Mitä opimme ja miten tästä eteenpäin?
Digiloikan toteuttaminen fysikaalisten tieteiden koulutusohjelmissa keskittyi hyviksi todettujen käytäntöjen vahvistamiseen sähköisillä työvälineillä. Fysiikan opetuksessa laskuharjoitusten tekeminen on olennainen osa opiskelijoiden oppimisprosessia. Varsinkin opintojen alkuvaiheessa laskuharjoitusten tekeminen opettaa opiskelijoita lähestymään ongelmia fysikaalisesta näkökulmasta ja muistamaan matemaattisia perusperiaatteita, joita ilman on vaikea jatkaa koulutusohjelmassa eteenpäin. Laskuharjoitusten tukeminen digitaalisin keinoin onnistuu suhteellisen helposti.
Fysikaalisten tieteiden digiloikka siis keskittyi laskuharjoitusten kehittämiseen. Työkaluksi valikoitui moodle-alustalla toimiva järjestelmä STACK, joka mahdollistaa interaktiivisten, palautetta antavien ja automaattisesti tarkistettavien matemaattisten tehtävien luomisen. STACK oli luonnollinen valinta, sillä sen käyttöönottoa oli suunniteltu jo aikaisemmin. Järjestelmästä oli hyviä kokemuksia tiedekunnan sisällä matematiikan opetuksessa ja se soveltui hyvin tarvittavien laskuharjoitusten luomiseen. Kursseiksi joille tätä STACK-digiloikkaa ryhdyttiin toteuttamaan valikoituivat Matemaattiset Apuneuvot (MAput) 1-3, eli kolmelle ensimmäiselle opiskeluperiodille ajoitetut kurssit, joiden tavoite on rakentaa opiskelijalle myöhempien opintojen kannalta tarpeellinen matemaattinen työkalupakki.
MApujen laskuharjoitukset koostuvat kaksista viikottaisista laskuharjoituksista. Helpommista ”Ex Tempore”-laskareista ja kotilaskareista. ”Ex Tempore”-laskareihin opiskelijat saapuvat paikanpäälle tekemään tehtäviä ja ne pisteytetään laskuharjoitustilanteessa. Kotilaskarit ovat yleensä hiukan haastavampia ja niiden ratkaisut palautetaan seuraavalla viikolla kurssiavustajille. Näistä harjoituksista ”Ex Temporet” korvattiin STACK:n avulla toteutetuilla laskuharjoituksilla. Laskuharjoitustilaisuudet pidettiin edelleen saman tyyppisinä kuin aiemmin, mutta nyt opiskelijat pystyivät tekemään tehtävät halutessaan muualla kuin laskuharjoitustilaisuudessa. Lisäksi kotiharjoitusten palautus muutettiin sähköiseksi. Suuri osa digiloikkaan kohdennetusta rahoituksesta käytettiin STACK-tehtävien luomiseen. Tämä toteutettiin siten, että kesäkuukausiksi palkattiin kaksi kesätyöntekijää rakentamaan tarvittava laaja tehtäväpankki MApuille. Kolme kuukautta ja reilut 200 interaktiivista tehtävää myöhemmin päästiin kokemaan minkälaisen vastaanoton STACK sai opiskelijoiden keskuudessa. Tulipa siinä ohessa myös vähän digiloikattua muitakin kursseja samoja periaatteita noudattaen.
Alussa Stack-tehtävien kanssa oli pieniä ongelmia sillä kaikki moodle-asetukset eivät olleet aivan kohdillaan. Tehtävät kuitenkin toimivat, ja pienen viilaamisen jälkeen järjestelmä saatiin toimimaan halutulla tavalla. Opiskelijoilta saatiin vaihtelevaa, mutta pääosin positiivista palautetta. Negatiivista palautetta tuli alun ongelmista, jotka saatiin nopeasti ratkaistua, sekä muutamissa tehtävissä olleista vioista. Nämä korjattiin kurssien aikana. Osa opiskelijoista koki varsinkin pitkät välivaiheettomat tehtävät turhauttaviksi STACK:lla toteutettuna. Myös palautetta kaivattiin tehtäviin enemmän. Tehtäväpankkien jatkokehityksessä onkin palautteeseen ja tehtävien rakenteeseen kiinnitetty enemmän huomiota. Suurin osa opiskelijoista koki järjestelmän käyttökelpoisena. Kurssiavustajaien näkökulmasta laskuharjoitustilaisuudet muuttuivat aikaisempaa tehokkaammiksi. STACK:n käyttö myös vähensi kurssiavustajien tehtävien tarkistamiseen vaadittavaa työmäärää.
MApuille tuotimme digiloikkaprojektin puitteissa myös laadukkaat teoriavideot luento-opetuksen tueksi. Lisäksi kurssilla Tieteellinen laskenta 1 otetiin käyttöön Test My Code -ympäristö, jonka avulla kurssilla hoidetaan ohjelmointitehtävien automaattinen tarkastaminen.
Tulevia projekteja neuvomme lähestymään digiloikkaa käytännön kautta ja parantamaan pientä ja toteuttamiskelpoista osaa opetuksesta. Fysikaalisten tieteiden digiloikassa meillä oli alusta asti hyvin selvä ajatus mitä teemme ja lopulta toteutimme hankkeen onnistuneesti lähes täysin alkuperäistä ajatusta noudattaen. Digiloikalla emme korvanneet hyväksi todettuja toimintamalleja, vaan vahvistimme niitä entisestään. Lopputulos oli, että kursseilla harjoiteltiin laskemista aiempaa enemmän, mutta kurssia ei koettu raskaammaksi. Kasvanut harjoituksen määrä korreloi parempien oppimistulosten kanssa, ja tästä tullaan tekemään vielä jatkotutkimusta. Digiloikkamme oli menestys, ja STACK on tullut Helsingin yliopiston fysiikan opetukseen jäädäkseen.