Oppimisanalytiikkaselvitys 2018 CASE – ViLLE

ViLLE

(https://oppimisanalytiikka.fi/fi)

ViLLE on Turun yliopiston informaatioteknologian laitoksella kehitetty oppimisjärjestelmä. Sen kehittäminen aloitettiin 2004 suunnittelemalla ensin ohjelmoinnin opetuksen visualisointiin painottuva versio. Vuonna 2008 lähdettiin kehittämään enemmän yhteisölliseen työskentelyyn perustuvaa järjestelmää.

ViLLE on käytössä suomalaisissa korkeakouluissa, ja yli 15 muussa maassa. Järjestelmässä on yli 130 000 rekisteröitynyttä opiskelijaa ja yli 6000 opettajaa. Vuosittain ViLLEn avulla tarkistetaan automaattisesti yli kymmenen miljoonaa tehtäväpalautusta, jotka sisältävät yhteensä jopa 80 000 000 välitöntä palautetta. ViLLEn avulla järjestettiin ensimmäiset sähköiset ylioppilaskokeiden preliminäärit Suomessa tammikuussa 2013.

Järjestelmä sisältää useita erilaisia ohjelmoinnin, matematiikan, kielten ja muiden aineiden oppimiseen kehitettyjä tehtävätyyppejä, joita mahdollisuuksien mukaan arvioidaan automaattisesti ja näin tarjotaan oppijalle välitön palaute. Samoja tehtäviä voi käyttää oppitunneilla ja tenteissä. Jälkimmäisissä tehtävistä otetaan palaute pois näkyvistä. Ympäristön avulla opettajat voivat joko itse luoda tehtäviä tai hyödyntää muiden opettajien tekemiä tehtäviä. Järjestelmä kerää monipuolisesti dataa oppilaiden vastauksista. Kaikki kerätty data on kurssin opettajien katseltavissa koska tahansa.

Tehtävät on jaoteltu kolmen pääkategoriaan:

1.      visualisointiin pohjautuvat ohjelmointitehtävät,
2.      matemaattiset tehtävätyypit ja
3.     yleiset tehtävätyypit.

Yleiset tehtävätyypit opettaja suunnittelee itse, matematiikassa editorit ovat hyvin säänneltyjä ja opettajat lähinnä määrittelevät käytettäviä arvoalueita tehtävien eriyttämiseksi. Tehtävien, kurssien ja kierrosten yhteyteen voi liittää myös yksityistä materiaalia.

Tehtävien lisäksi ViLLEllä voidaan mm. seurata automaattisesti opiskelijoiden läsnäoloja, laskuharjoituksia ja vastaanottaa ViLLEn ulkopuolisia tehtäviä. Moniin opettajan arvioimiin tehtäviin (esim. esseet tai harjoitustyöt) voidaan myös liittää ViLLEn anonymisoitu vertaisarviointi, jolla myös opiskelijat pääsevät osallistumaan arviointiprosessiin opettajan luoman arviointikriteeristön pohjalta.

Opiskelija voi ympäristössä ratkaista automaattisesti arvioitavia tehtäviä omassa tahdissaan paikasta riippumatta. Tehtäviä voi yrittää ratkaista niin monta kertaa kuin haluaa. Koska alkuarvot on yleensä satunnaistettu, voi saman tehtävän ratkaista mielekkäästi useampaankin kertaan. Järjestelmä antaa aina välittömän palautteen ratkaisusta.

Yhteisöllinen työskentely toteutuu erityisesti tutoriaaleissa sekä projekteissa. Tutoriaaleissa tehtäviä ratkotaan 2-8 hengen ryhmissä, aloittaen usein pienellä ryhmällä. Jokainen ryhmään kuuluva opiskelija saa pisteet yhteisestä palautuksesta, mutta kesken jäänyt tutoriaalia on mahdollista jatkaa yksin omalla ajallaan tai uudessa ryhmässä. Sama pätee soveltaen myös projektitöihin; jokainen ryhmän jäsen voi tehdä palautuksia projektin aikana, mutta pääsee myös näkemään muiden ryhmänsä jäsenten palautusten kommentit ja arvioinnit.

ViLLEn sähköiset kokeet voivat sisältää ohjelman automaattisesti arvioimia tehtäviä, opettajien arvioimia tehtäviä, tai olla sekoitus molempia. Automaattisesti arvioituja tehtäviä käytettäessä tulokset ovat julkaistavissa opiskelijoille välittömästi kokeen päätyttyä. Opettaja saa arvioinnin tueksi ViLLEn arviointityökalun kommentointia ja pisteytystä varten. Kysymyksistä saa aiempaa monipuolisempia lisäämällä niihin esimerkiksi videoita, tai kuvia joihin opiskelija voi lisätä omia merkintöjä vastauksen tueksi. Monitorointitoimintojen avulla opettaja pystyy seuraamaan kokeen etenemistä opiskelijakohtaisesti reaaliajassa ja voi tarvittaessa antaa lisäaikaa kokeeseen.

Oppimisanalytiikka

ViLLE kerää automaattisesti huomattavan määrän tietoa oppilaiden ratkaisuista. Tiedon analysoinnissa hyödynnetään koneoppimisen tilastollisia menetelmiä ja tiedon visualisointia. Oppimisanalytiikan avulla voidaan tunnistaa automaattisesti opiskelijoiden vääriä käsityksiä ja seurata etenemisvaiheita.

Analytiikka antaa oppijalle seuraavaa tietoa:

• kurssin profiilinäkymä, mistä näkyy edistyminen suhteessa oppimistavoitteisiin
• vihjeitä tehtävien suorittamiseen
• antaa välittömän palautteen tehtävistä ja saadun pisteet

Edistymistä koskeva analytiikka näyttää opiskelijalle oman edistymisen henkilökohtaisella oppimispolulla.

Analytiikka antaa opettajalle seuraavaa tietoa oppijan etenemisestä:

• tehtävistä saadut pisteet
• ajankäyttö tehtäviin
• tietoa tehtävien välivaiheista ja osa-alueiden ratkaisujärjestyksistä
• tietoa oppimisen solmukohdista (kuva 27)

Kaikki kurssilta kerätty tieto on koska tahansa kurssin opettajien ja apuopettajien katseltavissa ViLLEn tilastonäkymissä. Järjestelmä muodostaa tiedosta erilaisia visualisointeja opettajan avuksi. Kerättyä dataa voidaan käyttää erityisesti erilaisten oppimisvaikeuksien tunnistamiseen. Järjestelmään on valmiiksi määritelty esimerkiksi matematiikan osalta tiettyjä solmukohtia, joissa oppilailla on tyypillisesti vaikeuksia. Opettaja näkee yhdellä vilkaisulla jokaiselta kierrokselta ne oppilaat, jotka eivät ole osanneet ratkaista tehtäviä riittävällä osaamistasolla. Tämä mahdollistaa ohjauksen tarjoamisen juuri niille oppilaille, joilla tähän on erityistä tarvetta. Automatisoimalla tehtävien tarkastaminen ja vastausten analysointi voidaan opettajan työkuormaa siirtää kohti henkilökohtaista ohjausta.

Johdolle analytiikka antaa tietoja opetussuunnitelman toteutumisesta ja tavoitteiden saavuttamisesta. Vanhemmat saavat nähtäväkseen kurssin profiilinäkymän, mistä on nähtävissä oppijan eteneminen kursseilla.

Tekniset ominaisuudet

ViLLE toimii selainpohjaisesti ja mobiilisovelluksena (Android, iPhone ja Windows ympäristöissä). Puhelimessa ViLLE sovellusta ei tarvitse erikseen avata, vaan se hyödyntää puhelimen ilmoitus ominaisuuksia tapahtumien tiedottamiseen. Opettaja voi tehdä monivalintatyyppisiä kyselyjä opiskelijoille puhelimen välityksellä ja aktivoida kuulijoita luentojen aikana.

Ohjelmistossa ei ole varsinaisesti integrointeja muihin ohjelmistoihin. Tapauskohtaisesti on rakennettu pilottina integrointi esim. Primuksen kanssa. Oheismateriaali voi olla missä formaatissa tahansa, ja on käyttäjän selaimesta / työasemasta kiinni saako sitä auki ViLLEssä. Sisältöjen upottaminen on sallittu esim. iFramen kautta.

Materiaalin ja tehtävien kommentointi on sallittu vain opettajille. Oppilastunnuksilla voi arvioida vain tehtävien vaikeustasoa.

Palvelimet sijaitsevat Turussa yliopiston omissa tiloissa ja toimivat sen kautta 24/7.