Simulaatio-oppiminen eri aloilla

WinNovassa ViSu-hankkeessa ovat mukana kolme alaa: metsä- ja luontoala, merenkulkuala sekä sosiaali- ja terveysala. Alojen yhteistyönä on kehitetty simulaation toteuttamisen tueksi pedagoginen malli, jossa yhdistyvät Flipped learning -periaate, itslearningin digitaalinen oppimisympäristö sekä simulaatio-oppiminen.  Itslearningiin on luotu materiaalia simulaatioon valmistautumiseen liittyen, caseja simulaatioharjoituksiin sekä strukturoituja lomakkeita oppimiskeskustelun, vertaisarvioinnin ja itsereflektion tueksi. Näitä on hankkeen aikana testattu opiskelijoiden kanssa kaikilla kolmella alalla. Ensimmäisessä artikkelissa käsiteltiin sosiaali- ja terveysalan simulaation toteutumista, joten tässä artikkelissa on pääpaino merenkulkualan sekä metsä- ja luontoalan simulaatio-oppimisessa.

Metsä- ja luontoalalla metsäkoneenkuljettajakoulutuksessa simulaatio-oppimiseen on käytössä useamman eri metsäkonevalmistajan simulaattoreita, joilla pystytään harjoittelemaan sekä kuormatraktori- että hakkuukonetyöskentelyä. Harjoituksia on tehty opintojen eri vaiheissa toteutettaviksi. Simulaatioharjoituksia tehdään eniten ensimmäisen vuoden aikana, jolloin harjoitellaan myös aidoilla koneilla, sekä metsään tehdyillä harjoitusradoilla ennen puunkorjuutyömaille siirtymistä.

Simulaation käyttö, varsinkin opintojen alussa suoritettavissa harjoituksissa, ehkäisee vahinkojen tapahtumista. Simulaattorilla toteutetut tehtävät ovat kaikille tasapuolisia ja palautteen antaminen on helpompaa, koska harjoituksia pystytään katsomaan yhdessä opiskelijan kanssa tallenteelta. Tilanteisiin palaaminen uudelleen tukee myös opiskelijan itsearviointia.

Simulaattoreissa on samat mittalaiteohjelmistot kuin oikeissa hakkuukoneissa. Simulaattoreilla harjoittelu on tehokasta ja opiskelijat kokevat simulaatioharjoitukset hyvinä varsinkin opiskelun alkuvaiheessa, koska harjoitukset ovat toistettavissa ja näin ollen on mahdollista verrata erilaisia työskentelytapoja keskenään ja löytää tuottavin tapa toimia. Harjoitukset ovat olleet pääosin opiskelijoiden mielestä sopivia. Ennakkotehtävän kokivat hyödylliseksi noin 60 % opiskelijoista. Tehty harjoitus onnistui kaikkien mielestä vähintään kohtalaisesti. Vaikeimpana koettiin etäisyyksien hahmottaminen, joka on helpompaa oikealla koneella.

Merenkulkualalla simulaattorien käyttö on osa normaalia jokapäiväistä opetusta. Kansainvälisen merenkulkujärjestön IMO:n (international maritime organization) alainen STCW (standards of training, certification watchkeeping) yleissopimus määrittää vaatimukset merenkulkualan koulutuksen järjestäjille, johon kuuluu myös simulaattorit ja niiden käyttö opetuksessa.

Simulaattorien käyttö merenkulkualan opetuksessa alkoi jo 80-luvulla, jolloin markkinoille tuli ensimmäiset navigointisimulaattorit. Digitalisaation myötä merenkulkualan simulaattorit ovat kehittyneet ja käyttäjäryhmät ovat laajentuneet. Perinteisten navigointisimulaattorien rinnalle on tullut konehuonesimulaatiot ja simulaattoreihin voidaan yhdistää oikeita laitteistoja. Nykyaikaisessa merenkulkualan koulutuksessa simulaattoriopetuksella voidaan korvata osa tutkintoihin sisältyvästä aluksella suoritettavasta ohjatusta harjoittelusta. Opetuksen lisäksi merenkulkualan simulaattoreissa voidaan testata ja tehdä soveltavaa tutkimusta.

Merenkulkualan simulaattoreissa pyritään mallintamaan alusta ja sen ympäristöä mahdollisimman tarkasti luomalla tietokoneiden avulla virtuaalimaailma, joka visualisoidaan käyttäjälle. Visuaalisuuden lisäksi realistinen mallintaminen on yksi merenkulkualan simulaattorien tärkeimmistä ominaisuuksista. Alusten sekä esimerkiksi sääilmiöiden pitää toimia ja vaikuttaa samalla tavalla kuin oikeassakin maailmassa.

Covid-19 pandemia on kiihdyttänyt merenkulkualan simulaattorien kehitystyötä. Ensimmäiset pilvipohjaiset simulaattorijärjestelmät on julkaistu. Pilvipohjaiset järjestelmät mahdollistavat opiskelijoille ajasta ja paikasta riippumattoman simulaattorien käytön. Toisaalta se mahdollistaa yhä useammalle koulutuksen järjestäjälle sekä yritykselle kustannustehokkaan tavan käyttää simulaattoreita. Uudet tekniset ratkaisut haastavat myös koulutuksen järjestäjiä pedagogiikassa sekä käytännön opetuksen järjestämisessä.

Merenkulkualalla itslearningiin on mallinnettu erilaisia simulaattoriharjoituksia. Harjoitusten ympärille on rakennettu valmistautumisvaiheeseen ja oppimiskeskusteluun tarvittavat materiaalit, tehtävät sekä kyselylomakkeet. Tämä luo perusrakenteen simulaattoriopetukselle sekä sen suunnittelulle. Flipped learning menetelmän käyttöönotto tehostaa simulaattorien käyttöä, jolloin aikaa itse simulaattoriharjoituksiin on enemmän.

Merenkulkuala on murroksessa. Muutosvoimina toimivat digitalisaatio ja ilmastonmuutoksen myötä käyttöön otettava uusi ympäristöystävällisempi teknologia. Tästä johtuen simulaattorien rooli merenkulkualan koulutuksessa todennäköisesti kasvaa tulevaisuudessa. ViSu hankkeessa kehitetty simulaattoriopetukseen malli auttaa suunnittelemaan ja toteuttamaan käytännön opetusta erilaisissa simulaattoriympäristössä.

Sosiaali- ja terveysalalla on luotu lisää asiakascaseja eri tutkinnon osiin. Asiakascaseja on käytetty ja testattu simulaatio-oppimisessa eri opiskelijaryhmien kanssa, kuten myös arviointiin ja oman oppimisen reflektointiin suunniteltuja lomakkeita. Sosiaali- ja terveysalalla simulaatioharjoitukset vaativat heittäytymistä ja roolin omaksumista, minkä jotkut opiskelijat kokevat haastavaksi. Pääosin opiskelijoilta saatu palaute simulaatio-oppimisesta on ollut myönteistä.

ViSu- Virtuaaliset ja simuloidut oppimisympäristöt ammatillisessa koulutuksessa

WinNovan ViSu-toimijat: Anu Sköld-Nurmi, Piia Paavola, Miija Rintala, Jani Kujansuu ja Marko Löytökorpi