi alkuvaiheessa viedä motivaation ryhmätyösken- telyltä. Projektitaitoja pyritään kartuttamaan työstämällä projekti läpi eri vaihei- neen. Luennolla on tarkoitus esitellä projektityöskentelyn perusperiaatteet ja sitten kurssilla laaditaan aikataulu- ja työnjakosuunnitelma, pidetään välirapor- tointi eli oman suunnittelun esittely ja loppuraportointi. Opettajatutor- tapaamisissa esitellään omaa tuotosta ja arvioidaan toisten tuotoksia sekä an- netaan ja saadaan palautetta tekemisestä.
Seuraavassa osaamistavoitteessa on kyse aikataulun laadinnasta ja työnjaosta eli käytännössä ajanhallinnasta. Pienryhmässä laaditaan oma aikataulu annet- tujen raamien puitteissa. Lisäksi jokaiselle määrätään jokin vastuutehtävä, josta he vastaavat. Tämä aikataulusuunnitelma esitellään toisille opettajatutor- ryhmäläisille ensimmäisessä tapaamisessa ja samalla opettajatutor ja muut osallistujat voivat keskustella suunnitelman realistisuudesta. Ryhmän loppura- portoinnissa otetaan vielä kantaa aikataulun onnistumiseen ja pitämiseen tämän projektin aikana. Aikataulun laadinta on erittäin haasteellinen tehtävä, mutta sitä joudutaan nykyisin harrastamaan myös työelämässä jatkuvasti töiden projekti- luontoisuuden vuoksi. Kolmas osaamistavoite liittyy viestintätaitoihin. Näitä tai- toja harjoitellaan pienryhmissä sekä opettajatutorryhmissä. Ryhmät valmistele- vat oman pienen esityksen, esittävät sen ja argumentoivat toisten esityksiä Loppuraportoinnissa keskitytään oppimiseen sekä tehtyihin virheisiin ja niistä oppimiseen.
Opiskelutapoihin ja opetusmenetelmiin tutustuminen suoritetaan taas käytännön kautta. Opiskelija tutustuu laboratoriotyöskentelyyn kahdessa laboratoriossa, joissa molemmissa on myös assistentti ohjaamassa. Myös luennolla on johda- teltu aiheeseen ja mm. esitelty laboratoriotyöturvallisuutta. Muita opiskelumene- telmiä ovat ryhmä- ja projektityöskentely sekä esitysten pitäminen ja suppeiden raporttien laadinta.
Näistä kaikista edellisistä osaamistavoitteista ja niihin pääsystä voidaan todeta, että ainakin suunnitelmassa on pyritty huomioimaan kaikki oleelliset seikat ja keskitytty tuomaan opiskelijoille tietoa ja kokemuksia aiheeseen liittyen. Viimei- nen kunnianhimoinen osaamistavoite oli saada opiskelija huomaamaan, että tekemällä oppii. Tähän pyritään sillä, että jokainen tekee itse oman laitteensa.
Dokumentoinnin määrä pyritään pitämään pienenä ja käytännönläheisenä. Aihe on pyritty valitsemaan opiskelijoiden elämään läheisesti liittyväksi ja siten aihe voisi motivoida opiskelijat alkuun ja pian he jo huomaavatkin, että osaavat tehdä myös itse. Tässä viimeisessä on erityisen tärkeässä roolissa laboratorioiden pitäjänä työskentelevä assistentti, jonka tulisi osata luovia eteenpäin myös labo- ratorion vaikeissa tilanteissa, kuten että jonkun komponentin juottaminen ei vaan onnistu ja jokin aisa ei mystisesti toimi.
Projektiosuuden pilotointi oli alustavasti tarkoitus suorittaa kurssilla ELE-1010 Elektroniikan perusteet 1. Tämä oli tekijän ehdotus siitä syystä, että opiskelijat olisivat olleet juuri oikeaa kohderyhmää eli ensimmäisen vuoden opiskelijoita ensimmäisessä opiskeluperiodissa. Kurssin vastuuopettaja kuitenkin totesi tä- män olevan hankalaa, sillä kurssin sisältö oli jo sovittu ja vahvistettu opinto- oppaaseen. Tämän vuoksi pilotointia jouduttiin miettimään uusiksi. Onneksi kurssille ELE-1030 Elektroniikan perusteet 3 tarvittiin mikro-ohjaimia käsittelevä työ, joten projektiosuus päätettiin pilotoida tällä kurssilla. Kurssin suorittajat ovat toisen ja kolmannen vuosikurssin opiskelijoita, joten heidän otoksensa ei täysin vastaa tulevaa syksyn ryhmää, mutta oli elektroniikan laitoksen kursseista ainut, joka oli edes hiukan lähellä ensimmäisen vuosikurssin opiskelijoita.
4.1 Pilotoinnin toteutus
Pilotointi päätettiin toteuttaa Elektroniikan perusteet 3 – kurssilla periodissa nel- jä keväällä 2013. Koska luentoja ja muuta ryhmätyöskentelyä ei oikeastaan olisi ollut mahdollista testata, päädyttiin ratkaisuun, jossa toteutettiin kurssilaisille kaksi laboratoriota. Näiden laboratorioiden oli tarkoitus testata kurssin käytän- nön toteutus. Pilotoinnin suunnittelu aloitettiin käytännössä sillä, että etsittiin paikka ja tilattiin tarvittavat apuvälineet juottamista varten. Tila, jossa juottami- nen olisi toteutettava, oli käytännössä elektroniikan laitoksen laboratorio, joka oli pääsääntöisesti tarkoitettu opiskelijoiden itsenäiseen työskentelyyn. Kurssilla oli opiskelijoita n. 40 ja yhteen laboratorioon oli mahdollista välineiden puolesta ottaa neljä opiskelijaa. Laboratorioaikoja tarvittiin siis yhteensä kymmenen. Ai- kojen sijoittaminen jo nyt oli haastavaa, sillä yhteen päivään ei mahtunut kuin kaksi aikaa. Ensi syksynä laboratorioita on käytännössä myös pidettävä ilta- aikaan. Juotospaikat varustettiin riittävällä valolla ja tarpeellisilla työvälineillä.
Lista työvälineistä on lisätty Liitteeseen 3. Tässä on huomioitu, että työpisteitä ja opiskelijoita yhtä laboratoriota kohti on neljä ja lisäksi on yhdet varavälineet.
Tämä lista tulostettiin ja laitettiin mukaan tarvikelaatikkoon, joka oli laboratorios- sa.
Pilotointia varten harjoitustyön tehtävänanto laadittiin kirjalliseksi ja jaettiin opis- kelijoille kurssin Moodlen välityksellä. Tehtävänanto on lisätty mukaan Liittee- seen 4. Koska kurssille ei ollut johdantoluentoa juottamisesta, oli ensi syksyn opettajalla ehdottaa video liittyen juottamiseen. Video löytyy suoraan Internetis- tä osoitteesta URL = ”http://store.curiousinventor.com/guides/Surface_Mount_
Soldering/101/”. Jotta voitiin varmistua, siitä että opiskelijat olivat videon katso- neet, tehtiin videosta muutama kysymys tehtävänantoon. Yleisesti videossa kerrottiin tarvittavat välineet ja esiteltiin erilaisia pintaliitoskomponenttien juotos- tapoja. Laboratoriossa oli vielä jokaisella kolvauspisteellä paperille tulostetut ohjeet. Tämän lisäksi laboratoriossa oli aina assistentti, joka tarvittaessa auttoi tehtävissä.
4.2 Pilotoinnin tulokset
Koska tämän kehittämishankkeen tekijä, ei enää työskennellyt elektroniikan lai- toksella maaliskuun 2013 jälkeen, jäi toisen laboratorion ohjeistuksen laatiminen ja laboratorioiden pitäminen niiden tahojen vastuulle, jotka kyseisellä laitoksella vielä työskentelivät. Tämän vuoksi pilotoinnin tuloksista kerrotaan vain tulokset neljän ensimmäisen kolvauslaboratorion osalta.
Pilotoinnin alustavissa tuloksissa käsitellään neljää ensimmäistä laboratoriota, joissa oli opiskelijoita yhteensä 15. Heistä 14 oli poikia ja yksi oli tyttö. Näistä kahdeksalla opiskelijalla oli entuudestaan kokemusta juottamisesta ja seitse- mällä kokemusta ei ollut. Juotoskokemusta opiskelijoilla oli pääsääntöisesti tek- nisistä töistä yläkoulusta tai muilta TTY:n kursseilta. Suurimmalla osalla ei kui- tenkaan ollut kokemusta pintaliitoskomponenttien juottamisesta.
Aikaa kolvauslaboratorioon oli varattu kolmisen tuntia eli 2 h 45 min. Näistä 15 opiskelijasta yksi ei ehtinyt tehdä tehtäviä tavoiteajassa ja kahdella muulla meni viisi minuuttia yliaikaa. Tästä voi kuitenkin käytännössä päätellä, että vain yh- delle aika ei riittänyt. Tässä kyseisessä tapauksessa opiskelija ei ollut kunnolla valmistautunut laboratorioon ja hänellä meni tämän vuoksi aikaa muuhun kuin
laboratorioaika on riittävä komponenttien juottamiseen. Aikaa ei kuitenkaan voi lyhentää, sillä kymmenellä opiskelijalla kuudestatoista aikaa laboratoriossa kului 2,5 h tai enemmän. Ajankäyttö oli siis arvioitu melko hyvin.
Yleisesti kaikilla sujui juottaminen. Pienet komponentit hyppivät tosin helposti alustalla ja niiden käsittely tuotti välillä vaikeuksia. Osa opiskelijoista ei ollut suunnitellut kuviota etukäteen, mutta yhtä lukuun ottamatta tämä ei tuottanut heille vaikeuksia laboratoriossa. Laboratoriossa juotoksia tarkasteltiin luupin avulla ja kokeneemmat opiskelijat auttoivat mielellään kokemattomampia ja an- toivat vinkkejä. Yleisesti ottaen opiskelijat tuntuivat mieluummin kolvaavan pöy- dän päällä kuin käyttäen apuna ruuvipenkkiä.
Laboratoriossa esille tulleita parannusehdotuksia oli mm. ohjeistuksen paran- taminen, siten että yksittäisessä kuvassa ei näy kuin aina juotettava kompo- nentti. Osa opiskelijoista olisi halunnut jättää piirilevynsä odottamaan laboratori- oon seuraavaa laboratoriokertaa. Onkin totta, että piirilevyjen kuljettaminen lau- kuissa on ikävää ja saattaa pahimmillaan aiheuttaa levyn rikkoutumisen. Nämä ovat ehdotuksia, jotka on helppo huomioida ensi syksyksi. Suurempia ongelmia laboratorioissa ei ollut. Jos juottaminen ei onnistunut, juoksutteen käyttö ja kol- vin kärjen puhdistaminen yleensä auttoivat. Yksi opiskelija valitteli, että kolvi on huono ja hänelle vaihdettiinkin hieman erilainen kärki, jonka avulla juottaminen oli helpompaa. Pilotointi onnistui näiden neljän ensimmäisen ryhmän osalta hy- vin ja työ oli selvästi toteutettavissa. Koko hanketta ajatellen pilotointi jäi hieman vajavaiseksi, sillä koko kurssikokonaisuutta ei päästy testaamaan ennakkoon.
Onkin hyvin todennäköistä, että ensi syksyn toteutus toimii vielä toisena pilottina projektin osalta.
5 YHTEENVETO
Työssä suunniteltiin TTY:n tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnan johdantokurssin projektiosuus. Ensi syksynä alkavalla johdantokurssilla on yhteensä n. 200 opiskelijaa, joten heidän määränsä luo myös haasteita elektroniikan rakentelu- projekteihin. Kurssin haastavuutta arvioitiin pilotoinnin avulla, joka osoitti että aihe on vaikeusasteeltaan sopiva ainakin juottamisen osalta ja tämän puolesta toteutettavissa ensi syksynä.
Aiheen mietinnässä innostuttiin puettavan elektroniikan sovelluksesta eli ledivil- kuttimesta, jonka jokainen opiskelija voisi kiinnittää omaan haalariinsa. Tämän uskottiin olevan opiskelijoita innostava ja auttaman opiskelu- ja opetuskulttuuri- en yhdistämisessä. Oman haasteensa tähän tuo se seikka, että opiskelijat eivät ehdi saamaan omaa haalariaan ennen projektiosuuden valmistumista. Täten hienot esitykset laitteista haalareissa ja mahdolliset ryhmäkuviot jäävät helposti käsittelemättä. Tämän osuuden projektissa korvaa kotelointi- ja kiinnityssuunni- telma, joka kuulostaa selvästi tylsemmältä vaihtoehdolta kuin asian käytännön demonstroiminen. Aluksi oli myös tarkoitus koteloida laite, mutta tämä olisi vaa- tinut käytännössä ompelukoneen käyttöä ja siksi se olisi ollut kurssille liian työ- lästä, eikä varmasti teekkareiden mielestä tarkoituksen mukaista. Tämän vuoksi lopullinen sijoittaminen ja kotelointi haalariin jää opiskelijan omalle vastuulle.
Koko työn suunnitteluprosessi oli tarkoitus suorittaa eri tavoin, mutta koska pilo- tointi ei onnistunut alkuperäisellä valitulla kurssilla, aiheutti se muutoksia myös koko suunnitteluprosessiin. Alkuperäinen tarkoitus oli tehdä kyselytutkimus opiskelijoilta liittyen projektin aiheeseen. Tästä olisi saatu varmasti hyödyllistä tietoa, sillä nyt aihevalinnassa on nojauduttu opettajien mielipiteisiin ja oletta- muksiin. Jääkin nähtäväksi kuinka projektin aihe otetaan opiskelijapiireissä vas- taan. Edelleen työ oli tarkoitus tehdä, siten että tämän hankkeen kirjoittaja olisi ollut mukana koko ajan ja siten voinut tehdä omia haastatteluja ja kyselyitä liit- tyen projektiin. Tämä ei kuitenkaan ollut käytännössä mahdollista ja sen vuoksi pilotoinnissa tuli testattua vain projektin tekninen suorittaminen.
Projektin aikataulu on myös melko tiukka ja se asettaakin erityisiä haasteita aja- tellen ryhmäytymistä. Vielä ei ole selvillä, kuinka opettajatutorryhmät muodoste- taan ja milloin heillä on ensimmäinen tapaaminen. Selvää kuitenkin on, että ryhmän muodostamista on jollain tapaa tuettava, sillä kaikki eivät pysty muo- dostamaan ryhmiä nopealla aikataululla ja tuntemattomien kanssa. Opettajatu- tortoimintaan kohdistuu myös paljon paineita. Opettajatutorit ovat laitosten käyntikortteja ja antavat toiminnallaan kuvan koko laitoksen toiminnasta ja ilma- piiristä. Lisäksi opettajatutortoiminta olisi jollain tapaa saatava jatkumaan aina- kin ensimmäisen opiskeluvuoden ajan. Riski, että opiskelijat putoavat kyydistä, kasvaa ensimmäisen opiskeluperiodin jälkeen, kun yhteinen johdantokurssi on suoritettu.
Tämän työn suunnittelussa ei myöskään otettu kantaa siihen, kuinka opiskelijoi- den suorituksia arvioidaan. Projektiosuus linkittyy tietotekniikan ja logiikan pe- rusteiden kanssa ja on tämän vuoksi arvioitava jollain tapaa numeerisesti. Se mitä työssä arvioidaan, riippuu vastuuopettajasta, mutta mielestäni oppimisen arviointi ja ryhmässä ja projektissa työskentely voisivat olla arvioinnin kohteina.
On kurjaa, jos arvosana määräytyisi esimerkiksi juotostaitojen perusteella, sillä tällöin aiemmat opit vaikuttaisivat suoraan myös arvosanaan uudessa opinah- jossa ja uudessa ympäristössä. Arviointiin tuo oman lisänsä myös ryhmä, sillä arvioinnin kohteena on ryhmä yksittäisen opiskelijan sijaan. Mitä tehdään, jos joku opiskelija ei tee annettuja suorituksia ja hänen vuokseen koko ryhmän suo- ritus jää? Opettajilta vaaditaankin varmasti paljon erityisjärjestelyjä ja kykyä ar- vioida ja reagoida tilanteisiin nopealla aikataululla.
Aihe on hankkeen kirjoittajan mielestä erittäin mielenkiintoinen ja suoraan omi- en tutkimusintressien mukainen. Toivottavasti jatkossa TTY:llä arvioidaan joh- dantokurssin toimivuutta ja projektin osuutta, sillä pilotoinnin ollessa näin vaja- vainen, ei kunnollisia tuloksia vielä tässä vaiheessa ole. Jokaisella tiedekunnalla on myös omat tapansa hoitaa johdantokurssit, joten tiedekuntien välinen tie- donvaihto ja hyvien käytäntöjen jakaminen toisten kanssa olisi varmasti hyödyl- listä sekä opettajille että opiskelijoille.
LÄHTEET
Ahtinen, J. 2011. Löydä oma opiskelutekniikkasi. Teoksessa Myller, E. (toim.) Oppaiden opas – vinkkejä opetukseen opintopolun eri vaiheissa. Aalto-yliopisto.
s. 25-29.
Alestalo, P., Hakula, H., Havola, L., Majander, H., Rasila, A. & Talponen, J.
2011. Matematiikan opetuskokeiluja Aalto-yliopistossa. Teoksessa Myller, E.
(toim.) Oppaiden opas – vinkkejä opetukseen opintopolun eri vaiheissa. Aalto- yliopisto. s. 61-63.
Arduino 2013. Kotisivu saatavilla URL = ”http://www.arduino.cc/”. Luettu 16.4.2013.
Bolognan julistus. 1999. Saatavilla URL =
“http://www.minedu.fi/OPM/Koulutus/artikkelit/bologna/”. Luettu 15.4.2013.
Bolognan prosessi. 2013. Saatavilla URL =
“http://www.minedu.fi/OPM/Koulutus/artikkelit/bologna/”. Luettu 15.4.2013.
Haarala-Muhonen, A. 2011. Oikeustieteen ensimmäisen vuoden opiskelijoiden haasteet opiskelussa. Helsingin yliopisto, käyttäytymistieteiden laitos. Saatavis-
sa URL = ”
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/26153/oikeusti.pdf?sequence=1”
. 101 s. Luettu 5.5.2013.
Halttunen, K. 2012. Ryhmä – työnohjauksellinen koulutus syksy 2012. Tampe- reen yliopisto. Campus Conexus –hanke. Pienryhmätoiminta.
Hännikäinen, M. 2013. Työn ja ajan hallinta. Ala kirjoittaa luentosarjan luento 1.
Rajoitettu saatavuus URL = ”https://moodle2.tut.fi/pluginfile.php/86724/course/
section/22212/AlaKirjoittaa_Luento1_Marko_H%C3%A4nnik%C3%A4inen.pdf”.
Luettu 31.3.2013.
Jaako, J. 2013. Syyt korkeakouluopintojen pitkittymiseen ja keskeyttämiseen – olemmeko unohtaneet jotakin? Yliopistopedagogiikka, vol. 20, nro. 1, s. 19-22.
Saatavilla URL = ”
http://yliopistopedagogiikka.files.wordpress.com/2013/04/yliopistopedagogiikka- 1-13-jaako.pdf”. 9 s. Luettu 3.5.2013.
Kaartinen-Koutaniemi, M. & Härkönen, E. 2013. Ensimmäisen opiskeluvuoden ympärille tohinaa Peda-forum-päivillä 2012 perustettiin FinFYE-verkosto. Yli- opistopedagogiikka, vol. 20, nro. 1, s. 23-24, Saatavilla URL = ”
http://yliopistopedagogiikka.files.wordpress.com/2013/04/yliopistopedagogiikka- 1-13-kaartinen-koutaniemi-hc3a4rkc3b6nen.pdf”. Luettu 3.5.2013.
Kailanto, M. 2011. Miten opiskella matematiikkaa yliopistossa – opas opiskeli- joille. Teoksessa Myller, E. (toim.) Oppaiden opas – vinkkejä opetukseen opin- topolun eri vaiheissa. Aalto-yliopisto. s. 53-55.
Kangas, J. 2011. Matematiikkaklinikka. Teoksessa Myller, E. (toim.) Oppaiden opas – vinkkejä opetukseen opintopolun eri vaiheissa. Aalto-yliopisto. s. 56-60.
