Sähkötekniikan diplomi-insinöörin osaamistarpeet v. 2030
Mäki-Mantila, Jani (2021)
Diplomityö
Mäki-Mantila, Jani
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022012510258
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022012510258
Tiivistelmä
Tutkimuksen tarkoituksena on kartoittaa sähkötekniikan diplomi-insinöörin osaamistarpeita vuoteen 2030. Sähkötekniikan ala on nyt suuressa murroksessa, jonka tärkeimpiä ajureita ovat ilmastonmuutos, uusiutuvan energian tuotanto ja digitalisaatio. Energiamuodoista sähkö on korvaamassa muita energiamuotoja muun muassa liikenteessä, lämmityksessä ja teollisuudessa. Hiilivapaa sähköntuotanto ja erityisesti tuulivoima ovat kasvussa. Arvioiden mukaan sähkön tarve Suomessa tulee kaksin- tai kolminkertaistumaan muista energiamuodoista sähköisiin energiamuotoihin siirtymisen takia. Sähkö on läsnä kaikkialla, ja sähkön käyttökohteet lisääntyvät. Alana sähkötekniikka kasvaa ja monipuolistuu ja samalla myös pirstaloituu. Osaamistarvekartoituksen tavoite on, että yliopisto pystyy koulutuksellaan vastaamaan muuttuvan maailman tarpeisiin.
Aluksi selvitetään insinöörikoulutuksen nykytilaa ja yliopiston asettamat nykyiset sähkötekniikan diplomi-insinöörin osaamistarpeet. Seuraavaksi selvitetään tulevaisuuden osaamistarpeita. Tulevaisuuden osaamistarpeiden kartoituksessa käytettäviä tutkimusmenetelmiä ovat aiempien tutkimuksien tuloksiin perehtyminen, teemahaastattelut ja Delfoi-kysely. Tarve on saada systemaattisesti esille yliopistoyhteisön ulkopuolisten toimijoiden kuten työelämän, yhdistysten ja julkisen sektorin näkemykset aiheesta.
Aiempia tutkimuksia läpikäydessä työelämätaidoista eniten tulivat esille ryhmätyötaidot, ongelmanratkaisutaidot, valmiudet oman osaamisen kehittämiseen ja oman opintoalan osaaminen. Arvostettuja taitoja olivat myös sosiaaliset taidot, analyyttisyys, kansainvälisyystaidot ja suullisen viestinnän taidot. Sähkötekniikkaan ja tekniikan kehitykseen liittyvistä aiheista aiemmissa tutkimuksissa nousi esille datan hyödyntämisen osaaminen, esineiden internet, tekoäly, sähköntuotanto, sähkön varastointi ja kiertotalous.
Tässä tutkimuksessa esille nousi eniten oman opintoalan osaaminen, joka on edelleen arvossaan ja sitä sähkötekniikan diplomi-insinööreiltä odotetaan eniten. Jo opittujen asioiden lisäksi oman osaamisen kehittäminen ja jatkuva oppiminen tulee yhä tärkeämmäksi. Jatkuvasti muuttuvassa maailmassa on osattava hakea tietoa ja sisäistää sitä.
Kommunikointitaidot nähtiin erittäin tärkeiksi. Nämä taidot pitävät sisällään eritoten suullista ja myös kirjallista kommunikointitaitoa. Insinöörin pitää pystyä kommunikoimaan osaamisalueestaan ja pystyä kommunikoinnin keinoin vaikuttamaan tiedoillaan ympäröivään yhteiskuntaan.
Kestävä kehitys tulisi olla sisäänrakennettuna kaiken läpäisevänä teemana insinööriopetuksessa. Koska lähes kaikki sähköinsinöörin tekemä työ tehdään asiakkaalle, on asiakastarpeita ymmärrettävä syvällisesti. Insinöörin olisi pystyttävä näkemään ja ennakoimaan asiakastarpeet asiakastakin paremmin. Sähköinsinöörillä pitää olla myös liiketoimintaosaamista. Investointien kannattavuuden arviointi teknistaloudellisesti tulee vastaan jokaiselle insinöörille. Sähköinsinöörin ammatissa on arkipäivää toimia kansainvälisissä monikulttuurisessa ympäristössä. Kansainvälisyystaidot ovat silloin tärkeitä.
Poikkitieteellisyys, opintojen valinnaisuus ristiin muilta tieteenaloilta, avartaa sähköinsinöörin ajatusmaailmaa. Valinnaisuuteen pitäisi pyrkiä ja vaihtoehtoja tulisi tuottaa opiskelijan saataville. Opiskelija tarvitsee tukea ja ohjausta opinnoissaan ja valinnoissaan. Opinto-oppaan hyvät kurssikuvaukset auttavat opiskelijaa hahmottamaan miksi tämä kurssi tulisi opiskella. Systeemiajattelu tuli vastaan monissa kommenteissa. Se, ettei ajatella vain omaa tonttiaan, vaan ajatellaan koko järjestelmää, on tärkeää. Vain tällä tavoin saavutetaan järjestelmän hyvä toiminta ja kokonaisoptimi.
Ohjelmointi- ja simulointitaidot tulevat esiin jokavaiheessa. On osattava hyödyntää tietotekniikan mahdollisuuksia kaikessa työssä. Luovuus, innovointi ja tuotekehitystaidot ovat tärkeitä ja niitä tulisi ehkä opettaa omilla kursseillaankin. Insinöörin työ on pääasiassa asiakkaan ongelmien ratkaisua ja insinöörillä tulisi olla hyviä työkaluja ongelmanratkaisuun.
Työelämätaidot ovat tärkeitä. Niitä ei tarvitse opettaa erikseen, vaan niiden opetuksen voi sisällyttää tavallisten sähkötekniikan kurssien yhteyteen. Kurssien opetus voidaan muotoilla sellaiseksi, että normaaliopetuksen yhteydessä ne opettavat myös työelämätaitoja. What competences electrical engineer needs on 2030. Electrical engineering faces big changes. Drivers for the change are climate change, renewable energy and digitalization. Electricity will replace other energy forms in traffic, industrial processes and in heating. Carbon neutral electricity generation and especially wind power increases. In Finland demand of electricity is estimated double or triple. Electricity will be everywhere. Field of electrical engineering will be more fragmented and more complicated. University education should face the changing world.
First task of this study is to describe current status of electrical engineering education and the current competences teached in LUT. Next task is to research future competences. Research methods are review to existing researches, theme interview of experts and Delphi-method. Idea is to gather opinion outside of university, from industry, organizations and public sector.
Study to existing researches pointed out general competences like team working skills, problem solving, developing own working life skills and know-how of own field. Also, important general competences were social skills, analytical thinking, international work environment and oral communication. Study to existing electrical engineering researches mentioned competences like data utilization, internet of things, artificial intelligence, electricity production and storage, and circular economy.
In this research most important competence came up was know-how of own field. Electrical engineer is still expected to know own field throatily. Also, importance of continuous learning is related this competence. In rapidly changing environment it is necessity to find, process and utilize new knowledge.
Communication skills are important. This includes especially oral but also written communication. Engineer needs skills to influence and communicate.
Sustainable development should be built-in theme in engineering education. Almost all electrical engineers work is done to customer. Therefore, customer needs must be understood. Engineer must be able to foresee customer need better than customer itself. Electrical engineer must understand economy. Every engineer will face investment calculations and techno-economical thinking. Engineer work is international, so language skills and international mindset is a must.
Cross-academic studies. Possibility of freely choose studies from other field of academic world will expand engineers often too narrow thinking. It is important to have wide range of optional studies. Student needs support when making these choices what to study. It is important to have good description of each course in study guides. System thinking is important to understand. It is important not to only understand your own field but also system as a whole. How your field is related to whole system. Only system thinking can lead to optimal solutions.
Programming and simulation skills are needed in every job. Engineer must be able utilize these skills. Creativity, innovativeness and product developing skills are important and should be taught in separate courses. Engineer work is mainly solving customers problems and engineer should have good problem-solving skills.
Teaching of general work competences should be included in engineering courses. Teaching of teamwork, problem-solving skills, communication skills and other working life competences can be built-in to electrical engineering courses.
Aluksi selvitetään insinöörikoulutuksen nykytilaa ja yliopiston asettamat nykyiset sähkötekniikan diplomi-insinöörin osaamistarpeet. Seuraavaksi selvitetään tulevaisuuden osaamistarpeita. Tulevaisuuden osaamistarpeiden kartoituksessa käytettäviä tutkimusmenetelmiä ovat aiempien tutkimuksien tuloksiin perehtyminen, teemahaastattelut ja Delfoi-kysely. Tarve on saada systemaattisesti esille yliopistoyhteisön ulkopuolisten toimijoiden kuten työelämän, yhdistysten ja julkisen sektorin näkemykset aiheesta.
Aiempia tutkimuksia läpikäydessä työelämätaidoista eniten tulivat esille ryhmätyötaidot, ongelmanratkaisutaidot, valmiudet oman osaamisen kehittämiseen ja oman opintoalan osaaminen. Arvostettuja taitoja olivat myös sosiaaliset taidot, analyyttisyys, kansainvälisyystaidot ja suullisen viestinnän taidot. Sähkötekniikkaan ja tekniikan kehitykseen liittyvistä aiheista aiemmissa tutkimuksissa nousi esille datan hyödyntämisen osaaminen, esineiden internet, tekoäly, sähköntuotanto, sähkön varastointi ja kiertotalous.
Tässä tutkimuksessa esille nousi eniten oman opintoalan osaaminen, joka on edelleen arvossaan ja sitä sähkötekniikan diplomi-insinööreiltä odotetaan eniten. Jo opittujen asioiden lisäksi oman osaamisen kehittäminen ja jatkuva oppiminen tulee yhä tärkeämmäksi. Jatkuvasti muuttuvassa maailmassa on osattava hakea tietoa ja sisäistää sitä.
Kommunikointitaidot nähtiin erittäin tärkeiksi. Nämä taidot pitävät sisällään eritoten suullista ja myös kirjallista kommunikointitaitoa. Insinöörin pitää pystyä kommunikoimaan osaamisalueestaan ja pystyä kommunikoinnin keinoin vaikuttamaan tiedoillaan ympäröivään yhteiskuntaan.
Kestävä kehitys tulisi olla sisäänrakennettuna kaiken läpäisevänä teemana insinööriopetuksessa. Koska lähes kaikki sähköinsinöörin tekemä työ tehdään asiakkaalle, on asiakastarpeita ymmärrettävä syvällisesti. Insinöörin olisi pystyttävä näkemään ja ennakoimaan asiakastarpeet asiakastakin paremmin. Sähköinsinöörillä pitää olla myös liiketoimintaosaamista. Investointien kannattavuuden arviointi teknistaloudellisesti tulee vastaan jokaiselle insinöörille. Sähköinsinöörin ammatissa on arkipäivää toimia kansainvälisissä monikulttuurisessa ympäristössä. Kansainvälisyystaidot ovat silloin tärkeitä.
Poikkitieteellisyys, opintojen valinnaisuus ristiin muilta tieteenaloilta, avartaa sähköinsinöörin ajatusmaailmaa. Valinnaisuuteen pitäisi pyrkiä ja vaihtoehtoja tulisi tuottaa opiskelijan saataville. Opiskelija tarvitsee tukea ja ohjausta opinnoissaan ja valinnoissaan. Opinto-oppaan hyvät kurssikuvaukset auttavat opiskelijaa hahmottamaan miksi tämä kurssi tulisi opiskella. Systeemiajattelu tuli vastaan monissa kommenteissa. Se, ettei ajatella vain omaa tonttiaan, vaan ajatellaan koko järjestelmää, on tärkeää. Vain tällä tavoin saavutetaan järjestelmän hyvä toiminta ja kokonaisoptimi.
Ohjelmointi- ja simulointitaidot tulevat esiin jokavaiheessa. On osattava hyödyntää tietotekniikan mahdollisuuksia kaikessa työssä. Luovuus, innovointi ja tuotekehitystaidot ovat tärkeitä ja niitä tulisi ehkä opettaa omilla kursseillaankin. Insinöörin työ on pääasiassa asiakkaan ongelmien ratkaisua ja insinöörillä tulisi olla hyviä työkaluja ongelmanratkaisuun.
Työelämätaidot ovat tärkeitä. Niitä ei tarvitse opettaa erikseen, vaan niiden opetuksen voi sisällyttää tavallisten sähkötekniikan kurssien yhteyteen. Kurssien opetus voidaan muotoilla sellaiseksi, että normaaliopetuksen yhteydessä ne opettavat myös työelämätaitoja.
First task of this study is to describe current status of electrical engineering education and the current competences teached in LUT. Next task is to research future competences. Research methods are review to existing researches, theme interview of experts and Delphi-method. Idea is to gather opinion outside of university, from industry, organizations and public sector.
Study to existing researches pointed out general competences like team working skills, problem solving, developing own working life skills and know-how of own field. Also, important general competences were social skills, analytical thinking, international work environment and oral communication. Study to existing electrical engineering researches mentioned competences like data utilization, internet of things, artificial intelligence, electricity production and storage, and circular economy.
In this research most important competence came up was know-how of own field. Electrical engineer is still expected to know own field throatily. Also, importance of continuous learning is related this competence. In rapidly changing environment it is necessity to find, process and utilize new knowledge.
Communication skills are important. This includes especially oral but also written communication. Engineer needs skills to influence and communicate.
Sustainable development should be built-in theme in engineering education. Almost all electrical engineers work is done to customer. Therefore, customer needs must be understood. Engineer must be able to foresee customer need better than customer itself. Electrical engineer must understand economy. Every engineer will face investment calculations and techno-economical thinking. Engineer work is international, so language skills and international mindset is a must.
Cross-academic studies. Possibility of freely choose studies from other field of academic world will expand engineers often too narrow thinking. It is important to have wide range of optional studies. Student needs support when making these choices what to study. It is important to have good description of each course in study guides. System thinking is important to understand. It is important not to only understand your own field but also system as a whole. How your field is related to whole system. Only system thinking can lead to optimal solutions.
Programming and simulation skills are needed in every job. Engineer must be able utilize these skills. Creativity, innovativeness and product developing skills are important and should be taught in separate courses. Engineer work is mainly solving customers problems and engineer should have good problem-solving skills.
Teaching of general work competences should be included in engineering courses. Teaching of teamwork, problem-solving skills, communication skills and other working life competences can be built-in to electrical engineering courses.