Tietoliikennetekniikka ja koulutus

Kimmo Jaakkola 43437D Kotitehtävä 7 Tik-109.300 Tietoliikennearkkitehtuurit 4 ov

Johdanto

Tietotekniikka ja tietoliikennetekniikka ovat muuttuneet yhä tärkeämmiksi osiksi yhteiskuntaa. Tietoliikennetekniikan eri sovellukset ovat karanneet insinöörien laboratorioista ja huipputeknisistä laitteista arkeen, jokapäiväiseen elämäämme. Myös julkisen vallan koneisto on muutoksen havainnut, että muutoksen tuulet puhaltavat ja että julkisen sektorin, koulutus mukaanlukien, on sopeuduttava uuteen tilanteeseen. Suomi tietoyhteiskunnaksi [Linkki 1] raportin osissa on jo muutama vuosi sitten listattu strategioita mm. koulutuksen ja tietoliikennetekniikan yhteensovittamisesta eri maissa.

Korkealentoisista strategioista on kuitenkin siirretty käytännön sovellutuksiin. Etäopetus eri tyypeissään on yksi havainnollisimmista esimerkeistä tietoliikennetekniikan olemassaolevista ja kehittyvistä koulutussovelluksista. Suomi on maailmanlaajuisestikin etulinjassa mm. multimediatekniikan käytössä opetustarkoituksiin [Linkki 2]. Multimediatekniikan avulla on mahdollista toteuttaa koulutuksellisia yhteistyöprojekteja tai kursseja maantieteellisistä etäisyyksistä riippumatta, saada niin henkilökohtaista palautetta suorituksista kuin neuvojakin.

Etäopetuksen ohella tietoliikennetekniikkaa voidaan toki käyttää perinteistä koulu- tai yliopisto-opetusta tukemaan Teknillisen korkeakoulun Tietoliikennearkkitehtuurien kurssi [Linkki 3]on esimerkki tällaisesta käyttötavasta: kurssilla kotitehtävien palautus ja kurssitiedotus hoidetaan pitkälti tietoverkkojen kautta.

Joka tapauksessa tietoliikennetekniikan käyttömuotoja ja -mahdollisuuksia opetuksessa - niin perinteisen opetuksen apuvälineenä kuin kokonaan uusien koulutustyyppien kautta - on olemassa mitä moninaisimpia. Tämä Tietoliikennearkkitehtuurien kotitehtävänä tehty essee esittelee suppeasti näitä mahdollisuuksia sekä spekuloi tulevaisuudennäkymiä.

Tietoliikenteen käytännön sovelluksia koulutuksessa

Tässä kappaleessa käsitellään alaotsikoiden alla käytännön esimerkkejä tietoliikennetekniikan integroinnista eri tyyppisiin koulutusohjelmiin. Erikseen esitellään kokonaan uusia koulutusmuotoja ja vanhojen opetusmetodien tukena käytettäviä sovelluksia.

Etäopetus

Etäopetus on kokonaisuudessaan tietoliikennetekniikan synnyttämä koulutustuote; ilman tehokasta mekaanista tiedonsiirtoa paikasta A paikkaan B, ei etäopetus-konseptia itse asiassa olisi olemassakaan, kirjeopisto-tyyppisiä palveluita lukuunottamatta. Vuoden 1996 helmikuussa [1] käynnistettiin 3-vuotinen projekti nimeltään ETÄKAMU, jonka tarkoituksena on yhdistää tietoliikenteen teknisen osaamisen tietämys pedagogiseen näkemykseen ja kokemukseen, luoden näin mahdollisuuksia etäopetuksen tuloksellisempaan toteutukseen. Projektin budjetti on vajaat viisi miljoonaa markkaa ja siihen osallistuu koulutuslaitoksia, koulutusmateriaalien tuottajia, laitteisto- ja verkkovalmistajia sekä ohjelmistotuottajia.

Mainitun tietoliikennetekniikan käyttömahdollisuuksia yleisemmällä tasolla luotaavan ETÄKAMU-projektin ohella Suomessa tehdään käytännön tutkimustyötä yksittäisten etäopetustilanteiden parissa. Keski-Suomessa, Jyväskylän seudulla, vuonna 1995 aloitettu ala-asteiden harvinaisten kielten opetuksen ja tietoliikennetekniikan linkittäminen [2] on ollut yksi ensimmäisistä ruohonjuuritasolle viedyistä kokeiluista. Tarkoituksena oli tutkia, millä tavoin etäopetusta voidaan soveltaa harvinaisten kielten tuomisessa maantieteellisesti hajanaisesti sijoittuviin pieniin ala-asteisiin. Kustannussyistä kokeilussa ei käytetty liikkuvaa kuvaa, vaan opetus toteutettiin telemaattisesti, puhelimen ja tietokoneen välityksellä. Kokeilusta saatiin arvokasta tietoa tietoliikennetekniikan opetuskäytön todellisista ongelmista ja mahdollisuuksista; tutkimusryhmä käsittelee näitä kysymyksiä ansiokkaasti raportissaan. [Linkki 4]

Suomen olosuhteissa maksimaalista maantieteellistä hajasijoitusta etäopetuksessa edustaa Helsingin ja Kilpisjärven välinen etäopetusprojekti. Projektissa Helsingin II normaalikoulun opettajat opettivat tietoliikenneyhteyksien kautta Kilpisjärven yläasteen koululaisia [3]. Perusidea on sama kuin Jyväskylän ala-asteen harvinaisten kielten etäopetuksessa, eli koululaiset saavat nauttia muualla fyysisesti läsnäolevan opettajan pedagogisista taidoista. Toteutus on tekniikaltaan hieman edistyneempi: pelkkien audioyhteyksien ohella myös kuva välittyy reaaliaikaisesti. Tekninen toteutus pohjautuu kahteen 128 kilon ISDN-yhteyteen, toinen 128 kiloa on varattu kuvan ja toinen 128 kiloa muun datan sekä äänen siirtämiseen.

KUVA: Helsinkiläiset koululaiset etäopetustilanteessa kilpisjärveläisten kollegoidensa kanssa.

Tietoliikennetekniikka perinteisen opetuksen apuvälineenä

Johdantokappaleessa mainittu Tietoliikennearkkitehtuurien kurssin tietoliikennetekniikan hyödyntämismetodit kurssin suorituksessa ovat malliesimerkkejä perinteisen opetuksen ja tietoliikenteen nivouttamisesta. Opetus järjestetään perinteisesti kurssimuotoisena, jossa professorit pitävät luentoja kaksi kertaa viikossa ja assistentit järjestävät harjoitussession kerran viikossa. Kuhunkin harjoituskertaan liittyy kotitehtävä; kukin kurssia suorittava opiskelija joutuu tämän tekemään itsenäisesti. Kotitehtävät palautetaan verkon välityksellä, jota kautta opiskelija saa myös palautteen tehtävistä.

Teknillisestä korkeakoulusta löytyy muitakin tietoliikennetekniikan sovellusten ja opetuksen yhdistäviä opintojaksoja. Tuotantotalouden osastolla järjestettävä Yrityspeli-kurssi kuuluu tällaisten joukkoon. Siinä opiskelijat johtavat omaa yritystään tietokoneen kontroloimassa virtuaalisessa liiketoimintaympäristössä muiden liikeyrityksiä vastaan, TKK:ssa kehitetyn tietokoneohjelmiston avulla [4]. Yrityspeli-kurssi seuraa seuraavaa formaattia:

Muodostetaan "yritykset" eli käytännössä neljän hengen opiskelijaryhmät
Kukin ryhmä esittää alkuraportin, niin suullisen kuin kirjallisenkin, oman "yrityksen" suunnitelmista ja tulevaisuudesta
Virtuaalimaailmassa pelattavat pelikierrokset, jossa siis liiketoimintaympäristö muuttuu dynaamisesti eri ryhmien tehdessä yrityksensä toimintaan vaikuttavia päätöksiä
Ryhmät esittävät loppuraportin, jälleen niin suullisesti kuin kirjallisestikin, ja katsotaan, kenen "yritys" on menestynyt virtuaalimaailmassa parhaiten. Loppuraportti esitetään paitsi kurssihenkilöstölle, mutta myös liike-elämää edustavalle "pelihallitukselle", josta löytyy pidempään oikeassa liikemaailmassa eläneitä jäseniä.

Erityisesti Yrityspelissä on huomattava, että se nivouttaa perinteisen opetuksen tietoliikenneverkkojen hyväksikäyttöön melkoisen saumattomasti. Samaan yhteyteen on saatu ympättyä myös korkeakoulu-yritysmaailma -yhteistyö hedelmällisellä tavalla. Niin ikään perinteinen suullinen ja kirjallinen ilmaisu liittyvät modernimpaan virtuaalipeliin kiinteästi. Toisaalta on ollut nähtävissä, että tekninen toteutus ei vielä ole Yrityspelissä ole ollut riittävän korkealla tasolla; edellisellä kurssin suorituskerralla osanottajat joutuivat kokemaan melkoisia vaikeuksia käytännön toimien kanssa. Samanlaiseen toimivuuteen kuin esimerkiksi Tietoliikennearkkitehtuureissa on nähty, ei Yrityspelissä ole vielä päästy.

Entä ulkomailla?

Kaikki edellämainitut esimerkit ja caset ovat kotimaasta. Vaikka Suomi melkoisen eturintamassa tietoliikenteen hyväksikäytössä maailmanlaajuisesti onkin, löytyy toki monilta muilta maailmankolkilta vähintään samantasoista tai parempaa osaamista ja ammattitaitoa. Vaikkapa Indiana University Yhdysvalloissa tarjoaa erinomaisen laajan valikoiman Internetiä opetuksessa hyödyntäviä kursseja [5]. Näitä kursseja löytyy usealta eri osa-alueelta, niin varsinaisen tietotekniikan ja talouden opetuksesta aina puhtaasti humanistisiin aineisiin asti.

Sen sijaan Kaliforniassa, Californian Distant Learning -projektissa on aihepiirejä, joissa Internettiä on hyödynnetty hieman poikkeavalla tavalla: se ei ole vain opetuksen lisäväline vaan jo itsessään varsinainen opetusmetodi. Esimerkkinä voi pitää AIDS-opetussivua [6], jossa lukijoille annetaan perusopetusmateriaali ja lukija voi testata itse oppimaansa www-sivun tarjoamien kysymysten kautta. Samalla tavalla etäopiskelija voi tutustua esimerkiksi CV:n kirjoittamisen hienouksiin [7]. Näissä nimenomaisissa esimerkeissä on tosin huomattava, että ne on suunnattu ilmeisen vähän koulutetuille ihmisille. Kysymykset vaikuttavat olevan lähinnä alakoululaisten tasolla. Toisaalta asian voi nähdä niinkin, että www:tä voi olla mahdollista käyttää vähemmänkin koulutettujen ihmisten opetuksessa.

Mitä huonoa, mitä hyvää?

Tässä kappaleessa käsitellään tietoliikennesovellusten hyviä ja huonoja puolia opetuksen ja koulutuksen näkökulmista.

Etäopetus

Etäopetus näyttää pikaisesti katsoen tarjoavan uskomattomia mahdollisuuksia: fyysisen paikan rajoituksista päästään eroon ja koululaisilla sekä opiskelijoilla on yhtäläiset mahdollisuudet saada korkeatasoista opetusta ympäri maan, tulevaisuudessa ehkä ympäri maailman. Kilpisjärvellä asuva olisi teoriassa samalla viivalla ruuhka-Suomen sydämessä asuvan kanssa vaikkapa harvinaisten kielten opetuksessa. Koen kuitenkin, että todellisuus ei ole näin ruusuinen. Useita kysymyksiä on vielä ratkaistavana ennen etäopetuksen muuttumista varteenotettavaksi vaihtoehdoksi traditionaalisille opetusmetodeille. Muutamia näistä kysymyksistä ovat:

Tietoliikenteen kapasiteetti

paljon

Insinöörimäisesti ajatellen tällaiset ongelmat lienevät väliaikaisia; tekniikkahan kehittyy koko ajan, ja niin kuvan kuin äänenkin saanee liikkumaan paljon sutjakkaammin jo parin vuoden kuluessa. Tarkemmin ajateltuna näin ei kuitenkaan ole: hyvälaatuinen videokuva vaatii noin kahden megan kaistanleveyden. ISDN:stä on siihen matkaa vielä paljon. Mutta hyvälaatuinen videokuva ei kuitenkaan ole juuri ISDN-kuvaa ihmeellisempi opetustarkoituksissa: suurtenkaan televisioruutujen kyky välittää yhden luokkahuoneen kokonaistilanne toiseen luokkahuoneeseen on rajattu. Vasta lähes elokuvamaiset, useammasta kulmasta ympäristöä kuvaavat sekä ääni- että kuvaärsykkeet lähes viiveettä välittävä järjestelmä toimisi hyvin. Tällaiset järjestelmät tietenkin tekevät tuloaan, mutta aikaperspektiivi lienee aivan välitöntä tulevaisuutta pidemmällä.

Pedagogiset näkökulmat

Myös opetuksen auktoriteettikysymykset ovat saattaneet jäädä pilottiryhmien varjoon: pilottiryhmissä koululaisten tarkka seuranta on todennäköisesti estänyt järjestyshäiriöt ja motivaatio-ongelmat. Sen sijaan rutiiniksi siirtyessään tele- tai videomaattinen opetus ei voi olla luomatta järjestysongelmia: opettajan fyysisen auktoriteetin puuttuessa ei ole vaikeata kuvitella, kuinka rauhattomaksi lasten teini-ikäisten luokkahuone voi ajoittain muuttua. Myös uusia ongelmia voidaan ennakoida - kahden peruskoulun luokkahuoneen välinen tietoliikenneyhteys synnyttänee jossain vaiheessa ensimmäisen esimerkin dataliikennekiusauksestakin. Todellisen henkilökohtaisen palautteen antaminen voi myös olla vaikeata korulaiseista huolimatta.

Etäopetus eri ympäristöissä

Esittämäni kritiikki on osunut lähinnä vastaan tietoliikenteen etäopetushyväksikäyttöä peruskoulunomaisissa laitoksissa. On totta, että yliopisto- ja korkeakouluympäristössä tilanne on toinen. Korkeampi koulutus pohjautuu muutoinkin enemmän oppilaiden omaan aktiivisuuteen sekä kirjallisuustutkimukseen, vähemmän opettajan auktoriteettiin ja läheisyyteen. Tällaisessa ympäristössä erilaiset etäopetusmuodot ovatkin hedelmällisempiä.

Tietoliikennetekniikka perinteisen koulutuksen apuna

Tietoliikennetekniikan käyttö perinteisen koulutuksen apuvälineenä on luonnollisesti helpompaa kuin kokonaan uusien konseptien luominen. Tietoliikenteen mukanaantuomat sovellukset pikemminkin täydentävät kuin korvaavat tavanomaisia menetelmiä. Niin Tietoliikennearkkitehtuurit kuin Yrityspelikin ovat hyviä esimerkkejä tietoliikennetekniikan hyväksikäytöstä; Indiana Universityn tietoliikennettä käyttävien kurssien valikoima on aivan omaa luokkaansa.

Tulevaisuus?

Tietoliikenne on tullut jäädäkseen opetukseen. Siihen investoidaan nyt niin julkisella kuin yksityiselläkin puolella, niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa. Sitä tulee käyttää hyväksi, mutta sen autuaaksitekevään voimaan ei tule ehdoitta uskoa. Perinteinen, fyysisesti läsnäoleva, opettaja on ja pysyy tärkeimpänä osana koulutusta. Nuorempien koululaisten kohdalla henkilökohtainen läheisyys on olennaista, mutta korkeakoulutasollakaan sitä ei tule kokonaan unohtaa. Ennemmin kuin investoida paljon etäopetukseen, valtiovallan tulee huolehtia niin kielellisten kuin matemaattisten ja tietoteknisten perusvalmiuksen antamisesta perinteisin keinoin peruskoulussa. Etäopetuksen käyttöön lapset voivat tutustua myöhemmin, mieluiten vasta korkeakoulu- tai aikaisintaan lukiovaiheessa.

Lähdeviitteet:
[1] Etäkamu-projekti. Etäopetus multimediaverkoissa. [Ei pvm] ***
<http://matriisi.ee.tut.fi/kamu/esittely.html>

[2] Jyväskylän yliopisto. Etäopiskelukokeilu Korpilahden kanssa. [Ei pvm] ***
<http://www.norssi.jyu.fi/yaste/projekti/etaproje.html>

[3] Rönkä, Aarno. Kilpisjärvi-projekti - videoneuvottelu etäopetuksessa. [Ei pvm] **
<http://www.helsinki.fi/kasv/nokol/kilpi.html#Kuvia>

[4] Tarkiainen, Markus. Facts -yrityspeli [Ei pvm] *
<http://www.hut.fi/~facts/>

[5] Indiana University. Distance Course Search Result. [Ei pvm] **
<http://wwwdb.indiana.edu/IUDistEd/scripts/ClassSrch.cfm>

[6] Otan. Aids. [Ei pvm] ****
<http://www.otan.dni.us/cdlp/lllo/aids/frame.html>

[7] Otan. Alzheimer's disease. [Todennäköinen virhe sivun otsikoinnissa. Pitänee olla "Writing a resumé"] [Ei pvm] ****
<http://www.otan.dni.us/cdlp/lllo/proper/frame.html>

Linkkilista (Arviot linkkien käyttökelpoisuudesta tähtiskaalalla * - *****, jossa * huonoin ja ***** paras. Arvio hyvin subjektiivinen.)
[Linkki 1] Tämä linkki esittelee listanomaisesti muutaman vuoden takaisia tietotekniikkaprojekteja. Muuten *, historiallisena katsauksena **
<http://telmo.telmo.fi/tieke/tikas/osarap1.htm>

[Linkki 2] Tästä linkistä löytyy hyödyllisiä polkuja etäopetuksen ja multimedian maailmaan. ***
<http://matwww.ee.tut.fi/kamu/intro.html>

[Linkki 3] Tietoliikennearkkitehtuurien kotisivun alta löytyy käytännön esimerkkicase tietoliikenteen soveltamisesta opetukseen. *****
<http://www.tcm.hut.fi/Opinnot/Tik-109.300/>

[Linkki 4]   Tämän linkin alta löytyy hyvin dokumentoitu case tietoliikenteen käytännön soveltamisesta ruohonjuuritason opetuksessa. ****
    <http://www.norssi.jyu.fi/yaste/projekti/etaproje.html>

[Teollisuustalouden laboratorion yrityspeli-kurssin kurssitiedote. Hyvä esimerkki tietoverkkojen hyväksikäyttöpotentiaalista. ***
     <http://www.tuta.hut.fi/coursedata/Tu22162.htm>

Linkin alta löytyy lyhyt mutta hyvin perusteltu kokoelma keskipitkänmatkan etäopetuksen vahvuuksista ja heikkouksista. ***
<http://liswww.fste.ac.cowan.edu.au/Distance/vidconferencing5.html>

Indiana University Yhdysvalloissa tarjoaa suomalaisittain katsoen massiivisen määrän tietoliikennetekniikkaa hyödyntäviä opetuspalveluja. *****
<http://www.indiana.edu/~iudisted/>