Arkistot kuukauden mukaan: tammikuu 2019

Flipped Learning -toteutus fysiikan opetuksessa

Savonian yliopettaja Eero Holmlund avasi puheenvuoronsa konkreettisilla esimerkeillä siitä miten olematonta voi ymmärrys oppimisessa olla. Opintojaksojen jälkeen voidaan miettiä, onko asioiden tietäminen ja ymmärtäminen sama asia? Minkä verran asiasta tiedät? Minkä verran asiasta ymmärrät?  Toistatko oppimasi asiat vai ymmärrätkö ne? Asioita helppo toistaa, hankalampi ymmärtää ja vielä hankalampi opettaa!

Eric Mazur aloitti muuttamaan fysiikan opetustaan 1990-luvun alussa. Hänen tavoitteenaan oli,  että saa opiskelijat ymmärtämään vaikeat asiat. Häntä voidaan pitää flippaamisen ”kantaisänä”. Eric Mazurilta löytyy kirja ”Peer Instruction – A User’s Manual” (Prentice Hall, 1997). Kirja kertoo Mazurin kehittämästä menetelmästä fysiikan opetuksessa ja se antaa kokreettisia esimerkkejä.

Holmlund on toteuttanut tekniikan fysiikan opintojakson flippaamalla. Opintojakson perusrakenne toistuu joka viikko samanlaisena.

Opintojakson perusrakenne

”Maanantaina” itsenäistä opiskelua oppikirjojen, muistiinpanojen ja videoiden avulla. Opiskellaan asiaa jota ei ole vielä tunneilla käsitelty. Materiaalien avulla opiskelija vastaa lukukysymyksiin ennen seuraavan päivän kontaktituntia. Mikäli opiskelija lukee muistiinpanot, oppikirjaa ja katsoo videot, hän pystyy vastaamaan helposti kysymyksiin. Lukukysymysten vastaamiseen saa pisteitä lopulliseen arvioon. Näitä asioita ei käydä enää tunnilla läpi.

”Tiistaina” on vuorossa kontaktitunti. Opettaja tekee lyhyen koonnin teoriasisällöstä ja syventää vaikeampia kohtia lyhyesti. Tunnilla siirrytään seuraavaksi vertaisoppimiseen, jossa käydään läpi haastavampia esimerkkejä kysymyksinä ja pienryhmäkeskusteluina. Työskentelyssä hyödynnetään Socrativea. Opettaja seuraa aktiivisesti opiskelijoiden keskustelua ja antaa tarvittaessa apua.

”Keskiviikko” sisältää itsenäistä opiskelua, jolloin tehdään kotitehtäviä oppikirjasta sekä laskutehtäviä Moodlesta. Moodlen tehtävät on tuotettu tenttityökalulla (generoituvat lähtöarvot, rajoittamaton määrä yrityskertoja).

”Torstaina” kontaktitunnilla keskitytään laskutehtäviin ja opettaja neuvoo tarvittaessa (työpaja tyyppinen työskentely).

Moodlessa jokainen aiheosio on rakennettu aina samalla tavalla, mikä selkeyttää opiskelijan etenemistä.

Moodlen osioiden rakenne

Opiskelijat ovat tykänneet opintojakson selkeästi rakenteesta, mikä toistuu samana viikosta toiseen. Yllätyksiä ei tule, kun rakenne toistuu, vain sisältö vaihtuu.

Opintojakson jälkeen tarkasteltiin opiskelijoiden osaamista. Siinä havaittiin, että flipatun opintojakson jälkeen opiskelijat hallitsivat aiheen paremmin, kuin perinteisillä menetelmillä opiskelleet opiskelijat.

Alkuvaiheessa opettajalta vaaditaan aikaa kysymyspatteriston tuottamiseen. Menetelmä voi aiheuttaa myös kulttuurishokin opiskelijoille! Positiivisena puolena on se, että tunnit ovat kiireettömämpiä. Tunneilla voidaan keskittyä hankalimpiin asioihin ja keskustella. Kurssiaikainen viestintä on myös parantunut.

Vinkkejä opettajalle

Muista viedä asiat satasella koko kurssi!!! Ei välimuotoja!
Jos teet osan perinteisellä tavalla, opiskelijat eivät lähde kunnolla itsenäiseen työskentelyyn.

Tekstin ja kuvien lähde: Savonian yliopettaja Eero Holmlundin esitysmateriaali ja esitys UEF–Karelia–Savonian ”DigiOpen pikkujoulu -webinaarissa” 13.12.2018.

Lisäksi: Eric Mazur Confessions of a Converted Lecturer

Kirjoittaja Minna Rokkila

Oppimisanalytiikan kokeiluja: kuinka lakkasin olemasta huolissani ja rakastamaan LRS:ää

Learning Locker on Learning Record Store (LRS) -järjestelmä, jolle ehkäpä kuvaavin käännös on oppimistapahtumatietueiden tallennuspaikka. Learning Lockerin on kehittänyt HT2 Labs, ja järjestelmä on saatavilla niin avoimena lähdekoodina, kuin maksullisena pilvipalvelunakin. Learning Locker hyödyntää oppimistapahtumien tallentamisessa sähköistä oppimiseen liittyvää ohjelmointirajapintaa. Rajapinnasta käytetään nimitystä xAPI, tai Experience API tai TinCan API. XAPIn tapahtumat esitetään verkkosovellusten usein suosimassa tiedostomuodossa (JSON).

Learning Locker mahdollistaa erilaisista ulkoisista järjestelmistä koostetun tiedon yhdistämisen samaan tietovarastoon jatkokäsittelyä varten, sekä tarjoaa muutamia erilaisia visualisointityökaluja datan käsittelyyn. Maksullisessa versiossa visualisointityökaluja on tarjolla kattavammin. Learning Lockerin dokumentaation (2018) mukaan se on integroitavissa laajennosten avulla erilaisiin ulkoisiin oppimisalustoihin, kuten Moodleen, Blackboard Learniin ja ehkäpä Suomessa vähemmän tunnettuun Articulateen. Lisäksi tarjolla on Yammer-laajennos.

Miksi Learning Locker?

Learning Lockerin valintaan vaikuttivat erityisesti avoin lähdekoodi, ilmaisuus ja mahdollisuus asentaa se paikallisesti omille palvelimille – erityisesti EU-GDPR:n asettamien vaatimusten osalta pilvipalveluiden käyttäminen ei ole enää niin suoraviivaista. Myös Weissin (2017) mukaan Learning Locker on sijoittunut vuonna 2017 neljänneksi yhdeksän vertaillun LRS-järjestelmän kesken.

Learning Lockerin ominaisuuksista sai vaikutelman kattavasta ratkaisusta, jolla olisi mahdollista tallentaa oppimisanalytiikkadata sekä visualisoida se helposti. Lisäksi xAPIn avulla tapahtuva tiedon siirtäminen eri organisaatioiden LRS-järjestelmien kesken olisi helpompaa. Tästä olisi erityisesti hyötyä ristiinopiskelussa, sillä opiskelijoille esitettävän oppimisanalytiikkadatan on katettava kaikki hänen suorituksensa – riippumatta siitä, missä oppilaitoksissa hän opiskelee.

Learning Lockerin tietovarasto on toteutettu MongoDB:n avulla, joten sen sisältämää tietoa on mahdollista käyttää ulkoisissa visualisointityökaluissa kohtalaisen helposti – olettaen toki, että hallussa on ohjelmointiosaamista.

Kokemukset

Ensimmäiset kokemukset Learning Lockerista ovat varsin myönteisiä; sinällään järjestelmän käyttöönotto ja hyödyntäminen on varsin suoraviivaista. Hankalinta on ehkä saada järjestelmään merkityksellistä dataa järjestelmään sisälle. Kuten tulikin jo mainittua, Moodle-oppimisympäristöön on saatavilla erillinen laajennos, jonka voi konfiguroida lähettämään Moodlen keräämät tapahtumat Learning Locker-palvelimelle. Tämä vaatii myös palvelimen näkyviin julkisesti verkkoon, joten jätin tämän vaiheen pois ja rakensin erillisen työkalun, joka koostaa xAPI-tapahtumat Moodlen lokitiedostojen perusteella ja lähettää ne halutulle Learning Locker –palvelimelle, jota voi ajaa vaikkapa paikallisesti virtuaalikoneessa.

Pilotoinnin perusteella Learning Lockerin visualisointityökalut ovat erinomaisia nopeita testejä sekä yksinkertaisia visualisointeja varten, joissa dataa ei tarvitse yhdistellä tai käsitellä erityisesti – näkyvää saa aikaan muutamassa minuutissa, kuten esimerkiksi alla olevan aktiivisuutta esittävän kaavioyhdistelmän. Mikäli tarvetta on monimutkaisemmille kyselyille, on syytä käyttää muita työkaluja visualisoinnin tukena.

Tietojen siirrettävyys saa apuja Learning Lockerin käytöstä; minkä tahansa kyselyn tiedot voi siirtää CSV-muodossa olevaan tekstitiedostoon. Tekstitiedosto sisältää JSON-muodossa kunkin kyselyn palauttaman xAPI-tapahtuman, joten se on pienellä vaivalla mahdollista lukea ohjelmallisesti sekä siirtää toiseen xAPI-rajapinnan toteuttavaan järjestelmään.

Miten tästä eteenpäin?

Learning Lockeria on kokeiltu Karelia-ammattikorkeakoulun tietojenkäsittelyn sekä kielten opintojen verkkokurssien datan avulla. Vuonna 2018 olemme hyödyntäneet Learning Lockeria ja xAPIa visualisointiin liittyvissä piloteissa, ja oppimisanalytiikkadatan hallinnassa järjestelmä on osoittautunut varsin toimivaksi.

Teknisestä näkökulmasta olemme jo hyvin perillä Learning Lockerin ja xAPIn mahdollisuuksista. Jatkamme jo alkaneiden pilottien parissa, sekä jakamaan niistä saatuja tuloksia laajemmin. Toki edessä on vielä selvitystyötä rajanpintojen parissa, kuten esimerkiksi Peppi-järjestelmän sisältämän datan integrointi Learning Lockeriin.

Kirjoittaja Anssi Gröhn, tietojenkäsittelyn lehtori

Virtuaalitodellisuus- ja lisätyn todellisuuden järjestelmien kokemuksia

Yritysten kanssa toteutetussa Rakentamisen digitaalisaatio -kehittämisprojektissa on saatu kiinnostavia kokemuksia, joista hyödytään tulevaisuudessa. Taustalla on rakentamisen tietomalli, building information model – BIM. Kokemuksia saatiin virtuaalitodellisuus- sekä lisätyn todellisuuden järjesteelmistä teollisessa ympäristössä. Näitä kokeiltiin monialaisella opintojaksolla eri alojen opiskelijoiden itse tekemien mallien pohjalta.

Rakennusalalla koko rakennuksen, rakennusprosessin ja ylläpidon, rakennuksen elinkaaren aikaisten tietojen, tietomallipohjaisen suunnittelun standardiperhe on BIM. Projektissa käytettiin Collaboration platform -ratkaisua, jonka kautta on mahdollista jakaa kaikkien sidosryhmien kanssa sisältöä, olla vuorovaikutuksessa kaikkien kanssa.

Kuva 1. Rakennusten malleja.

Opetukseen liittyviä kokemuksia toteutettiin Hololens- ja Vuforia-kokeiluina. Kaikissa kokeiluissa oli käytössä tietomallipohjainen kiinteistön malli.

  • Yksi toteutus oli kahden viikon mittainen onglmalähtöinen älykaupunki-toteutus. Yritys tarjosi liiketoimintalähtöisen ongelman, jonka opiskelijaryhmät ratkoivat lähiviikon aikana ja siten kilpailivat toisten pienryhmien kanssa parhaimmasta lopputuloksesta.
  • Toisena kokeiluna toteutettiin virtuaalitodellisuustyöasemien avulla ja arkkitehtuurimallia käyttäen vuorovaikutusmahdollisuuksien kohdistamista joillekkin sidosryhmän jäsenille.
  • Koulutuksen kehittämistavoitteena oli kehittää Karelian tietojenkäsittelyyn, rakennus- ja talotekniikkaan liittyvää osaamista digitalisaation yhteydessä. Yhtenä konkreettisena toimenpiteenä on tehty Yleiset Tietomallivaatimukset -verkkokurssia.

Kuva 2. Rankarunkoinen mallinnus.

Keskeinen osa projektissa oli saada raaka-ainetta opetuksen käyttöön, jotta uusia teknologioita voidaan hyödyntää. Käytettiin Trimble Connect -projektipankkia mallinnuksiin: rankarunkoinen pientalo, kerrostalo piha-alueineen, Tohmajärven koulukeskus ja teräshalli, joka kuvaa teollisuushalllia. Lisäksi opiskelijat omatomisesti toteuttivat virtuaalisen luokkahuone rakennustekniikan opetukseen. Trimble Connect -projektipankkiin mallinnettiin rakennukset. Näiden mallien pohjalta opiskelijat toteuttivat rakennusten virtuaalitodellisuusjärjestelmät, joihin pääsee tutustumaan virtuaalilasien avulla.

Kuva 3. Tohmajärven koulun virtuaalitoteutus.

Opintojaksokokeiluna toteutettiin monialainen (rakennus-, talo- ja konetekniikka) 3 opintopisteen mittainen ”Virtuaalitodellisuus- ja lisätyn todellisuuden järjestelmät teollisessa ympäristössä” niminen opintojakso. Opiskelijat rakensivat 10 viikon aikana itsenäisesti projektissa olleiden kolmen opinnäytetyön tekijän, assistentin, tutoroimana esittelykelpoiset ratkaisut. Opintojakso päättyi ”show-päivään”, jossa opiskelijat esittelivät tuloksensa muille opiskelijoille sekä opettajille.

Tuloksina on viitetalomallien hyödynnettävyys useissa tekniikan koulutuksissa sekä tietojenkäsittelyn koulutuksessa. Yleiset edellä mainitun opintojakson toteutus sekä automatisoitu verkkokurssi. Projektin seurauksena liityttiin buildingSMAR Finland -yhteisöön.

Tekstin ja kuvien lähde: Karelian projektipäällikkö Petri Laitisen esitysmateriaali ja esitys UEF–Karelia–Savonian ”DigiOpen pikkujoulu -webinaarissa” 13.12.2018.

Kirjoittajat Maarit Ignatius ja Petri Laitinen

Opettajien digimoduuli

Digiosaamista oppimismoduulilla SoTeKu-alan opettajille ja opettajaopiskelijoille
Suunnittelija Juha Pajari ja yliopiston lehtori Terhi Saaranen, Itä-Suomen yliopisto

Kuva 1. Projektin kuvaus.

TerOpe-hanke: Valtakunnallinen terveystieteiden opettajankoulutuksen ja SoTeKu-opettajien täydennyskoulutuksen uudistaminen osoitteessa https://teropehanke.wordpress.com/. Käy halutessasi tutustumassa hankkeen tavoitteisiin.

Opettajien digitaalisen osaamisen eurooppalainen viitekehys 

  • Terveys- ja sosiaalialan työ- ja koulutuskentällä digitaalisuus on yhä näkyvämpi osa jokapäiväistä arkea.
  • Kuinka digitaalisuuden kelkassa pysyisi mukana?
  • Moduuli on Moodlessa oleva verkko-opintojakso, joka tukee ja kehittää osallistujan digiosaamista.
  • Osaa hyödyntää digitaalista teknologiaa omassa ammatillisessa toiminnassaan.
  • Pohjana opettajan digikompetenssien osa-alueet (EU komissio, DigiCompEdu).

Kuva 2. Kompotenssit. Lähde: DigCompEdu. Redecker, C. ja Punie, Y. 2017. JRC Science for Policy Report. European Commission. Sivu 8.

Oppimateriaali

Soveltuu itseopiskeluun ja perustuu kompetensseihin

  • rakennettu osioittain
  • materiaalit tuotettu eri alustoille eri muodoissa
  • teksti, ääni, kuvat, videot, linkit
  • perustuu 22 kompetenssiin
  • Moodle, MS Teams, Padlet, Prezi, Sway, Canva, PowerPoint, HSP.

Pilotin tekninen toteutus

  • itseopiskelu verkko-oppimisympäristössä
  • laajuus 2 op
  • 6 viikon jakso
  • UEF Moodle (hankkeen)
  • Haka-tunnukset
  • mahdollisesti jatkossa pilvi-ympäristö.

Esimerkki digimoduulin rakenteesta

Kuva 3. Digimoduulin rakenne.

Tekstin ja kuvien lähde: UEFin suunnittelija Juha Pajarin ja yliopistonlehtori Terhi Saarasen esitysmateriaali ja esitys UEF–Karelia–Savonian ”DigiOpen pikkujoulu -webinaarissa” 13.12.2018.

Lisää aiheeseen liittyvää:

Materiaalituotantotyökaluista:

Kirjoittajat Minna Rokkila ja Maarit Ignatius