Virtuaalilaboratorioiden käyttömahdollisuudet kemiantekniikan opetuksessa
Pukki, Emma (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022092360005
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022092360005
Tiivistelmä
Koulutuksen globalisoituessa etäopetus on yleistynyt. Koulutus on saavutettavissa yhä helpommin ilman rajoitteita, kuten aika- tai paikkasidonnaisuutta. Etäopetus insinööri- ja luonnontieteiden laboratorio-opetuksessa voidaan toteuttaa käyttämällä virtuaalilaboratorioita, jotka perustuvat fyysisten laboratorioiden mallinnuksiin, simulaatioihin ja teorian käsittelyyn. Maailmanlaajuisen COVID19-pandemian takia perinteisestä luokkahuone- ja laboratorio-opetuksesta jouduttiin luopumaan väliaikaisesti. Opetus siirtyi suurelta osin etäopetukseen, jolloin virtuaalilaboratorioiden käyttäminen opetusvälineenä nousi yhä ajankohtaisemmaksi, vaikka niitä on käytetty jo ainakin 2000-luvun alusta alkaen.
Virtuaalilaboratorioita käytetään pääsääntöisesti lähiopetuksen tukena. Tässä kirjallisuuskatsauksessa tutkitaan, millaisia vaatimuksia virtuaalilaboratorioiden käyttämisellä on ja vertaillaan olemassa olevien ohjelmistojen erityispiirteitä sekä pohditaan, soveltuvatko olemassa olevat laboratoriot kemiantekniikan opetukseen.
Virtuaalilaboratorioiden suurin etu on kustannustehokkuus ja simulaatioiden tarjoamat mahdollisuudet opettaa asioita, joita ei voida välttämättä muuten harjoitella. Opetushenkilöstön rooli korostuu virtuaalilaboratorioita valittaessa, jolloin heidän tulee osata valita opetustarkoituksiinsa parhaiten soveltuvat ohjelmistot. Virtuaalilaboratorioiden käytön aloittaminen vie valmisteluineen huomattavasti aikaa.
Markkinoille on julkaistu useita virtuaalilaboratorioita, jotka soveltuvat erilaisiin opetustarkoituksiin. Kemiantekniikan opetukseen soveltuvia laboratorio-ohjelmistoja ovat esimerkiksi AALTOLAB, Dr. Red’s Virtual Labs ja Labster. Markkinoilta löytyvät laboratorio-ohjelmistot ovat keskenään hyvin erilaisia niin sisällöltään kuin ulkoasultaan.
Tulevaisuudessa virtuaalilaboratorioiden rooli tullee todennäköisesti kasvamaan ja niitä tultaneen käyttämään enenevissä määrin myös työelämän koulutusvälineenä, esimerkiksi työturvallisuuskoulutuksessa. Vaikka virtuaalilaboratorioita käytetään jo nyt paljon, tulee niiden käyttämistä opetuksen tukena tutkia lisää, jotta digiteknologiaa opittaisiin hyödyntämään yhä paremmin parempien oppimistuloksien saavuttamiseksi.
Virtuaalilaboratorioita käytetään pääsääntöisesti lähiopetuksen tukena. Tässä kirjallisuuskatsauksessa tutkitaan, millaisia vaatimuksia virtuaalilaboratorioiden käyttämisellä on ja vertaillaan olemassa olevien ohjelmistojen erityispiirteitä sekä pohditaan, soveltuvatko olemassa olevat laboratoriot kemiantekniikan opetukseen.
Virtuaalilaboratorioiden suurin etu on kustannustehokkuus ja simulaatioiden tarjoamat mahdollisuudet opettaa asioita, joita ei voida välttämättä muuten harjoitella. Opetushenkilöstön rooli korostuu virtuaalilaboratorioita valittaessa, jolloin heidän tulee osata valita opetustarkoituksiinsa parhaiten soveltuvat ohjelmistot. Virtuaalilaboratorioiden käytön aloittaminen vie valmisteluineen huomattavasti aikaa.
Markkinoille on julkaistu useita virtuaalilaboratorioita, jotka soveltuvat erilaisiin opetustarkoituksiin. Kemiantekniikan opetukseen soveltuvia laboratorio-ohjelmistoja ovat esimerkiksi AALTOLAB, Dr. Red’s Virtual Labs ja Labster. Markkinoilta löytyvät laboratorio-ohjelmistot ovat keskenään hyvin erilaisia niin sisällöltään kuin ulkoasultaan.
Tulevaisuudessa virtuaalilaboratorioiden rooli tullee todennäköisesti kasvamaan ja niitä tultaneen käyttämään enenevissä määrin myös työelämän koulutusvälineenä, esimerkiksi työturvallisuuskoulutuksessa. Vaikka virtuaalilaboratorioita käytetään jo nyt paljon, tulee niiden käyttämistä opetuksen tukena tutkia lisää, jotta digiteknologiaa opittaisiin hyödyntämään yhä paremmin parempien oppimistuloksien saavuttamiseksi.