(PC-)Simulaatio opetuksessa ja (PC-)simulaation tuottaminen

1. (PC-)Simulaatio opetuksessa ja (PC-)simulaation tuottaminen Seppo Räsänen FL, lehtori, tietotekniikka Savonia-ammattikorkeakoulu, Terveysala - KUOPIO seppo.rasanen@savonia-amk.fi ISOT05 16.11.2005

2. Sisältö • Simulaation määritelmiä • Simulaation käyttökohteita • Simulaation pedagoginen käyttö • Verkottunut simulaatio • Simulaation tuotanto

3. Simulaatio • Simuloinnilla tarkoitetaan jonkin tuotteen, prosessin tai järjestelmän olennaisten osien jäljittelyä tietyllä aikavälillä • Kohteen käyttäytymistä voidaan ennakoida siitä tehtävän simulointimallin avulla • Muuttamalla mallin tai siihen vaikuttavan ympäristön parametreja, voidaan tehdä päätelmiä kohteen käyttäytymisestä eri tilanteissa

4. Simulaatio • Virtuaalisessa simulaatiossa maailma on tietokoneen luoma, mutta sitä ohjaa aito ihminen. Tästä ryhmästä on esimerkkinä ajoneuvosimulaattorit. • Aito simulaatio tapahtuu oikeilla välineillä todellisessa ympäristössä. Tähän ryhmään kuuluvat esim. johtamisen ja tiimitoiminnan simulaatioharjoitukset. • Konstruktiivinen simulaatio tapahtuu pääasiallisesti tietokoneen ohjaamana. Käyttäjä antaa järjestelmälle syötteitä, mutta hän vaikuttaa epäsuorasti tilanteen lopputulokseen. Tähän ryhmään kuuluvat esim. strategiset simulaatiot. • Neljäs ryhmä on simulaatiopelit. Pelit on toteutettu siten, että niihin voi osallistua verkon välityksellä useita henkilöitä tai tietokoneita. • Pc-simulaatio tarkoittaa simulaation toteutusta tietokoneella käytettäväksi.

5. Ohjaajan työasema Harjoittelijoiden työasemat Pkauko Jmattil Jpitkän Internet Hoffren & all 2004 Verkottunut simulaatio • integraatio verkko-oppimisympäristöön • tutor ohjaamassa tutoroitavia, tutor seuraa verkossa simulaation käyttäjien toimintaa • yhteistoiminnallisuus verkossa (HLA, IEEE1516)

6. HLA, verkottunut simulaatio • HLA (High Level Architecture ) on USA:n armeijan kehittelemä • IEEE1516 standardi • Määrittää, kuinka verkottuneen simulaation eri osat ovat yhteydessä toisiinsa • Määrittää, millaista tietoa liikkuu simulaatio-osien välillä • Määrittää XML-scheman • Perustuu federaatio-oliomalliin (FOM, Federation Object Model) • Federaatio tarkoittaa yhdistettyä simulaatiota. • Federaatti tarkoittaa yksittäistä simulaation osaa (yksittäinen simulaatio, simulaattori) • RTI (Run Time Infrastructure)on HLA:n ydin, se huolehtii tiedonkulusta federaattien välillä Broas P. High Level Architecture – Simulaatioiden yhdistäminen ja Granholm G. HLA – Arkitehtuuri. VTT Industrial Systems. Luentomoniste.

7. Simulaatio käyttökohteet • laitteiden käytön harjoittelu (lentokonesimulaatio) • vaarallisten tilanteiden harjoittelu (lentokoneen pakkolasku) • kriittisten tilanteiden harjoittelu (onnettomuuspaikan ensihoito) • erilaisten tapausten testaaminen (taktiikan harjoittelu) • syy-seuraus suhteiden opiskelu (viruksen toiminta solussa, päätöksenteko) • prosessin ohjaus (puusta paperirullaksi) • tilanne-, case-, tapauskohtaiset simulaatiot (kielisimulaatio) • jne…

8. Simulaatio ja opetus • orientointiin • motivointiin • havainnollistamiseen • toiminnan mallintaminen • teorian soveltamiseen käytännössä • kertaaminen • rutiinin hallinta • ammattitaidon osoittaminen • testit • arviointi, itsearviointi • yhteistoiminnalliseen työskentelyyn • tutorointi, opiskelun ohjaus • koko opetusprosessi, osana opetusta, oppimisaihiot • jne…

9. pedagogisesti hyvä simulaatio? • Oppimisympäristön on oltava päämääräsuuntautunut • Oppimisympäristön on oltava riittävän kompleksinen ja autenttinen • Oppimisympäristön on edistettävä opiskelijan vuoropuhelua itsensä tai muiden kanssa (dialogisuus) • Oppimisympäristön on annettava palautetta ja mahdollistettava jatkuva prosessin seuranta ja arviointi • Keskeistä on myös yksilön itsearviointi • Oppimisympäristön on tarjottava mahdollisuuksia opiskelijan itsensä rakentamaan tietoon ja oppimiseen • Oppimisympäristön tulee tukea erilaisia oppimistyylejä Ropo E. Oppiminen ja opiskelu uusissa oppimisympäristöissä. http://www.internetix.fi/uutiset/netixpress/nettilehti/edunetix/ropohtm.htm

10. Muutamia esimerkkejä PC-simulaatioista • Triage – (Intop-projekti) • http://www.it.savonia-amk.fi/intop/ • Liikenneonnettomuuden lääkinnällisen pelastustoimen taktiikan harjoittelu • Neljän potilaan tilanne • Demo-sovellus  toteutettu markkinatutkimus • Orientointi, tehtäväksianto, harjoittelu, palaute, reflektointi palautteen avulla • Macromedia Flash (netti ja cd-rom versiot) • Perfusor • Ruiskupumpun käyttökoulutus • Laitteenvalmistajan koulutuskäyttöön • Mallinnettu Perfusor-ruiskupumpun toiminta • Opiskelu, käyttökoulutus, kertaaminen, laitteen käyttöön liittyvä osaamistestaus

11. Triage

12. perfusor

13. =katselmus Tuotannon vaiheet Intop-projektissa Simulaatioidea – lääketieteen asiantuntijan idea toiminnallinen testaus käytettävyystestaus markkinaselvitys Tuotteistaminen? Julkaisutoiminta? Jakelutoiminta? Kustannustoiminta?

14. PC-simulaation Tuotannossa koettua • Pienen esim. oppimisaihion tekoon ei liian massiivista projektia • Yritysten ja oppilaitosten yhteistyönä tekemä simulaatio vaatii tarkan projektin vaiheistuksen (IEEE-standardi)  laajan tuotteen tekeminen vaatii hyvän suunnittelun • Toteutus Itä-Suomen alueella mm. virtuaaliorganisaatiossa  osaamisen tehostaminen • Tuotantovälineiden valinta tilannekohtaisesti

15. Lopuksi pc-simulaatiosta

16. Kysymyksiä, kommentteja! Lämpimät kiitokset ajastanne Raesärkkää lokakuussa 2005