Opetuksen tukijärjestelmän kehittäminen

1. Taustaa

Tietojenkäsittelyopin laboratorion ja Tietoliikenne- ja Multimedian laboratorion yhteisessä opetuksen kehittämispäivässä, joka pidettiin 1.2.99, todettiin tässä suhteessa konkreettisen yhteistyön tarve. Eri kursseille on toteutettu useita kirjavia ja monessa suhteessa päällekkäisiä järjestelmiä. Toisaalta, koska nämä on kehitetty juuri tietyn kurssin tarpeisiin, ne eivät usein sovellu sellaisenaan muille kursseille, vaan tarvitaan muutostöitä. TKO-laboratorion opetuksen kehittämistyöryhmä päätti ottaa tämän asian yhdeksi painopistealueeksi. Tarvitsemme yhteisen ja yleiskäyttöisen opetuksen tukijärjestelmän, joka pohjautuu sähköpostin ja WWW:n käyttöön.

Ns. integroituja opetus-/oppimisjärjestelmiä on viime aikoina kehitetty vilkkaasti ja työryhmän jäsenet ovatkin perehtyneet niihin mm. Kohti Virtuaali-TKK:ta -hankkeen yhteydessä sekä Oulussa pidetyssä Campus Futurum -seminaarissa. Yhteinen johtopäätös on ollut se, että monista eduistaan huolimatta integroidut järjestelmät eivät sovellu laajamittaiseen käyttöön monilla kursseilla. Perusteluna tälle, ehkä yllättävällekin väitteelle ovat seuraavat asiat:

• Nämä järjestelmät ovat suljettuja. Niihin on integroitu mukaan joukko sinällään käyttökelpoisia toimintoja, mutta niiden yhdistäminen jo toimiviin yleisessä käytössä oleviin järjestelmiin on kankeaa tai mahdotonta. Lisäksi, jos niiden ominaisuudet eivät riitä tai sovellu kurssin tarpeisiin, asialle on varsin vähän tehtävissä. Tyypillisesti kurssi joutuu sopeutumaan asiaan tai pitämään rinnalla manuaalisia apujärjestelmiä.
• Jokainen järjestelmä vaatii paitsi opetushenkilökunnalta, myös ennenkaikkea opiskelijoilta kokonaan uuden järjestelmän toiminnan opiskelua. Se vie aivan tarpeettomasti aikaa ja voimavaroja kurssin sisällön opiskelulta. Mm. näistä syistä esim. WebCT:stä on saatu kielteisiä kokemuksia Koulutuskeskus Dipolin kursseilla.
• Olisi paljon luontevampaa luoda järjestelmä, joka perustuu sekä opiskelijoille että henkilökunnalle tuttujen järjestelmien varaan. Tällaisia ovat tavallinen sähköposti, otaxin tai sfnetin uutisryhmät, WWW ja irc. Lähes kaikki TKK:n ympäristössä toimivat opiskelijat ja opetushenkilökunnan jäsenet osaavat käyttää näitä sellaisenaan. Tietojenkäsittelyn kursseilla niitä on käytetty opetuksessa jo vuosikausia menestyksellä. Siksi on turhaa ottaa käyttöön jotakin, joka korvaa ne. Se mitä tarvitaan, on niiden joustava yhdistäminen eri kurssien tarpeisiin.

2. Toteutettava järjestelmä

1. Ilmoittautuminen . Opiskelijat voivat ilmoittautua kurssille tai sen osalle, kuten harjoitusryhmiin, demonstraatioihin tai palavereihin. Ilmoittautumistietoja koko kurssille voidaan saada valmiina myös TOPI-järjestelmästä.
2. Työryhmien hallinta . Monella kurssilla harjoitustehtäviä tehdään ryhmissä, jolloin tarvitaan väline ryhmien perustamiseen, muuttamiseen, kirjanpitoon ja yhteydenpitoon ryhmien kanssa. Kullekin ryhmälle voidaan nimetä vastuuhenkilö, esim. kurssin tuntiassistentti, joka toimii ryhmän ohjaajana.
3. Opiskelijatietokanta. Kurssin opiskelijoista ja heistä muodostetuista työryhmistä pidetään yllä kurssikohtaista opiskelijatietokantaa. Sitä käytetään yhteydenpitoon opiskelijoihin suoraan sähköpostitse, arviointien kirjaamiseen sekä erilaisiin kyselyihin.
4. Harjoitustehtävien julkistaminen ja jakelu . Eräs kätevä tapa julkistaa harjoitustehtäviä on sijoittaa ne WWW:hen. Jakeluun liittyy myös kirjanpito siitä, kuka tai mikä ryhmä on varannut minkäkin aiheen. Lisäksi tarvitaan mahdollisuus asettaa rajoituksia, montako henkilöä / ryhmää voi varata tietyn aiheen.
5. Harjoitustehtävien palauttaminen . Suurilla kursseilla koti- ja harjoitustehtävien määrä kasvaa hyvinkin suureksi ja niiden käsittelyä helpottaa olennaisesti siirtyminen sähköiseen muotoon. Palautuksessa on olennaista se, että erotetaan työn tunnistetiedot ja sisältö . Tunnistetietoihin kuuluu sellaisia asioita kuten kurssitunnus, harjoitustehtävän tunnus, opiskelijan / ryhmän tiedot ja palautusaika. Sisältö voi olla periaatteessa mitä tahansa, esim. tekstitiedosto, HTML-sivusto, kuvia, ohjelmakoodia, postscript-tiedosto tai vaikka sähköpostin liitetiedosto. Järjestelmän tulee osata sijoittaa palautus tunnistetietojen perusteella oikeaan paikkaan sopivaan tietokantaan, kirjata palautus ja lähettää opiskelijalle kuittaus palautuksen onnistumisesta. Kurssikohtaisilla välineillä voidaan käsitellä sisältöä, esim. tulostaa se, prosessoida se manuaalisen tai automaattisen tarkistamisen läpi tms.
6. Palautusten tunnistaminen ja salaus. Halutessaan opettaja voi määritellä jonkin salausjärjestelmän ja autentikointimenetelmän pakolliseksi, kuten nykyisessä TML-laboratorion palautusjärjestelmässä. Autentikointi ja salauksen purkaminen tulee olla muun järjestelmän kannalta läpinäkyvää, eli ne hoidetaan automaattisesti.
7. Harjoitustehtävien arviointi.. Harjoitustehtäviä arvioivat tyypillisesti opettaja ja/tai kurssin tuntiassistentit. Heille tulee olla tarjolla joustava mahdollisuus kirjata arvionsa sekä lähettää sähköpostitse oppilaalle / työryhmälle haluamansa kommentit työstä. Kirjaaminen ja kommenttien lähettäminen tapahtuu opiskelijatietokannan tietojen perusteella.
8. Konetentit. TML-laboratoriossa on saatu hyviä kokemuksia tietokoneen avulla järjestyistä tenteistä. Niissä palautetut tehtävät voidaan rinnastaa kurssin muihin harjoitustehtäviin ja käsitellä arviointivaiheessa vastaavilla tavoilla.
9. Tilastointi . Opettajan kannalta on tärkeää, että hän pystyy seuraamaan harjoitustehtävien palautusten ja arvostelun tilannetta. Hän tarvitsee asiassa sekä oppilas- / ryhmäkohtaisia tietoja että koko kurssia koskevia tietoja. Nämä saadaan em. tunnistetietojen perusteella opiskelija- ja kotitehtävätietokannoista.
10. Tiedottaminen . Opettajan kannalta tyypillisiä tiedotuskanavia on kolme. Hän voi laittaa tiedotuksen WWW:hen tai kurssin uutisryhmään tai lähettää tiedotuksen sähköpostitse suoraan kurssin opiskelijoille. On luontevaa, että opettaja voi helposti valita, mihin kaikkiin näistä välineistä hän haluaa tiedotteensa kulloinkin laittaa.
11. Yhteydenpito opiskelijoihin . Opettajalla tai kurssin assistenteilla on usein tarve olla yhteydessä joihinkin opiskelijoihin, työryhmiin tai muuhun pienempään ryhmään kuin koko kurssiin. Heillä tulee olla joustava mahdollisuus määritellä kohderyhmiä, joihin ollaan yhteydessä sähköpostitse. Vastaavasti järjestelmän tulee tukea sitä, että kun opiskelijalle tai työryhmälle on määritelty vastuuhenkilö, heidän ei tarvitse muistaa aina ulkoa hänen yhteystietojaan, vaan järjestelmä osaa ohjata sähköpostiviestit suoraan oikeaan osoitteeseen. Mikäli vastuuhenkilöitä ei ole määritelty, viestit lähetetään kurssin yleiselle tunnukselle. Yhtenä yhteydenpitomuotona voidaan pitää myös online-keskusteluja (irc), joista on kokemuksia mm. joillakin TML-laboratorion kursseilla.
12. Opiskelijoiden keskinäinen yhteydenpito. Opiskelijoilla normaali tapa pitää yhteyttä toisiin kurssin opiskelijoihin on lähettää kyselyitä ja kommentteja kurssin uutisryhmään. Tämä on luonnollisesti mukana uudessakin järjestelmässä. Sen sijaan opiskelijoille ei tule antaa oikeutta massapostituksiin kurssin muille opiskelijoille, ellei opettaja sitä hyväksi harkitse ja kurssin pieni koko sitä salli.
13. Palautteen keruu. Opiskelijat voivat lähettää kurssista palautetta joko sähköpostitse tai erillisen WWW-lomakkeen avulla.

Toteutuksen pääperiaatteena tulee olemaan se, että järjestelmä on avoin ja hajautettu, ts. siihen voidaan joustavasti liittää mukaan jo olemassa olevia työvälineohjelmia, jotka toimivat eri ympäristöissä. Järjestelmä määrittelee niiden välisen kommunikointitavan, jotta niistä voidaan yhdistää haluttuja toiminnallisia kokonaisuuksia. Opettajan kannalta tilanne on näet yleensä se, ettei hän suinkaan tarvitse kaikkia em. toimintamuotoja. Hänellä tulee olla mahdollisuus yksinkertaisella tavalla konfiguroida sopiva toimintojen osakokonaisuus oman kurssinsa käyttöön, jotta kynnys järjestelmän käyttöönottoon jää matalaksi.
 

3. Resurssit ja aikataulu

Järjestelmän suunnitteluun osallistuvat TKO-laboratoriosta lehtori Lauri Malmi ja tutkija Ari Korhonen ja TML-laboratoriosta assistentti Mari Seppä. Varsinaisen toteutustyöhön osallistuu kummastakin laboratoriosta yksi henkilö. TKO-laboratorion puolella ko. henkilö on todennäköisesti Panu Silvasti, jolla on jo entuudestaan kokemusta Java-pohjaisten tietokantasovellusten toteuttamisesta. TML-laboratorion osalta toteutushenkilöä ei ole vielä sovittu.