Toteutin opetusharjoitteluni kurssilla 477425S Prosessiteollisuus nyt ja tulevaisuudessa, joka on viidennen vuoden prosessi- ja ympäristötekniikan opiskelijoille suunnattu kurssi. Sisällöllisesti kurssi ei ole erityisen teoriapainotteinen vaan pyrkii antamaan piakkoin diplomityön kautta työelämään siirtyville nuorille yleiskatsauksen ajankohtaisiin aiheisiin. Nimestään huolimatta kurssi painottuu vahvasti metallinvalmistuksen kontekstiin. Metalliteollisuus on Suomen tärkeimpiä vientialoja ja sen yhteiskunnallinen vaikutus on laaja-alainen.
Prosessimetallurgian opetus on rakennettu ilmiölähtöisesti antamaan opiskelijoille ilmiöpohjaisia työkaluja teollisten prosessien tarkasteluun [1]. Tätä lähestymistapaa mukaillen kurssi on pyritty rakentamaan niin, että kehitystrendien vaikutusta prosessiteollisuuteen tarkastellaan systemaattisesti tietyistä näkökulmista. Näin ollen kurssi on jaettu viiteen osioon, joista ensimmäinen keskittyy siihen, kuinka erilaiset megatrendit (kestävä kehitys, digitalisaatio, resurssien saatavuus) vaikuttavat prosessiteollisuuteen yleisesti. Toinen osio käsittelee kestävää kehitystä, painottaen sivuvirtojen hyödyntämismahdollisuuksia ja päästöjen vähentämistä. Kolmannen osion keskiössä on digitalisaation vaikutus prosessiteollisuuteen. Neljäs osio keskittyy prosessiteollisuuden resursseihin, kuten raaka-aineiden, työvoiman ja energian saatavuuteen. Kurssin viides eli viimeinen osio on omistettu esimerkeille tutkimus- ja kehitystoiminnasta.Kurssin kaikissa osioissa on vierailevia luennoitsijoita sekä Oulun yliopiston sisältä että ulkopuolelta. Ulkopuolisia luennoitsijoita on kutsuttu niin terästeollisuudesta, kaivannaisteollisuudesta, suunnittelutoimistoista, virastoista kuin toimialayhdistyksistä. Monet vierailevista luennoitsijoista olivat itse opiskelleet Oulussa ja tunsivat tutkinto-ohjelman tavoitteet hyvin. Kirjallisuudessa alumnien hyödyntämiseen on yhdistetty erilaisia hyötyjä laajemmasta yritysyhteistyöstä sosiaaliseen vaikuttavuuteen [2]. Yritysläheisistä aiheista olevat luennot ovat olleet opintojensa loppuvaiheessa oleville ja usein diplomityöpaikkaa etsiville opiskelijoille varsin mieluisia.
Siirryin kurssin vastuuopettajaksi vuonna 2023, juuri kun aloitin yliopistopedagogiset opinnot. Minulla ei ollut siten muodostunut entuudestaan minkäänlaista rutiinia ja toisaalta yliopistopedagogiikan opinnot tarjosivat motiivin kehittää kurssia eteenpäin. Erityisesti tavoitteenani oli kehittää kurssin linjakkuutta siten, että kurssin sisältö ja arviointimenetelmät tukisivat paremmin kurssin oppimistavoitteita. Koska kyseessä on monille diplomi-insinöörivaiheen viimeinen kurssi, oppimisen tavoitteena on, että opiskelija osaa kurssin päätyttyä soveltaa oppimaansa jonkin todellisen tuotantoprosessin arviointiin. Oppimisen tavoitteena oli sekä kuvaileva että soveltava tieto [3].
Kehitystoiminta käynnistyi arviointitapojen päivittämisellä. Aiemmin arvioitavia suoritteita olivat oppimispäiväkirja ja esseetehtävä, joka keskittyi valittuun valmistusprosessiin. Essee mittasi melko hyvin opitun tiedon soveltamista, mutta oppimispäiväkirja ei mielestäni tukenut riittävästi luennoilla käsiteltyjen perusasioiden oppimista. Täydensin arviointimenetelmiä kahdella välikokeella, joissa testattiin luennoilla opittuja asioita helpohkoilla peruskysymyksillä. Kurssin vierailevia luennoitsijoita osallistettiin kysymyksien laatimiseen. Tarkoituksena oli, että tällä tavoin opiskelijat opiskelisivat luentojen ydinsisällön huolellisesti (välikokeet), pohtisivat oppimaansa (oppimispäiväkirja) ja soveltaisivat sitä kurssin kannalta relevantissa kontekstissa (essee). Vuoden 2024 toteutuksessa oppimispäiväkirjan ja esseen ohjeistuksia selkeytettiin, jotta opiskelijat tietäisivat tarkemmin, mitkä seikat vaikuttavat arvosteluun.
Kurssin arviointitapojen ohella kurssin sisältöä kehitettiin vastaamaan paremmin kurssin oppimistavoitteita. Vuonna 2023 lisäsin kurssille poltinteknologiaa koskevan luennon, johon sain vierailevaksi luennoitsijaksi asiantuntijan Aachenin teknilliseltä korkeakoululta. Liian pitkäksi koettua luentoa ”Metallurgisten prosessien mallinnus ja simulaatio” muokattiin vuonna 2024 jakamalla se kahteen tunnin luentokertaan, joista ensimmäinen keskittyi virtausmallinnukseen ja jälkimmäinen termodynaamiseen ja termodynaamiskineettiseen mallinnukseen. Pilkkomisen myötä opiskelijoiden yleinen vireystila ja kiinnostus paranivat huomattavasti. Laajentaakseni resurssiosiota taloudellisiin kysymyksiin, täydensin kurssia uudella, kaivannaishankkeiden rahoitusta koskevalla luennolla. Myös tähän aihepiiriin löytyi asiantunteva vieraileva luennoitsija, jolla oli käytännön kokemusta kaivannaisalan rahoituksesta ja kaivosyhtiön listaamisesta arvopaperipörssiin.
Yliopistopedagogisten opintojen aikana törmäsin uusiin digipedagogisiin työkaluihin ja aktivoiviin menetelmiin. Vaikka luennoissa ei ole vielä tehty merkittäviä muutoksia tältä osin, jatkossa aion sisällyttää mallinnusluentoihini havainnollistavia videoita ja aktivoivia kysymyksiä. Yliopistopedagogisissa opinnoissa käsiteltiin seikkaperäisesti käänteistä luokkahuonetta, johon liittyen on kirjallisuudessa raportoitu hyviä oppimistuloksia. Käänteinen luokkahuone edellyttää kuitenkin enemmän aineiston esivalmistelua kuin perinteinen luento [4]. Suurelta osin vierailuluennoista koostuvalla kurssilla käänteiseen luokkahuoneeseen siirtyminen olisi siten ollut liian haastava toteuttaa.
Kehitystoimien myötä opiskelijoilta saatu palaute oli rohkaisevaa. Vuonna 2023 osa opiskelijoista koki välikokeet vaikeiksi. Tähän vaikutti se, että osa opiskelijoista ei saapunut luennolle, vaikka kurssin lähiopetuskerroille ei ollut tarjolla etäosallistumismahdollisuutta. Vuonna 2024 luento-opetukseen osallistui edellisvuoteen nähden lähes kaksinkertainen määrä opiskelijoita ja suoriutuminen välikokeissa parantui. Olen myös varsin tyytyväinen siihen, kuinka tutkimusperustaisuus näkyy sekä yliopiston omien luennoitsijoiden että vierailevien luennoitsijoiden opetuksessa. Tutkimuspohjaista opetusta tuki se, että selkeällä enemmistöllä oli omaa tutkimustaustaa. Oli myös ilahduttavaa huomata, että aiempaa useampi opiskelija osoitti kiinnostusta tutkimus- ja kehitystoimintaa kohtaan. Kurssin päätyttyä koulutusohjelmatoimikunnalta välittyi palautetta, jossa todettiin, että ”Visurin luennot ovat koulutusohjelman parhaita, mutta tentit vaikeimpia”.
Viitteet
[1] E.-P. Heikkinen, T. Fabritius, J. Riipi, “Holistic analysis on the Concept of Process Metallurgy and Its Application on the Modeling of the AOD Process”, Metallurgical and Materials Transactions B, 41(4): 758–766, 2010.
[2] R. Awasthy, S. Flint, R. Sankarnarayana, R.L. Jones, "A framework to improve university–industry collaboration”, Journal of Industry-University Collaboration, 2(1): 49–62, 2020.
[3] S. Lindblom-Ylänne, A. Nevgi (toim.), ”Yliopisto-opettajan käsikirja”, WSOYpro Oy, Helsinki, 2009.
[4] G. Akçayır & M. Akçayır, ”The flipped classroom: A review of its advantages and challenges”, Computers & Education, 126: 334–345, 2018.
Kirjoittaja: Ville-Valtteri Visuri
