Tuomo Tiainen: Tekniikka ja materiaalitiede Tampereen yliopistossa

Professori Mikko Hokan haastattelu 17.1.2025

Tampereen yliopiston Materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikön johtaja professori Mikko Hokka esitti yksikön järjestämän Materiaalitieteen päivän 11.10.2024 päätöspuheenvuorossaan (ks. Materia 5/2024 s. 26) kiinnostavia näkökulmia materiaalitieteen tutkimukseen ja ylimpään opetukseen Tampereella ja koko valtakunnassa. Tuomo Tiainen kävi haastattelemassa professori Hokkaa tavoitteenaan avata lisää hänen näkemyksiään materiaalitieteen koulutuksen nykypäivästä ja tulevaisuudesta.

Tampereen teknillinen yliopisto ja Tampereen yliopisto yhdistyivät vuonna 2019 Tampereen yliopistoksi. Haastattelun tavoitteena oli ingressikappaleessa kuvatun lisäksi kartoittaa yhdistymisen vaikutuksia tekniikan ja materiaalitieteen tilanteeseen uudessa yliopistossa yliopistokentän näkökulmasta katsottuna. Haastattelu aloitettiinkin tämän teeman käsittelyllä.

Tekniikan sekä materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikön nykytila ja kehittäminen

Yleinen tilanne

Mikko Hokan näkemyksen mukaan tekniikan identiteetti ja tilanne ovat säilyneet hyvin yliopistojen yhdistymisen jälkeisessä toiminnassa, vaikka tekniikan yksiköitä sijoitettiin yhdistymisprosessissa uuden yliopiston eri tiedekuntiin. Yliopiston toiminnassa on tieteen tekemisen rinnalla korostunut myös yhteiskunnallinen vaikuttavuus. Tämän myötä tekniikka ja materiaalitiede sekä tieteen tekijöinä että sen soveltajina ovat asemoituneet hyvin nykyisessä yliopistoyhteisössä.

Yhteistyö teollisuuden kanssa on tekniikan ja materiaalitieteen aloilla kehittynyt edelleen, ja aiempi ”teollisuuden korkeakoulu” -mentaliteetti on edelleen läsnä toiminnassa. Myös materiaalitieteen yksikköön rekrytoidut uudet professorit ovat ulkomaalaistaustastaan huolimatta päässeet hyvin sisälle teollisuuteen jopa innovaatioiden kaupallistamishankkeiden tasolle saakka.

Joillakin toiminnan alueilla asiat ovat yliopistossa edenneet hyvin tekniikan näkökulmasta katsottuna. Rahoitus on vakaalla pohjalla. Hallinnossa on hyviä henkilöitä ja hallinnolliset osaprosessit ovat kunnossa. Toiminnalliset yksiköt saavat hallinnosta tukea sitä tarvitessaan. Toivomuslistalla on yksiköiden lähituen kehittäminen: yksiköihin tarvittaisiin aiempien laitossihteerien kaltaisia henkilöitä arjen rutiinien pyörittämiseen.

Mikko Hokka

Resurssit materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikössä

Taloudelliset resurssit ovat varsin hyvällä tolalla. Projektiportfolio on laajalla pohjalla. Sen hoitaminen asettaa suuria vaatimuksia taloushallinnolle, mutta hallinnossa on siihen tarvittava osaaminen ja tukea on saatavissa aina EU-hankkeiden tasolle saakka.

Henkilöresurssien osalta yksiköihin on voitu palkata ns. staff scientist- henkilöitä, jotka vastaavat laboratorioiden ylläpidosta, käyttökoulutuksesta ja turvallisuudesta. Tämä on lisännyt laboratorioiden, tutkimusinfran ja -laitteiden käytettävyyttä sekä käyttötukea.

Kehitettävää on lähinnä laskennallisen tieteen organisoinnissa. Datan määrä ja sen hallinta ovat tulleet entistä tärkeämmiksi, ja datan hyödyntäminen on noussut suorastaan tulevaisuuden avainkysymykseksi. Laskennallisen tuen saanti on yliopiston listalla ja sitä viedään eteenpäin.

Tutkimusinfran kohdalla meneillään on tilapäinen häiriö rakenteilla olevan Hervanta Research Hubin takia. Sen valmistuttua ja toiminnan vakiinnuttua tilanne näyttää pitkällä tähtäimellä hyvältä myös ns. raskaiden laboratorioiden osalta. Yliopistolla on investointiohjelma, josta voidaan hakea rahoitusta infran kehittämiseen.

Opiskelijaresursseista puhuttaessa tasoltaan hyviä perustutkinto-opiskelijoita on saatu kohtuullisesti, joskin opiskelijapooli on pienenemässä. Tilanne on näiltä osin suhteellisen hyvä. Jatko-opintojen puolella kuilu teollisuuden maksamien palkkojen ja yliopiston jatko-opiskelijapalkkojen välillä on liian suuri, ja tästä syystä jatko-opiskelijat ovat nykyään pääasiassa ulkomaalaistaustaisia.

Jatko-opintojen toteuttaminen läheisessä yhteistyössä teollisuuden kanssa mm. teollisuuden tohtorikoulu -tyyppisin järjestelyin auttaa rakentamaan luottamusta myös ulkomaisiin opiskelijoihin. Teollisuus saa tätä kautta tarvitsemaansa koulutettua työvoimaa, ja jatko-opiskelijat työpaikkoja valmistumisensa jälkeen.

Tuloksellisuus rahoituskriteerinä

Kun laatua on vaikeaa mitata, on yliopistonkin toiminnan tuloksellisuutta arvioitaessa ja rahoitusta sen pohjalta jaettaessa otettu käyttöön myös määrällisiä kriteereitä. Valmistuneiden määrä on yksi näistä kriteereistä.

Nopeasta valmistumisesta yliopistoa palkitaan siten, että ohjeellisessa tavoiteajassa (kandidaattitutkinto kolme vuotta, DI-tutkinto kaksi vuotta ja sekä kandidaatti- että DI-tutkinto yhdessä kolme + kaksi vuotta) valmistuneesta tutkinnosta yliopisto saa täyden rahoitusosuuden. Ohjeellisen tavoiteajan ylittymisen jälkeen yliopiston tutkinnosta saama rahoitus pienenee suhteessa ylitysajan pituuteen.

Yliopisto voi tekniikan alalla vaikuttaa varsin vähän DI-tutkinnon valmistumisaikaan, koska valtaosa diplomitöistä tehdään teollisuuden aiheista, ja usein DI-työntekijä palkataan teollisuuteen työtään tekemään. Niinpä yliopiston tekniikan kandidaattitutkinnoista noin 60 % valmistuu tavoiteajassa, mutta DI-tutkinnoista tavoiteajassa valmistuneiden osuus on vain 10-15 %.

Myöskään opiskelijan ja yhteiskunnan kannalta katsottuna ei tunnu kohtuulliselta ajatella, että tutkinnon arvo riippuisi siitä ajasta, jossa se on valmistunut. Tutkinnon opintopistemäärä ja sen opiskelijalta vaatima työmäärä vastaavat Hokan mielestä nykyään varsin hyvin toisiaan, joten sitäkään kautta valmistumisaika ei ole yliopiston vaikutuspiirissä.

Yliopistojen yhdistymisen synergia ja rajapintadynamiikka

Kysyttäessä yliopistojen yhdistymisen tuloksena tavoitelluista synergiaeduista ja eri tieteenalojen rajapinnoilla tapahtuvien törmäysten positiivisista vaikutuksista Hokka toteaa, että rajapintamöyhennystä voisi olla enemmänkin. Jonkin verran tekniikan alalla on yhteistyötä ollut jo aiemmin ja yhdistymisen jälkeen muodostunut lisää lääketieteen suuntaan. Samoin yhteistyö yhteiskunnallisten tieteiden kanssa on nostamassa vähän päätään. Potentiaalia olisi varsinkin tekniikan ja johtamis- sekä kauppatieteiden suuntaan. Yhdessä voitaisiin vaikka hakea vastausta kysymykseen: Miten tutkimustulokset muutetaan rahaksi?

Oman yksikkönsä tilanteesta Hokka kertoo, että yksikön sisällä olevilla aloilla (materiaalit, kemia, ympäristö) on kullakin omat strategiansa. Rajapinnoilla esiintyy jossain määrin päällekkäisyyttä, ja yhteistyö syntyy luontevimmin päällekkäisyyksien kohdalla.

Tämän haastatteluosion päätteeksi Hokka vielä toteaa, että yleisellä tasolla yliopistossa pyritään nyt vähentämään jatkuvien muutosten aiheuttamaa stressiä sekä opiskelijoille että henkilöstölle. Esimerkkinä tästä on se, että opinto-opas tehdään nyt kolmeksi vuodeksi kerrallaan, eikä sitä kauden kestäessä muuteta. Tällä turvataan myös se, että kandidaattitutkinnon voi halutessaan opiskella täysin opintojen alussa tehdyn suunnitelman mukaisesti.

Materiaalipäivän 2024 loppupuheenvuoro

Toimintavarmuuden turvaaminen opetussektorilla ja kestävän raaka-ainetalouden turvaaminen

Opetussektorilla materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikön resurssit ovat tiukoilla ja tarvitaan opetusresurssien pitkäjänteistä suunnittelua ja tehtäväkuvien tarkentamista. Opetuksessa ollaan vähentämässä luento-opetusta ja lisäämässä opiskelijoiden ohjausta tavoitteena saada oikeat ihmiset tekemään oikeita asioita. Jatko-opiskelijoiden opetusvelvollisuus on tarkoitus säilyttää.

Kestävän raaka-ainetalouden turvaamiseksi on raaka-aineiden saatavuushäiriöiden sattuessa löydettävä korvaavia raaka-aineita. Erityisesti tämä koskee energiasektoria sekä muusta raaka-aineesta kuin öljystä valmistettuja polymeerimateriaaleja. Toistaiseksi panostukset ovat olleet energiapuolella, mutta myös polymeereille on löydettävä kotimaisia raaka-aineita.

Yksikön toimintavalmiudet teknologian valmiustasoilla 4-6

Ongelma on luonteeltaan yleinen, ei pelkästään materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikköä koskeva. Teknologian valmiustasot 1-3 edustavat perustutkimusta ja tasot 7-9 taas jo suurempaan mittakaavaan skaalattuja soveltavan tutkimuksen tuloksia. Tason 9 tuotteita voi ostaa kaupasta. Välitasot 4-6 edustavat demonstraatioita tulosten toimivuuden ja ylöspäin skaalautuvuuden osoittamiseksi. Tähän tarvitaan suurempia laitteistoja ja tiloja, eikä yliopistoilla ole varaa ottaa sellaisia riskejä. Tähän tarvittaisiin mahdollisesti jokin uusi toimija.

Materiaalilähtöiset ekosysteemit

Ekosysteemillä tarkoitetaan useiden yritysten keskinäistä organisaatiota, jolla on yhteinen tahtotila kehittää ja toteuttaa valitsemiaan tavoitteita. Ekosysteemi pyytää mukaan muita toimijoita tarpeen mukaan. Materiaalilähtöisiä ekosysteemejä voitaisiin muodostaa mm. vetytalouden materiaalien, elastomeerimateriaalien ja akkumateriaalien alueille.

Käytön aikainen ja in situ-tutkimus

Käytön aikainen ja in situ- tutkimus selvittävät materiaalien käyttäytymistä todellisissa olosuhteissa. Materiaalien sisälle näkevät teknologiat, hiukkaskiihdyttimet jne. tulee saada mukaan tähän tutkimustyöhön. Myös tieteellinen laskenta tulee saada nykyistä paremmin in situ-tutkimuksen tueksi. Näin voidaan turvata nousu hyvästä perustutkimuksesta kansainväliselle huipputasolle.

Tohtorikoulutuksen tehon ja vaikuttavuuden lisääminen

Tällä ei tarkoiteta tohtorien määrää aikayksikössä, vaan koulutuksen tavoitteiden saavuttamista tavoiteajassa. Tutkijakoulutuksen loppuvaiheessa eli väitöskirjan tarkastuksessa on itse luotuja ongelmia, päällekkäisyyksiä, moninkertaista tarkastamista ja byrokratiaa. Muun muassa Suomen yliopistojen rehtorineuvosto UNIFI toteaa raportissaan vuodelta 2024, että Suomessa väitöskirjojen tarkastusprosessi kestää suhteettoman kauan koulutuksen kestoaikaan verrattuna. Tätä prosessia tulee yksinkertaistaa.

Tohtorikoulutuksen vaikuttavuuden lisäämiseksi tulee kehittää yhteiskunnallisesti paremmin räätälöityjä tutkimusaiheita. Silloin työt ja niiden tulokset tehoavat paremmin vaikuttavuuteen. Koulutukseen tulisi myös lisätä johtajuuden, vuorovaikuttamisen jne. elementtejä, jotta koulutukselle saataisiin parempi kontaktipinta ympäröivään yhteiskuntaan. ▲

TEKSTI JA KUVA: TUOMO TIAINEN