Tekniikan alalla on totuttu yhdistämään eri opettajien ammattitaitoa sujuvasti, jolloin voidaan simuloida oikeita ja aitoja tilanteita, joita tulevaisuuden työssä tulee syntymään. Kun yhdistetään teoreettinen laskentaan perustuva koesuunnittelu ja käytännön valmistusmenetelmä, saadaan matkittua erittäin tarkasti oikeassa työelämässä tapahtuvaa tuotantoa. Tämä tietysti vaatii laboratoriossa samanlaista kalustoa ja osaamista, kuin teollisuudessakin.
Kirjoittaja: Reijo Heikkinen
Todellisuuden mallintaminen opetusmenetelmänä
Tulevien muovi-insinöörien laatutekniikan opinnoissa on jo perinteiseksi muodostunut laboraatio, jossa simuloidaan teollisuudessa yleisesti käytössä olevia koesuunnittelun menetelmiä. Kyseisessä koesuunnittelussa tuotantoparametrien vaikutusta tuotteen laatuun selvitetään Taguchi-menetelmän avulla. Kyseisen menetelmän opettaminen pelkästään luokassa tai itse tehtyinä harjoituksina jää usein hyvin teoreettiseksi. Lähemmäksi käytännön tekemistä päästään yhteisopettajuuden avulla. Laatutekniikan hallitseva opettaja selvittää menetelmien teoreettiset periaatteet sekä valitsee opiskelijoiden kanssa sopivat koesuunnittelun työkalut. Työkalujen valinnan jälkeen valmistusmenetelmää tunteva opettaja konsultoi joukon sopivia säätöparametrejä kulloinkin valittavaan valmistusmenetelmään.
Kuva 1. Opiskelijat suorittavat koeajoa todellisella, teollisuudessakin tyypillisesti käytössä olevalla tuotantolaitteella. (Kuva: Pekka Lavikainen)
Varsinainen suunnitelman mukainen koeajo suoritetaan laboratoriossa valmistustekniikan hallitsevan opettajan opastuksen jälkeen itsenäisesti. Opiskelijat saavat varsin vapaat kädet edellä konsultoitujen parametrien valintaan ja säätöön. Opettajan tehtäväksi jää ainoastaan pitää huolta siitä, että parametrit ja niiden suuruusluokat ovat yleisellä tasolla käyttökelpoiset ja koeajolla on edellytykset onnistua. Tämä onnistumisen tunne on erityisen tärkeää, jotta opiskelijoille jää harjoituksesta myönteinen kuva. Kun koeajojärjestelmä on realistinen ja toimiva, sillä varmistetaan paremmat oppimistulokset. Koeajot suoritettuaan, opiskelijat ottavat tunnilla tekemänsä laskentatyökalut käyttöön ja suorittavat optimaalisimman parametriyhdistelmän määrittämisen. Tämän jälkeen suoritetaan tarkistusajo, jossa todetaan menetelmän toimivuus ja mahdollisten poikkeamien analysointi. Jos poikkeamia havaitaan, tarvitaan niiden selvittämiseen pohdintaa sekä valmistusmenetelmän, että laatutekniikan työkalujen toiminnan kannalta. Tämä toimii myös samalla erittäin hyvänä harjoituksena menetelmien syvällisemmän ymmärtämisen kannalta.
Kuva 2. Opiskelijoiden laatima työkalu analyysin tekemiseksi. Parametrien laadussa ja arvoissa on ehkä jouduttu konsultoimaan ohjaavia opettajia. (Kuva: Pekka Lavikainen)
Yhteisopettajuudelliset simulaatiot olleet käytössä jo pitkään
Vastaavia useamman opettajan vetämiä kursseja, joissa erityisesti toteutetaan todellisia työelämässä esiintyvien prosessien mukaista simulaatiota, tehdään tekniikan alalla useita. Simulaatioita joissa useampi eri osaamisalueen opettaja toimii yhdessä saman kurssin opettajina, on ollut tekniikan alalla kaikissa koulutusohjelmissa jo vuosia. Kurssin teema on ollut lähes poikkeuksetta osaamisperusteinen, jolloin kurssi voi muodostaa kokonaisen laajemman alueen, joka on tyypillinen jollekin todelliselle teolliselle osaamiselle. Projektioppiminen ja ongelmalähtöinen oppiminen on havaittu hyviksi menetelmiksi toteuttaa käytännössä osaamisperusteista yhteisopettajuutta ja sitä onkin jatkuvasti kehitetty jo koko 2000-luvun ajan. Laboratorioiden merkitystä ei voi vähätellä missään muodossa, niin testaamisen, kuin myös käytännön harjoittelun kannalta. Tekniikan alalla simulointi koetaankin enemmän prosessien todellisina kokeiluina ja mallintamisena, eikä niinkään toiminnan ja tilanteiden simulointina ja kauko-ohjaamisena.
Uusiin tiloihin muutettaessa yhteisopettajuus tulee varmasti saamaan uusia ulottuvuuksia, jotka nähdään mahdollisuuksina simuloida laajempia työelämän prosesseja eri alojen välillä. Seuraavaksi tulisikin luoda verkostoja mahdollisten koulutusalojen välisten kokeilujen toteuttamiseksi käytännön tasolla. Niitä tulisi kokeilla ja niistä tulisi poimia toimivat käytännöt henkilöstön tietoisuuteen sekä hylätä toimimattomat käytännöt välittömästi. Opettajat voisi velvoittaa kokeilemaan mahdollisuuksien rajoissa uusia käytäntöjä, ja tekemään niiden toiminnasta arvioinnin. Tällä tavalla voisimme kehittää opettajuutta uudelle tasolle käytännön tekemisen ja tiedon jakamisen avulla.
Kirjoittaja
Lehtori Reijo Heikkinen toimii materiaali- ja valmistustekniikan opettajana LAMKissa tekniikan alalla.
Julkaistu 22.3.2017
