Biotieteiden rooli laboratoriotekniikan opintopolussa
Tampereen ammattikorkeakoulussa, Rakennetun ympäristön ja biotalouden yksikössä, koulutetaan työelämälähtöisesti laboratoriotekniikan insinöörejä. Tutkinto antaa valmiudet työskennellä laaja-alaisesti erilaisissa laboratorioympäristöissä, kuten analyysi-, tuotanto-, tutkimus- ja laadunvarmistuslaboratorioissa. Osana tutkintoaan laboratoriotekniikan insinöörit kerryttävät osaamistaan myös biotieteissä. Koulutusohjelmaan kuuluu mikrobiologian, biokemian ja biotekniikan opintojaksoja. Mikrobiologian teoriakurssi ja laboratoriotyökurssi ovat ensimmäisen vuoden opintoja, biokemian opetus kuuluu 2. vuoden ja biotekniikka 3. vuoden opintoihin. Lisäksi syventävänä kurssina tarjotaan soluviljelyn ja syventävän mikrobiologian kursseja.
Tässä artikkelissa tarkastelemme mikrobiologian teoriakurssia pedagogisen kehittämistyön näkökulmasta. Kehittämistyön tavoitteena oli kehittää kurssin opetusmenetelmiä opiskelijoita osallistavammiksi ja vuorovaikutteisemmiksi. TAMKin laboratoriotekniikan lehtori Mirja Niskanen teki kehittämistyön syksyllä 2026 opettamalleen kurssille osana ammatillisen opettajan pätevöitymisopintoja, joissa valinnaisena opintona voi tehdä 5 opintopisteen kehittämistyön ammatillisen opettajankoulutuksen lehtori Katariina Hakalan ohjauksessa. Ohjaukseen on kuulunut kehittämistyön suunnitelman esittely webinaarissa, jossa Niskasen suunnitelmaan esitettiin vertaisarvioitsijan ja Hakalan kommentteja, kysymyksiä ja ehdotuksia kehittämistyön rajaamisesta ja toteutuksesta sekä sovittiin työn raportoinnista TAMKjournalin artikkelina.
Vuorovaikutus tiedonkäsittelytaitojen vahvistajana
Tekniikan alalla on perinteisesti totuttu opetusmalliin, joka perustuu luentoihin, laskuharjoituksiin ja laboratorioharjoituksiin raportteineen. Näissä menetelmissä opettaja nähdään tiedon jakelijana ja oppijat tiedon vastaanottajina ja omaksujina (Rongas & Honkonen, 2016). On kuitenkin osoitettu, että hyvin jäsennetty vuorovaikutus oppimistilanteessa johtaa tiedonkäsittelytaitojen kehittymiseen (Freeman ym., 2014). Hyvien tiedonkäsittelytaitojen ansiosta oppija kykenee soveltamaan oppimaansa ja keskustelemaan oppimistaan asioista. Erilaiset yhteistoiminnalliset menetelmät kehittävät tiedonkäsittelytaitojen lisäksi analysointia ja argumentointitaitoja, joita tulevaisuuden insinöörit tarvitsevat työssään (Johnson ym.,1998). Nämä taidot ovat keskeisessä roolissa myös silloin, kun oppija käsittelee kriittisesti informaatiota ja päivittää osaamistaan.
Aina vuorovaikutuksen ei tarvitse olla kasvokkaista.
Miten tekniikan alan ammatillinen opettaja voi parantaa opiskelijoiden välistä ja myös opettajan ja opiskelijoiden välistä vuorovaikutusta ja sen myötä opiskelijoiden tiedonhallintataitoja? Kysymykseen ei ole yksiselitteistä vastausta, vaan jokaisen opettajan on mietittävä itselleen sopiva toimintatapa. Keskeistä kuitenkin on, että vuorovaikutteisuus otetaan huomioon jo opetuksen suunnitteluvaiheessa. Käytännössä opettajan on suunniteltava opetustuokiot siten, että ne mahdollistavat ohjatun vuorovaikutuksen esimerkiksi erilaisten ryhmätehtävien avulla. Aina vuorovaikutuksen ei tarvitse olla kasvokkaista. Esimerkiksi vertaispalautteet digitaalisilla keskustelualustoilla lisäävät ja monipuolistavat vuorovaikutteisuutta toisaalta opiskelijoiden välillä, mutta myös opiskelijoiden ja opettajan välillä. Nämä digitaaliset menetelmät tuottavat perinteisten ryhmätöiden rinnalle lisää erilaisia vuorovaikutuksen muotoja. Esimerkiksi opiskelijat, jotka kasvokkaisessa vuorovaikutuksessa jäävät helposti taka-alalle, voivat verkon välittämissä vuorovaikutustilanteissa löytää oman tapansa osallistua vaikkapa kirjallisesti tai tallentaen puheenvuorojaan. (Garrison ym., 2000; Hakala ym., 2023.)
Opintojakson ja ryhmän kuvaus
Kehitettävä mikrobiologian teoriakurssi on laajuudeltaan 3 opintopistettä, ja se toteutetaan 15 lähiopetuskerran kokonaisuutena. Opintojaksolla perehdytään mikrobiologian perusteisiin sekä keskeisiin mikrobiologisiin analyysimenetelmiin. Opiskelijat tutustuvat solurakenteisiin, mikrobien keskeisiin ominaisuuksiin sekä niiden kasvuun, ravintovaatimuksiin ja elinolosuhteisiin. Opintojaksolla tarkastellaan myös mikrobien merkitystä terveyden, ympäristön ja teollisen tuotannon kannalta. Opiskelijat oppivat tavallisimmat näytteenvalmistus-, viljely- ja sterilointitekniikat sekä mikrobien tunnistusmenetelmät, joiden kautta he saavat valmiudet laboratoriotyöskentelyyn. Kurssin osaamistavoitteena on, että opiskelija tuntee mikrobiologian peruskäsitteet, ymmärtää mikrobien käyttäytymiseen vaikuttavat tekijät ja osaa näiden perusteella tehdä perusteltuja päätelmiä mikrobien kasvatuksesta ja analysoinnista laboratorioympäristössä.
Toteutuksella oli 46 opiskelijaa, joista valtaosa 1. vuoden laboratoriotekniikan tutkinto-opiskelijoita. Opiskelijoiden biologian osaaminen selvitettiin kurssin alussa MS Forms -kyselyn avulla. Kysely vahvisti ennakko-olettamaa, että opiskelijoiden ennakkotiedot biologian alalta vaihtelevat huomattavasti. Osalla opiskelijoista oli taustalla lukion pitkä oppimäärä biologiasta, kun taas osalla valmiudet perustuivat yläkoulun biologian opetukseen. Osalla oli laborantin tutkinto ja siten perustiedot mikrobiologiasta. Mukana oli myös alanvaihtajia, joilla aiemmista opinnoista on kulunut jo pidempi aika. Ryhmän moninaisuus ja suuri koko asettivat kurssin toteutukselle haastavan lähtökohdan, jota kehittämistyössä lähdettiin ratkaisemaan.
Niskanen on aloittanut kurssin opettajana keväällä 2025, jolloin hän toteutti kurssin edellisen opettajan suunnitelman mukaisesti. Tämä ei tuntunut hänen opetustyyliinsä sopivalta, ja Kehittämistyö-opintojaksolla osana ammatillisen opettajan pedagogisia opintoja hän pääsi uudistamaan kurssin opetusta ja käymään toteutuksesta laajaa pedagogista keskustelua vertaisryhmässä ja Hakalan ohjauksessa. Kantavat periaatteet kehittämistyössä olivat luento-opetuksen rytmitys lyhyempiin kokonaisuuksiin sekä vuorovaikutuksen ja opiskelijoiden aktiivisen osallistumisen lisääminen. Koska Niskanen toimi myös ryhmän tutoropettajana, hän tunsi opiskelijat ja heidän kanssaan opetuksen kehittäminen tuntui luontevalta.
Kurssin vastuuopettajana Niskanen suunnitteli opetuksensa noudattamaan pääsääntöisesti samaa peruskaavaa, jossa oli lyhyt opettajajohtoinen teoriaosuus, pareittain tai ryhmissä tehtävät luentotehtävät ja loppukoonti keskustellen. Lisäksi opetuskerroilla kokeiltiin uusia opetustekniikoita, kuten luentobingoa, alias-tyylistä kertausta, työvälinedemoa, ryhmätehtävää, kertauskysymyksiä tai tehtävärataa. Esimerkiksi luentobingo toteutettiin opetuskerran luento-osuuden yhteydessä. Bingoa varten opettaja oli laatinut bingokortit nettisovelluksen avulla, ja ne sisälsivät luennon keskeiset käsitteet (kuva 1). Opiskelijat merkitsivät korteilleen sanat sitä mukaa, kun ne esiintyivät luentodioissa. Bingon sai yhdestä suorasta, kahdesta suorasta ja kolmesta suorasta. Bingon suorittamisesta opiskelijoita palkittiin pienillä makeispalkinnoilla. Vastaavasti alias-pohjaisessa tehtävässä opiskelijat kertasivat edellisen tunnin keskeisiä käsitteitä pienryhmissä. Käytännössä jokaiselle opiskelijalle annettiin edellisen opetuskerran päätteeksi kotitehtäväksi perehtyä vähintään neljään oppitunnin termiin siten, että he pystyivät selittämään ne muille ryhmän jäsenille alias-tyyppisesti ilman suoraa termien nimeämistä.
Kuva 1 Esimerkki bingokortista, jossa keskeisimmät bakteerien kasvuun liittyvät termit (Kuva: Mirja Niskanen)
Vaihtelevien tekniikoiden tarkoituksena oli kokeilla opettajaopinnoissa esille tulleita menetelmiä käytännössä ja löytää siten omaan opetukseen ja ryhmälle parhaiten soveltuvia käytänteitä. Opettaja kirjasi opintotuokioiden jälkeen omat havaintonsa menetelmien toimivuudesta. Opintojakson päätteeksi opiskelijoiden mielipiteitä sekä opetusmenetelmistä että opettajan opetustyylistä kerättiin erillisen kyselyn avulla. Lisäksi opintojakson päätyttyä opiskelijat antoivat palautteen TAMKin yleisen kurssipalautteen muodossa.
Vaihtelevat opetusmenetelmät innostivat opiskelijoita
Yleisen opintojaksopalautteen perusteella opiskelijat olivat tyytyväisiä kurssin toteutukseen: asteikolla 1–7 kurssi sai kokonaisarvosanaksi 5,7. Avoimessa palautteessa opiskelijat olivat tyytyväisiä monipuoliseen opetukseen ja luentomateriaaleihin. Palautteissa nousi tyytyväisyys opintotuokioiden vaihtelevuuteen, ja erityisesti käytännön tehtävät ja ryhmätyö saivat kiitosta. Kriittistä palautetta tuli kurssin tiiviistä aikataulusta, mikä myös opettajan näkökulmasta oli ilmeinen haaste kurssin kestäessä kokonaisuudessaan vain kuusi viikkoa. Osa kokeilluista opetusmenetelmistä sai ristiriitaista palautetta, esimerkiksi osa antoi kiitosta luentobingosta, mutta osa koki, että bingohuudahdukset keskeyttivät opetuksen tarpeettomasti. Opettajan näkökulmasta kaikki kokeillut menetelmät lisäsivät opiskelijoiden läsnäoloa opetustilanteessa, mikä lisäsi vuorovaikutusta oppijoiden välille. Vuorovaikutuksen lisääntyminen ilmeni sekä luontevana opiskelijoiden välisenä keskusteluna että opettajalle esitettyjen kysymysten määrän kasvuna.
Kurssin vapaaehtoisessa loppupalautteessa opiskelijat antoivat opettajalle arvosanan 8,9 asteikolla 1–10. Opettaja onnistui säilyttämään opiskelijoiden mielenkiinnon opittavaan asiaan hyvin. Lisäksi palautteessa kysyttiin mielipiteitä siitä, miten eri opetusmenetelmät tukivat oppimista ja miten tehokkaiksi opetusmateriaalit, oppimistoimet ja eri opetustekniikoiden käyttö koettiin. Palautteessa nousi selvästi esille, että koti- ja luentotehtävät sekä toiminnallinen tehtävärata tukivat opiskelijoiden oppimista parhaiten. Opiskelijoille vieraammat menetelmät, kuten luentobingo ja alias-kertaus, saivat avoimessa palautteessa kiitosta oivaltavuudestaan, vaikkakin pieni osa ei kokenut niistä olevan oppimiseen apua.
Pedagogiikan kehittäminen palvelee opiskelijoita, opettajia ja korkeakoulua
Kurssin kehittäminen oli onnistunut prosessi molemmille opettajille. Yhteistyöstä muodostui antoisa oppimiskokemus, ja kirjottamisessa keskustelustamme rakentui molempien näkökulmien luonteva vuoropuhelu. Pedagogisten käytäntöjen kehittäminen antoi Niskaselle opettajana arvokasta käytännön kokemusta erilaisten opetusmenetelmien soveltuvuudesta omaan opetukseen. Työn myötä korostui näkemys siitä, että ryhmädynamiikka vaikuttaa merkittävästi opetuksen vuorovaikutukseen. Mikäli opiskelija tuntee kuuluvansa ryhmään, on opiskeluympäristö turvallinen ja mahdollistaa luonnollisen vuorovaikutuksen syntymisen. Tämän kurssin kohdalla etuna oli se, että opettaja toimi myös ryhmän tutoropettajana ja opiskelijat tunsivat jo opettajan. Opettajan johdolla oli jo opintojen ohjauksen merkeissä tehty ryhmäytymiseen liittyviä harjoitteita, mikä helpotti myös tämän kurssin kehittämistä. Opiskelijat luottivat opettajan tapaan toimia ja olivat valmiita kokeilemaan myös uusia opetusmenetelmiä. Vuorovaikutteisuuden lisäämiseen tulisikin kiinnittää aktiivisesti huomiota aivan opintojen alusta alkaen. Näitä asioita olisi hyvä pohtia jokaisen opettajan oman opetuksen osalta mutta myös laajemmin tutkinto-ohjelmittain.
Vuorovaikutteisuuden lisäämiseen tulee kiinnittää aktiivisesti huomiota aivan opintojen alusta alkaen
Kehittämistyön tekeminen oli Niskasen näkökulmasta antoisaa ja innostavaa, sillä se rohkaisi kokeilemaan uusia opetusmenetelmiä ja haastamaan omia toimintatapoja. Kurssin uudistaminen on aina työläs prosessi, mutta mielekkäät opetustuokiot ja opiskelijoilta saatu välitön, kannustava palaute palkitsivat vaivan ja inspiroivat suunnittelemaan opetuksesta vieläkin toimivampaa ja innostavampaa. Prosessin aikana syntyi oivallus, että on mahdotonta rakentaa opetusta, joka olisi kaikille oppijoille paras mahdollinen. Uusien menetelmien kokeileminen sisältää aina myös epäonnistumisia, mutta ilman kokeiluja ei löydä niitä tapoja, jotka todella toimivat. Tärkeintä on tarjota erilaisille oppijoille vaihtoehtoisia tapoja suorittaa tehtäviä ja osallistua opetukseen, sillä samat menetelmät eivät sovi kaikille.
Pysähdyimme pohtimaan ja keskustelemaan myös ammattikorkeakoulun lakisääteisestä tehtävästä harjoittaa ”ammattikorkeakouluopetusta palvelevaa sekä työelämää ja aluekehitystä edistävää ja alueen elinkeinorakennetta uudistavaa soveltavaa tutkimustoimintaa, kehittämis- ja innovaatiotoimintaa sekä taiteellista toimintaa” (Ammattikorkeakoululaki 932/2014, 4§). Tätä ammatillisen opettajankoulutuksen pedagogisen kehittämistyön opintojakso toteuttaa kahdella tavalla: Niskasen työ palvelee tarkoituksenmukaisesti hänen oman ja hänen osaamisalansa, mikrobiologian, opetuksen kehittämistä. Lisäksi tällä artikkelilla tuotamme yhteisen puheenvuoron myös koko TAMKin pedagogiseen kehittämiseen. Sen sijaan, että opiskelijat nähdään opetuksen ja tiedon jakamisen kohteina, heidät kutsutaan mukaan kumppaneiksi tutkimaan ja kehittämään opetuksen osaamistavoitteita ja sisältöjä.
Lähteet
Ammattikorkeakoululaki 14.11.2014/932. https://finlex.fi/fi/lainsaadanto/2014/932
Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H. & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410–8415. https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111
Hakala, K., Raudasoja, I.-M., Raudasoja, A., Lakkala, S., Pirttimaa, R. & Kiuru, E. (2023). Ammatillista opetusta etäällä ja lähellä. Inklusiivinen hybridipedagogiikka ja opettajan osaaminen koronapandemian jäljiltä. Kasvatus, 54, 88–102. https://doi.org/10.33348/kvt.130116
Garrison, D. R., Anderson, T. & Archer, W. (2000). Critical inquiry in a text-based environment: Computer conferencing in higher education. The Internet and Higher Education, 2(2–3), 87–105.
Johnson, D. W., Johnson, R. T. & Smith, K. A. (1998). Cooperative learning returns to college: What evidence is there that it works? Change: The Magazine of Higher Learning, 30(4), 26–35.
Rongas, A. & Honkonen, M. (2016). Vuorovaikutus ja viestintätaidot. Opetushallitus. https://www.oph.fi/fi/koulutus-ja-tutkinnot/vuorovaikutus-ja-viestintataidot
Kirjoittajat
Mirja Niskanen
Laboratoriotekniikan lehtori
Rakennettu ympäristö ja biotalous
TAMK
mirja.niskanen@tuni.fi
Katariina Hakala
Ammatillisen opettajankoulutuksen lehtori
Pedagogiset ratkaisut ja kulttuuri
TAMK
Kuvituskuva: Unsplash/ Louis Reed