Siinne seisukohtade ja soovituste mosaiik kujunes maailma mõjukaimate insenerihariduse professorite ettekannetest (J. Heywood, W. Oaks, A. Kolmos, K. Wolf, E. Mazur, P. Wankat, M. Kanga, S. Farrell jt), kes esindavad juhtivaid ülikoole, nagu MIT, Harvard, Stanford, Imperial College London, Aalborgi Ülikool jt.

Ootuste juhtimine ja pingutusega õppimine

Ootuste juhtimine aitab mõista, et inseneriõppes tuleb pühendunult õppida, ning vähendab väljalangevust – selged ootused on suurim motivaator. Inseneriõpe on raske, nõuab pingutust ja tööd, aga professionaalsed õppejõud toetavad ega jäta abivajajat üksi ning ühiste jõupingutustega jõutakse sihile. 

Õppijatele tuleb kohe esimesel kohtumisel luua õppimise raamistik: tutvustada reegleid, nõudeid, tähtaegu, õpiväljundeid, hindamise põhimõtteid, õppe ülesehitust. Sellest teadmisest on tudengil võimalik luua oma töösüsteem.

Õppimine on tõhus, kui see nõuab pingutust. STEM ainete (loodusteadused, tehnoloogia, inseneeria ja matemaatika) õppimist ei tohi asendada arvamusavaldustega, inseneriõppes on teadmised esikohal – insener võtab informeeritud otsuseid vastu teadmispõhiselt. Kõik oskused tuginevad rakendatud teadmistele ja mistahes väiteid tuleb tõendada. Kui Boeingu nõukogust lahkus viimane insener, hakkasid toimuma õnnetused – turvalisuse tagab mitte rentaablus, vaid teadmised.

Huvitav ja motiveeriv, aga mitte meelelahutus

Heaoluühiskond on tekitanud väärarusaamu pingutuseta õppimise eelistest, eeldatakse järeleandlikku ja võimalikult leebet õpetamist. STEM valdkonnale selline lihtsustatud lähenemine ei sobi. Kui ei õpita pingutusega, pole ka sügavat õppimist – nii petamegi ennast ja teisi.

STEM valdkonda ei tohi lihtsustada, õppimine tuleb teha võimalikult arusaadavaks. Inseneri­valdkonna õppekavade õpiväljundites peavad olema selgelt eristatavad erialapädevused, mida insener peab oma töös tingimusteta valdama. Inseneril lasub nii ühiskondlik kui ka globaalne vastutus.

Teadmine, et õppematerjal on olemas Moodle’is ja tehisaru aitab, tekitab samuti õppimise illusiooni. Õppijatele tuleb aga anda vastutus oma õppimise eest, nad peavad koostama oma õpiraja. Sügava õppimise toetamiseks tuleb lisaks enesejuhtimisega õppimisele kasutada õpetaja juhitud õppimist, kinnitab Soome teadlase Aino Saarineni doktoritöö.

Inseneerias on kasutusel uus termin – „koostöö spikerdamine“ (collaboration cheating), s.t petetakse ennast ja teisi, aga tegelikku koostööd ei tehta. Mõned tudengid otsivad lõbu ja lusti (fun and exciting edutainment), teised ei osale õppetöös ega järgi tähtaegu. Kas õppekava peab sellistele ootustele vastama? Õppimine peab küll olema huvitav ja motiveeriv, aga mitte meelelahutus.

Kahjuks saavad raskemate õppeainete nõudlikud õppejõud kehvemat tagasisidet. Soovin, et nad ei muutuks seetõttu leebemaks. Tagasiside pole absoluutne tõde ja üliõpilased ei ole alati pädevad hindama õppejõu kompetentsust. Tudengid saavad hinnata, kuidas nad õppisid ja kuidas õppejõud õppimist toetas – nii väidavad kolleegid MIT-i õpetamise ja õppimise keskusest.

Toetav keskkond ja õigus eksida

On vaja maandada gümnaasiumist kaasa tulevat hirmu eksimuste ees. Uus reaalsus on see, et kui soovid edukaks saada, tulebki õppimisel vigu teha, neid analüüsida ja neist ka õppida (fail to succeed). Eksimine on loomulik õppimise osa, kuid vigadest õpitakse ainult siis, kui eksimusi reflekteeritakse ja mõistetakse. Julgus eksida annab enesekindlust – ja see vähendab väljalangevust.

Liigume mudelilt „Me peame olema parimad!“ mudelile „Olgem normaalsed!“. Me ei pea ennast kogu aeg tõestama. Käivitada tuleks taastumise protsess (healing process), et ei kardetaks eksida ja väärtustataks ennast rohkem.

Uus soovitus STEM õpetamisel-õppimisel on „Maslow enne Bloomi“. See tähendab, et kuni pole tagatud õppijate elementaarsed vajadused (õppijate toimetulek, nõustamine jm) ja eeldatav lähtetase inseneriõpinguteks, pole võimalik ülikoolis uusi teadmisi omandades jõuda Bloomi mudeli kõige madalamale, mäletamise tasemele.

Õppejõud saab luua turvalise õppekeskkonna oma tunnis siis, kui õppijate elementaarsed vajadused on tagatud. Põhivajaduste tagamisel on enamasti vastutajaks ülikool ja üliõpilasesindus koostöös õppenõustajatega. Õppija aga vastutab, et tal oleks omandatud õppeainete läbimiseks vastavad lähteteadmised ja eeldusained.

Üliõpilaste heaolu võtmeprintsiibid on sotsiaalne side (turvaline ja toetav õppekeskkond, kaaslaste tugi), stressiga toimetulek, kasvav konstruktiivne mõtteviis ning tänulikkus ehk positiivsete õpikogemuste ja ülikooliõpingute väärtustamine.

Toetav õppekeskkond tähendab ka kättesaadavaid õppematerjale, kaasaegseid õpperuume, uue tehnoloogiaga laboreid ja toetavat sotsiaalset keskkonda – õpikogukonda ja pädevaid õppejõude, mõnes ülikoolis ka õppejõududest rühmajuhendajaid.

Kahjuks on ülikoolides seni aina enam toetatud omavahelist konkurentsi, mis välistab igasuguse koostöö.

Mentorlus ja coaching kui probleem- ja projektõppe tugi

Tekkinud on oht kalduda liigsesse õpiväljundite-kesksesse mõtteviisi ja õpiväljundite saavutamise hindamisse. Teadmiste ja õpitulemuste taset ei tõsteta mitte hindamisega, vaid tulemusliku õpetamise-õppimisega. Tihti ei peeta vajalikuks analüüsida, kuidas õpitakse ja kuidas õppimist toetada.

Insenerivaldkonnas soovitatakse lähtuda inseneridisainil põhinevast probleemõppe võrgustiku CDIO ja inseneripedagoogika alustest, mis toetavad õppe kavandamist, õppimiskeskset õpetamist, õppekava hindamist ja mõtestatud õppimist.

Probleem- ja projektõpet (PPÕ) on inseneerias rakendatud juba aastakümneid. Nüüd keskendutakse enam meeskonnapõhisele PPÕ-le, aga osata tuleb ka individuaalselt probleeme lahendada ja projekte koostada. PPÕ peaks toimuma esimesest kursusest alates. Soovitatav on alustada lihtsama versiooniga, liikudes järjest keerulisematele ülesannetele vastavalt omandatud teadmistele. PPÕ võiks läbi viia mitme õppejõu koostöös, teaduspõhise lõimingu alusel (teema, fakti ja mõiste tasandil), et toetada interdistsiplinaarset õpet. Kõige mõjusam ja tulemuslikum on PPÕ, mis kestab läbi semestri ja ainetundides õpitut rakendatakse kohe ka PPÕ-s.

Samas ainult PPÕ-le keskendumine STEM valdkonnas pole ennast õigustanud, seda on näidanud nii Maastrichti kui ka Aalborgi Ülikooli kogemused. Enne erialase PPÕ-ga alustamist tuleb omandada alusteadmised.

Nii tuleb leida tasakaal ainepõhise õppe ja PPÕ vahel, sest ainepõhine õpe tagab süstemaatilised teadmised, loogilise ja abstraktse mõtlemise, PPÕ lisab analüütilise, loova ja kriitilise mõtlemise ning kaasatuse. Interaktiivsed miniloengud, mis vahelduvad aktiivsete tegevustega, sobivad ainepõhises õppes rakendamiseks. Mõjusaim PPÕ on stuudioõpe, kus päriselulisi probleeme lahendavad koos bakalaureuse ja magistriõppe tudengid ja doktorandid ning kaasatakse ka tööstusinsener.

Mentori ja coach’i tööriistad PPÕ-s aitavad tulemuslikult juhendada ning toetada õppimist, mis vastab õppimiskeskse õpetamise põhimõtetele, arendades ka üldoskusi. STEM õppejõud vajavad mentorluse ja coaching’u tööriistade kasutamiseks täienduskoolitusi.

Meetodikultuse lõpetamine STEM valdkonnas

Loodud on meetodikultuse väärkuvand, nagu metoodika oleks õpetamisel kesksel kohal ja igas valdkonnas saaks võluvitsana kasutada ühesugust metoodikat. Väärarvamus on seegi, nagu tehtaks igas valdkonnas ühesugust meeskonnatööd. Erinev õppekeskkond ja erinevad õpiväljundid eeldavad aga erinevat õppesisu ning see omakorda erinevat õpetamise metoodikat. See ongi STEM valdkonna eripära, mida tuleb mõista.

Pidevalt arutatakse, kuidas õpetada? Kust leida seda kõige nüüdisaegsemat imemetoodikat? Selline lähenemine on väga diletantlik, ammugi mitte teaduspõhine – metoodika valitakse alati õppesisu ja õppekeskkonna alusel, eesmärgiga kasutada võimalikult erinevaid keskkondi ja meetodeid, et toetada sügavat õppimist. Õppejõul, kes tunneb õppesisu, on õigus valida metoodika. Kes õppesisu ei tunne, pole ka pädev otsustama valitud metoodika õigsuse/sobivuse üle.

Kokkuvõtteks saan öelda, et TalTechi inseneriteaduskonna õppearenduse keskuse plaanitud tegevused on kooskõlas rahvusvaheliste insenerihariduse suundumustega ja kõlavad hästi kokku Inseneriakadeemia eesmärkidega. Oleme väärikad partnerid tehnikaülikoolide peres ja võime teistega julgelt jagada oma parimaid praktikaid.

Mida inseneriteaduskonna õppejõud esitatud mõttekildudest järeldada võiks? Loodan, et nad saavad ennekõike enesekindlust, et julgelt edasi minna ja oma professionaalsuse üle uhkust tunda.

Artikkel ilmus Tehnikaülikooli ajakirjas Mente et Manu.