Eesti inseneripedagoogika keskus

Eesti inseneripedagoogika keskus on rahvusvaheliselt akrediteeritud STREAM valdkonna kompetentsikeskus.
Eesti inseneripedagoogika keskus kuulub TalTechi Inseneriteaduskonna Mehaanika ja tööstustehnika instituudi koosseisu.

Keskus on Balti riikides seni ainus Rahvusvahelise Inseneripedagoogika Ühingu (IGIP) poolt akrediteeritud STREAM (Science, Technology, Robotics, Engineering, Art (Design), Mathematics ehk loodusteaduste, tehnoloogia, inseneri ja matemaatika) valdkonna kompetentsikeskus. Keskus omab õigust viia läbi rahvusvaheliselt tunnustatud õpetaja- ja õppejõukoolitusi nii Eestis kui ka välismaal.

Keskuse eesmärgid:

STREAM valdkonna õpetajate ja õppejõudude pedagoogilise taseme- ja täiendusõppe läbiviimine IGIP-i poolt akrediteeritud õppekavade alusel, mille lõpetajatel on võimalus taotleda lisaks ka rahvusvahelist kvalifikatsiooni;

• koolituste, õpilaborite, töötubade ja seminaride läbiviimine õpetajatele, doktorantidele, õppejõududele ja praktikajuhendajatele;
• õpetamise ja õppimise kvaliteedi parendamine STREAM valdkonnas üldhariduse, kutseõppe ja kõrghariduse tasemel;
• õppe- ja ainekavade ning kaasajastatud metoodikate ja didaktiliste õppematerjalide väljatöötamine valdkonna tulemuslikuks, lõimitud ja interdistsiplinaarseks õpetamiseks;
• huvi äratamine reaalainete, tehnika- ja tehnoloogiavaldkonna vastu;
• mentorite ja didaktikaekspertide toe pakkumine õpetamis- ja õpitulemuste analüüsimisel ning kollegiaalse tagasiside andmisel, individuaalne pedagoogiline nõustamine;
• koolitused, seminarid ja õpitoad ettevõtete juhtidele, koolitusjuhtidele ja töötajatele STREAM valdkonna tulemuslike täienduskoolituste läbiviimiseks, praktikajuhendajate koolitus, juhendatud töökohapõhine õpe ja mentorlus;
• koostöö rahvusvaheliste insenerihariduse organisatsioonidega: IGIP, IEEE, IEEE-ES, ASEE, SEFI, IFEES, FEANI, AaeE, SPEE, ISTEC, IACEE, IIDEA, ENAEE, ABET, GEDC, COPEC ja koostöövõrgustikuga Nordic-Baltic Network in Higher Education Development ning teiste tehnikaülikoolide analoogsete didaktikakeskustega;
• osalemine haridusuuringutes, rahvusvahelistel ja kohalikel teadusseminaridel ning konverentsidel; teadusartiklite avaldamine, konverentside korraldamine;
• ESF ja Eesti riigi osalusega programmide ja projektide alane koostöö tehnikahariduse arendamiseks.

Senine kõrge hinnang taseme- ja täiendusõppe lõpetajatelt ning nende tööandjatelt (tagasiside küsitluste kokkuvõtete põhjal) annab tunnistust keskuse tegevuse vajalikkusest ning olulisusest tulemusliku õpetamise jätkusuutlikkuse kindlustamisel STREAM valdkonnas.

Eesti inseneripedagoogika keskus loodi 25. oktoobril 2001. a. neljapoolse Heade kavatsuste protokolliga, millele kirjutasid alla toonane haridusminister Tõnis Lukas, Tartu Ülikooli rektor, prof Jaak Aaviksoo, toonase Tallinna Pedagoogikaülikooli rektor, prof Mati Heidmets ja Tallinna Tehnikaülikooli rektor, prof Andres Keevallik.

1972 – Austrias luuakse Rahvusvaheline Inseneripedagoogika Ühing IGIP  
1992 – Inseneripedagoogika põhimõtted jõuavad Eestisse (prof Jaak Umborgi algatusel)
1999 – IGIP-i Eesti Riikliku Seirekomitee loomine (president dr Rein Küttner)
2000 – IGIP-i Eesti Riikliku Seirekomitee presidendiks saab dr Jüri Vanaveski
2001 – Haridusministeeriumi, TÜ, TPÜ ja TalTech kokkuleppel luuakse TalTech Eesti inseneripedagoogika keskus, juhatajaks saab dr Jüri Vanaveski
2001 – 2007 TalTech ja TÜ ühine Tehnikavaldkonna õpetajate koolitus
2003 – Keskus ja Tehnikavaldkonna õpetaja õppekava akrediteeritakse IGIP-i poolt
2003 – Keskuse juhataja Jüri Vanaveski valitakse IGIP-i Rahvusvahelise Seirekomitee liikmeks
2006 – TalTech-is toimub Rahvusvaheline IGIP-i 35. sümpoosion (üle 200 osaleja 19 tehnikaülikoolist ja 35 riigist)
2007 – 2011 TalTech-is toimib Tehnikaõpetaja magistriõppekava, mille konkurss on läbi aastate kõrge
2008 – Keskus ja Tehnikaõpetaja magistriõppekava akrediteeritakse IGIP-i poolt
2009 – Keskus viiakse üle vastloodud Tööstuspsühholoogia instituudi koosseisu
2009 – Algab tihe koostöö keskuse, TalTech Haridustehnoloogiakeskuse, avatud ülikooli ja TalTech personaliosakonna koolitusspetsialistidega
2009 – Keskus alustab koostööd ESF Haridusteaduste ja õpetajakoolituse arenguprogrammiga Eduko (TalTech koordinaator Reet Neudorf)
2010 – Keskuse juhataja dots Tiia Rüütmann valitakse IGIP-i Täitevkomitee liikmeks ja lektor Hants Kipper kinnitatakse IGIP-i Rahvusvahelise Seirekomitee liikmeks.
2010 – Luuakse TalTech õppejõu- ja õpetajakoolituse nõukoda (esimees prof Jakob Kübarsepp).
2010 - Algab koostöö ESF-i programmidega Primus ja BeSt.
2011 – Koostöös programmidega Primus ja Eduko korraldatakse TalTech ja partnerülikoolide õppejõududele "Mõjusa õpetamise õpituba" (lektorid prof R.Felder ja dr R. Brent, USA).
2011 – Algab tehnikaõpetajate koolitus Inseneripedagoogika täiendusõppekava alusel (35 EAP).
2012 – Eduko programmi toel ja koostöös TalTech teaduskondadega koostatakse õpetajate koolitus „Gümaasiumi RÕK tehnoloogiavaldkonna valikained“.
2012 – Keskus saab Eesti eDidaktikumi konsortsiumi liikmeks.
2013 – TalTech Eesti inseneripedagoogika keskus ja Inseneripedagoogika täiendusõppekava akrediteeritakse IGIP-i poolt (kehtib aastani 2017).
2013 – Algab Tehnikaõpetaja ühismagistriõppekava ettevalmistamine koostöös TLÜ-ga.
2013 – Algab Tehnikaõpetaja kõrvaleriala koostamine TalTech üliõpilastele.
2014 - Keskuse juhataja dots Tiia Rüütmann valitakse IGIP-i Rahvusvahelise Seirekomitee presidendiks.
2014 – Keskus liitub TalTech personali arendus- ja mobiilsuskeskuse tegevusega, panustades TalTech õppejõudude ja doktorantide õppekavapõhise pedagoogilise koolituse läbiviimisesse IGIP-i rahvusvahelliselt akrediteeritud õppekava alusel (mahus 25 EAP).
2015 – Koostöös IGIP-i, ASEE ja SEFI-ga toimub TalTech-is insenerihariduse ülemaailmne konverents IEEE EDUCON2015 Global Conference on Engineering Education (osalisi üle 250), mida korraldab keskus koos TalTech avatud ülikooliga.
2015 – Käivitub TLÜ/TalTech Kutseõpetaja ühine magistriõppekava (mahus 120 EAP) ja Tehnikaõpetaja kõrvaleriala TalTech üliõpilastele (45 EAP).
2015 – Käivitub Tehnikaõpetaja lisaeriala andmine läbi täiendusõppe (mahus 25 EAP) neile, kel on juba eelnevalt omandatud kõrgharidus STREAM (Science, Tehchnology, Robotics, Engineering, Art (Design), Mathematics) valdkonnas.
2015 – Koostöös TalTech personali arendus- ja mobiilsuskeskusega korraldatakse TalTech õppejõududele ja doktorantidele Professor Stephanie Farrelli (USA) kaasaegsete õpetamisoskuste töötuba „Probleemipõhise õppe ja aktiivõppe mõjus läbiviimine ning erinevate õpistiilidega arvestamine tehnikavaldkonnas“.

2017 - Keskus liitub ülikooli struktuurireformi tulemusena Inseneriteaduskonna mehhaanika ja tööstustehnika instituudiga.

Õpetajate/õppejõudude koolitus. Keskuses on alates 2001. aastast läbi viidud nii tehnikavaldkonna õpetajate aastast õpetajakoolitust koostöös TÜ-ga (2001.-2006.a; 265 lõpetajat), MBA tüüpi tehnikaõpetaja üheaastast magistriõpet (2006.-2012.a; 135 lõpetajat) kui ka tehnikaõpetaja lisaeriala omandamiseks õppekavapõhist täiendusõpet STREAM valdkonna õppejõududele ja õpetajatele (alates 2012.a; koos praeguste õppuritega üle 200 osaleja). 2015. aastast osaleb keskus TLÜ ja TalTech kutseõpetaja ühises magistriõppekavas, koordineerides tehnikaõpetaja spetsialiseerumist.

TalTech Eesti inseneripedagoogika keskus on analoogne enamikes tehnikaülikoolides tegutsevate vastavate keskustega.

Reeglina toimub keskustes õppejõudude koolitus (sh alustavate õppejõudude koolitus) ja täienduskoolitus, õpetajate koolitus ja täienduskoolitus, õppejõudude pedagoogiline nõustamine, mentorluse ja juhendamise koordineerimine, õppekava koostamise nõustamine, üliõpilaste koolitus (õppima ja õpetama õppimine, pakkudes õpetajakoolituse võimalust kas lisa- või kõrvalerialana), doktorantide pedagoogiline koolitus jne. Viiakse läbi didaktika õpitubasid. Pakutakse õppejõududele haridustehnoloogilist tuge ja toetatakse e-õppe läbiviimist. Eesmärgiks on õpetamise kvaliteedi parendamine ülikoolis ja õppejõudude professionaalse arengu toetamine. Samuti toimub keskustes enamasti õppe- ja arendustöö, osades ka teadustöö. 

Alljärgnevalt näiteid pedagoogika keskuste tegevustest tehnikaülikoolides ja vastavad lingid:

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

• Toimub koostöö kõigi teaduskondade, õppejõudude, õppeabipersonali, doktorantide ja üliõpilastega õppetegevuse parendamiseks, hariduse innovatsiooniks, maailma parima ülikooli maine saavutamiseks ja õppimise kvaliteedi tõstmiseks tasemeõppes.
• Koolitused ülikooli juhtidele, õppejõududele, doktorantidele, üliõpilastele. Koolitusprogrammid koostatakse vastavalt vajadusele ja nõudmisele.
• Õppejõudude pedagoogiline nõustamine (õppemeetodid, aktiivõpe, mõjus õpetamine, õppekava arendus jne) ja mentorlus, individuaalne juhendamine, õppetegevuse videoanalüüs.
• Koolitused nii õppetöö kui ka teadustöö kvaliteedi parendamiseks, pedagoogikaseminarid õppetöö parendamiseks ja mõjusaks õpetamiseks teaduskonniti.
• Doktorantide õpetajakoolitusprogramm (programmis 7 töötuba : Õppimine ja õpetamine, Õppekava ja ainekava koostamine, Aktiivõpe ja interaktiivne õpetamine, Loengu planeerimine ja esitlemine, Hindamine, kontrolltööde ja eksamiülesannete koostamine, Didaktika, Haridustehnoloogia, Haridusfilosoofia) on analoogsed TalTech Eesti inseneripedagoogika IGIP täiendusõppekava õppeainetega.
• Kursused doktorantidele: Õpetamine ülikoolis, Suhtlemisoskus, Mõjusa õpetamise õpituba, Vestlus- ja kuulamisoskus.
• Mikrotunnid (praktiline juhendatud õpe) ja pedagoogilised koolitused alustavatele õppejõududele.
• Õpetajakoolituse kursused tasemeõppe üliõpilastele (kõrvalerialana), kes soovivad saada üldhariduskooli matemaatika ja füüsika õpetajaks 6-12 klassis (Sissejuhatus õppimisse ja õpetamisesse, Reaalainete õpetamine üldhariduskoolis, Haridusteooria ja praktika).
• E-õppe ja haridustehnoloogiline tugi.
• Videoteenused, loengute videosalvestused.

Aalto Ülikool

• Toimub õppejõudude ja doktorantide koolitus õppekaval mahus 60 EAP (jaotatud väiksemateks mooduliteks 25+35 EAP).
• Tugi ja nõustamine ülikooli õppekavaarenduses ja õpetamise parendamiseks ülikoolis, pedagoogilised koolitused, teadustöö.
• Juhtimiskoolitused (haridusvaldkonnas), mis on osa akadeemilisest ja pedagoogilisest tegevusest ülikoolis (tasemeõppe programmid, haridusjuhtide nõustamine ja mentorlus, erinevad koolitused, ülikoolisisene koostöö, koostöövõrgustikud).
• Üliõpilaste ja doktorantide koolitus ja õpinõustamine, enesejuhtimine (koostöös psühholoogidega), motivatsioon, õpioskuste ja õpetamiseoskuste omandamiseks.
• Bakalaureuse-, magistri- ja doktoritööde juhendamine pedagoogika valdkonnas.
• Haridustehnoloogia arendamine, e-õpe ja tugi õppejõududele.

Royal Institute of Technology KTH

• KTH peab oma missiooniks tehnoloogiavaldkonna õpetajate ja õppejõudude koolitust;
• Kursused magistrantidele tehnoloogiavaldkonna õppeainete õpetamiseks 7-9 klassis (45 EAP, 30 EAP, 15 EAP).
• Kursused doktorantidele (pedagoogika, didaktika, suhtlemine, õppemeetodid ja –strateegiad, nn blended learning) ja KTH õppejõududele (10-13 EAP).
• Täiendusõpe õpetajatele ja õppejõududele (7-13 EAP).
• Pedagoogilised koolitused teadustöö juhendajatele (3 EAP).
• Mentorite koolitus ja mentorluse koordineerimine. 
• Haridustehnoloogiline tugi sh e-õppe tugi ja loengute videosalvestused.

Taani Tehnikaülikool

Pedagoogika õppekeskus õppejõudude ja doktorantide õpetamisoskuste ja akadeemilise meisterlikkuse arendamiseks:

• Kollegiaalne tagasiside ja õpetamise analüüs.
• Koolitused ja õpitoad õppejõududele ning doktorantidele.
• Rahvusvahelised tunnistused.
• Vastastikune mentorlus.
• Didaktika ja õpetamise-õppimise koolitused.
• Õpetamispraktika parendamine.
• E-õppe meetodid ja tehnoloogiad. 

Chalmers'i Tehnoloogiaülikool

• Õppejõudude pedagoogiline koolitus.
• Pedagoogikakursused doktorantidele.
• Individuaalne nõustamine.
• Mentorlus.

Taani Tehnoloogiainstituut 

• Personali pedagoogiline koolitus.
• Õpitoad, personali täienduskoolitus.
• Interaktiivne õpe.
• E-õpe.

Aalborgi Ülikool

• Magistri- ja doktoriõpe (Probleemipõhine õppimine insenerihariduses).
• Pedagoogika kursused õppejõududele, mentoritele ja doktorantidele, IGIP akrediteering.
• Koolitused ja õpitoad väljaspool ülikooli, tööstusettevõtetes, koolides jne.
• MOOCsid, e-õpe, töötubade ja loengute videosalvestused ning videoanalüüs.

Tampere Tehnikaülikool

• Diplomiinseneri koolitus koos reaalainete õpetaja koolitusega, annab laiema võimaluse tööturul, võimaluse töötada kutseõppeasutuses, koolis või ülikoolis.
• Õppejõudude pedagoogiline (täiendus)koolitus, mentorlus.
• Üliõpilaste nõustamine.

Stanfordi Ülikool

• Eesmärgiks õpetamise ja teadustöö tasakaal, et saada juhtivaks ülikooliks.
• Üliõpilased peavad oma õppimise eest vastutama ja end arendama, olema valmis elukestvaks õppeks, rakendama sügavuti õppimist ja kriitilist mõtlemist.
• Õppejõudude ja doktorantide pedagoogiline koolitus, täienduskoolitus ja nõustamine – pedagoogika, didaktika, õppekavaarendus, ainekursuse koostamine, mentorluse programm.
• Kursus alustavatele õppejõududele (20 tunnine töötuba – ainekursuse koostamine, õpiväljundid, õppemeetodid, didaktika, üliõpilaste aktiviseerimine jne).
• Pedagoogika loengud, seminarid, töötoad, õpetamise-lõunad teaduskondades.
• Õppeabipersonali pedagoogiline koolitused.
• Üliõpilaste pedagoogiline koolitus, õppenõustamine ja juhendamine – kuidas õppida, aja- ja enesejuhtimine, motivatsioon.
• Üliõpilaste tuutorite koolitus ja nõustamine.
• Pedagoogilised kursused bakalaureuse- ja magistriüliõpilastele (retoorika, väljendusoskus ja akadeemiline kirjutamine, didaktika, mõtlemisoskus, jne).
• Didaktika ja pedagoogika kursused õppejõududele.
• e-õppe tugi ja uued tehnoloogiad õpetamises.

Harvardi Ülikool

• Alustavate õppejõudude, doktorantide ja õppejõudude pedagoogiline koolitusprogramm (aine- ja õppekava koostamine, väljendusoskus, akadeemiline kirjutamine, hääletreening, multimeedia, didaktika, aktiivõpe jne).
• Külalisõppejõudude pedagoogiline koolitus, mentorprogramm.
• Aktiivõppe meetodite kasutamise koolitused.
• Mikroõpetamine ehk õpetamise juhendatud praktika, kus alustavad õppejõud saavad koos mentoriga analüüsida oma ainetunde.
• Pedagoogilised kursused üliõpilastele, nõustamine.
• Pedagoogilised kursused õppejõududele, individuaalsed didaktika konsultatsioonid.
• e-õpe, loengute videoanalüüs.

Zürichi Tehnikaülikool

• Õpetajakoolituse programmid kõrvalerialana (24 EAP) või lisaerialana magistriõppes pärast erialaõpingute lõpetamist (60 EAP), mis annavad lisaks erialale õiguse õpetada gümnaasiumis reaalaineid või kutseõppeasutuses, kõrgkoolides erialaaineid.
• Ühisõppekava magistritasemel Zürichi Tehnikakõrgkooliga „STEM didaktika“ erialaainete õpetamiseks kõrgkoolis ja ülikoolis.
• Õppejõudude ja doktorantide pedagoogiline (täiendus)koolitus.
• Mentorite koolitus.
• Õpetajate täienduskoolitus.
• Üliõpilaste pedagoogiline koolitus ja nõustamine.

Imperial Colledge London

University of Cambridge

Dresdeni Tehnikaülikool

• Haridusteaduskond (Inseneripedagoogika sai alguse just Dresdenis), IGIP akrediteering
• Pedagoogilised kursused õppejõududele ja doktorantidele, mentorlus ja nõustamine.
• Bakalaureuse- ja magistriõppe kursused reaalainete ja tehnoloogiavaldkonna õppeainete õpetamiseks üldhariduskoolis, kutsekoolis ja gümnaasiumis).
• Kursused üliõpilastele (õppimine ja õpetamine), nõustamine.

Praha Tehnikaülikool

• Pedagoogika instituut (IGIP akrediteering).
• Bakalaureuse, magistri- ja doktoriõppe programmid tehnikavaldkonna õpetajatele/õppejõududele.
• Mentorite ja juhendajate koolitus.
• Üliõpilaste pedagoogiline koolitus ja nõustamine.
• Õppejõudude ja doktorantide pedagoogiline koolitus ja nõustamine.
• Pedagoogiline täienduskoolitus õppejõududele ja õpetajatele.

State Technical University MADI Moskvas

• Inseneripedagoogika kateeder, IGIP akrediteering.
• Õppejõudude ja doktorantide pedagoogiline (täiendus)koolitus, mentorlus, nõustamine.
• Üliõpilaste nõustamine.

Ülevaade Eesti inseneripedagoogika keskuse tegevustest

Inseneripedagoogika on pedagoogikateaduse noor interdistsiplinaarne haru, mille tuumaks on Klagenfurti inseneripedagoogika koolkonna teaduslik alus ja mis tegeleb insenerivaldkonna, sh STREAM (sh STEM, STEAM, STREM ja MINT) valdkonna õppeainete mõjusa õpetamise pedagoogiliste probleemide, sh hariduskorralduse, uurimismeetodite, õppekavateooria, didaktika (sh metoodika) ja praktikaga, aga ka inseneripedagoogika ajalooga.

Inseneripedagoogika on üks paljudest pedagoogika harudest, nagu näiteks andragoogika, muuseumi-, militaar-, meditsiini-, interpretatsioonipedagoogika jpt.

Kes on tehnikaõpetaja? Tehnikaõpetaja õpetab tulevastele teadmustöötajatele (tehnik, insener, teadur) tehnilisi erialaaineid nii kesk- kui ka kõrghariduse tasemel. Tehnikaõpetaja õpetab teooriat ja viib läbi laboratoorseid harjutustunde, kuid võib juhendada ka praktilisi tunde õppetöökojas, kinnistamaks teooriat praktikas. Laboratoorsetes harjutustundides ja õppetöökojas koordineerib tehnikaõpetaja laborantide ja õppemeistrite tööd. Tehnikaõpetajal on kõrgem tehniline haridus (inseneriharidus) õpetataval erialal ja ta on läbinud teoreetilise ning praktilise pedagoogilise koolituse. Tehnikaõpetaja on teisisõnu insenerpedagoog.

Inseneripedagoogika Šveitsi hariduses. Prof. Dr Heinrich Urspung, endine Šveitsi riigisekretär, IGIP liige ja Zürichi Ülikooli professor ütles juba 1970. aastatel: „Meie koolide õppekavadesse on viivitamatult vaja sisse viia inseneriharidust tutvustavad tehnilised õppeained. Kes peaksid neid aineid õpetama? Mitte matemaatikud, mitte humanitaarainete õpetajad ega ka sotsiaalteadlased - vaid inseneridest tehnikaõpetajad! Ainult sel juhul saame me kaotada õpilastes hirmu eksimise ees ja tekitada neis huvi reaal- ning tehnikaainete vastu, sest insenerid oskavad õpetada huvitavalt, tegevuspõhiselt ja tuginedes reaalsele elule. Inseneridest on võimalik koolitada väga häid õpetajaid, õpetajatest insenere on tunduvalt raskem koolitada." Tänu Heinrich Uhrpungile kadus Šveitsi kooliõpilastel hirm reaalainete ees.

Kauglaborid

Eesti inseneripedagoogika keskuses pakub koostöös ettevõttega ITT Group tehnikaülikooli instituutidele ja asutustele kauglaborite halduskeskkonda. Kauglabor (online labor) võimaldab kasutajal teha eksperimente, mis tavaliselt tehakse laboris, interneti kaudu. Erinevalt tavalaborist on eksperimentide teostamiseks interneti teel vaja täiendavaid seadmeid ja sidekanaleid.

Olemasolev kauglaborite e-keskkond pakub labori omanikule (haldajale) järgmist funktsionaalsust:

• Laborite ja laboriseadmete haldamine
• Laboriseadmete broneerimine (kuupäevline ja kellaajaline)
• Kasutajate ja juhendajate haldamine
• Õiguste omistamine kasutajatele
• Kasutaja sisendite monitoorimine
• Reaalaja videotagasiside laborist ja seadmelt
• Erinevad valmis liidesed seadmetele

Kauglabori puhul toimub kasutaja suhtlemine seadmega interneti vahendusel. See tähendab, et kasutaja istub oma arvuti või mobiilse seadme taga ja laboriseadmed on koolis või mujal.

Kasutaja ei suhtle enam seadmega otse, vaid spetsiifilise tarkvara vahendusel. Tarkvara võib olla kas eraldi programm või veebirakendus, mis toimib läbi tavalise veebilehitseja. Tavaliselt ei suhtle kasutaja ka otse seadmega, vaid see käib läbi vaheserverite, mis tegelevad seadmete haldamise, turvalisuse küsimustega jne.

Kuna tarkvaraliselt on keerukas realiseerida mõningaid inimesele tavalisi tegevusi nagu näiteks nupu vajutus, siis võib teatud funktsionaalsus olla kauglabori puhul piiratud. Enamasti vahetavad juhttarkvara ja seade elektrilisi signaale ning enamus funktsionaalsusest on üldjuhul üsna lihtsalt teisendatav elektrilisteks signaalideks. Üheks selgeks erandiks ongi kasutaja teostatavad füüsilised liigutused, mida on kauglabori puhul otseselt liiga keerukas või kallis realiseerida. Tagasiside seadme käitumisest saadaks reaalaja kaameralt, mida võib olla üks kuni mitu, sõltuvalt seadme spetsiifikast. Samuti on võimalik audiotagasiside ja enamasti on see integreeritud reaalaja kaameraga. Alloleval joonisel on näha kauglabori skeem.

Virtuaallaborid

Virtuaallaborid on kauglaborite eritüübid, mis toimivad sarnaselt eelpool kirjeldatud kauglaboritega, kuid ei oma reaalset riistavara ehk laboriseadmeid. Laboriseadmed ja süsteemi käitumine on simuleeritud vastava spetsiifilise tarkvara abil. Süsteemi tagasiside ei saada mitte reaalset süsteemi väljundit mõõtes, vaid tarkvaraliste arvutuste simuleerimise teel. Simulaatori väljund võib olla ainult tekstiline, kuid atraktiivsuse ja selguse huvides on eelistatud sellised virtuaallaborid, mille on graafiline väljund. Näiteks kasutaja sisestatud programmi tulemusel hakkavad mingid graafilised objektid oma olekuid muutma – nt ringi värvus muutub, mis näitlikustab LED-i süttimist ja kustumist. Virtuaallabori skeem on näha alloleval joonisel.

Virtuallaborite eelis on nende lihtsam hallatavus (ei ole vaja hooldada riistvara) ja nende lihtne paljundamise võimalus. Virtuaalsete laboriseadmete arv sõltub enamati ainult serveri võimsusest ja litsentside arvust. Virtuaallaborite puuduseks võrreldes kauglaboritega on aga nende simuleerimispõhine väljund. Simuleeritud süsteem ei käitu kunagi täpselt samamoodi kui reaalne süsteem. Seega on oluline, et tudengid saaksid uuritavast probleemist kogemuse reaalse eksperimendi kaudu, kuid alustuseks sobib just virtuaallabor, mida on lihtsam pakkuda suurele hulgale tudengitele ja mida on praktiliselt võimatu oskamatu käitumisega lõhkuda.

Robootika Kodulabori õppekomplektid

Eesti Inseneripedagoogika Keskuses on olemas III põlvkonna Robootika Kodulabori komplektid.

Robootika Kodulabor on AVR mikrokontrolleril põhinev omavahel seotud moodulite komplekt, mis on komplekteeritud kaasaskantavasse kohvrisse. Kodulaboriga saab teha erinevaid mehhatroonika- ja robootikaalaseid eksperimente, ehitada roboteid ning teostada harjutusi alates lihtsast LED indikaatori vilgutamisest kuni keeruka seadme ehitamiseni. Labor on mõeldud eelkõige koolidele, sisaldades endas lisaks riistvarale ka metoodilist materjali ja harjutusülesandeid koos näidete ja lahendustega. Robootika Kodulabor on integreeritud oma veebikeskkonnaga, mis on suunatud õpilasele ja õpetajale ning võimaldab kasutajate omavahelist suhtlust. Lühidalt öeldes on Robootika Kodulabor mobiilne töövahendite komplekt, mida kasutatakse õppe ja harjutamise eesmärgil kodus, koolis või töökohal.

Robootika Kodulabor on välja arendatud Tallinna Tehnikaülikooli ja Eesti ettevõtte ITT Group poolt koostöös Euroopa partnerülikoolidega. Robootika Kodulabori moodulid on komplekteeritud kahte erinevasse komplekti. Baaskomplektiga saab teha peamisi eksperimente ja selle külge on võimalik ühendada lisaseadmeid. Lisakomplekt sisaldab endas erinevaid andureid, mootoreid, kommunikatsiooni mooduleid ja prototüüpimise vahendeid. Robootika Kodulaboriga on võimalik kasutada ka erinevaid lisamooduleid, mis komplektides ei sisaldu. Näiteks RFID moodulid, masinnägemise seade, WiFi moodulid, jms keerukamate eksperimentide läbi viimiseks. Külasta Robootika Kodulabori tugikeskkonda!

IoT Kodulabori komplekt

IoT Kodulabori komplekt on Asjade interneti praktiliste harjutuste töövahendite komplekt, mida saab kasutada õppetöös sõlumata asukohast ja laboriseadmetest. IoT Kodulabori komplekt sisaldab erineva funktsionaalsusega mooduleid, mida on lihtne üksteisega ühendada ja koostada nii erineva konfiguratsioonga lahendusi. Koostatud seadmete programmeerimiseks saab kasutada avatud lähtekoodiga tarkvara, mis töötab erinevatel operatsioonisüsteemidel. Kõik moodulid suhtlevad omavahel juhtmevabalt, mis võimaldab neid lihtsalt ruumis sobivale kohale paigutada, ilma et peaks vedama eraldi kaableid.

E-keskkonna administraator Raivo Sell raivo.sell@taltech.ee

TalTechi õppejõu- ja õpetajakoolituse paindlik mudel

TalTechi tehnikaõpetajate ja õppejõududue koolituse mudeli põhialuseks ja keskseks ideeks on Rahvusvahelise Inseneripedagoogika Ühingu IGIP  inseneripedagoogika rahvusvaheline õppekava (nn IGIP alusõppekava), mille koostajateks on olnud 17 tehnikaülikooli esindajad ja IGIP õppekava arendusmeeskond. IGIP alusõppekava minimaalne maht on 20 EAP.

TalTechi õppejõu- ja õpetajakoolituse paindliku mudeli kirjeldus

TalTechi õpetajakoolituse integreeritud paindlik mudel toetab:

• Lisaeriala andmist spetsialistidele läbi täiendusõppe (mahus 20, 25, 32 EAP ja 60 EAP, mida on võimalik läbida ka üksikute väikeste moodulitena), võimaldades muuhulgas ka iseseisvat ja juhendatud õppimist töökohal ning mentorlust. Täiendusõppekavale vastuvõtu eelduseks on eelnevalt omandatud kõrgharidus (vähemalt bakalaureuse tasemel) LTT valdkonnas (õpib 78, lõpetanud 46 õpetajat) TalTech toetab igal aastal 20 õpetaja tasuta täiendusõpet.
• Ainealaste ja tehnikaõpetaja kutsealaste teadmiste täiendamine (ka õppejõududele) sh näiteks Gümnaasiumi RÕK-i uued tehnoloogiakursused. Eesti inseneripedagoogika keskuses Tehnikaõpetaja rahvusvahelise pädevusmudeli alusel koostatud eneseanalüüsi instrumendi põhjal pedagoogiliste ja didaktiliste kompetentside täiendamine.
• Üliõpilastele Tehnikaõpetaja kõrvaleria moodulit (mahus 45 EAP ja 60 EAP), mille õppeaineid võivad üliõpilased valida läbi kõigi õppetasemete. Kõrvaleriala annab TalTechis omandatud tehnikaharidusele paindlikkust, võimaldades lõpetajatele lisaks erialasele tööle ka soovi korral võimalust töötada tehnikaõpetajana kutsekoolis ja gümnaasiumis (RÕK valikained, LTT) aga ka õppejõuna rakenduskõrgkoolis ja ülikoolis.
• Õppejõudude koolitust ja mentorlust – õppima on oodatud TalTechi doktorandid ja õppejõud, kes õppejõu koolituse mooduli läbimisel omandavad LTT õppeainete õppejõule vajalikud pädevused.
• Tasemeõpet – täiendusõppe moodul on olnud aluseks TalTech ja TLÜ Kutseõpetaja ühise magistriõppekava välja töötamisel, tehnikaõpetaja peaerialale vastuvõtu eelduseks on eelnevalt omandatud kõrgharidus (vähemalt bakalaureuse tasemel) LTT valdkondades. Samuti on täiendusõppe moodul olnud aluseks tehnikaõpetajate eelnevatele tasemekoolitustele TalTechis.