Inseneriks õppivad tudengid võiksid üldhariduskoolis reaalaineid õpetada

TTÜ Eesti inseneripedagoogika keskus pakub inseneridele ja tudengitele STEM-õpetaja lisaeriala ning see võib hakata leevendama reaalainete õpetajate nappust üldhariduskoolides. Teemat valgustab lähemalt Tallinna Tehnikaülikooli õpperaja kaasprofessor TIIA RÜÜTMANN.

Tiia Rüütmann nendib, et meie üldhariduskoolis on terav professionaalsete reaalainete õpetajate põud. Olude sunnil õpetavad matemaatikat, füüsikat ja keemiat vahel ebapädevad õpetajad, kes jäävad ka ise ülesannete lahendamisega hätta. Enamasti ei kasuta nad STEM-ainete õpetamisel ka nüüdisaegset metoodikat, mis muudab õppimise elukaugeks ega toeta arusaamisega õppimist. Tagajärg on, et noored ei tunne ennast reaalainetes kindlalt, neil tekib hirm eksida ja see kustutab viimasegi motivatsiooni. Hirmu pärssivat mõju on tõestanud R. Felderi, P. Wankati, J. Hattie, S. Freemani jpt rahvusvaheliselt tunnustatud teadlaste uuringud. Õppimine peaks olema huvitav, keskenduma elu enda probleemidele ning pakkuma turvatunnet. 

Eksimine on inseneerias üks paremaid õppemeetodeid, rõhutab Tiia Rüütmann, sest oma vigade analüüsimine aitab süvaarusaamisega õppida. Õppimine ongi julgus eksida, julgus aga toetab loovust.

Insener võiks õppida ka õpetajaks 

Ülikoolides inseneriks õppivatele noortele tuleks pakkuda STEM- (MATIK-) valdkonna õpetaja lisaeriala või mikrokraadi, arvab Tiia Rüütmann. Insenerist õpetaja sobib kooli suurepäraselt, sest ta valdab väga hästi reaalainete õppesisu, oskab lõimida, suhtub õpilastesse nagu tulevastesse kolleegidesse, julgustab, sütitab huvi, toetab loovust. Üliõpilasest õpetaja oleks suurepärane ühenduslüli ülikooli ja üldhariduskooli vahel. 

Eeskujuks sobivad siin Massachusettsi tehnoloogiainstituudi insenerierialade üliõpilased, kes peavad praktika ühe osana õpetama koolides reaalaineid. See motiveerib kooliõpilasi ja tekitab neis huvi reaalainete vastu, sest tulevased insenerid õpetavad neile eluliste probleemide lahendamist ja on kooliõpilastele julgustavaks eeskujuks.

Rüütmanni arvates vajavad üldhariduskoolid lisaks õpetajatele ka STEM-valdkonna didaktikuid. Neid võiks koolitada mikrokraadiõppes ja siin pakubki Tallinna Tehnikaülikool oma abi, sest STEM-õpetaja lisaeriala täiendusõpet saab omandada TTÜ inseneriteaduskonna Eesti inseneripedagoogika keskuses mahus 24 EAP, see mikrokraadiõpe saab alguse juba tänavu sügisel.

Tiia Rüütmann leiab, et inseneriks õppivaid üliõpilasi saaks kasutada ka kooliõpilaste loovate kursuste ja klubide juhendajatena. Võib-olla saaksid olümpiaadikoolid ja noore inseneri programmidki värskema hoo, kui on kaasatud rohkem inseneri eriala tudengeid, lisab Rüütmann. Tulevased insenerid võiksid näiteks luua nutikate MATIK-klubi, kus lahendataks „Rakett 69“ tüüpi elulisi ülesandeid. Kõik need tegevused võiksid anda osalevatele kooliõpilastele ülikooli astumiseks boonuspunkte. Ka ettevalmistuskursused, mille lõpus oleks sisseastumistest, võiks olla boonus. 

Tiia Rüütmann lisab, et viimasel ajal on hakatud paljudes riikides üldhariduskoolide ja ka ülikoolide õppekavadesse lisama valikainena malet (näiteks Singapuris) ja maleringegi võiksid juhendada üliõpilased, sest male õpetab kriitiliselt mõtlema, otsuseid langetama, oma tegevust mitu sammu ette läbi mõtlema, võimalikke lahendusi ja nende järelmeid analüüsima, aga ka individuaalset vastutust võtma.

Üliõpilase nüüdisaegsed õpioskused

Et üliõpilased oskaksid kooliõpilastele STEM-aineid nüüdisaegselt õpetada, peaksid nad kõigepealt ise oskama nüüdisaegselt ja tulemuslikult õppida, toonitab Tiia Rüütmann. See tähendab, et ülikoolis tuleb rohkem kasutada probleem-, projekt- ja disainõpet, kaasates probleemõppe meeskondadesse eri tasemega üliõpilasi. Mitmetes välisülikoolides tegutsevad bakalaureuseõppe tudengid, magistrandid ja doktorandid ühise meeskonnana. Nad õpivad üksteiselt, aga ka õpetavad üksteist – see jälle motiveerib. Ühistööna valmivad ka teadusartiklid teaduskonverentsidele.

Tallinna Tehnikaülikooli inseneriteaduskonna õppearenduse keskus pakub juba praegu kõigile tehnikaülikooli üliõpilastele valikainet „Õpioskuste labor“, kus toetatakse õppima õppimist ülikoolis ja ennastjuhtivate õppurite arengut.

Kindlasti motiveerib tehnikaülikooli õppureid võimalus osaleda EuroTeQ ülikoolide (https://taltech.ee/euroteq) kursustel ja vahetusüliõpilasena maailma teistes ülikoolides. Mõelda võiks ka selliste õpperühmade taastamisele, kus ei jäeta kedagi maha, vaid motiveeritakse ja toetatakse üksteist, et ühiselt edasi liikuda.

Inseneride õppekava tuleks muuta

Miks katkestasid sellised andekad ja uuendusmeelsed inimesed nagu Steve Jobs ja Bill Gates oma ülikooliõpingud? Miks ei ole paljud loomingulised inimesed huvitatud inseneriõpingutest? Miks ei ole inseneriharidusel ühiskonnas loomingulisuse renomeed? Tiia Rüütmann leiab, et üks põhjus on insenerihariduse õppekavad, mida tuleb muuta. Põhiküsimus on, kas õigem ja mõjusam on nn traditsiooniline „etteõpetamine“ või on tõhusam pigem probleemõpe, kus õpitakse „õigel ajal“. Need kaks õppeviisi peaksid olema tasakaalus, leiab Rüütmann. Piltlikult öeldes peaks STEM-valdkonnas alles jääma nii digitaal- kui ka analoogõpetamine ning e-õpe peaks jääma kontaktõpet toetama, sest kontaktõpe ei kao insenerivaldkonnast kuhugi. Reaalaineid aga võiks õpetada insenerieriala ainetega lõimitult, sest nii on paremini näha reaalainete õppimise ja päriselus kasutamise vajadus.

Tiia Rüütmann viitab Rick Millerile USA Olin College’ist, kes võrdleb praegust inseneriharidust muusikaharidusega. Tulevased muusikud musitseerivad esimesest õppeaastast alates, kuid tehnikaülikoolides on „elava musitseerimise“ asemel esimesel kursusel piltlikult öeldes heliteooria, helivibratsioon, viiulikeeleteooria, teisel õppeaastal muusikateooria ja harmoonia, kolmandal orkestratsioon jne. Rick Miller toonitab, et peaksime õppima muusikutelt ja alustama ka inseneriõppes praktiliste probleemide lahendamisega juba esimestel kursustel, ja seda interdistsiplinaarsetes meeskondades, kus on nii päris algajaid kui ka neid, kel vajalikud baasteadmised juba omandatud.

Rick Miller märgib, et praegu õpetatakse insenerivaldkonnas enamasti üksikuid isoleeritud õppeaineid. Üliõpilased lahendavad ülesandeid ning teevad kodutöid ja eksameid enamasti omaette ja üksinda. Seevastu muusikas õpetatakse lisaks soolole ka üheskoos musitseerimist: orkestris mängimist, meeskonnatööd ja teiste kuulamist. Ka insenerivaldkonna erialaaineid tuleks õpetada nii, et meie õppurite mõttetegevus „lööks särama“ nagu muusikutel n-ö jämmimisel. Selle kõik viiksid inseneriks õppivad üliõpilased endaga kaasa kooli, kui nad seal reaalainete tunde annavad.

Tiia Rüütmann rõhutab, et oleks aeg töötada välja insenerivaldkonna uuendatud õppekavad ja -ained, mis oleksid probleemi-, projekti- ja disainipõhised, et nad motiveeriksid noori oma mitmekülgse lähenemisega. Ta lisab, et inseneriteaduskonnas juba katsetatakse CDIO (http://www.cdio.org/) inseneridisainil põhinevat probleemipõhist õppekava bakalaureuseõppes.

Me peaksime keskenduma didaktika põhiküsimustele – miks, mida, kui palju, millal, kellele ja kuidas õpetada –, et meie õppurid oleksid pühendunud ja motiveeritud. Ja selle eeldus on omakorda ülikooli õppejõudude regulaarne valdkonnapõhine didaktiline täienduskoolitus.

Kindlasti tuleb muuta ülikooli esimene õppeaasta noortele senisest palju huvitavamaks ja elulisemaks, toonitab Rüütmann. See tähendab tunnustatud professorite kokkuviimist alustavate õppuritega, aktiivõppe rakendamist juba esimesest õppeaastast, samuti interdistsiplinaarset meeskonnatööd, lõimingut ja eluliste ülesannete lahendamist probleemõppes.

Tiia Rüütmann hoiatab, et ülikool ei ole kiirkaater, vaid tanker, mille kursi muutmiseks läheb aega, ning kindel kurss eesmärgi poole liikumiseks tuleb eelnevalt kriitiliselt läbi mõelda.