TEKNILLINEN KORKEAKOULU Kemian tekniikan osasto
Riitta Saarinen
REAKTIOTEKNIIKAN VERKKO-OPETUS
Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä tarkastettavaksi diplomi- insinöörin tutkintoa varten.
Espoossa 15.5.2003
Valvoja:
Professori Outi Krause
Ohjaajat:
DI Kati Vilonen
KM Riikka Lauhia
ALKUSANAT
Innostukseni verkko-opetuksen tutkimiseen on saanut alkunsa ylioppilaskunnassa kansainvälisten asioiden sihteerin työtehtävistä sekä Opetuksen ja opiskelun tuen projekteista. Edellä mainittujen työtehtävien myötä olen saanut mahdollisuuden tutustua opetuksen kehittämiseen sekä eurooppalaiseen koulutuspolitiikkaan.
Näistä kokemuksista innostuneena ryhdyin tekemään diplomityötäni osa-aikaisesti syksyllä 2002 Teknillisen kemian laboratoriossa ja jatkoin kokopäiväisesti keväällä 2003.
Haluan kiittää professori Outi Krausea mahdollisuudesta tehdä diplomityöni poikkitieteellisestä aiheesta. Työn tekeminen oli haastavaa, ja opin joka päivä uusia asioita. Professori Outi Krause oli aidosti kiinnostunut työni tuloksista, joka osaltaan motivoi minua työni tekemisessä. Kiitos TKK:n opintotoimikunnalle ja Kemian tekniikan osastolle työn toteuttamisen taloudellisista mahdollisuuksista.
Erityisesti haluan kiittää osaavia ja innostuneita ohjaajiani Kati Vilosta ja Riikka Lauhiaa sekä koko Teknillisen kemian laboratorion henkilökuntaa ja Opetuksen ja opiskelun tukea. Tukenne ja apunne oli korvaamatonta.
Äitiä ja isiä haluan kiittää 25-vuotisesta tuesta ja kannustuksesta. Matille kiitos reaktiotekniikka 1 -opintojakson suorittamiseen liittyvistä asiantuntija
lausunnoista. Iso kiitos Akille jaksamisesta ja kannustuksesta. Lämmin kiitos kaikille ystävilleni avusta, tuesta ja olemassaolosta.
Otaniemessä 13.5.2003
ú—
Riitta Saarinen
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Kemian tekniikan osasto
DIPLOMITYÖN TIIVISTELMÄ
Tekijä
Riitta Saarinen
Päiväys
15.5.2003 Sivumäärä
85 (+34) Työn nimi
Reaktiotekniikan verkko-opetus
Professuuri Koodi
Teknillinen kemia Kem-40
Työn valvoja
Prof. Outi Krause Työn ohjaajat
DI Kati Vilonen ja KM Riikka Lauhia
Diplomityön tavoitteena oli tutkia tieto- ja viestintätekniikan ratkaisuja reaktiotekniikan opetuksessa. Diplomityössä perehdyttiin erilaisiin verkkokurssin toteuttamisvaihtoehtoihin sekä etsittiin olemassa olevia kursseja vertailukohdiksi. Pyrkimyksenä oli tarkastella verkkokurssin toteutusta kriittisesti mahdollisimman monelta eri kannalta.
Työ aloitettiin tutkimalla verkko-opetuksen lähtökohtia ja esimerkkejä kiijallisuudesta sekä kommentoitiin niiden sopivuutta yleisesti teknillisten tieteiden, erityisesti reaktiotekniikan, opetukseen.
Lähdemateriaalista saatujen ideoiden ja välineiden avulla suunniteltiin ja osittain toteutettiin Reaktiotekniikka 1 -verkkokurssi. Opintojakso jaettiin neljään oppimiskokonaisuuteen, joihin kuuluu interaktiivisia osia, harjoituksia ja teoriaa.
Verkkokurssimateriaali julkaistiin kevään 2003 Reaktiotekniikka 1 -opintojakson suorittaville opiskelijoille, ja heiltä kerättiin palautetta verkkokurssin toteutuksesta ja toimivuudesta. Palautteen mukaan verkkokurssi soveltuu parhaiten lähiopetuksen tueksi. Opiskelijat pitivät verkkomateriaalia hyvänä ja havainnollistavana, mutta pelkäsivät opintojakson siirtymistä kokonaan verkkoon. Opiskelijat halusivat säilyttää mahdollisuuden lähiopetukseen ainakin laskuharjoitusten ja assistentin vastaanottoaikojen muodossa.
Verkkokurssin suunnittelu- ja toteutuskustannuksista tehtiin laskelma. Kustannuksiksi Reaktiotekniikka 1 -opintojaksolle saatiin noin 20 000 €. Lisäksi vertailtiin verkko-opetuksen ja lähiopetukseen perustuvan kurssin jäijestämiskustannuksia. Kustannukset olivat lähes samat, verkkokurssi osoittautui hieman kalliimmaksi johtuen opiskelijoiden tarvitsemasta ohjauksesta.
Jatkotoimenpiteinä ehdotettiin Reaktiotekniikka 1 -verkkokurssin toteuttamista suunnitellussa muodossa. Jatkossa verkko-opetusta kehitettäessä olisi keskityttävä olennaisimpiin lisäarvoa tuottaviin elementteihin. Teknillisten tieteiden tapauksessa näiksi voidaan lukea mahdollisuus havainnollistaa, kokeilla teoriaa käytännössä ja testata opittuja asioita. Verkkomateriaalin toteutus vaatii tietoteknistä, pedagogista ja sisällöllistä osaamista sekä motivaatiota kehittää opetusta.
HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ABSTRACT OF MASTER’S THESIS Department of Chemical Technology
Author
Riitta Saarinen
Date
May 15, 2003 Pages
85 (+34) Title of thesis
Web-based learning for Reaction Engineering -course
Chair
Industrial Chemistry
Chair Code
Kem-40 Supervisor
Prof. Outi Krause Instructors
Kati Vilonen, M.Sc(Tech.) and Riikka Lauhia M.Ed.
The aim of this Master’s thesis was to study possible solutions for improving teaching and learning in Reaction Engineering by using Information and Communication Technology (ICT).
Different kinds of solutions were found and analyzed on the basis of the literature. The aim was to study the implementation of the Web course from different points of view as critically as possible.
The Web course in Reaction Engineering was planned and partly implemented on the basis of the information found in the literature and the Internet. The course was divided into four learning modules.
The Web course was published during the spring of 2003 for the students participating in contact learning in Reaction Engineering. The students were asked to give feedback on the implementation and on the idea of the Web course. According to the feedback, students considered the Web pages as good value added to contact learning. They considered the material good and illustrative but they were afraid of changing the course totally to a Web-based format. The students wanted to keep the possibility for contact learning by continuing with exercises and assistant’s consulting hours.
The costs of planning and implementing the Web course were calculated. The result was that the cost of the Web course in Reaction Engineering is about 20 000 €. When comparing the cost of contact learning and Web-based learning, the result was that the Web-based learning is at least as expensive as contact learning. The high costs of Web-based learning are due to the students’ need for guidance.
As a further action, the implementation of the Web-based course in Reaction Engineering as planned was proposed. Generally, when planning Web-based teaching, one must concentrate on essential elements providing value added. In the case of technical sciences, these elements can be seen as a possibility to illustrate, to test the theory in practice and to practice. Executing Web- based material demands pedagogical and content know-how, knowledge of ICT and motivation to develop teaching.
SISÄLLYSLUETTELO
ALKUSANAT II
DIPLOMITYÖN TIIVISTELMÄ III
ABSTRACT OF MASTER’S THESIS IV
SISÄLLYSLUETTELO V
LIITELUETTELO XI
KASVATUSTIETEEN SANASTOA XII
1 JOHDANTO 1
2 VERKKO-OPETUKSEN LÄHTÖKOHTIA 2
2.1 Oppiminen 2
2.1.1 Opetus - opiskelu - oppiminen 2
2.1.2 Oppimisen lajit 3
2.1.3 Malli oppimisesta ja aktiivisuudesta verkkokurssilla 4
2.1.4 Oppimisprofiili 7
2.1.5 Metakognitiiviset taidot 9
2.1.6 Teknillisten tieteiden opetus 10
2.2 Verkko-opetus suhteessa lähiopetukseen 11
2.3 Kansallinen ja kansainvälinen kurssivaihto 12
2.4 Yritysyhteistyö 13
2.5 Vuorovaikutus verkossa 13
2.5.1 Yhteisöllinen oppiminen 13
2.5.2 Roolit verkossa 15
2.5.3 Vuorovaikutusvälineet 16
2.6 Verkon käyttö opetuksessa 17
2.7 Oppimisympäristöt 18
2.7.1 Avoin oppimisympäristö Teknillisessä korkeakoulussa 19
2.7.2 Opettaja avoimessa oppimisympäristössä 19
2.8 Verkkokurssin ohjaus 20
2.8.1 Ohjaaja avoimessa opiskeluympäristössä 20
2.8.2 Älykäs verkkotutorointi 21
2.9 Verkkokurssin arviointi 22
2.10 Verkkokurssin työmäärä 24
2.10.1 Opettajan työmäärä 24
2.10.2 Opiskelijan työmäärä 25
2.11 Verkko-opetuksen edut ja haitat reaktiotekniikassa 26
3 ESIMERKKEJÄ VERKKO-OPETUKSESTA 28
3.1 Chemical Reaction Engineering 28
3.1.1 Asynkronisen opintojakson järjestelyt 28
3.1.2 Opintojakson arvostelu 28
3.1.3 Verkkokurssin ongelmat 29
3.1.4 Lopputulos 29
3.2 C++ verkkokurssi (North Carolina State University) 30
3.3 Massachusetts Institute of Technology 30
3.4 KnowPap-oppimisympäristö 31
3.5 eOpetushanke Teknillisessä korkeakoulussa 32
3.5.1 Yleistä 32
3.5.2 Verkkolaskarit 32
3.5.3 Kalvoesitys 32
3.5.4 Videoluento 33
3.5.5 Multimediamateriaali 33
3.6 Suomen virtuaaliyliopisto 33
3.7 Solujen salat 34
3.8 Asymmetrinen synteesi 34
4 VERKKOKURSSIN TOTEUTUS 36
4.1 Yleistä verkkomateriaalista 36
4.1.1 Reaktiotekniikka 1 -opintojakson luonne 36
4.1.2 Käytettävyys 37
4.2 Tekninen toteutus 38
4.2.1 Studiotila kemian tekniikan osastolla 38
4.2.2 Kurssinhallintajäijestelmä KUHA 39
4.2.3 Oppimisalusta 39
4.2.4 Verkkosivut 40
4.2.5 Verkkoluennot 40
4.2.6 Laskuharjoitukset ja laskuesimerkit 41
4.2.7 Kotilaskut 41
4.2.8 Interaktiiviset harjoitukset ja laboratoriot 42
4.2.9 Tietokilpailut ja ristikot 43
4.2.10 Tentti 43
4.2.11 Verkkokurssin ohjaus 44
4.2.12 Verkkokurssin palaute 44
5 VERKKOKURSSIN SISÄLTÖ 46
5.1 Reaktiotekniikan ydinaines 46
5.2 Verkkokurssin rakenne 46
5.3 Johdanto 47
5.4 Osa 1: Ideaalireaktorit 47
5.4.1 Tavoite 47
5.4.2 Tietokilpailut 47
5.4.3 Interaktiiviset harjoitukset 47
5.4.4 Verkkolaskuharjoitukset 48
5.4.5 Kotilasku 49
5.4.6 Laskuharjoitukset 49
5.4.7 Verkkosivut 49
5.5 Osa 2: Reaktiot ja reaktiomekanismit 49
5.5.1 Tavoite 49
5.5.2 Tietokilpailut 50
5.5.3 Interaktiiviset harjoitukset 50
5.5.4 V erkkol askuharj oi tukset 50
5.5.5 Kotilasku 50
5.5.6 Laskuharjoitukset 50
5.5.7 Verkkosivut 51
5.6 Osa 3: Isotermisten reaktoreiden mitoitus 51
5.6.1 Tavoite 51
5.6.2 Tietokilpailut 51
5.6.3 Interaktiiviset harjoitukset 51
5.6.4 Verkkolaskuharjoitukset 52
5.6.5 Kotilasku 52
5.6.6 Laskuharjoitukset 53
5.6.7 Verkkosivut 53
5.7 Osa 4: Reaktionopeusyhtälön kokeellinen määrittäminen 53
5.7.1 Tavoite 53
5.7.2 Tietokilpailut 53
5.7.3 Interaktiiviset harjoitukset 53
5.7.4 Verkkolaskuharjoitukset 53
5.7.5 Kotilasku 53
5.7.6 Laskuharjoitukset 54
5.7.7 Verkkosivut 54
6 VERKKOKURSSIN KUSTANNUKSET 55
6.1 Lähiopetuksen kustannukset verrattuna verkko-opetuksen
kustannuksiin 55
6.2 Verkkokurssin suunnittelun ja toteutuksen kustannukset 58
6.3 Studiotilan kustannukset 59
6.4 Verkkokurssin kannattavuus 60
7 OPISKELIJOIDEN PALAUTE 62
7.1 Palautelomake 62
7.2 Palautelomakkeen vastaukset 62
7.2.1 Palautelomakkeen vastaajat 62
7.2.2 Vastaajien osallistuminen opetukseen 63
7.2.3 Verkkosivut 64
7.2.4 Verkkolaskuhaijoitukset 65
7.2.5 Visat ja muut tehtävät 66
7.2.6 Reaktiotekniikka 1 -verkkokurssin toteuttaminen 66
7.2.7 Verkkokurssilla tarvittava tuki 66
7.3 Avoin palaute 67
7.4 Avoimen palautteen vastaukset 67
7.4.1 Kurssinhallintajäijestelmä KUHA 67
7.4.2 Virtuaalireaktori 68
7.4.3 Kotilasku 69
7.5 Palautteen yhteenveto ja jatkotoimenpiteet 69
8 JOHTOPÄÄTÖKSET 72
8.1 Verkko-opetuksen soveltuvuus teknisiin tieteisiin 72 8.2 Verkko-opetuksen taloudellinen kannattavuus 74
8.3 Palaute versus SWOT-analyysi 74
8.3.1 Verkkokurssin vahvuudet 74
8.3.2 Verkkokurssin heikkoudet 75
8.3.3 Verkkokurssin mahdollisuudet 75
8.3.4 Verkkokurssin uhat 75
8.4 Jatkosuunnitelmat 76
9 YHTEENVETO 78
10 VIITTEET 79
LIITELUETTELO
Liite 1: Elektroninen Kampus - Teknillisen korkeakoulun tietostrategia, luonnos huhtikuulta 2003.
Liite 2: Kyselylomake Reaktiotekniikka 1 -opintojakson henkilökunnalle.
Liite 3. Palautelomake opiskelijoille.
Liite 4. Laitteiston kustannukset (Auranen 2003).
Liite 5. Verkkokurssi (CD).
KASVATUSTIETEEN SANASTOA
Didaktiikka
Kasvatustieteiden osa-alue, joka käsittää opetuksen tutkimuksen. Vastaa suomenkielistä sanaa opetusoppi. Suomalaisessa kasvatustieteessä yleisesti käytössä jaottelu yleisdidaktiikkaan ja ainedidaktiikkaan (Nurmi 1996).
Kognitiivisuus
Oppimisnäkemys, joka painottaa ihmisen sisäistä, mielekästä ja tavoitteista tiedonkäsittelyä, tiedollisten mallien ja rakenteiden muodostamista sekä niiden luovaa soveltamista. Sana ”kognition” viittaa tajunnan sisältöön, tiedollisiin, henkisiin ja älyllisiin prosesseihin. (Engeström 1994) Nykypedagogiikassa kognitiivisilla suorituksilla viitataan havaitsemiseen, tiedostamiseen, ymmärtämiseen ja tietämiseen. Kognitiivisiin suorituksiin lasketaan kuuluvaksi myös tahto (motivaatio) ja tunteet. Siksi kognitiivisella struktuurilla tarkoitetaan usein ihmisen sisäisen maailman kokonaisrakennetta. (Nurmi 1996)
Pedagogiikka
Yleisnimitys koko kasvatusalan tieteelliselle tutkimukselle ja sitä koskevalle opetukselle. Nykyään pedagogiikka tarkoittaa myös monimuotoista kasvatustieteellistä opetusta ja tutkimusta, jonka kohdealueena on jokin tietty keskeinen kasvatus- tai opetusala, kuten korkeakoulupedagogiikka. (Nurmi 1996)
Reflektointi
Reflektoinnilla tarkoitetaan mietiskelyä, harkintaa, heijastusta. Sen avulla heijastamme oman oppimisemme kuvan näkyviin, jotta voimme paremmin tarkastella ja tarvittaessa muuttaa sitä. (Mäkinen et ai. 2002)
Reflektio
Reflektio on prosessi, jossa oppija aktiivisesti tarkastelee ja käsittelee uusia (oppimis)kokemuksiaan voidakseen konstruoida uutta tietoa tai uusia näkökulmia aikaisempiin tietoihinsa. Reflektiivinen oppija on jatkuvassa vuorovaikutuksessa
itsensä sekä ympäristönsä kanssa. Hän arvioi oppimistehtävän vaikeutta ja sen vaatimuksia suhteessa itseensä. Reflektio pitääkin sisällään myös tunteisiin, ja arvoihin liittyviä komponentteja. (Mäkinen et ai. 2002)
Metakognitiivisuus
Kognitiivisessa psykologiassa metakognitiolla on tarkoitettu toisaalta kognitiivisia prosesseja koskevaa yleistä tietoa ("tietämistä tietämisestä") ja toisaalta ihmisen omia kognitiivisia toimintoja koskevaa tietoisuutta ja oman kognitiivisen toiminnan valvonta- ja säätelymekanismeja. Metakognitiivisia toimintoja ovat muun muassa muistin ja tarkkaavaisuuden ohjaaminen. Uudet ja vaikeat asiat voivat viedä ihmisen kaiken käytettävissä olevan tarkkaavaisuuden, kun taas tutut, hyvin opitut toiminnot sujuvat lähes ilman tarkkaavaisuutta. (Mäkinen et ai. 2002)
1 JOHDANTO
Teknillisen korkeakoulun tietostrategian (Liite 1) mukaan ”Oppiminen [Teknillisessä korkeakoulussa] tapahtuu tehokkaasti ja taloudellisesti ja oppimisprosessin riippuvuus ajasta ja paikasta vähenee merkittävästi.” Verkko- opetuksen kehittäminen kuuluu olennaisena osana opetuksen kehitykseen korkeakoulussa. Tavoitteissa ja toiminnassa panostetaan kehittyneeseen ja moderniin opetukseen sekä tietotekniikan hyötykäyttöön.
Verkko-opetus voi tuoda lisäarvoa massakurssien opetukseen ja antaa mahdollisuuden vaikeiden asioiden havainnollistamiseen. Verkko-opetuksen selkeänä etuna mainitaan usein riippumattomuus ajasta ja paikasta. Näistä syistä johtuen verkko-opetus voi helpottaa liikuntarajoitteisten opiskelua, muualla opiskelevia tai työssä käyviä opiskelijoita. Vaikka edellä mainitut opiskelijaryhmät ovat tärkeitä, kurssin kehittämisestä täytyy olla hyötyä kaikille opiskelijoille sekä opettajille.
Verkkokurssin toteuttamisen suhteen täytyy kuitenkin olla kriittinen. Gilbert ja Moore (1998) muistuttavat, että verkkomateriaalia toteutettaessa on aina kyseenalaistettava omat tarkoitusperänsä. ”Onko minulla selkeä visio siitä, että käyttämällä verkko-opetusta parannamme opiskelijoiden oppimistuloksia?” (ibid.)
Teknillisen kemian laboratorio on ollut aktiivisesti mukana opetuksen kehittämisessä. Tämän diplomityön tavoitteena on jatkaa verkko-opetuksen kehittämistä ja selvittää, tuoko verkko-opetus lisäarvoa reaktiotekniikan opetukseen. Verkkokurssin kehittämisessä on tarkasteltava myös kustannuksia ja kuunneltava opiskelijoiden mielipiteitä ja palautteita verkkokursseista.
2 VERKKO-OPETUKSEN LÄHTÖKOHTIA
Luvun 2 tarkoituksena on esitellä lähtökohtia verkko-opetukselle sekä arvioida kirjallisuudesta haettujen ratkaisujen käyttökelpoisuutta reaktiotekniikan opetuksessa. Luvussa käsitellään oppimista, vuorovaikutusta, kurssin ohjausta ja arviointia, sekä verrataan verkko-opetusta lähiopetukseen.
2.1 Oppiminen
Oppimisessa ei ole kyse pelkästään tiettyjen asiasisältöjen omaksumisesta vaan myös omakohtaisesta tiedon muodostuksesta eli tiedon konstruoinnista.
Konstruktivistisen käsityksen mukaan oppiminen on opiskelijan aktiivista toimintaa, jonka aikana hän koko ajan rakentaa omaa maailmankuvaansa. Tämän käsityksen mukaan opettamista ei nähdä pelkkänä tiedon siirtämisenä vaan enemmänkin oppimisprosessin ohjaamisena. Opiskelija oppii parhaiten saadessaan liittää uudet asiat jo tuttuun ympäristöön. Jos tietoa ei ymmärretä, sitä ei voida pitää mielekkäänä. Ulkoa opettelun sijaan uudet asiat pitäisi kytkeä jo olemassa olevaan tietoon. Liian usein koulutuksessa oppiminen on irrotettu niistä konsepteista, joissa sitä todellisuudessa tarvitaan. Opiskelijan onkin tällöin usein vaikeaa soveltaa tietoa työelämään tai arkipäivän ratkaisuihin. (Tynjälä 1999) 2.1.1 Opetus - opiskelu - oppiminen
Uljens (1997) määrittelee opetuksen suhdetta oppimiseen (Kuva 1). Oppiminen ei tapahdu suoraan opettamisen kautta vaan välissä on oltava opiskelijan oma haluja yritys oppia eli esimerkiksi opiskelu. Oppiminen on täten yksi prosesseista, jossa henkilökohtaista kasvua tapahtuu.
Opetus
Oppiminen Pätevyys
Yksilön toiminta
(esimerkiksi opiskelu) kehittyminen
Kuva 1. Opetuksen suhde oppimiseen (Uljens 1997,39).
Kynäslahti (2002) jatkaa edellä mainittua teoriaa ottamalla huomioon tieto- ja viestintätekniikan roolin opetuksessa. ”Opetus on opettajan intentionaalista toimintaa, jonka tarkoituksena on helpottaa opiskelijan pyrkimyksiä tietyn tyyppisten pätevyyksien, kuten tiedon, ymmärryksen, taitojen ym.
saavuttamiseksi. Opettaja olettaa tieto- ja viestintätekniikan käytön auttavan tai olevan ainoa keino hänen pyrkimyksissään tukea opiskelijaa tämän intentioissa oppimisen saavuttamiseksi.” (Kynäslahti 2002, 6) Tieto- ja viestintätekniikan käytön voi lisätä kuvassa 1 opetuksen ja opiskelun (yksilön toiminta) sekä opiskelun (yksilön toiminta) ja oppimisen väliin. Opettaja voi hyödyntää tieto- ja viestintätekniikkaa opetuksessaan ja opiskelija opiskellessaan, (ibid.)
2.1.2 Oppimisen lajit
Ausubel erottaa erilaisia oppimisen lajeja (Kuva 2).
mielekäs oppi minen
ulkoa- L oppiminen
käsitteiden välisten suhteiden oppiminen
aito tie
teellinen tai taiteel
linen työ
vnlmiiden esitysten kuuntelu, tekstin luku
koulun
laboratoriotyöt demonstraatiot
rutiini
tutkimukset ja selvity kset
kertotaulu laskukaavojen soveltaminen
yrity ksen ja erehdyksen tietä oppi
minen vastaanottava
oppiminen ohjattu keksivä oppiminen
keksivä oppiminen
Kuva 2. Vastaanottava versus keksivä oppiminen ja mielekäs versus ulkoa oppiminen (Keskinen et ai. 1995,49).
Ulkoa oppimisessa opiskelijalle jaetaan opittava aines lopullisessa ja valmiissa muodossa, kun keksivässä oppimisessa puolestaan opiskelija itse löytää opittavan
sisällön, ennen kuin hän liittää sen kognitiivisiin rakenteisiinsa. Vastaanottava ja keksivä oppiminen voivat ilmetä mielekkäänä oppimisena tai mekaanisena ulkoa oppimisena. Ulkoa oppimisessa opiskelija opettelee tiedon ulkoa analysoimatta tarkemmin opittavan asian sisältöä. Esimerkkinä ulkoa oppimisesta mainitaan kertotaulu ja sanalistat. (Keskinen et ai. 1995) Mielekästä oppimista on se, kun opiskelija haluaa oppia uusien sisältöjen merkitykset käyttäen hyväkseen jo osaamiaan tietoja. Opiskelijan motivaation voidaan ymmärtää riippuvan omien kiinnostusten lisäksi oppimisen lajista. Kun oppiessa myös sisältö tulee ymmärretyksi, opiskelijan motivaatio on suurempi kuin ulkoa opettelussa.
Ausubell (Kuusinen et ai. 1995) korostaa myös, että oppijan tiedot, käsitykset ja odotukset sekä muut informaation prosessointiin yhteydessä olevat tekijät ovat oppimisen ydinkohtia.
Omien kokemusteni mukaan ensimmäisten vuosien korkeakouluopinnot sijoittuvat usein ulkoa oppimisen, vastaanottavan oppimisen ja ohjatun keksivän oppimisen väliselle alueelle. Vasta opintojen loppuvaiheessa ja harjoitustöissä opiskelija pääsee oppimaan mielekkäästi ja tavoitteidensa mukaisesti.
Peruskursseilla opiskelumotivaatio on alhainen, koska peruskursseja ei ensimmäisinä vuosina osata yhdistää myöhemmin tarvittaviin pääaineen vaatimiin taitoihin.
2.1.3 Malli oppimisesta ja aktiivisuudesta verkkokurssilla
Salmon (2000) on kehittänyt mallin tutkimustulostensa pohjalta koskien opiskelijoiden oppimista ja aktiivisuutta verkkokurssin edistyessä (Kuva 3).
5 Development
* ■ -. Supøofltinø.
Providing Hnà» responding Quu.di <kt*ed
conforme»» * w
4 Knowledge construction
Fédl¡1»t¡no (in
Information exchange
Sear dung.
peisofubtirig nliwM
Online socialization
feciâiuUfig Lrsti end Mppooing им Of Iwiung nvâieneli
Sending end (•cervino memgee
FwrWiirit«^ enl erouvlng brdgei
»«tween cuUmel weiel end leemmg егмголтеоц
iГ- » -
л
Access and motivation
Selling up lYslem
4
Welcoming end ençoureyng end «tewing
) E-Moderating
j
Technical supportKuva 3. Viiden askeleen malli (Salmon 2000,26).
Ensimmäinen askel (Kuva 3) sisältää vaiheen, jossa uuteen oppimisympäristöön tutustutaan ja sen käyttö opetellaan. Tässä vaiheessa on erittäin tärkeää antaa opiskelijoille heidän tarvitsemaansa tukea, jotta ympäristön käyttö tuntuu luonnolliselta. Teknisen tuen saatavuus on oleellista, jotta ympäristöt saadaan toimimaan kurssin opiskelijoilla moitteetta. Täytyy myös huomioida, että joku saattaa käyttää ympäristöä kotoaan ja siten maksaa ajastaan verkossa.
Opiskelijoille on motivoivaa oppia heti alussa löytämään oppimisympäristön eri mahdollisuudet ja kuulla, mitä heiltä odotetaan ympäristön käytön suhteen.
(Salmon 2000)
amountofinteractivity
Toisen askeleen (Kuva 3) aikana opiskelijat tottuvat verkkoympäristön käyttöön.
He alkavat tuntea olevansa osa kurssin sitä ryhmää, jossa he tulevat toimimaan koko kurssin ajan. Opiskelijoilla on tarve erottua, ja suurin osa heistä osallistuukin innokkaasti keskusteluun. Tässä vaiheessa on oleellista luoda opiskelijalle tunne, että häntä kuunnellaan ja hänen mielipiteensä ovat tärkeitä. Opiskelijoita on rohkaistava olemaan osa ryhmää ja huomaamaan, etteivät he ole yksin ongelmiensa kanssa. Toinen askel päättyy, kun opiskelijat alkavat jakaa myös omia asioitaan verkossa esimerkiksi kurssin vapaalla keskustelualueella, (ibid.)
Kolmannella askeleella (Kuva 3) opiskelija ymmärtää tiedon suuren määrän.
Hänen on ymmärrettävä keskittyä vain olennaiseen. Tämän vaiheen aikana opiskelijoita on kannustettava valmistautumaan kunnolla tehtäviinsä ja tutustumaan materiaaliin huolellisesti. Samalla heitä on hyvä ohjata harhautumasta liikaa pois kurssin sisällölle tärkeistä asioista, (ibid.)
Neljännellä askeleella (Kuva 3) opiskelijat aloittavat interaktiivisen keskustelun kurssin sisällöstä. Opiskelija hahmottaa kurssin sisältöä ja oppii uusia asioita kurssimateriaalin avulla ja keskustelemalla muiden kurssilaisten kanssa. Parhaita keskustelun aiheita tässä vaiheessa ovat sellaiset, joihin ei ole oikeaa tai väärää vastausta, vaan opiskelijoiden on pystyttävä kehittämään yhdessä ratkaisu ongelmaan. Opiskelijoiden kyky kritisoida ja keskustella sekä asian osaaminen kehittyvät prosessin aikana, (ibid.)
Viidennellä askeleella (Kuva 3) opiskelijat ottavat itse vastuun omasta oppimisestaan. He tietävät mahdollisuutensa oppimisympäristössä, osaavat vaatia parannuksia systeemiin ja ottavat aktiivisesti kantaa asioihin. Tunnelma rentoutuu, ja opiskelijat tuntevat olevansa osa ryhmää, (ibid.)
Reaktiotekniikka 1 -opintojakson teoreettisuus ja oppiaineen yleinen luonne eivät mahdollista täysin kuvatun kaltaista aktiivisuuden etenemistä opintojaksolla.
Voidaan myös olettaa, että Teknillisessä korkeakoulussa opiskelijat ovat tottuneet sopeutumaan uusien teknisten ratkaisujen käyttöön, joten tutustuminen
käytettävään ympäristöön ei viene paljonkaan aikaa. Neljännellä askeleella vaadittavien kysymysten tekeminen reaktiotekniikassa on haastavaa. Opintojakso muodostuu perusteiden opettelusta, joka ei mahdollista monipuolista keskustelua aiheesta. Aktiivisuuden sijaan oppiminen verkkoympäristössä seurannee edellä esitettyä mallia myös reaktiotekniikan opintojaksoilla.
Suunniteltaessa verkkokurssia on muistettava, että opetuksen ja oppimisen kannalta ei ole keskeistä se, miten hienoa ja monipuolista tekniikkaa voidaan käyttää, vaan se, miten mielekkäästi tekniikkaa voidaan kurssilla hyödyntää.
Asiansa sisäistänyt opettaja voi yhdessä opiskelijoidensa kanssa toteuttaa pedagogisesti onnistuneen kokonaisuuden huonoillakin välineillä. Oppimisen kannalta tärkeintä on se, miten oppimisympäristö ja oppimistehtävät rohkaisevat opiskelijaa vuorovaikutukseen ja aktiiviseen oppimiseen. (Kiviniemi 2000)
2.1.4 Oppimisprofiili
Opintojaksoa suunniteltaessa on muistettava, että jokainen yksilö oppii eri tavalla.
Sopivimman oppimistyylin valinnassa auttaa, että osaa tunnistaa oman oppimisprofiilinsa: miten itse luontevimmin vastaanottaa ja käsittelee tietoa.
Opiskelumuotoisessa oppimisessa on avuksi, jos tietää miksi haluaa oppia eli mihin osaamista tarvitsee. Oppimistyylin mukaan oppija voi olla aktiivinen osallistuja, käytännön toteuttaja, looginen ajattelija tai harkitseva tarkkailija.
(Otala 1999) Tarkastellaan näitä erilaisia oppimistyylejä verkkokurssin toteutuksen kannalta.
Aktiivinen osallistuja oppii parhaiten saadessaan haastavia tehtäviä ja ollessaan mukana nopeatempoisessa harjoituksessa. Parhaisiin oppimistilanteisiin liittyy jännitystä, draamaa ja kriisejä sekä visuaalisin keinoin toteutettuja esimerkkejä ja harjoituksia. Aktiivinen osallistuja oppii heikoimmin joutuessaan puurtamaan yksitoikkoista työtä tai silloin, kun oppimista tuetaan pelkästään kirjallisella materiaaleilla. (Otala 1999)
Aktiiviselle osallistujalle täytyy siis verkko-opetuksessa tarjota visuaalisia keinoja asioiden havainnollistamiseksi ja oppimiseksi. Interaktiiviset tietovisat sekä käytännön esimerkit ja harjoitukset tukevat aktiivisen osallistujan oppimisprosessia. Aktiiviselle osallistujalle on tärkeää, että apua on saatavilla tarvittaessa. Tämä saattaakin olla aktiivisen osallistujan kompastuskivi verkko- opetuksessa, jossa apua ei välttämättä ole tarjolla jatkuvasti. Aktiivisen osallistujan tahto toimia nopeatempoisessa ympäristössä toteutuu verkkokurssilla hyvin, sillä hän pystyy suorittamaan kurssia oman aikataulunsa mukaan.
Käytännön toteuttajaa kiinnostaa kokeilla uusia ajatuksia, teorioita ja tekniikoita, jotta hän näkee, toimivatko ne käytännössä. Hän tarvitsee oppiakseen välittömän soveltamismahdollisuuden saamalleen tiedolle. Käytännön toteuttaja oppii parhaiten tekemällä, kehittämällä taitojaan ja seuraamalla muiden työskentelyä.
Hän oppii heikoimmin silloin, kun asia on esitetty vain teoreettisesti ja irrotettuna luonnollisesta ympäristöstään, (ibid.)
Käytännön toteuttajalle verkkokurssilla on tarjottava mahdollisuus kokeilla, miten esimerkiksi lämpötila vaikuttaa konversioon käytännössä. Tämä voidaan toteuttaa erilaisten graafisten kuvaajien ja simulaatioiden avulla. Käytännön toteuttaja voi testata opetettuja yhtälöitä esimerkiksi virtuaalireaktorilla. Kotilaskujen tuoma mahdollisuus soveltaa tietoa välittömästi palvelee käytännön toteuttajaa. Häntä varmasti auttaisi oppimisessa myös väliin lisätyt videot opetettavan asian sovelluksesta teollisuudessa. Keskustelupalsta tarjoaa käytännön toteuttajalle mahdollisuuden kysellä muilta ja myös oppia opettamalla itse ymmärtämiään asioita muille.
Looginen ajattelija yhdistelee havaintoja monimutkaisiksi, loogisesti pitäviksi teorioiksi. Hän käy järjestelmällisesti ongelmat läpi kohta kohdalta luovuttamatta ennen kuin asiat loksahtavat paikoilleen hänen järkiperäisessä systeemissään.
Looginen ajattelija selvittää mielellään asioita ja kyselee. Hän oppii parhaiten mallien, käsitteiden ja teorioiden kautta sekä silloin, kun hänellä on mahdollisuus
kysellä ja kokeilla. Hän oppii heikoimmin epämääräisissä tehtävissä ja joutuessaan toimimaan päämäärättömästi ja suunnittelemattomasti. (ibid.)
Looginen ajattelija tarvitsee oppimisensa avuksi tarpeeksi teoriaa. Sitä hän hankkii joko verkosta tai oppikiijasta. Häntä varten verkkosivuilta on löydyttävä linkkipankki, josta hän voi täydentää tietojaan. Loogiselle ajattelijalle on tärkeätä, että kurssilla on käytettävissä ohjaaja, joka osaa auttaa teoreettisissakin pohdinnoissa ja vaikeissa kysymyksissä. Looginen ajattelija tarvitsee myös simulaattorin tai muun interaktiivisen työkalun, jonka avulla hän voi kokeilla hahmottamaansa teoriaa.
Harkitseva tarkkailija vetäytyy mielellään hieman syijään voidakseen puntaroida tapahtumia ja tarkastella niitä eri näkökulmista. Hän oppii parhaiten seuratessaan sivusta ja kerätessään itse tietoa sekä keskustellessaan muiden kanssa. Harkitseva tarkkailija oppii siis huomioimalla ja analysoimalla. Hän tarvitsee riittävästi aikaa pohtimiseen ennen omaa toimimistaan. Heikoimmin harkitseva tarkkailija oppii joutuessaan ryntäämään tehtävästä toiseen tai toimimaan suunnittelemattomasti.
(ibid.)
Harkitseva tarkkailija voi löytää verkkokurssissa oman etenemistahtinsa, jolloin hänelle jää riittävästi aikaa pohtia asioita. Kuitenkin hän tarvitsee sovittuja tehtävien palautuspäivämääriä, jotta hän ei unohdu pohtimaan asioita liian pitkäksi aikaa. Harkitsevalle tarkkailijalle on avuksi, että kurssia suorittaa yhtä aikaa muita opiskelijoita. Hän voi halutessaan seurata muiden keskusteluja tai lukea niitä verkkosivuilta, mikäli ei itse ole keskusteluun osallistunut.
2.1.5 Metakognitiiviset taidot
Puntambekar ja du Boulay (1997) ovat tutkineet metakognitiivisten taitojen oppimista tietokoneen avulla. Tutkimuksen tarkoituksena oli opettaa opiskelijoille oppimistaitoja asiasisällön lisäksi. Opiskelijoilta tiedusteltiin monivalinta- kysymysten avulla, mitä he haluaisivat oppia seuraavasta kappaleesta ja miten he haluaisivat sen oppia. Ideana oli, että oman oppimisen ohjaaminen lisää
osallistumista ja samalla syvällisempää ymmärtämistä asiasisällöstä. Opiskelijat ikään kuin pakotettiin ajattelemaan, mitä he haluavat tehdä ja miten he haluavat sen tehdä. (Puntambekar & du Boulay 1997) Keskeistä on siis se, millaisiin työskentelytapoihin oppimisympäristö verkossa opiskelijaa ohjaa. Verkko- opiskelun voidaankin katsoa soveltuvan hyvin esimerkiksi aikuisopetukseen, jossa painotetaan opiskelijoiden itsenäisyyttä ja omaa aktiivista roolia tiedonmuodostusprosessissa (Kiviniemi 2000).
Reaktiotekniikan opintojaksolla itsenäisen opiskelun tueksi voidaan tarjota opiskelijalle mahdollisuus tehdä itse opintojakson opiskelusuunnitelma.
Opiskelusuunnitelmassa opiskelija voi hahmotella oman aikataulunsa lisäksi oppimistyylilleen sopivan oppimistavan. Opiskelija voi itse päättää ja suunnitella, missä välissä asioita kerrataan ja miten kappaleita lähestytään. Vastuu oppimisesta on kokonaisuudessaan opiskelijalla itsellään. Tietokoneen ja ohjaajan tarkoituksena on muistuttaa, kannustaa ja selventää kysymyksillä opiskelijan omia oppimistavoitteita.
2.1.6 Teknillisten tieteiden opetus
Teknillisen tiedon voidaan sanoa olevan yhdistelmä kahdesta luonteeltaan erilaisesta tietoaineksesta, luonnontieteestä ja insinööritieteestä. Tämän lisäksi teknillisellä tiedolla on aina kiinteä suhde kulloiseenkin tutkimuskohteeseen.
Teknillinen tieto ei ole luonteeltaan universaalia toisin kuin esimerkiksi luonnontieteet. Teknillisessä suunnittelussa päädytään aina johonkin kompromissiin, jonka sisällön määrittävät tutkimukseen osallistuneet henkilöt ja laitteistot sekä ympäröivä kulttuuri taustatietoineen. (Michelsen 2000) Teknillisten tieteiden tapauksessa konstruktiivisen oppimiskäsityksen mukaisten ajatusten (esimerkiksi tilannesidonnaisuus) soveltaminen opetuksessa on perusteltua. Insinööritieteissä oppimisen olisi perusopetuksesta lähtien tapahduttava tieteen luonnollisessa ympäristössä. Tällöin luodaan selkeä yhteys työelämässä tarvittaviin taitoihin ja motivoidaan opiskelija panostamaan myös peruskurssei hi n.
2.2 Verkko-opetus suhteessa lähiopetukseen
Pohjonen (2001) pitää lähiopetuksen vertaamista verkko-opetukseen monimutkaisena. Vaikeinta eri opetusmuotojen vertailussa on päätös oikeudenmukaisista parametreista. Tutkimusten edetessä parametreja on laajennettu tehokkuuden ja vaikuttavuuden lisäksi myös muihin näkökulmiin, kuten tyytyväisyyden kokemiseen. Tällöin arvioidaan, miten uusista toimintamalleista saadut kokemukset vastasivat niistä annettuja lupauksia ja niihin liitettyjä odotuksia. (Pohjonen 2001) Laajaa tutkimusta aiheesta monien vuosien ajan tehnyt Russel (2002) kuitenkin toteaa, ettei verkko-ja lähiopetuksen välillä ei ole merkittävää eroa oppimisen suhteen.
On selvää, ettei paraskaan teknologinen ratkaisu pysty korvaamaan opettajaa, joka jatkuvasti ohjaa, kannustaa, motivoi, toimii roolimallina opiskelijoilleen, auttaa opiskelijoita kehittämään omia henkilökohtaisia taitojaan sekä saa opiskelijat oppimaan toisiltaan. (Felder & Brent) Mikäli korkeakoulun resurssit sallisivat tällaisten opettajien kouluttamisen ja heidän toimimisen pienryhmien opettajina, olisi verkkokurssin toteuttamisen motiivit hieman erilaiset kuin tällä hetkellä. Nyt verkkokurssin avulla haetaan myös yksilöllistä opetusta ja tukea oppimiseen, jota resurssipulan takia ei massakursseilla ole mahdollista saada.
Mikäli verkko-opetukseksi käsitetään myös verkkotyökalujen käyttö lähiopetuksen tukena, on verkko-ja lähiopetuksen vertailu vaikeaa ja jopa turhaa.
Lähi- ja verkko-opetuksen väliset erot ovatkin lähinnä henkilökohtaisten mieltymysten vertailua ja riippuvat olennaisesti opetettavasta oppiaineesta ja sen soveltuvuudesta verkko-opetukseen. Verkko saattaa tuoda lisäarvoa kiireiselle opiskelijalle, joka ei ehdi luennoille. Toiselle opiskelijalle se saattaa sen sijaan tuntua yksinäisyyden maksimoinnilta. Opiskelijat maalaavatkin kauhukuvia koko yliopiston siirtymisestä verkkoon ja vastustavat sen perusteella verkko-opetusta.
Kriittinen suhtautuminen on tässä tilanteessa ymmärrettävää. Kauhukuvia vahvistaakin käsitteiden epäselvyys. Usein puhutaan verkkokurssista myös silloin, kun pelkät luentokalvot on liitetty verkkosivuille. Kemian tekniikan opiskelijat Tuononen ja Uusitalo (2002) ovat esittäneet huolensa siitä, että opintojen
siirtyessä verkkoon 24 tuntia päivässä käytettäviksi, muuttuvat tehtävätkin niin, että niiden ratkaiseminen vaatii työtä 24 tuntia päivässä. Huolena oli myös kotona yksin opiskeltaessa ilmenevä itsekurin puute ja henkilökohtaisten kontaktien puuttuminen. Verkkotyökalujen käyttämisessä nähtiin positiivisina puolina kurssien monipuolistuminen, kertausmahdollisuus ja tuki oppimiseen, (ibid.)
2.3 Kansallinen ja kansainvälinen kurssivaihto
Teknillinen Korkeakoulu on mukana monessa eurooppalaisessa insinöörialan opetuksen kehitykseen liittyvässä projektissa tai verkostossa. EUNITE (European University Network for Information Technology in Education) -projektin tarkoituksena on sisällyttää tieto- ja viestintätekniikkaa korkeakouluopetukseen sekä luoda Euroopan laajuinen yliopistojen yhteistyöverkosto ja eurooppalainen
”virtuaalikampus” (anon. b). TKK:sta on muutamia kursseja mukana ohjelmassa lukuvuonna 2002-2003. Verkkokurssien tarjoaminen muille yliopistoille ja korkeakouluille antaa mahdollisuuden opiskella kursseja sieltä, missä alan opetuksen taso on parasta. Kurssitaijonta tuo mukanaan tutkintojen kansainvälistymisen ja tarjoaa yhä useammille opiskelijoille mahdollisuuksia opiskella muiden yliopiston kursseja. Verkkokurssitaijonta on tällä hetkellä vielä suppeaa ja ongelmia on useita. Suurimpia kysymyksiä ovat tekijänoikeudet julkaistavista materiaaleista sekä rahoituskysymykset. Maksaako kurssin tarjoava yliopisto kaikki kulut, vai ovatko kurssit maksullisia? Yhtenä haasteena kansainvälisillä verkkokursseilla ovat kulttuurierot esimerkiksi opiskelutavoissa.
Opiskelutyylit vaihtelevat, ja kielitaito on hyvinkin eri tasoista eri maissa. Jotta verkkokurssi toisi opetukseen jotain lisäarvoa, kurssin pitäisi taijota mahdollisuus omassa korkeakoulusta puuttuvan aineen opiskeluun tai suhteiden luomiseen muihin eurooppalaisiin insinöörialan opiskelijoihin. Vaikka teoriassa ECTS (European Credit Transfer System) mahdollistaakin kurssien laajuuksien vertailun, on jäijestelmä vielä melko tuntematon. Lisäksi yliopistojen ja korkeakoulujen tasoeroista johtuen verkossa suoritettujen kurssien hyväksyminen osaksi omaa tutkintoa on hankalaa. Jotta kurssi voidaan hyväksyä tutkintoon, on hyväksyvän professorin tunnettava sen sisältö ja taso. Aika- ja kulttuurierojen sekä kielimuurien takia kansainvälisellä verkkokurssilla on erityisen haastavaa
jäljestää opiskelijalle tarpeeksi tukea hänen oppimisprosessiinsa. Verkkokurssien laadun ja määrän kasvaessa sekä ongelmakysymysten ratketessa opiskelijoille avautuu laaja valikoima uusia kursseja ja mahdollisuuksia kansainvälisiin tutkintoihin.
2.4 Yritysyhteistyö
Yhtenä verkko-opetukseen siirtymisen syynä voidaan pitää konstruktiivisen oppimiskäsityksen ajatusta siirtää oppiminen sen luonnolliseen ympäristöön.
Tällöin laajentuu myös mahdollisuus yhteistyöhön yritysten kanssa, joka mahdollistaa toimimisen luonnollisessa ympäristössä ja näin parantaa opittavan materiaalin soveltuvuutta työelämän tarpeisiin. Rajapintaa opiskelun ja ympäröivän yhteiskunnan välillä yritetään häivyttää, ja kaikkea opittua pyritään peilaamaan luonnollisten sovelluskohteiden kautta. (Tynjälä 1999, Hein 1999)
2.5 Vuorovaikutus verkossa
Verkko-opetuksen huonona puolena on mainittu sosiaalisen vuorovaikutuksen puute. Kasvokkaisessa vuorovaikutuksessa opettajan ja opiskelijan eleet ja ilmeet viestivät omalla tavallaan tilannetta ja sen kokemista. Verkossa tällainen non
verbaalinen viestintä puuttuu kokonaan. Esimerkiksi luennoilla ja laskuharjoituksissa välittömän palautteen antaminen ja kyseleminen on mahdollista. Näin ollen oppiminen tapahtuu välittömästi. Verkossa opettamisen ja oppimisen välillä on yleensä aikaviive, joka saattaa hidastaa opiskelijan oppimisprosessia. Jo kurssin suunnittelun alussa on tiedettävä, millaista sosiaalista ja opetuksellista vuorovaikutusta halutaan saada aikaan. On pyrittävä tietoisesti rakentamaan oppimisympäristö sisältöineen, tehtävineen ja menetelmineen sellaiseksi, että se tukee vuorovaikutteisen oppimisyhteisön muodostumista.
(Gilbert & Moore 1998)
2.5.1 Yhteisöllinen oppiminen
Viimeisten vuosikymmenien aikana on siirrytty tietokoneperustaisesta opetuksesta verkostopohjaiseen oppimiseen. Myös koulutusteknologiat ovat kehittyneet selvästi vuorovaikutusta painottavaan suuntaan. Enää ei uskota, että paras
oppimistapa on yksintyöskentely vaan opiskelijakeskeinen ryhmätyöskentely.
Verkkoympäristö tarjoaakin mahdollisuuden opiskelijoiden väliseen yhteistyöhön silloin, kun välimatka on suuri. (Tella 1997)
Kuitenkin yhteisön, joka ei muussa yhteydessä ole koskaan tavannut, toimivuutta verkossa epäilevät esimerkiksi Nichani ja Hung (2002). Heidän mukaansa verkossa toimiva yhteisö voi tukea oppimista, jos se on jo ennen verkossa toimimista yhteisö joko työelämässä tai opiskelussa. Pelkästään verkkokurssia varten perustettu yhteisö ei täten voisi toimia oppimisen tukena. Sosiaalisen vuorovaikutuksen normit eivät Nichanin ja Hungin mukaan ole sovellettavissa verkkoyhteisöön, (ibid.)
Suunniteltaessa verkkokurssia on muistettava, että verkkokeskustelun tulee lähteä aidosta tarpeesta. Suurena haasteena voidaan pitää keskusteluryhmää, jossa opiskelijat ratkovat ongelmia ikään kuin he olisivat konkreettisesti saman pöydän ääressä. (Pesonen 2000) Verkkokurssin osallistujille on tehtävä selväksi vuorovaikutuksen mahdollinen pakollisuus ja arvostelu. On muistettava, että opiskelijan motivaation herättäminen keskustelun aloittamiseksi on pakollisuutta huomattavasti parempi keino saada aikaan keskustelua (Matikainen 2001).
Hammond ja Bennett (2002) tutkivat tieto- ja viestintätekniikan käyttöä fysiikan, psykologian ja humanististen tieteiden oppiaineissa pienryhmätyöskentelyä ja yhteisöllistä oppimista tukevana välineenä. Fysiikan oppiaineissa havaittiin, että erona muihin tieteenaloihin, fysiikassa tärkeintä on ymmärtää oikea menettelytapa ja laskentaprosessi, kun taas esimerkiksi taideaineissa ja humanistisissa tieteissä tärkeämpänä pidetään kriittistä suhtautumista aineistoon sekä väittelytaitoja.
Fysiikassa yleisimmin käytettyjä tieto- ja viestintätekniikan työkaluja olivat havainnollistavat simulaatiot, monivalintakysymykset ja analyyttiset työkalut tehtävien ratkaisuun, (ibid.)
Fysiikan oppiaineiden ominaisuuksia voidaan suoraan soveltaa reaktiotekniikan opintojaksoon. Peruskursseihin kuuluva Reaktiotekniikka 1 ei mahdollista
sisältönsä puolesta mielipiteisiin perustuvaa keskustelua ja väittelyä, koska opintojakson tavoitteena on saada opiskelijat ymmärtämään erilaisten reaktoreiden toimintaperiaatteet ja laskutavat. Parhaiten ymmärtämistä voidaan auttaa erilaisten havainnollistavien esimerkkien, simulaatioiden ja laskuharjoitusten avulla. Keskustelu rajoittuukin lähinnä neuvojen kyselemiseen ja vastailuun, sekä erilaisten ongelmatilanteiden selvittämiseen. Opiskelun ei kuitenkaan tarvitse välttämättä tapahtua yksin. Ymmärtämistä pystytään syventämään vertailemalla erilaisia laskujen ratkaisutapoja muiden opiskelijoiden kanssa sekä opettamalla toiselle opiskelijalle epäselviä asioita. Samalla syvennetään myös opiskelijan omia tietoja aiheesta. Reaktiotekniikan opintojaksolla verkkoyhteisön syntyminen voidaan haluttaessa hoitaa esimerkiksi tapaamisella opintojakson alussa. Tämä on toteutettavissa vain osallistujien tullessa maantieteellisesti läheltä toisiaan.
2.5.2 Roolit verkossa
Sekä kasvokkaisessa että verkon välityksellä tapahtuvassa vuorovaikutuksessa osapuolille muodostuu erilaisia rooleja. Verkossa on vaikeampi havaita erilaiset roolit kuin kasvokkaisessa tilanteessa. Yleensä havaitaan vain opiskelijan ja opettajan (viralliset) roolit sekä aktiivisen ja hiljaisen (epäviralliset) roolit.
Vuorovaikutusta verkossa hämmentää se, ettei tiedetä, kuinka suuri yleisö on milloinkin ”kuuntelemassa”. Kasvokkaisessa vuorovaikutuksessa säännöt opitaan jo lapsena, mutta verkossa ne on määriteltävä erikseen kurssin alkaessa. Kun koulutuksessa käytetään vuorovaikutteisia elementtejä, tulisi niiden käytöllä olla selkeä päämäärä. Pelkkä teknologinen peruste ei esimerkiksi keskusteluryhmien käyttöön ei ole riittävä. Vuorovaikutuksella tulisi siis olla perusteltu pedagoginen ja sosiaalipsykologinen tarkoitus. Vuorovaikutuksella täytyy saavuttaa myös jotain haluttua lisäarvoa, esimerkiksi tietoa tai sosiaalista ajanvietettä. (Matikainen
2001)
Verkkoympäristö koetaan tyypillisesti luokkahuonetta demokraattisempana ja vähemmän pelottavana vuorovaikutuksen välineenä, jossa vähemmänkin aktiivisen oppilaan on helpompi lähestyä opettajaa. Verkossa opettajan toiminta
muuttuu enemmän konsultoinniksi, ohjaamiseksi ja tietolähteiden välittämiseksi.
Opiskelijan rooli muuttuu oman oppimisprosessin itseohjaavaksi hallitsijaksi.
(Wiesenberg & Hutton 1996) Toisaalta myös verkko-opetuksessa osapuolten välisissä kohtaamisissa on toisella osapuolella tiedon tai vallan tuomaa auktoriteettia, jolloin vuorovaikutus ei kuitenkaan ole täysin demokraattista.
Opiskelijoistakin ne, joilla on parempi kyky ilmaista itseään kiijallisesti, saattavat saada verkossa huomattavaa etua. On esitetty jopa epäilyjä, että verkko vahvistaisi valtasuhteita. Näkemystä verkko-opetuksen demokraattisuudesta ei pidä siis omaksua itsestäänselvyytenä, vaan opiskelijoiden keskinäistä ja tasapuolista vuorovaikutusta tulee pyrkiä tietoisesti tukemaan oppimisympäristössä. (Aarnio 1999)
2.5.3 Vuorovaikutusvälineet
Vuoro vaikutus välineet olisi aina sovitettava niiden käyttäjien tasoon. Joillekin esimerkiksi videoneuvottelu on jokapäiväinen väline, kun taas toisille se on liian haastava. Toinen välineiden valintaan vaikuttava tekijä on viestinnän ja opetettavan aineen tarkoitus. Eksaktit tieteet eivät välttämättä ole vuorovaikutuksen kannalta otollisimpia, sillä jonkin kaavan tai tehtävän opettelu tai ratkaisu ei ehkäpä kaipaa keskustelua tuekseen (Matikainen 2001). Toisaalta muiden opiskelijoiden tuki ja apu saattavat auttaa huomattavastikin tehtävien ratkaisussa ja siten estää turhautumista ja kurssin keskeyttämistä.
2.6 Verkon käyttö opetuksessa
Hein (1999) kuvaa verkon käyttöä opetuksessa nelikentän (Kuva 4) avulla.
Verkko osana muita opetuksen muotoja
Tuotteet verkossa opetuksen tukena - oheismateriaalit ja linkit - kurssitiedotus, esitteet,
aikataulut, pääsisällöt
Jakelukanava, tuote
Verkkoon tarkoitettu tuote
- jaetaan kokonaan verkon kautta - itseopiskelu kokonaan verkossa - materiaalit, tehtävät, ohjeet, testit
Verkko vuorovaikutus ja ohjausvälineenä - pääpaino verkko-opiskelussa - lähiopetus tukena
- oppimisprosessi ja ohjaava materiaali verkossa
- opiskelijoiden vuorovaikutus - tehtävien tekoja palaute
► Prosessi
Verkko tiedon rakentamisen väline - verkkoon rakennettu oppimisprosessi - työskentelyn lopputuloksena on
tietoa
- yhteistoiminnallisuus, materiaalin valikointi ja kokoaminen
Vain verkko
Kuva 4. Verkko-opetuksen nelikenttä (täydennetty lähteen Hein 1999, 81 pohjalta).
Nelikentän (Kuva 4) vasemmalla puolella verkko toimii tehokkaana jakelun välineenä ja opettajan työkaluna. Tärkeintä näissä lohkoissa on opettajan oma aktiivisuus verkkomateriaalin siirtämisen suhteen. Nelikentän oikealla puolella verkko muuttuu paikaksi, jossa toimitaan, aikaansaadaan ja ylläpidetään vuorovaikutusta. Tällä puolella onkin erittäin olennaista kysyä, onko verkko sellainen toimintaympäristö, jota ei ole aiemmin ollut. Tuoko ympäristö opettamiseen selkeää lisäarvoa? (Hein 1999)
Verkko-opetuksen nelikentästä (Kuva 4) on luettavissa verkko-opetuksen erilaisia muotoja. Reaktiotekniikka 1 -opintojaksossa on jo tähän mennessä käytetty verkkoa jakelukanavana ja tiedottamiseen. Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää Reaktiotekniikka 1 -opintojaksoa niin, että koko oppimisprosessi
tapahtuu verkossa. Seuraavana askelmana voidaan nähdä oikean yläkulman malli, jossa verkko-opetuksen tukena jäljestetään lähiopetusta esimerkiksi luentojen muodossa. Lopullisena tavoitteena on kuitenkin rakentaa koko oppimisprosessi verkkoon. Kyseessä ei tällöin ole pelkkä jakelukanava, vaan verkko tarjoaa myös vuorovaikutusmahdollisuudet muiden opiskelijoiden ja ohjaajan kanssa.
2.7 Oppimisympäristöt
Tässä työssä avoimella oppimisympäristöllä tarkoitetaan ajasta ja paikasta riippumatonta ympäristöä. Opiskelija saa itse asettaa ajalliset tavoitteensa ja opiskella omassa tahdissaan. Halutessaan hän voi myös osallistua vuorovaikutuksellisiin harjoituksiin, jolloin tosin ajasta riippumattomuus katoaa.
Manninen ja Pesonen (1997) määrittelevät avoimeen ympäristöön kuuluviksi tekijöiksi muun muassa avoimuuden kaikille halukkaille, oppisisältöjen henkilökohtaisen räätälöimisen ja henkilökohtaisten oppimistavoitteiden asettamisen. Näitä ominaisuuksia ei sisällytetä avoimen oppimisympäristön tarkasteluun tässä työssä.
Ropon (1996) mukaan oppimisympäristöä tulisi tarkastella niiden ominaisuuksien kautta, joilla pyrimme vaikuttamaan opiskelijan hahmotukseen ja prosessointiin.
Oppimisympäristön on ohjattava opiskelijaa omien päämäärien ja tavoitteiden etsimiseen ja muodostamiseen. Tämän lisäksi oppimisympäristön olisi oltava riittävän kompleksinen ja todellinen. Sen on siis pystyttävä tarjoamaan haasteita ja ongelmia, joita opiskelija pitää tärkeinä ja ratkaisemisen arvoisina.
Oppimisympäristön on tarjottava mahdollisuus keskusteluun, ja sen on annettava palautetta sekä mahdollistettava jatkuva prosessin seuranta ja arviointi. (Ropo 1996)
”Oppimisympäristöjen monimuotoisuus ja teoreettinen monimutkaisuus on haaste sekä tieteelle että käytännön opetus- ja kasvatustyölle.” (Ropo 1996) Oppimisympäristöjen tutkimisessa on edettävä syvemmälle sekä didaktisissa teorioissa että opetuksen erilaisissa toteutusmuodoissa. Perinteisille opetussuunnitelmille oppimisympäristöt tuovat haasteen muuttaa ylhäältä
asetettujen päämäärien joustavuutta niin, että opiskelija pystyy niiden rajoissa määrittämään omat päämääränsä, (ibid.)
2.7.1 Avoin oppimisympäristö Teknillisessä korkeakoulussa
Avoimeen oppimisympäristöön siirtyminen voi johtua monesta eri tekijästä. Yksi selkeimmistä on oppilaitoksen halu hyödyntää tieto- ja viestintätekniikka opetuksessa ja opiskelussa. Taustalla ovat usein myös muuttuneet käsitykset opetuksesta ja oppimisesta. (Hein 1999) Varsinkin Teknillisessä korkeakoulussa lisäpaineita aiheuttavat sekä työelämän että opetusministeriön vaatimukset eurooppalaisesta yhteistyöstä verkottumisen avulla. Lisäksi Teknillisen korkeakoulun tietostrategian (Liite 1) perusteella korkeakoulun on oltava Suomessa teknillisen kehityksen kärjessä ja Euroopassa parhaiden korkeakoulujen ja yliopistojen joukossa. Tietostrategiassa sanotaan: ”Oppiminen tapahtuu tehokkaasti ja taloudellisesti ja oppimisprosessin riippuvuus ajasta ja paikasta vähenee merkittävästi.” (Liite 1, 1) Edellä mainitut tekijät sekä kiinnostus tekniikkaan ja opetuksen kehitykseen ovat ajamassa korkeakoulun opetusta avoimen oppimisympäristön suuntaan.
2.7.2 Opettaja avoimessa oppimisympäristössä
Opettajan rooli muuttuu avoimessa oppimisympäristössä tiedon jakajasta lähemmäs ohjaajaa. Oppilaitoksen siirtyessä kohti avointa oppimisympäristöä opettaja kohtaa konstruktiivisen oppimiskäsityksen mukaisia edellytyksiä.
Perinteisiä pedagogisia käytäntöjä on uusittava ja opetettavia asioita siirrettävä niiden luonnolliseen ympäristöön. Opiskelijaa on ohjattava itsenäiseen tiedon konstruointiprosessiin, ja opiskelijan ymmärrystä aihealueesta on syvennettävä.
Vaikka oppilaitoksen strategiaa muutetaan asettamalla tavoitteeksi avoimen oppimisympäristön käyttö, on muutos tavoitteeseen pyrkivässä toiminnassa tapahduttava opettajien henkilökohtaisissa opetuskäytännöissä. (Hein 1999)
Oppimisprosessin muuttuessa ei opettajien tarvitsemaa tukea saa unohtaa.
Opettajat tarvitsevat opiskelijoiden tavoin tukea tietoteknisiin ratkaisuihin sekä opetustaidollista tukea verkkokurssin ohjaukseen. Verkkokurssin suunnittelu ja toteutus ovat opettajille usein vaativia ja uusia tehtäviä. Yhteistyö muiden
opettajien kanssa antaa uusia ideoita ja mahdollistaa kokeilun testaamisen käytännössä. Toisaalta yhteistyö uutena toimintamallina saattaa lisätä opettajien työmäärää entisestään. (Pyykkö & Ropo 2000)
Tietostrategiassa painotetaan opettajien tukemisen tärkeyttä. Materiaalin valmistamisessa tarvitaan atk-tukea sekä pedagogista näkemystä. Tietoteknisessä tuessa pitää tehostaa korkeakoulun sisäistä toimintaa sekä parantaa teknisiä mahdollisuuksia verkkomateriaalin tuottamiseen. Tavoitteena on lisätä opettajien koulutusta opetusteknologian käytöstä sekä hankkia TKK:Ile opetusmateriaalin tuottamiseen tarkoitettu studiotila. Lisäksi opettajilta tullaan vaatimaan sisällöllisen osaamisen lisäksi pedagogista pätevyyttä. (Liite 1)
2.8 Verkkokurssin ohjaus
”Ohjaus on harkittu metodi, jonka avulla voidaan edistää opiskelijan pääsyä tavoitteisiin.” (anon. a) Ohjauksen tavoitteena on aktivoida opiskelija pääsemään tavoitteisiinsa ja tukea hänen ymmärtämistään. Tämä voidaan toteuttaa antamalla esimerkkejä, esittämällä kysymyksiä, provosoimalla ottamaan kantaa sekä aktivoimalla ajattelua ja toimintaa, (ibid.)
2.8.1 Ohjaaja avoimessa opiskeluympäristössä
Avoimessa opiskeluympäristössä opettajan roolissa tapahtuu selkeä muutos substanssiosaajasta oppimisprosessin ohjaajaksi. Opettajan ja oppilaan suhteen voidaan katsoa muuttuvan välilliseksi. Opettaja asettuu tiedonmuodostus- prosessissa sivuun ohjaamaan prosessia ja valvomaan sen sujuvuutta.
Tiedonmuodostusprosessi on mahdollista myös ilman opettajan välitöntä puuttumista, mutta ongelmien esiintyessä opettajan on tunnettava koko prosessin logiikka ja löydettävä ongelmat. (Kalli 1998)
Verkkokurssin ohjausta voidaan tehostaa tutoreiden tai opettajatutoreiden avulla.
Tutor auttaa opiskelijaa oppimisessa, ja kurssin asiasisältö voi tulla esimerkiksi oppimateriaalista tai muusta opetuksesta. Tutor lähinnä kannustaa tehtävien teossa, keskustelee ongelmakohdista opiskelijoiden kanssa sekä organisoi
opiskelijoiden keskinäistä yhteistyötä (ibid.). Vaikka tutor toimiikin enimmäkseen oppimisprosessin ohjauksen parissa, hyvä opintojakson sisällön hallinta on myös tarpeellista (Kiviniemi 2001).
Verkossa ohjaus on erityisen tärkeää, koska henkilökohtainen vuorovaikutus puuttuu. Ohjausta verkossa voidaan toteuttaa monella eri tavalla. Se voi perustua sähköpostin välityksellä tai keskustelupalstalla tapahtuvaan keskusteluun ohjaajan kanssa, automaattiseen palautteeseen esimerkiksi monivalintatehtävien muodossa tai älykkääseen tietokonepohjaiseen tutorointiin. Myös vertaisarviointia ja - palautetta voidaan verkkokurssilla pitää ohjauksen muotoina.
2.8.2 Älykäs verkkotutorointi
Yksilöllisen (one-to-one) tutoroinnin uskotaan olevan yksi tehokkaimmista ohjaamisen keinoista. Valitettavasti resurssit tällaisen määrän ohjaajia hankintaan eivät ole mahdollisia. Tämän takia on kehitetty Intemet-pohjaisia hallintatyökaluja, joilla pystytään rakentamaan niin kutsuttu Intelligent Tutoring System (ITSs). ITSs on tietokonepohjainen järjestelmä, jonka tarkoituksena on tarjota jokaiselle opiskelijalle yksilöllistä tutorointia vastaava kokemus. ITSs- järjestelmällä on kyky esittää opetusmateriaali opiskelijalle mitoitetussa muodossa, jossa yksilöllinen palaute ja ohjaus ovat osana opetusta. Järjestelmä on onnistunut parantamaan opiskelijoiden motivaatiota ja siten myös oppimistuloksia. Järjestelmä ei kuitenkaan ole vielä levinnyt laajalti käyttöön, koska sen soveltaminen eri kursseihin on vaivalloista ja monimutkaista.
(Moundridou & Virvou 2002a, Koedinger & Anderson 1997)
Yhdeksi esimerkiksi älykkään tutoroinnin sovellutuksesta voidaan ottaa matemaattisen ongelman ratkaisu. Järjestelmä tarjoaa opiskelijalle ympäristön, jossa ongelma ratkaistaan askel askeleelta. Opiskelijalle esitetään kysymys ja kerrotaan lähtötiedot. Tämän jälkeen opiskelijaa pyydetään kirjoittamaan muistiin tarvittavat yhtälöt ja ratkaisemaan ne matemaattisesti. Löytääkseen väärän vastauksen järjestelmä vertaa vastauksia omiinsa joka askeleella. Ongelman
ratkaisun aikana opiskelijan tekemät ratkaisut taltioidaan järjestelmään, josta opiskelija saa palautetta ja apua ollessaan väärillä jäljillä, (ibid.)
Toisena esimerkkinä voidaan mainita Moundridoun ja Virvoun (2002b) artikkeli animaatiolla tehdyn vuorovaikutusta edistävän avustajan (interface agent) vaikutuksesta opiskelijoiden motivaatioon, oppimiseen ja sitoutumiseen.
Avustajat toimivat oppimisympäristössä oikean ihmisen tavoin, reagoiden puheellaan, ilmeillään ja vartalonsa liikkeillään. Heidän tarkoituksenaan on tarjota apua opiskelijoille ongelmatilanteissa, vinkkejä etenemiseen, aiheeseen liittyvää multimediamateriaalia ynnä muuta. Jotta avustajat voivat toimia opiskelijoiden vaatimalla tasolla, on heidän tiedettävä, minkälaiset pohjatiedot opiskelijalla on.
Tämä on selvitetty erilaisten testien avulla oppimisprosessin eri vaiheissa.
Tulosten mukaan animaatiolla toteutettu puhuva avustaja motivoi opiskelijoita opiskelemaan, ja näin myös oppimistulokset ovat parempia. Ongelmat ovat opiskelijoiden mielestä tuntuneet helpommilta avustajan ollessa läsnä. Opiskelijat käyttivät opiskeluun yhtä paljon aikaa avustajan kanssa ja ilman avustajaa, (ibid.)
2.9 Verkkokurssin arviointi
Oppilaitoksen on miellettävä arviointi osaksi oman oppilaitoksen sisäistä kehittämistä eikä pelkästään ulkopuolisten hallinnollisten tiedontarpeiden tyydyttäjäksi. Mekaaniset arviointi- ja laatunormistot saattavat olla esteenä laadun ainutlaatuiselle toteutumiselle. Jos ulkopuoliset normit koetaan omaa ajattelua ja kokemusta tärkeämmiksi, katkeaa välitön yhteys työhön. Sanotaankin, että laatu on sitä, että välittää. (Jokila & Jalava 1999)
Ihanteellisimmillaan arvioinnin voi katsoa olevan kiinteä osa verkko-opetusta.
Koulutuskokonaisuutta pohdittaessa suunnitellaan myös, miten erilaiset arviointimenetelmät, esimerkiksi kokeet, monivalintatehtävät, arviointilomakkeet ja muut oppimistehtävät palvelevat asetettujen opetustavoitteiden saavuttamista.
Korkeamman tasoista kognitiivista oppimista pyritään usein arvioimaan esseiden, projektitöiden ja muiden vastaavien tuotosten perusteella. Sen sijaan tiedon muistamista tai ymmärtämistä voidaan arvioida erilaisten testien avulla, jotka
voidaan verkkoympäristössä toteuttaa nopeasti. Niistä sekä oppilas että opettaja saavat välitöntä palautetta asian oppimisesta. (Twomey & Miller 1996)
Tietokoneperustaisen arvioinnin hyvinä puolina voidaan pitää helppoutta tarkastaa testit, mahdollisuutta yhdistellä erilaisia viestimiä (kuva, ääni, video) sekä arvostelun objektiivisuutta. Huonoina puolina mainitaan, että kysymysten tyyppi mahdollistaa pelkän ulkoa opettelun asioiden syvällisen ymmärtämisen sijaan.
Opettaja ei myöskään saa minkäänlaista käsitystä siitä, onko opiskelija päässyt vastaukseensa ajattelemalla oikein vai sattumalta arvaamalla. Opettajalle siirtyykin suuri vastuu koko oppimisprosessia mittaavien kysymysten muodostamisessa, (ibid.)
Kun oppiminen katsotaan jatkuvaksi tiedon rakennusprosessiksi, on arvioinnin kohdistuttava oppimistulosten sijasta enemmänkin osaamiseen ja itse oppimisprosesseihin. Kyseessä ei siis ole pelkästään tuotosten arviointi vaan koko oppimisprosessin tukeminen arvioinnin avulla. Yhtenä arvioinnin toteuttamismahdollisuutena on oppimisjäijestelmän sisään rakennettu palautejäijestelmä, jonka avulla opettaja voi seurata, miten opiskelijat ovat sisäistäneet kurssin asiasisällön. Ympäristön taijoamat tiedot avaavat opettajalle mahdollisuuden arvioida, millaista lisäohjausta oppimisympäristöön ja tehtävien tekemiseen tarvitaan. Tärkeänä osana kurssin arviointia voidaan pitää opiskelijan itsearviointia. Itsearvioinnin lähtökohtana on näkemys siitä, että kehittyäkseen opiskelijan on tärkeää kyetä itse asettamaan itselleen oppimistavoitteita sekä ohjaamaan ja arvioimaan omaa oppimistaan. (Tynjälä 1999, Poikela 1998)
Reaktiotekniikan opintojaksoa on perinteisesti arvioitu tenttivastausten perusteella. Opintojaksoa suunniteltaessa on tärkeää muistaa, kuinka paljon arviointi ohjaa opiskelijoiden opiskelua. Mikäli arviointi perustuu pelkästään tenttiin, ei prosessilla ole mitään arvoa. Opiskelija voi opiskella keinolla millä hyvänsä päämääränään ainoastaan tentissä pärjääminen. Mikäli halutaan arvostella oppimisprosessia, on arvostelu jaettava pienempiin olennaisiin osiin.
Esimerkiksi reaktiotekniikan opintojaksolla on epäolennaista arvioida
opiskelijoiden osallistumista keskusteluun, koska järkevää sisällöllistä keskustelua opintojakson aiheista on vaikea saada aikaan. Osana arvostelua voi olla esimerkiksi kotilaskut ja muutamat verkossa tehtävät monivalintakysymyksiin perustuvat välitentit. Kysymysten on mitattava asian syvällistä ymmärtämistä eikä yksityiskohtia.
2.10 Verkkokurssin työmäärä
2.10.1 Opettajan työmäärä
Wallace ja Mutooni (1997) ovat verranneet verkkoluentoa perinteiseen luentoon.
Tutkimuksen mukaan verkkoluennon toteuttamiseen tarvittiin noin viisinkertainen määrä työtä verrattuna perinteisen luennon toteuttamiseen. Aika jakaantui seuraavasti:
- 7 % osaston hallintoja suunnittelu
12 % luennon sisällön kehittäminen ja materiaalin kerääminen - 35 % ääntä ja kuvaa käyttävän materiaalin editointi
- 30 % HTML-dokumenttien kiijoittaminen - 9 % kurssitulosten kerääminen ja analysointi
Näistä hallintoon, sisällön kehittämiseen ja materiaalin keräämiseen sekä kurssitulosten keräämiseen vaadittava aika kuluu myös perinteisellä kurssilla, (ibid.)
Wallacen ja Mutoonin (ibid.) tutkimustulosten mukainen verkkokurssin vaatima työmäärä voi olla yhtenä syynä verkkokurssien vähyyteen Teknillisessä korkeakoulussa. Resurssien pysyessä samana vuodesta toiseen lisätyön tekeminen verkkokurssin kehittämiseksi on usein mahdotonta. On punnittava tarkkaan tuoko verkkokurssi opetukseen lisäarvoa tehdyn työmäärän verran, vai onko siitä aiheutuva vaiva suhteettoman suuri saatuihin etuihin verrattuna. Mikäli verkkokurssin suorittaminen vähentää laboratorion työmäärää pitkällä tähtäimellä sekä parantaa oppimistuloksia, on se katsottava varteenotettavaksi vaihtoehdoksi.
Tuloksia työmäärän muutoksesta saadaan vasta, kun kursseja toteutetaan monen vuoden ajan.
Yhtenä opettajan tärkeimmistä tehtävistä verkko-opetuksessa voidaan pitää tehokkaan tutoroinnin, valmennuksen ja yksilön oppimistarpeiden yhteensovittamista verkkomateriaalin kanssa (Kalli 1997). Verkkokurssin toteuttamisessa tulee varata riittävästi aikaa materiaalin valmistamiseen ja opiskelijan ohjaukseen. Opiskellessaan etäällä verkon välityksellä opiskelijat tarvitsevat opettajalta runsaasti palautetta. Opiskelijat kokevat itsensä hylätyiksi, ellei palaute ole suhteellisen välitöntä ja mieluiten sanallista. Verkko-opiskelussa palautteen viipyminen koetaan eri lailla kuin lähiopetuksessa, sillä opiskelijoilta puuttuu lähiopiskelun tuoma fyysinen opiskeluympäristö (säännöllinen opiskelurytmi, fyysiset opiskelijakaverit ja opettaja). Yksilöllinen palaute koetaan verkko-opiskelussa erittäin tärkeäksi. (Pesonen 2000) Verkkokurssilla opettajan oletetaan olevan käytettävissä lähes vuorokauden ympäri. Opintojakson alussa on esitettävä selvästi, millä aikaviiveellä vastaus on odotettavissa ja mihin aikaan päivästä vastauksen saa välittömästi. Vaikka luennointiin ja laskuhaijoituksiin kuluva aika poistuukin, on opintojakson kehittämiseen, opiskelijoiden ohjaamiseen sekä mahdollisiin teknisiin ongelmiin varattava tarpeeksi aikaa.
Kuluva aika on kurssikohtainen ja tarkemman arvion siitä saa vasta ensimmäisen verkkokurssin loputtua.
2.10.2 Opiskelijan työmäärä
Wallace ja Mutooni (1997) huomasivat verratessaan verkkoluentoa perinteiseen luentoon, että opiskelijat käyttivät verkossa saman verran aikaa kuin perinteisillä luennoilla. Opiskelijat pitivät kuitenkin suurena etuna, että opiskelun verkossa sai suorittaa haluamanaan aikana ja mahdollisuus asioiden kertaamiseen oli koko ajan olemassa. Mahdollisuutta oman oppimistyylin käyttämiseen ja vaikeiden asioiden kertaamiseen pidettiin hyvänä lisänä verkko-opetuksessa. (Wallace & Mutooni 1997)
Opiskelijalle saattaa helposti muodostua väärä käsitys opintojakson vaatimasta ajasta, koska opintojaksoa ei ole sidottu lukujäijestykseen. Opintojakson alussa on painotettava opiskelun suunnittelua niin, että opiskelija itsenäisesti varaa aikaa opintojakson suorittamiseen vähintään suositellun ajan verran. Opiskelijan on
myös huomioitava, että esimerkiksi kotilaskun tekoon ei ole saatavilla apua ympäri vuorokauden verkosta. "Usein kysytyt kysymykset” -sivulta tai uutisryhmästä saattaa apua löytyä, mutta henkilökohtainen ohjaus on riippuvaista ajasta.
2.11 Verkko-opetuksen edut ja haitat reaktiotekniikassa
Monissa lähteissä on lueteltu verkko-opetuksen hyviä ja huonoja puolia (kts. esim.
Wiesenberg & Hutton 1996, Kiviniemi 2000, Varde & Fogler 2002, Tuononen &
Uusitalo 2002). Hyvinä puolina mainitaan usein - opiskelun riippumattomuus ajastaja paikasta
mahdollisuus järjestää opiskelu henkilökohtaisten tarpeiden mukaan luokkahuonetta demokraattisempi oppimisympäristö
mahdollisuus havainnollistaa asioita
mahdollisuus vuorovaikutukseen opiskelijoiden välillä sekä opiskelijan ja opettajan välillä
- vastuu oppimisesta on opiskelijalle
Huonoina puolina esiin nostetaan - tekniset ongelmat
- ajan käyttö: lukeminen on hitaampaa kuin kuunteleminen mahdollisuus väärin ymmärryksiin kehon kielen puuttuessa vuorovaikutuksen puute
- itsekurin puute
- avun saamisen riippuvuus assistentin aikataulusta
Kaikki edellä mainitut edut ja haitat ovat oppiainekohtaisia. Sovelletaan em. etuja ja haittoja reaktiotekniikan opintojaksoihin käyttämällä SWOT-analyysiä (Kuva
5).
SWOT-analyysi
Vahvuudet
Asioiden havainnollistamisen helppous
Vaikeiden asioiden kertaus Vastuu opiskelijalla Oman oppimistyylin käyttö Ajan ja rahan säästyminen virtuaalilaboratoriokokeissa
k
Heikkoudet
- Verkkoyhteyksien maksullisuus - Mahdolliset tekniset ongelmat - Avun saannin riippuminen
assistentin tavoitettavuudesta - Verkkomateriaalin teon vaatima
aika ja kustannukset
Mahdollisuudet Uhat
Opiskelu omaan tahtiin - Itsekurin puute
Opiskelu muualta käsin - Painottuminen vääriin asioihin Mahdollisuus kokeilla oppimaansa
- Yksin jääminen ongelmien Mahdollisuus olenko oppinut - kanssa
testeihin
1
- Opettajan vapaa-ajan kuluminen opiskelijoiden ohjaamiseen
Kuva 5. SWOT-analyysi reaktiotekniikan verkko-opetuksesta.
