Simulaattoriavusteisten teknologioiden käyttö koulutuksessa

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Simulaattoriavusteisten teknologioiden käyttö koulutuksessa"

Harri Niemi
9 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 1 Simulaattoriavusteisten teknologioiden käyttö koulutuksessa TTS, Raskaan kaluston simulaatioseminaari Pekka Ranta Smart Simulators -tutkimusryhmä

2 Smart Simulators -tutkimusryhmä Dynaamisten järjestelmien fysikaalinen mallinnus ja simulointi Simulaattoriavusteinen opetus, pedagoginen tietämys ja koulutuskonseptit Hydraulijärjestelmät,

2 2 Smart Simulators -tutkimusryhmä Dynaamisten järjestelmien fysikaalinen mallinnus ja simulointi Simulaattoriavusteinen opetus, pedagoginen tietämys ja koulutuskonseptit Hydraulijärjestelmät, koneautomaatio ja älykäs diagnostiikka Virtuaalitodellisuusjärjestelmät, ohjelmistokehitys, tiedon mallintaminen ja visualisointi Konejärjestelmien ja simulaattorien prosessidatan analyysi Koneautomaatio- ja hydraulisten järjestelmien analysointi ja kehitys virtuaaliympäristön avulla Tampereen teknillinen yliopisto Matematiikan laitos/hypermedialaboratorio Hydrauliikan ja automatiikan laitos Pekka Ranta Smart Simulators -tutkimusryhmä

visualisointi Konejärjestelmien ja simulaattorien prosessidatan analyysi Koneautomaatio- ja hydraulisten järjestelmien analysointi ja kehitys

3 3 Esityksen sisältö Simulaattoriteknologioiden jäsennys Ihmisen kognitiivisten prosessien yhteys simulaattoriavusteiseen opetukseen Simulaattoriavusteisten teknologioiden yhteys kognitiivisiin prosesseihin Simulaattoriavusteisen opetuksen piirteitä Pekka Ranta Smart Simulators -tutkimusryhmä

Simulaattoriavusteisten teknologioiden yhteys kognitiivisiin

4 Simulaattoriavusteisten teknologioiden jäsennys 4 Modaliteetit

5 Pelkistetty kuvaus ihmisen kognitiivisten prosessien yhteydestä virtuaaliympäristöön 5 Virtuaalinen opiskeluympäristö, toimijayhteisö ja skenaariot Toiminnan tavoite Tarkkaavaisuus Havainto Tulkinta Ongelmanratkaisu, päätöksenteko Opettajan ja vertaisopiskelijoiden ohjauspäätökset ja palaute Sisäinen malli, mielikuva, skeema, muistiprosessit ja toimintakulttuuri Reflektio, itsearviointi Ulkoistettu toiminta

Tulkinta Ongelmanratkaisu, päätöksenteko Opettajan ja vertaisopiskelijoiden ohjauspäätökset ja palaute

6 6 Simuloidut tapahtumakuvaukset Opetussuunnitelmaan ja ohjelmaan perustuvat skenaariot eli tapahtumakuvaukset toimivat edustavina tapauksina Skenaarioiden avulla osaamisen kehittämistä suunnataan. Tapausten avulla voidaan muodostunutta osaamista yleistää. Skenaarioissa määritetään mm. Tavoitteet Sisältö Tilannekuvaus Tehtävä Opetusmenetelmä Arviointi Kuva: TTY, Bussisimulaattori Kuva: Poveri -hanke

suunnataan. Tapausten avulla voidaan muodostunutta osaamista yleistää. Skenaarioissa määritetään mm.

7 Erilaisia simulaattoreita aistihavaintojen mahdollistajana 7 Salkkusimulaattori Bussisimulaattori, liikealusta Kuormakonesimulaattori Virtuaalinen konelaboratorio

8 8 Havainnot Liikenneopetuksen puolella voimakkaita tarpeita riskien hallinnan, vaaran ennakoinnin ja asenteiden kehittämisen osa-alueilla. e-coaching An Evaluation of the Potential of e-coaching for Riders Ranta, P & Mäki A

Tarkkaavaisuuden suuntaaminen 9 Simulaattoreissa voidaan hyödyntää tiedon visualisointeja, joilla tuetaan opiskelijoiden tarkkaavaisuuden suuntaamista.

9 Tarkkaavaisuuden suuntaaminen 9 Simulaattoreissa voidaan hyödyntää tiedon visualisointeja, joilla tuetaan opiskelijoiden tarkkaavaisuuden suuntaamista. Informaatiotulvan hallinta ja keskittyminen olennaiseen. Toiminnan kannalta keskeiset käsitteet ja toimintamallit. Realistisuuden lisäksi korostuksia pelkistyksiä hidastuksia, vaiheistuksia ja nopeutuksia kuvakulmia kamera-ajoja Kuvat: John Deere Forestry, Pohjois- Karjalan ammattiopisto Valtimo

Toiminnan kannalta keskeiset käsitteet ja toimintamallit.

10 10 Tulkinta Havaintojen, osaamisen, ajattelun ja kokemuksen perusteella tehdään tilanteen tulkinta esimerkiksi: Nopeus Etäisyys Näkyvyys Suunta Järjestelmän tila Teknologian avulla voidaan kerätä tapahtumatietoa esim. tietyn tilanteen lähestymisestä Toiminnasta kerätään palautetta, jotta osataan arvioida kuljettajan tilanteen tulkintaosaamista ja kehitystarpeita. Tilannetietoisuus olennainen. Kuva: TTS Koulutus, Simrac Oy Kuva: TTS Koulutus, Simrac Oy

tietyn tilanteen lähestymisestä Toiminnasta kerätään palautetta, jotta osataan arvioida kuljettajan tilanteen

11 Päätöksenteko Päätöksentekohetkellä kuljettajalla on vaihtoehtoisia mielikuvissaan käytössä toimintamalleja, joista hän valitsee tilanteeseen mielestään sopivan.

11 11 Päätöksenteko Päätöksentekohetkellä kuljettajalla on vaihtoehtoisia mielikuvissaan käytössä toimintamalleja, joista hän valitsee tilanteeseen mielestään sopivan. Päätöksenteon tukiratkaisuissa simulaatiot ovat erittäin arvokkaita, koska voidaan arvioida entä-jos - vaihtoehtoja ja niiden vaikutuksia Päätöksentekoa voidaan tukea hidastusten, nopeutusten, kuvakulmien ja vaihtoehtoisten mallien avulla. Päätöksentekoa oppii tekemällä päätöksiä ja niitä arvioimalla. Kuva: TTS Kuva: Ranta TTY/Hypermedialaboratorio TTY/VRC Raivio, Reunanen

Päätöksenteon tukiratkaisuissa simulaatiot ovat erittäin arvokkaita, koska voidaan arvioida entä-jos - vaihtoehtoja ja niiden

Simulaattorista voidaan kerätä tapahtumapohjaista prosessidataa, jonka avulla voidaan osaamista teemoittain arvioida Prosessidataa

12 Ulkoistettu toiminta 12 Näkymätöntä on erittäin hankala ohjata. Toiminnan ulkoistuksien kautta päästään arvioimaan osaamista ja laajemminkin kognitivisia ja yhteisöllisiä prosesseja. Simulaattorista voidaan kerätä tapahtumapohjaista prosessidataa, jonka avulla voidaan osaamista teemoittain arvioida Prosessidataa voidaan analysoida matemaattisin menetelmin ja rakentaa osaamisprofiileja ja pisteytyksiä Analysoitua prosessidataa voidaan hyödyntää monipuolisesti opetuksessa. Kuva: Poveri -hanke Kuva: Neuroverkkopohjainen prosessidatan analyysi TTY

13 Simulaatioavusteisen kokemuksen reflektointi 13 Sykli jatkuu Simulaatioavusteinen kokemus Työelämälähtöinen toiminta Virtuaaliympäristö Reflektointi Käsitteellinen ja toiminnallinen malli Käsitteellistäminen

Työelämälähtöinen toiminta Virtuaaliympäristö

14 14 Reflektoinnin tuki Läpikäynti eli debriefing Nauhoitukset Prosessidata Tapahtumien vaiheittainen tarkastelu Teemoittainen arviointi Tietokoneavusteinen arviointi Itsearviointi Vertaisarviointi Kouluttajan ohjaus ja palaute Kuva: John Deere Forestry Oy

arviointi Tietokoneavusteinen arviointi Itsearviointi

15 Ennakoivan mielikuvan rakentaminen Kuva: Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistamine -projekti Kokenut toimija osaa rakentaa ennakkoon mielikuvissaan työn

15 15 Ennakoivan mielikuvan rakentaminen Kuva: Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistamine -projekti Kokenut toimija osaa rakentaa ennakkoon mielikuvissaan työn tavoitetilan, jota kohti hän etenee. Kokemus ja osaaminen ja tilannekuvan rakentaminen vaikuttavat Prospektiivisen muistin avulla voidaan rakentaa ennakkokäsitys

työn tavoitetilan, jota kohti hän etenee.

16 16 Simulaattoriavusteisen opetuksen piirteitä Simulaattorit ovat välineitä Aitous ei pelkästään takaa opetuksellista vaikuttavuutta. Yhteys koulutusorganisaation kokonaisvaltaiseen koulutuksen kehittämiseen. Hyvä kouluttaja pystyy kouluttamaan myös vaatimattomalla simulaattorilla. Opetussuunnittelu ja yhteistyö keskeistä Työelämälähtöiset tapaukset toimivat tarttumapintana Pelkkä ajaminen ja tekeminen ei riitä, vaan opetus-, opiskelu- ja oppimisprosessin kokonaisvaltainen huomiointi Kuva: Poveri -hanke

Hyvä kouluttaja pystyy kouluttamaan myös vaatimattomalla simulaattorilla.

17 17 Kiitos! Kysymyksiä? Projektipäällikkö Pekka Ranta p

+358-40-8490173 email: pekka.a.ranta@tut.

Samankaltaiset tiedostot

Virtuaaliset oppimisympäristöt koulutuksen tukena

1 Virtuaaliset oppimisympäristöt koulutuksen tukena Näkymättömien tekijöiden vaikutuksia osaamisen kehittämiseen Metviro seminaari -Virtuaaliympäristöt koneasentajakoulutuksessa 3.2.2009 Pekka Ranta TTY/Hypermedialaboratorio