Ajankohtainen keskustelu on laajasti käynnissä automaation, robotiikan ja tekoälyn vaikutuksesta työpaikkoihin. Pessimistisimmissä lähteissä puhutaan jopa massatyöttömyyden uhasta (Ford 2017). Myöskään opetusala ei jää tämän keskustelun ulkopuolelle. Tässä artikkelissa annetaan konkreettinen esimerkki tekoälyn käytöstä verkko-opintojaksolla ja pohditaan tämän ratkaisun vaikutusta opettajan rooliin.
Työnantajani Satakunnan ammattikorkeakoulu panostaa tulevina vuosina verkko-opetukseen, mikä edellyttää uudenlaisten opetusvälineiden käyttöä. Ohjelmistobotti, tekoälyyn perustuva mobiilisovelus, on yksi työkaluista, jota päätin pilotoida opetuksessani User Orientation in Services and Technology opintojaksolla. Botilla on tarkoitus monipuolistaa hyvinvointiteknologian verkko-opetusta ja antaa opiskelijoille konkreettinen esimerkki tekoälyn soveltamisesta. Esimerkki on tärkeä, sillä tekoälyä hyödynnetään jo nyt merkittävästi terveysalalla ja sen rooli tullee vain kasvamaan.
Tämänhetkisen hyvinvointiteknologian koulutuksemme siirtyessä verkkoon, menetämme oppimistulosten kannalta hyväksikokemamme laboratiotyyppiset tehtävät, joissa teoriaa sovelletaan käytäntöön ja opitaan tekemällä. Lisäharmia aiheuttaa laboratoriotöiden ryhmäytymistä edistävän elementin menetys. Näin ollen botin tarkoituksena on toimia käytännön demonstraation lisäksi yhteisenä puheenaiheena ja uudenlaisena oppimiskokemuksena, joka edistäisi opiskelijoiden välistä vuorovaikutusta. Opettajankoulutuksen näkökulmasta tavoitteenani oli suunnitella ohjelmistobottia hyödyntävän opintojakson pedagogisia valintoja ja soveltaa kehittämisosaamistani opetuksen jkehittämiseen tutkimusprojektien rinnalla. Samalla saisin omakohtaisen kokemuksen työni opinnollistamisesta.
Mikä tekoälybotti?
Tekoäly on termi, jolla on monivivahteinen merkitys. Alan tutkijoiden Nils J. Nilssonin, Stuart Russelin ja Peter Norvigin määritelmien mukaan tekoälyn avulla koneet, laitteet, ohjelmat, järjestelmät ja palvelut voivat toimia tehtävän ja tilanteen mukaisesti järkevällä tavalla (Heikkinen 2017). Omassa tapauksessani HeadAI nimisen yrityksen (headai.com) tuottama tekoäly muodosti sille annetusta kirjallisesta materiaalista käsitekartan ja jäsensi oppimateriaalin sen mukaisesti. Tekoäly oppii siis sanojen yhteyksiä ja merkityksiä, joiden avulla se kykenee etsimään samankaltaista sisältöä myös muualta (määritellyistä lähteistä ja tietokannoista). Tämän materiaalin tekoälybotti ”opettaa” toivotussa järjestyksessä käyttäjälleen (opiskelija).
Opiskelijan käyttöliittymänä on mobiilisovellus. Sovelluksessa botti käy opiskelijan kanssa vuorovaikutteisesti läpi käsitekartan aiheet eli opintojakson sisällön dokumentteja esittäen (teksti, videot). Botin avatar on oma muokattu kuvani. Kommunikaatio muistuttaa WhatsApp keskustelua sillä erotuksella, että käyttäjällä on valittavana vain tietyt repliikit. (Kuva 1). Bottiin sisätyy myös arviointia, johon perustuen opiskelija voi seurata omaa oppimistaan. Sovellus visualisoi opiskelijan henkilökohtaisen käsitekartan maalaten jo käsitellyt ja arvioidut aiheet vihreällä.
Kuva 1 Näyttökaappaukset botin ja opiskelijan keskustelusta.
Jotta botti vastaisi sisällöltään opintojakson tavoitteita, valitsimme kollegani kanssa käsitekartan muodostamiseen oman kirjamme (Merilampi et. al: Introduction to Smart eHealth and eCare technologies, 2016). Vaikka muodostunut kartta olikin hyvä pohja, tietyt asiat korostuivat liiaksi ja toiset tärkeätkin asiat jäivät huomiotta. Näin ollen teimme karttaan jälkikäteen joitain muutoksia. Kävimme myös läpi tekoälyn hakeman materiaalin ja lisäsimme manuaalisesti lisämateriaalia (mm. videoita).
Halusimme myös kollegani kanssa jakaa materiaalin kahdelle botille, joista toinen olisi minun avatarini ja toinen hänen avatarinsa. Teimmekin käsitekartan aiheista jakoa reaalimaailman vahvuuksiimme perustuen. Halusimme luoda avattarillemme myös jonkin verran persoonallisuuttamme, joten muokkasimme bottien kommunikointityyliä (repliikit) mukaillen omaamme.
Viimeisenä vaiheena oli arvioinnin istuttaminen bottiin. Tämä tapahtui liittämällä tiettyisiin pääteemoihin monivalinta- ja oikein/väärin -kysymyksiä, kun kyseinen teema oli käsitelty. Sivuteemojen kohdalla botti pyytää opiskelijalta itsearvion. Arviointien perusteella botti antaa lisää materiaalia (kun vastattu väärin tai itsearvioinnissa valittu vaihtoehto ”en vielä hallitse aihetta”) tai merkitsee asian opituksi ja jatkaa seuraavaan aiheeseen.
Pedagogiset ratkaisut
Vaikka botti toimii hyvänä demonstraationa tekoälyn käytöstä, ei se sellaisenaan täytä osallistavan pedagogiikan kriteerejä. Tekoälybotin reunaehtojen vuoksi suunnittelin opintojaksolle lisäsisältöä, jossa kiinnitetään huomiota erityisesti opiskelijoiden yksilöllisyyteen ja yksilöllisen kokemusmaailmaan huomioimiseen, opiskelijoiden aktiiviseen rooliin (osallistamiseen) sekä reflektioon. Nämä erityishuomiot perustuvat konstruktivistiseen oppimiskäsitykseeni. (Bransford 2004)
Jotta opiskelijat pystyisivät soveltamaan botin kautta opittua sisältöä omaan kontekstiinsa, annetaan opiskelijoille tehtäväksi käsiteltyjen aiheiden soveltamiskohteiden pohtimista ja soveltuvuuden arvioimista omassa työssään tai muualla elämänsä alalla. Kaikkien opiskelijoiden tehdessä samoin, opitaan saman sisällön soveltamisesta useissa konteksteissa, mikä edesauttaa oivaltavaa oppimista. Osallistavan pedagogiikan mukaisesti tehdään edellä mainittua tehtävää pienryhmätyönä ja tehtävät käydään yhdessä läpi verkkokeskustelussa (osallistujat opettavat). Onneksemme nykyiset välineet mahdollistavat helposti pienryhmäkeskusteluja osana verkkokontaktiopetusta. (Bransford 2004)
Kun pienryhmät esittelevät oppimaansa, voidaan samalla myös suorittaa formatiivista arviointia. Reflektion merkityksellisyyden vuoksi arviointia suoritetaan myös itsearvioinnin kautta. Opiskelijat pohtivat ja jakavat kokemuksiansa botti-avusteisen opintojakson oppimistulosten näkökulmasta oppimispäiväkirjatyyppisessä tehtävässä. Tehtävän tarkoituksena on myös, että me opettajat opimme paremmin ymmärtämään botin roolia ja vaikutusta oppimiseen.
Jotta opintojakson lopputulos pedagogisesta näkökulmasta olisi paras mahdollinen, pyysin palautetta suunnitelmistani kollegani KT Andrew Sirkan lisäksi ammatillisen opettajankoulutuksen ryhmänohjaajaltani FT Sisko Mälliseltä. Lisäksi kävin keskustelua lehtori Mark Curcherin kanssa, joka taannoin kirjoitti blogia omista kokemuksistaan chatbotin opetuksesta (Curcher 2017). Tämä kollegoiden haastatteluosuus olikin yksi parhaimmista vaiheista opintojaksonsuunnittelussa oman oppimisen kannaltani.
Oppimistuloksia ja jatkotoimia
Tekoälyavusteisen opintojakson suunnittelun opinnollistaminen opettajankoulutuksen opinnoiksi osoittautui erittäin hedelmälliseksi. Sain tärkeitä vinkkejä ja tukea valinnoilleni sekä kirjallisuudesta että kollegoiltani. Toisin sanoen tämän avulla sain opintojaksoni pedagogiikan suunnitteluun arvokasta lisäresurssia ja näkemystä. Vaikka botti ja opintojaksosuunnitelma ovat nyt valmiina, luvassa on vielä lisää oppimiskokeuksia, kun opintojakso käynnistyy ja kuulen opiskelijoiden omakohtaisia kokemuksia botin avulla oppimisesta. Sen uskon olevan oman julkaisunsa arvoinen
Ajattelen, että botti toimii hyvänä demonstraationa tekoälyn käytöstä ja monipuolistaa verkkokurssin suoritustapaa.
Valmiin botin nähdessäni autenttinen kokemukseni on, että botti on opetustyökaluna toimiva ja käyttökelpoinen. Miellän botin interaktiiviseksi mobiilikirjaksi, jota on helppo lukea vaikkapa viisi minuuttia kerrallaan sohvalla maatessa tai bussilla matkustaessa. Tekoälybotti voitaisiin myös pakotetusti ajastaa oppimissessioon, mikä katsottiin potentiaaliseksi hyödyksi chatbotin opettamalla opintojaksolla (Curcher 2017).
Hyvä kokemus on myös ollut botin työstäminen yhdessä HeadAI:n kanssa. Yrityksellä onkin suunnitteilla käyttöliittymä opettajille siihen työhön, jota omassa tapauksessamme teimme manuaalisesti (materiaalien lisääminen, käsitekartan muokkaus, arvioinnit, repliikit jne). Lisäksi oppimisesta voi tulevaisuudessa tehdä hieman mielenkiintoisempaa lisäämällä sovellukseen pelillisiä elementtejä kuten palkinnot (”badget”) ja uuden botin avutuminen vasta tiettyjen aihealueiden jälkeen. Tuotamme omassa pilottikokeilussamme tärkeää kokemustietoa myös tämän yrityksen tuotekehitykseen. Tämä olkoon esimerkki opettajan verkostotyöstä, jota sitäkin ”harjoittelen” opettajankoulutuksessa parasta aikaa.
Vaikka botti on käyttökelpoinen opetustyökalu, on opettajalla edelleen erittäin keskeinen rooli myös verkossa. Opettaja vastaa, että oppimateriaali ja arviointi on asiallista ja myös valmentaa mekaanisesti opiskellun sisällön soveltamiseen ja syvällisen ymmärryksen saavuttamiseen. Botit hoitavat tasapuolisen ja -laatuisen rutiiniopetuksen säästäen opettajan aikaa muihin tärkeisiin opettamisen alueisiin. Ainakaan vielä en siis ole huolissani oman työpaikkani puolesta.
Lähteet
Ford, Martin. 2017. Robottien kukoistus. Sammakko
Heikkinen, Seppo. 2017. Tekoäly muuttaa maailman – pian se tekee jopa lääkärin ja juristin töitä. Luettu 2.7.2017. https://yle.fi/aihe/artikkeli/2017/06/04/tekoaly-muuttaa-maailman-pian-se-tekee-jopa-laakarin-ja-juristin-toita
Bransford, J. D., Penttilä, A., National Research Council., & National Research Council. 2004. Miten opimme: Aivot, mieli, kokemus ja koulu. Helsinki: WSOY.
Cucher, Mark. 2017. What happened when I tried learning from a chatbot! Learning from a bot, a personal experience. Luettu 2.7.2017: http://marksparadigm.blogspot.fi/2017/05/what-happened-when-i-tried-learning.html
Kirjoittaja
Sari Merilampi
Yliopettaja, Hyvinvointiteknologia, Satakunnan ammattikorkeakoulu
Opiskelija, Ammatillinen opettajankoulutus, TAMK
Kommentit