Pakoon paperipinoja: Moodle STACK mikrotaloustieteen opetuksessa
Teemu Meriläinen, tohtorikoulutettava, Oulun yliopiston kauppakorkeakoulu
Mikko Vaaramo, tohtorikoulutettava, Oulun yliopiston kauppakorkeakoulu
mikko.vaaramo@oulu.fi
Intermediate Microeconomics, mikrotaloustieteen perusteet -kurssi, on taloustieteen koulutusohjelman pakollinen kurssi ensimmäisen vuoden maisteriopintojen aikana Oulun yliopiston kauppakorkeakoulussa. Taloustieteessä käytetään huomattavasti aikaa matemaattisiin tehtäviin, ja aiemmin kurssin harjoitukset toteutettiin paperilla palautettavilla tehtävillä sekä viikoittaisilla sessioilla. Tällainen toteutus on työlästä, varsinkin korjaaminen ja palautteen antaminen vastauksista. Syksyllä 2018 lähdimme kehittämään kurssia, sillä halusimme vähentää manuaalista vastausten tarkistamista ja lisätä vaihtelua harjoitustehtävien tekemiseen.
Päätimme hyödyntää harjoituksissa Moodle STACK -alustaa, joka on lisäosa Oulun yliopiston käyttämässä Moodle-oppimisalustassa. Moodle STACK mahdollistaa matemaattisten tehtävien luomisen ja automaattisen tarkistamisen. Sitä on käytetty matemaattisten aineiden opetuksessa korkeakoulutasollakin (ks. Kruchinin, Shablya, Shelupanov & Melman, 2017; Kutzner ym., 2018) ja myös vaativampiin matematiikan oppisisältöihin (Mestel & Erskine, 2018).
Moodle STACK mahdollistaa myös tehtäviin vastaamisen tietokoneella. Opiskelija voi tehdä Moodle-alustalle ladattavia tenttejä verkossa ja saada palautteen välittömästi (joko heti kysymyksen jälkeen tai tentin palauttamisen jälkeen riippuen opettajan valitsemista asetuksista). Opiskelija vastaa kirjaamalla kaavat ja numeeriset vastaukset Moodle STACK -tehtävien vaatimalla kirjoitustavalla (ks. kuva 1), josta järjestelmä tulkitsee automaattisesti kaavat ja tunnistaa muuttujat sekä antaa reaaliaikaista palautetta tehtävien suorittamisesta.
Kurssin ja harjoitusten toteutus
Kehitystyö aloitettiin kesällä 2018 työkalujen valinnalla ja tehtävien luomisella Moodle STACK -alustalle. Syksyllä ja kurssin aikana alustalle koottiin oppimismateriaalia lisää ja hiottiin jo luotuja tehtäviä. Kurssi toteutettiin aiempien vuosien tapaan lähiopetuksena. Taulukossa 1 on esitetty kuusi viikkoa kestäneen kurssin viikoittainen aikataulu.
Taulukko 1. Intermediate Microeconomics -kurssin viikoittainen aikataulu
| Ma | Ti | Ke | To | Pe | |
| Opetus | Luento | Luento | Luento | Tutortupa | Harjoituksien läpikäynti |
| Omatoiminen opiskelu | Harjoituksia | Harjoituksia | Harjoituksia | Harjoituksia |
Oppimisen varmistamiseksi järjestettiin viikoittain harjoitukset, joissa käytiin läpi tehtävät ja niihin liittyvää asiasisältöä. Viikon lopussa pidettiin erillinen sessio, jossa opiskelijat kävivät läpi tehtäviä sekä ryhmissä että opettajan kanssa. Viikoittain oli tarjolla myös kaikille avoin tutortupa, jossa tehtävien suorittamiseen oli tarjolla apua toiselta opettajalta. Suoritetuista harjoituksista sai pisteitä, jotka vaikuttivat nostavasti arvosanaan. Opiskelijoiden piti suorittaa minimimäärä voidakseen osallistua tenttiin, ja lopuksi tarjottiin ylimääräiset harjoitukset kertauksena puuttuvien suoritusten korvaamiseksi. Tämänkaltaisista sähköisistä harjoituksista ja bonuspistejärjestelmästä on saatu hyviä tuloksia taloustieteen opetuksessa (Fath, Hansen, Scheicher & Umbach, 2019).
Moodle STACK -tehtäviä pystyy alustalla yhdistämään monivalinta- ja muihin tehtäviin ja luoda laajojakin tenttejä sekä harjoituksia opiskelijoille. Kysymyksiä, tarkistusasetuksia, tenttien muotoja ja pisteytyksiä voi muokata hyvin vapaasti eri käyttötarkoituksiin. Tehtäviin voidaan helposti lisätä vaihtelevuutta määrittelemällä osa muuttujista satunnaisiksi. Tällöin eri opiskelijoilla ja eri suorituskerroilla kysymys on hieman erilainen. Kuvassa 1 on esitelty yksi harjoituksissa käytetty tehtävä.
Kuva 1. Esimerkki Moodle STACK -kysymyksestä, opiskelijan vastauksesta ja automaattisesta vastauksen tulkinnasta
Opiskelija näki tehtäviin vastatessaan myös järjestelmän tulkinnan annetusta vastauksesta, joten hän saattoi tarkistaa vastauksensa muodon vielä ennen tallentamista. Suoritettuaan harjoitukset opiskelija sai yhteenvedon, josta näkyi väärin menneet vastaukset ja palaute.
Kysymykset voidaan jakaa useaan osaan, ja ne voidaan arvostella useassa osassa. Kysymykseen vastaamisesta on siten mahdollista antaa tarkkaa palautetta: Missä opiskelija on osannut ja missä hänellä on vielä parantamisen varaa. Opettaja voi määrittää erilaisille väärille ja oikeille vastauksille myös tarkempaa kirjallista palautetta. Harjoituksista saatava välitön palaute ja mahdollisuus kokeilla vastaavia tehtäviä useita kertoja parantavat opiskelijoiden motivaatiota ja onnistumista (Halcrow & Dunnigan, 2012). Tutortuvassa ja harjoitussessioissa opiskelijat saivat yleistä suullista palautetta.
Tulokset ja kokemukset
Yleisesti ottaen kokeilu näytti nostavan arvosanoja erityisesti jakauman alapäässä, mutta ylimmän arvosanan saaneiden määrä osuus säilyi käytännössä entisellään. Kuviossa 1 on vertailtu kokeilua edeltävän vuoden ja muutettujen harjoitusten aikana saatujen arvosanojen jakaumia.
Kuvio 1. Kokeilun vaikutukset tenttiarvosanoihin
Opiskelijoilta kerättiin palautetta kurssin aikana Moodle-alustalla ja kurssin päätteeksi normaalin kurssipalautteen lisäksi erillisenä kyselynä uudenlaisesta toteutuksesta. Opiskelijoiden antama palaute kurssin aikana ja jälkeen oli pääosin hyvin positiivista. Moodle STACK-alusta koettiin pääasiassa toimivaksi ja helppokäyttöiseksi. Automaattisen tarkistuksen ja välittömän palautteen koettiin edistävän oppimista. Oppimateriaalin ja opetusmenetelmien koettiin tukevan oppimista hyvin.
Erityisesti kurssin alussa negatiivisinta palautetta opiskelijoilta tuli kysymyksiin vastaamiseen liittyvistä haasteista, kuten järjestelmän vaatimasta vastausmuodosta. Alkuvaiheessa tehtäviin oli myös jäänyt virheitä, ja automaattisessa tarkistuksessa sekä pisteytyksessä oli pieniä korjausta vaativia kohtia. Opiskelijoita täytyi perehdyttää vastaustekniikassa ja alustan käytössä. Erityisesti tehtävien luonnissa on tärkeä kiinnittää huomiota siihen, että opiskelijan on helppo huomata, missä muodossa ja miten kysymykseen tulisi vastata. Ongelmat korjattiin kurssin aikana. Tehtävien automaattista pisteytystä oli helppo korjata, kun virheitä havaittiin.
Opettajan näkökulmasta kokeilusta saatu suurin hyöty oli huomattava ajansäästö tehtävien tarkastuksessa. Vapautunutta aikaresurssia pystyttiin käyttämään muun muassa tutortupasessioiden pitämiseen, jolloin apua kaipaavat opiskelijat saivat yksilöllisempää ohjausta ongelmien ratkaisuun ja vaikeiden oppiainesten läpikäyntiin. Taulukossa 2 on koottu opettajan näkökulmasta kehityskokeilun hyötyjä ja haasteita.
Taulukko 2. Kehityskokeilun hyödyt ja ongelmat opettajan näkökulmasta
STACK-tehtävien luominen vaati aluksi opettelua. Matemaattisten kysymysten luomiseen käytettävä syntaksi voi olla varsinkin aloittelijalle vaikeaa, ja kysymysten tarkistuksen (automaattinen korjaus) säätäminen kuntoon vaatii myös suunnittelua. Toisaalta, kun ensimmäiset kysymykset oli tehty ja testattu kuntoon, niiden pohjalta oli helppo kopioida uusia versioita. Urakan jälkeen koossa onkin hyvä tehtäväpankki, jota voi käyttää useita vuosia. Tehtävien suunnittelussa ja luonnissa saimme saman havainnon kuin Mestel ja Erskine (2018): Tehtävät kannattaa pyrkiä pitämään selkeinä. Selkeämmät ja yksinkertaisemmat tehtävät on myös helpompi toteuttaa STACK-alustan avulla.
Yhteenveto
Harjoitustehtävien ja osin kurssinkin digitalisointi oli onnistunut kokemus. Opetuksen suunnitteluun ja opiskelijoiden ohjaamiseen jäi enemmän aikaa. Automaattinen tehtävien tarkistus antoi opiskelijoille mahdollisuuden tehdä enemmän toistoja samantyyppisistä ongelmista ja opettajille enemmän aikaa ohjata esimerkiksi tutortuvilla sekä harjoitusten läpikäyntipäivillä.
Opettajilta ja opiskelijoilta vaadittavasta opettelusta huolimatta Moodle STACK -tyyliset työkalut ovat ehdottomasti hyödyllisiä varsinkin matematiikkaa sisältävien aineiden opetuksessa ja voivat soveltua suuremmillekin kursseille (Fath ym., 2019). Yhtenä jatkokehitysideana voisi olla ryhmätyöskentelyn lisääminen ja opiskelijoiden osallistaminen itse tehtävienkin tekemiseen (Brekke, Duranovic, Jevne & Sanwing, 2017). Tärkeää opetuksessa on kuitenkin opiskelijoiden kohtaaminen eikä pölyisten paperipinojen läpikäynti punakynä kourassa. Vapautunut aika mahdollistaa paremman laadullisen palautteen antamisen opiskelijoille.
Tässä kokeilussa luodut ja viime vuosina eteenpäin kehitetyt Moodle STACK -harjoitukset osoittautuneet erityisen hyviksi koronaviruspandemian siirrettyä opetuksen verkkoon. Harjoituksiin on lisätty enemmän vaihtoehtoja, jolloin tehtävien kertaaminen on mielekkäämpää. Lisäksi työtilaan on tehty tehtävien malliratkaisuista nauhoitteet, joiden avulla laskujen itsenäinen harjoittelu on ollut entistäkin helpompaa. Saadun palautteen perusteella materiaalista on ollut opiskelijoille hyötyä.
Lähteet
Brekke, M., Duranovic, A., Jevne, A. N., & Sangwin, C. (2017). Development of teaching-modules in computational Mathematics and STACK in cooperation with students. Nordic Journal of STEM Education, 1(1), 79–81. Saatavilla http://hdl.handle.net/11250/2484911
Fath, J., Hansen, P., Scheicher, C. & Umbach, T. (2019). E-homework with individual feedback for large lectures. Contributions to the 1st International STACK conference 2018. Saatavilla https://mpra.ub.uni-muenchen.de/id/eprint/107128
Halcrow, C., & Dunnigan, G. (2012). Online homework in Calculus I: Friend or foe? PRIMUS, 22(8), 664–682.
Kruchinin, D., Shablya, Y., Shelupanov, A., & Melman, V. (2017). Personalized Distance Learning Using the STACK System. Proceedings of the IV International research conference” Information technologies in Science, Management, Social sphere and Medicine”(ITSMSSM 2017). Atlantis Press. Saatavilla https://dx.doi.org/10.2991/itsmssm-17.2017.5
Kutzner, T., Steinert, C., Weigert, M., Wälder, O., Robel, K., & Yan, A. (2018). Complex Assessments in Mathematics and Computer Science with STACK and VPL. V Jornadas Iberoamericanas de Innovación Educativa en el Ámbito de las TIC y las TAC (InnoEducaTIC 2018). Saatavilla http://hdl.handle.net/10553/52713
Mestel, B., & Erskine, G. (2018). Developing STACK practice questions for the Mathematics Masters Programme at the OU. MSOR Connections, 17(1), 37–45. Saatavilla http://dx.doi.org/10.21100/msor.v17i1.896
Yliopistopedagogiikka 