1 INFRA 2010-ohjelma: Osaamisklubi 15.11.2005 Tieto- ja viestintäavusteisen opetuksen mahdollisuuksia osaamisen kehittämisessä Pekka Ranta TTY/ pekka.a.ranta@tut.fi.
TTY:n Hypermedialaboratorion Tutkimus- ja kehityskohteita 2 Oppimisympäristöjen tutkimus ja kehitys Tieto- ja viestintätekniikka-avusteisen opetuksen laatu ja arviointi Tieto- ja viestintätekniikan hyödyntäminen opetuksessa Simulaattoripohjainen opetus ja opiskelu Digitaalinen sisällöntuotanto Videoteknologia tutkimus ja kehitys Opetusteknologian standardien hyödyntäminen W3C:n Suomen toimisto
Esityksen rakenne 3 1. Johdanto 2. Simulaattoripohjainen opiskelu 3. Internet -pohjaisten opiskeluympäristöjen mahdollisuuksia 4. Dynaamiset simulaatiot ja virtuaalitodellisuus 5. Oppimateriaalipankit ja metatietokuvaukset
4 Simulaattoripohjainen opiskelu
Simulaation määrittely 5 Simulaatioiden keskeisenä tehtävänä on ennakoivien työtä koskevien sisäisten mallien kehittäminen varsinaisen työn ulkopuolella. Kun jäljittelyn kohteena on laite tai tekninen järjestelmä, jota yksi tai useampi ihminen käyttää tietyn tavoitteen saavuttamiseksi puhutaan simulaattorista. (Vartiainen 1985, 4-5) Siirtovaikutus, transfer/infer Vastaavuus, autenttisuus fyysinen vastaavuus psykologinen yhteisöllinen osallistumisen vastaavuus
Näkökulmia 6 TOIMIJAYHTEISÖ KOULUTUS LISÄARVO, VAIKUTTAVUUS OPETUS OPISKELU OPPIMINEN LÄPÄISEVÄ KEHITYS, TUTKIMUS SIMULAATTORI, TEKNOLOGIA Ranta 2003
Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistaminen projekti 7 Opiskeluympäristö Siirtovaikutus Hiljainen tieto Koulutustuote
Modulaarinen opetussuunnitelma 8 Keskeinen toimintaa ohjaava dokumentti, jota tarvitaan sekä formaalissa että informaalissa koulutuksessa Mahdollisuus räätälöidä koulutusta eri ryhmien tarpeisiin Luo koulutusorganisaatiolle mielekkään kehyksen Voidaan soveltaa sekä yritysettä oppilaitoskenttään Yhteys tvt:nkäyttöön. Kuva: Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistaminen -projekti
Prosessidatan hyödyntäminen 9 Kuva: Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistaminen -projekti
Prosessidatan hyödyntäminen: Toimijaprofiilit ja hiljainen tieto 10 TTY Laamanen, Ranta, Pohjolainen
Ohjaajan mahdollisuudet, briefing ja debriefing 11 Kuva: Sydväst maritime ja Simulator Training Oy
Porarin ajattelun, osaamisen ja osallistumisen kehitys simulaattorin tuella 12 Sandvik Tamrock Oy, Creanex Oy ja TTY/Hypermedialaboratorio Yhteys kokonaisvaltaiseen koulutuksen kehitykseen ja opetussuunnitelmaan Opi näkemään kiven sisään Maailman ensimmäinen virtuaalilouhintasimulaattori Kesällä 2006 ensimmäinen versio Kuva: Sandvik Tamrock Oy ja Dokumentori Oy
Louhintasimulaatiokoulutuksen kehittämishanke 13 Kokonaishankkeen kehyksen määrittely. Opetussuunnitelma, oppimateriaalit, opiskelumenetelmät ja tukijärjestelmät Tutkitaan tuotteistusta kansainväliseen toimintaympäristöön. Tutkitaan kokeneiden poraajien hiljaista tietoa Oppilaitosyhteistyö esim. Työtehoseura ja PKKY/Outokumpu Voisiko hanke toimia Infra 2010 - ohjelman osaamisen kehittämisen pilottina? Kuva: Sandvik Tamrock Oy
14 Internet pohjaisten opiskeluympäristöjen mahdollisuuksia
Oppimateriaalit ja opiskelua tukevat ympäristöt Internet pohjainen -A&O -ympäristö 15
Oppimateriaalit ja opiskelua tukevat ympäristöt Simuba 16 Käsitteet Hallitun puunkorjuuprosessin toimintamallit Opetussuunnitelma Opettajan opas
Videoannotointi ja toiminnan reflektio Victor -ympäristö 17
Victor projekti yhteistyötahot 18 Virtuaalikielikeskukset VIPU-hanke
19 Dynaamisten simulaatioiden ja virtuaalitodellisuuden mahdollisuuksia
Todelliset prosessit ja käsitteellinen ja toiminnallinen malli ongelmanratkaisun tukena 20 Kuva : Vesihydraulisen järjestelmän virtuaalimalli ja kaaviokuva. TTY/Hydrauliikan ja automatiikan laitos. Kuva Riku Erkkilä IHA 2005
21 Koneasentajan älykäs oppimisympäristö Kehittää koneasentajan hydraulisen järjestelmän opetusta, opiskelua ja oppimista tukeva älykäs ympäristö. Tarjoaa opiskelijalle mahdollisuuden vian diagnosointiin ja ongelmanratkaisuun virtuaaliympäristössä tekoälypohjaisen informaation, mukautuvan oppimateriaalin sekä kokeneen asentajan toimintamallien tuella. Opetusministeriö tukee hankevalmistelua
22 Älykkäiden koneiden huippututkimusyksikkö GIM Liikkuvat työkoneet - tavanomaisista työkoneista tulevaisuuden palvelurobotteihin Suunnitelu ja valmistus perustuu pitkälle vietyyn mekatroniseen modulaarisuuteen Koneita ja ominaisuuksia yhdistää geneerinen osajärjestelminen arkkitehtuuri ja fyysisen rakenteen modulaarisuus Lisätietoa: prof. Kari Koskinen TTY/IHA email. kari.t.koskinen@tut.fi
23 Opetus Tutkimus Tuotekehitys Esitysmahdollisuudet Virtuaaliprototyypit ja simulointi Laitteen purku/ kokoaminen Törmäystarkastelut Leikkauspinnat Animaatiot Simuloinnin ja simulointi-tulosten visualisointi
24 Oppimateriaalipankit, rakenteinen tieto ja metatietokuvaukset
Oppimateriaalipankit 25 Materiaalipankit digitaalisen oppimateriaalin hallintaan. Hallinta = tuotanto, varastointi, käyttöoikeuksien hallinta, julkaisu ja jakelu Mahdollistaa suurien materiaalimäärien (jopa miljoonien dokumenttien) keskitetyn hallinnan verkkoympäristössä. Oppimateriaalien löydettävyys, luokittelu ja tehokkaampi uudelleenkäyttö perustuu metatietojen hyödyntämiseen. Dublin Core ja Learning Object Metadata(LOM) ovat digitaalisten oppimateriaalien kuvaamiseen yleisesti käytettyjä metatietostandardeja.
Oppimateriaalipankit 26 Oppimateriaalipankki osaksi nykyisiä oppimateriaalin tuotanto-, varastointi- ja julkaisuprosesseja mutta miten? Missä määrin nykyisten oppimateriaalien tulee olla käytettävissä materiaalipankin kanssa ja miten yhteensopivuus toteutetaan? Minkä järjestelmien (oppimateriaalien tuotantojärjestelmät, oppimisalustat, käyttäjätietojärjestelmät) kanssa oppimateriaalipankin tulisi keskustella? Miten hallitaan materiaalin tekijänoikeudet ja käyttöoikeudet? Miten voidaan hyödyntää semanttista informaatiota? W3C tutkii ja kehittää webin teknologioita ja Suomen toimistoa isännöi TTY/
27 Kiitos mielenkiinnosta! Pekka Ranta TTY/ PL 553 33101 Tampere p. 03-3115 5606 matkap. 040-849 0173 sähköp. pekka.a.ranta@tut.fi