TIM-järjestelmän hyödyntäminen Vaasan yliopiston piirianalyysin opetuksessa

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia, miten TIM-oppimisympäristöä (The Interactive Material) voi hyödyntää Vaasan yliopiston sähkötekniikan opetuksessa. Tutkimuksessa esitellään uusi oppimisympäristö, kartoitetaan sähkötekniikan kursseilla havaittuja keskeisiä oppimisen haasteita ja pohditaan, kuinka niitä voitaisiin ratkaista interaktiivisen luentomateriaalin avulla.

Verkko-opetuksen suunnittelussa ja toteutuksessa on omaksuttava joitakin uusia ajattelu- ja lähestymistapoja. Diplomityössä verkkomateriaalin suunnitellussa otettiin huomioon hyvän verkkotehtävän piirteet, kuten havainnollistaminen, visuaalisuus, automaattinen arviointi, sekä materiaalin tekninen toimivuus ja helppokäyttöisyys. Tutkimuksen taustalla vaikuttaa konstruktivistinen oppimiskäsitys, jossa aktiivinen tiedon rakentaminen ja vuorovaikutteisuus nähdään keskeisinä oppimista edistävinä tekijöinä.

Tutkimuksen esimerkkikohteena oli Piirianalyysi A -kurssi. TIM-järjestelmään luotiin sen aiheisiin liittyvää aineistoa, joka sisälsi teoriaa, laskuesimerkkejä ja erilaisia tehtävätyyppejä, kuten monivalinta- ja laskutehtäviä sekä simulointiin liittyvää grafiikkaa. Tehtävien avulla pyrittiin havainnollistamaan opiskelijoille haasteellisia asioita sekä aktivoimaan opiskelijaa lyhyillä, oppimista testaavilla kysymyksillä. Lisäksi työssä selvitettiin, miten kurssilla käytettyjen STACK-tehtävien (System for Teaching and Assessment using a Computer Algebra Kernel) siirto TIM-järjestelmään onnistuu. Lopuksi kurssin opiskelijoita pyydettiin testaamaan TIM-aineistoa ja vastaamaan palautekyselyyn. Kyselyllä selvitettiin opiskelijoiden mielipidettä TIM-järjestelmästä ja oppimisesta yleisesti.

Tuloksena havaitaan, että palautekyselyn perusteella opiskelijat pitivät TIM-järjestelmästä ja suuri osa vastanneista haluaisi käyttää järjestelmää tulevaisuudessa jollain kurssilla. Erityisesti hyvinä piirteinä pidettiin TIM-järjestelmän visuaalisuutta, selvää ulkoasua ja monipuolisuutta. Opiskelijat toivoivat lisää tehtäviä, esimerkkejä ja muuta aineistoa. Tulevaisuudessa TIM-järjestelmää voi hyödyntää vielä monipuolisemmin esimerkiksi käänteiseen opetukseen sekä muillakin sähkötekniikan kursseilla, kuten Piirianalyysi B-, Kenttäteoria- tai Tehoelektroniikka -kursseilla, joihin voisi triviaalisten lasku- ja monivalintatehtävien ohella kehitellä simulointitehtäviä eri matematiikkaohjelmistoja hyödyntäen. Tietokoneen ja ihmisen välisen vuorovaikutuksen lisäksi TIM-järjestelmän avulla voidaan edistää myös sosiaalista vuorovaikutusta ja yhteistoiminnallista oppimista, esimerkiksi interaktiivisten luentokyselyjen, erilaisten ryhmätehtävien tai vertaisarvioinnin avulla.