Aloittavilla opiskelijoilla on hyvin erilaiset fysiikan taidot Taitavat turhautuvat herkästi Vähemmän taitavat eivät välttämättä osaa yhdistää fysiikan malleja käytännön elämään Tilanne passivoittaa opiskelijoita Teorialähtöinen luokkaopetus ei opeta tarpeeksi taitojen soveltamista käytäntöön
3 vuoden ajan on kokeiltu mallia, jossa viimeisen (4.) fysiikan opintojakson loppupuoli toteutetaan projektiluonteisesti (48 tuntia, josta 19 projektia) Projektin aiheet ideoidaan opintojakson alkupuoliskon aikana, jolloin henkisesti valmistaudutaan tulevaan. Asiasta keskustellaan useaan otteeseen ennen aloitusta. Opiskelijat saavat valita mieleisen aiheen, joko oman tai opettajan laatimalta aihelistalta
Opettaja hyväksyy aiheen, kun on varmistanut siihen liittyvän sopivasti fysiikkaa Esimerkkiaiheita: Sulkapallon nopeuden määritys 2 mikrofonin ja Matlab-sovelluksen avulla. Täysautomatisoitu lyöntinopeuskisa Kehon jäähtyminen kylmässä ja tuulen vaikutus; IR-kamerasovellus.
EKG-mittaus ja Matlabilla automatisoitu iskeematesti; opiskelijat hyödynsivät tuntemansa lääkärin tietoutta Nyrkkeilysäkki + kiihtyvyysanturi; Matlab ja Labview-sovellukset ja täysautomatisoitu dataanalyysi. Toimii kisalaitteena Homemittauksia huoneilmasta omakehittelemillä testimenetelmillä Kiihtyvyysanturisovellus maksimivoimamittaukseen jalkaprässissä alle maksimipainosuorituksella Paineluelvytyksen opetuslaitteisto kiihtyvyysanturisovelluksena
Neulanreikäkameran rakentaminen ja testaus Vatsalihasliikkeiden kuormittavuuden määritys IRkameralla. Testattiin myös TV-shopin tuotetta. Reaktioaikamittaus Matlab-sovelluksena Hyppynaruhyppelyn mekaanisen tehon määritys ultraäänianturisovelluksena Nuottikorvatesteri Matlabilla ( kisakelpoinen ) Rytmitajutesteri Matlabilla ( kisakelpoinen ) Sykemittarien luotettavuus, niiden tekemän suodatuksen selvittäminen ja vertailu EKG-dataan. Kaikki data tuotettu itse
Jalkakyykkyasennon automaattinen analysointi kiihtyvyysanturi+magneettianturi+gyro laitteistolla Energialaskurin kirjoittaminen php-koodilla websovellukseksi Näkötesti Matlab-sovelluksena Iskuvoimatestin kasaaminen paineanturisovelluksena valmiilla ohjelmistolla Sähköstimulaattorin vaikutus mittaukseen; lihasjännitemittauksia, suodatusta ja RMS-arvojen vertailua ilman stimulointia ja stimuloinnilla Lihastasapainotesti etureisipenkissä. Digitaalisen laitteen antaman numerisen datan kalibrointi ja suodatus + vektorisuureiden kierto haluttuun koordinaatistoon Matlabissa + saadun datan käsittely.
Omatoimisesta tekemisestä on pidetty kovasti ja projektinomaista toimintaa haluttaisiin laajennettavan muihinkin opintojaksoihin. Ajatuksen voisi kiteyttää opiskelijapalautetta lainaten: Kurssissa oli hyvää että puolet kurssista oli projektia. Omasta mielestä oli kiinnostavampaa tehdä projektia kuin istua tunneilla
Heikoimmat opiskelijat olisivat kaivanneet enemmän ohjausta ja tämän kyllä tunnistan yhdeksi ongelmaksi. Toisaalta voitaisiin kysyä, että mitä nämä olisivat istumalla oppineet. Toinen haaste on tekemisen seuraaminen. Osa mittauksista tehdään varatun ATKluokkatilan ulkopuolella. Tältä osin pitää miettiä myös vastuukysymyksiä. Aloitusvaiheessa ei kannata tehdä valmista pakettia. Vasta kokemuksen kautta näkee mitkä työtavat toimivat ja mitkä eivät.
Myös opettajan omat tietotaidot kehittyvät mukana. Saattaa vaatia useita vuosia saavuttaa itseä tyydyttävä taso. Silti saanto on ollut selkeästi positiivinen heti 1. toteutuskerrasta alkaen Osa opiskelijoista motivoituu myös siitä kun pääsevät kertomaan opettajalle tietoja, joita opettajalla ei vielä ole Eräs ryhmä kysyi: Eihän sitä lueta negatiiviseksi seikaksi arvioinnissa kun omaa aikaa on käytetty enemmän kuin oli suunniteltu
Esimerkkinä voidaan testata linkki: http://www.oamk.fi/~jkaski/fysiikka4/projek tit_11/energialaskuri/etusivu.php Toinen esimerkki: Lihastasapainotesti Kolmas esimerkki: Sykemittarivertailu Neljäs esimerkki: Sähköstimulaattori Näistä ryhmistä eräs koostui henkilöistä, jotka painivat läpipääsyrajalla näkyykö se projektitoiminnassa huonona suorituksena?
Menetelmä ei ole uusi. PBL on ollut jo pitkään esillä. Itse olen siitä kuullut vuonna 1999 Miten saisi tekemisen innon päälle heti alusta alkaen? Kannattaisiko kokeilla projektiosuutta kaikkiin fysiikan opintojaksoihin? Miten perinteisten labratöiden rooli/tarve muuttuu jos projektimaisuutta lisätään? Mitä näkymiä tämä avaa yhteistyölle eri opintojaksojen välillä?
Miten saataisiin myös alueen yrityksiä vähän kerrallaan mukaan toimintaan ja mihin vaiheeseen opintoja? Tämän kevään opiskelijoistani muutama jatkoi projektiaiheen parissa suoraan kesäharjoittelijana. Kannattaisiko tätä markkinoida enemmänkin? CoRD-hanke tukee yritysyhteistyötä. Mitä näkymiä tällainen hanke tarjoaa?