Teknologiset innovaatiot kylien kehittämisessä

Kirjoittajat: Marika Ahlavuo, Sami Alho, Matti Kurkela, Jussi-Matti Kallio & Hannu Hyyppä.

Seinäjoen ammattikorkeakoulun (SeAMK) Liiketoiminta- ja kulttuuri sekä Ruoka -yksiköt ovat toteuttaneet yhteistyössä Aalto-yliopiston kanssa erilaisia virtuaalisuutta sisältäviä demoja, projekteja ja näyttelyitä. Artikkelissa keskitytään SeAMKin kanssa yhteistyössä tehtyihin digitaalisuutta ja virtuaalisuutta sivuaviin avauksiin ja hankkeisiin, joiden taustalla ovat pääosin SeAMKin virtuaalikylähanke ja kaksi YAMK-opinnäytetyötä. Virtuaalikylät 3D Liiverissä -hankkeessa on toteutettu uuden teknologian hyödyntämistä yhteistyössä Etelä-Pohjanmaan kylien ja niissä toimivien kyläaktiivien kanssa. Tarkastelemme artikkelissa 3D:n ja teknisten innovaatioiden näkökulmasta, kuinka kylien osaamista ja aktiivisuutta voidaan lisätä virtuaalitekniikalla. SeAMKin ja Aalto-yliopiston yhteistyön tuloksena on saatu ennakoitua tulevaisuuden suuntaviivoja 3D-virtuaalisuuden mahdollisuuksista kylien kehittämisessä.

Kuva 1. 3D-virtuaalisuus ja sen teknologiat mahdollistavat esteettömästi paikallisen historian, tarinoiden ja tiedon jakamisen. © Hyyppä & Ahlavuo.

Taustaa

3D-virtuaalisuudella tarkoitetaan tässä artikkelissa todellista tai mielikuvitusta vastaava kolmiulotteista näkymää.

SeAMK on käyttänyt aluekehittämisen aktivoimisessa virtualisointia kylätoimijoiden kanssa Virtuaalikylät 3D Liiverissä -hankkeessa muun muassa Ämmälänkylässä Seinäjoella ja Jalasjärvellä Kurikan kaupungissa. Haasteena tarkasteluissa on ollut löytää tapauskohtaisesti sopivin teknologia, tallennusmenetelmä, esitystapa ja saada valittu tekoprosessi tallennettua (ks. artikkelin pääkuva: 360-videota kuvattuna hevosen selästä © Ämmälänkylä).

SeAMKin ja Aalto-yliopiston yhteistyö liittyy myös Ammattikorkeakoulujen avoin TKI-toiminta, oppiminen ja innovaatioekosysteemi -hankkeeseen, jota koordinoi SeAMK vastaten hankkeesta yhdessä Laurea ammattikorkeakoulun kanssa. Hankkeeseen kuuluu yli 10 ammattikorkeakoulua ja Aalto-yliopisto. Tavoitteena on lisätä TKI-tiedon avointa liikkumista ammattikorkeakoulujen innovaatioekosysteemeissä, parantaa vuorovaikutusta sekä vähentää tiedon hyödyntämättömyydestä aiheutuvaa osaamis- ja innovaatiovajetta sekä testata aivan uudenlaisia projektit ylittäviä yhteistoimintatapoja.

Teknologiset innovaatiot ja roolit

Tarve oman elinympäristön esittämiseen digitaalisesti on globaali ilmiö. Ympäristöt, rakennukset ja hahmot halutaan esittää visuaalisesti kiinnostavasti ja mahdollisimman kustannustehokkaasti ja myös teollisen internetin käyttö lisää sovellusmahdollisuuksia. Aineistojen mittatarkkuus mahdollistaa niiden laajan hyödyntämisen niin kyläyhteisön arkisissa tapahtumissa kuin simuloinnissa, analysoinnissa ja pelillistämisessä.

Virtualisointi vaikuttaa merkittävästi alueiden kulttuuri- ja sosiaalisen pääoman elinvoimaistamiseen toimimalla sillanrakentajana aktiivisten kyläläisten ja heidän tarpeisiin soveltuvan visualisoinnin löytämisessä. Aineiston tallentamisen kohteena ovat olleet kylille tärkeiden toimintojen, tulevaisuuden suunnittelun tai kulttuuriperinteen esittely. SeAMK on toteuttanut yhteistyöverkostoissaan 3D-teknologialla toimivia virtuaalikylämalleja aidoista kohteista aktivoimalla virtuaalitoteutukseen monialaisen, organisaatiorajat ylittävän toimijajoukon.

Aalto-yliopiston Laserkeilauksen huippuyksikön (MeMo) kiinnostuksen kohteena ovat 3D-mittaus- ja mallinnusteknologioiden mahdollisuuksien testaaminen aidoissa ympäristöissä ja aluekehittämisessä, ja siellä syntyvän kulttuuri- ja sosiaalisen pääoman osaamisperusteisen kasvun tunnistaminen ja lisääminen.

3D-teknologioiden kuluttajakäyttösovellukset ovat melko tarkkoja, helppokäyttöisiä ja virtuaalimalleihin sopivia 3D-aineistoja voidaan toteuttaa nopeasti. Esimerkiksi tavallisillakin digitaalikameroilla voidaan tuottaa sisältöä virtuaalimalleihin. Panoraamakuvausta on voinut tehdä kännykällä jo pitkään, mutta 360-kamerat panoraamavideoineen ja laserkeilaus ovat askel eteenpäin. (Ahlavuo ym. 2016.)

Pelinomaiset toteutukset ja avaukset yleistyvät

Monet uusista paikkatietoteknologioista ovat viime aikoina yleistyneet ja sekoittuneet keskenään kuluttajasovelluksiksi. Haasteena on vastata siihen, kuinka 3D-paikkatietopohjaisella visuaalisuudella toteutetaan kestäviä, personoituja ja joustavia palveluita ja ratkaisuja ja voidaanko olemassa olevaa 3D-buumia hyödyntää alueiden hyödyksi. (Hyyppä ym. 2017.)

Lisätyn ja laajennetun todellisuuden sovellukset ovat yleistyneet ja alueiden erityispiirteitä voidaan tuoda esille monialaisissa virtuaalituotannoissa. Esimerkkinä lähihistoriaan sijoittuva ja palkittu multimediateos Svenska Ylen ”Ääniä sielujen huoneista” -virtuaalikuunnelma, jossa kuultiin Lapinlahden mielisairaalan tarinoita osana Suomen historiaa (Yle, 2017.) Toinen virtuaalikuunnelma ”Aikamatka kuoleman selleihin” oli osa 3D-kulttuurihubi-hanketta, jossa näkemällä ja kokemalla virtuaalikuunnelman voi ymmärtää paremmin Suomenlinnan vankilaosaston karuja olosuhteita vuonna 1918 (Yle 2018).

Virtuaalikylät 3D

SeAMKin virtuaalikylät-hankkeessa toteutetaan ratkaisuja, jotka edistävät kylien aktiviteettia, markkinointia, tunnettavuutta ja houkuttelevuutta sekä kansallisella että kansainvälisellä tasolla. Koska nykytekniikalla voidaan mallintaa ja tallentaa esimerkiksi rakennuksia, maisemia ja historiallisia kohteita, hankkeen tehtävänä olikin löytää parhaiten soveltuvat ratkaisut, opastus ja koulutus projektin parissa työskenteleville kylien asukkaille. (Liiveri 2017.)

Virtuaalikylähankkeen työpajoissa kyseltiin kyläläisten sisältötoiveita, aktiiviset kyläläiset haastateltiin, heidän kanssa kierrettiin kohteet ja aloitetiin virtuaalisovellusten rakentaminen. Hanke loppuu varsinaisesti vuoden 2018 lopulla. Tuotteet ovat koekäytössä, jolloin vasta vuoden 2019 alussa nähdään, millaisia virtuaalitoteutuksia alueen kyläkohteista on yhteistyössä saavutettu.

Yhtenä kohteena on kylätalo, johon kyläläiset voivat kokoontua oman tietokoneensa tai mobiililaitteensa kautta. Talo mallinnetaan kolmiulotteisesti ja se sisältää paikallista historiaa, tarinoita ja jakaa tietoa omasta kylästä sekä esimerkiksi siitä, miten kyseinen rakennus liittyy kylän historiaan. (Liiveri 2017.)

SeAMKin opiskelijoita on hyödynnetty rakennusten mallinnuksessa, koska mittauksia varten oli ymmärrettävä rakennuksista olennainen, jotta mallinnus voidaan tehdä tarkasti (Lappalainen 2018).

Virtuaalikylät-hankkeen tavoitteena on ollut uudenlaisen alueen elinvoiman ja sen asukkaiden hyvinvoinnin edistäminen, joten voidaan todeta, että tämä tavoite ollaan jo saavutettu tässä hankkeessa.

Virtuaalisuudesta saatuja kokemuksia hyödynnetään tulevassa SeAMKin opinnäytetyössä seuraavaksi Kuninkaantien varrella sijaitsevan Träskändan kartanon kokeilun avulla 2019. Kohteen tunnettavuutta on tarkoitus edistää tuottamalla uudenlaisia virtuaalimalleja ja visuaalisuutta kytkemällä näihin ääntä ja tuottaa kohteesta mm. kolmiulotteinen audiovisuaalinen taideteos ja pelejä. Tavoitteena on, että kartanolla ja sen ympäristössä voidaan järjestää kuntalaisille avointa ja osallistavaa kulttuuri- ja vapaa-ajan toimintaa sekä nostaa nuorisohankkeen myötä virtuaalisuus ja sovellukset sekä käyttömahdollisuudet nuorten suomalaisten tietoisuuteen. Tutkimuksessa tuotettua aineistoa hyödynnetään jatkossa alueen kehittämisessä, markkinoinnissa sekä historian dokumentoinnin alustana. (Ahlavuo 2018.)

Digityötapojen yhdessä opettelua

Kehitettäessä aluetta tai kylää on hyödynnetty kansalaisten osallisuutta ja tuotu uusia elementtejä osaamispääomaan. Virtuaalitoteutuksessa yhdistyvät parhaimmillaan huippututkimuksen tieto aktiiviseen kylätoimintaan ja kaupungin aluesuunnitteluun. Osallistamalla, käyttäen mm. työpajoja, eri aluetoimijat on saatu aktiiviseen vuorovaikutukseen keskenään ja oppimaan uusia digitaalisia taitoja (Liiveri 2018). Toisaalta koko teollisen internetin hyödyntämisen potentiaali kylissä, maaseudulla ja yleisesti agroteknologiassa parantaa alueiden elinvoimaisuutta (Kallio 2018).

Nykyään vaikuttavan näköistä 3D-virtuaalisuutta voidaan toteuttaa melko helposti tuottamilla paikkaan sidottuja malleja digitaalikameroilla. Tämä luo pohjaa avoimelle, osallistavalle ja joukkoistavalle aluekehittämiselle pienissäkin kylissä. Kehitys tapahtuu yhteiskehittämisen ja kokeilukulttuurin voimalla.

Ämmälänkylän historiikkia toteutetaankin nyt virtuaalisena. Historiikki toimii alustana tulevaisuuden suunnittelussa ja kulttuuriperinteen tallentamisessa. Painetun historiikin sijaan virtuaalimalliin liitetään kyläläisten tuottamaa tekstiä, videoita ja äänitallenteita. Virtuaalimallin päivitykseen ovat osallistuneet kyläaktiivien lisäksi nuoret. Tavoitteena onkin saada uutta yleisöä osallistumaan produktioon esteettömästi ajasta ja paikasta riippumatta. Lisäksi tutkitaan käyttäytymisen muutosta. Tuotoksena on tarinallistettu myös kylän läpi menevän tien ympäristöä, luontoa, rakennuksia ja tarinoita mm. visualisoimalla luontoa ja harrastusmahdollisuuksia esimerkkinä ratsastaen tehty 360-video. (Vinni 2018.)

Jalasjärven alueen matkailunähtävyys on ns. Pirunpesä. Kohde on suljettu talvikaudet, joten digitaalisen mallin toivotaan lisäävän kiinnostusta kohteeseen ja sitä ympäröivään alueeseen virkistäen alueen liiketoimintamahdollisuuksia.

Kuva 2. Pirunpesä mallinnettuna © Matti Kurkela.

Kyläperinteet ja digisukupolvi kohtaavat

Kylien perinnetiedon ja digisukupolven kohtaaminen ja tulevaisuuden suunnittelu ovat mahdollisia virtuaalialustassa. 3D-virtuaalisuus toimii hyvin yhteisöllisenä kokeilualustana ja fyysisten, sosiaalisten ja psyykkisten tilojen ja alueiden kokonaisuutena. Virtuaaliproduktiot mahdollistavat tapahtuman päivittymisen ja sitä avautuu uusia keinoja yhteisöllisyyden rakentamiseen ja alueellisten toimintojen sitomiseen vahvemmin osaksi aluekehittämistä. Historia, nykyisyys ja tulevaisuus esiintyvät virtuaalimaailmojen kohteissa esteettömästi ja helposti saavutettavina. Tekoälyn ja tietokonenäön myötä mallinnusten automaatioaste ja käytettävyys paranevat entisestään.

Kuva 3. Lisätty todellisuus mahdollistaa kylien ja alueiden tulevaisuusvisiot © Henrik Gullmets & Milka Nuikka.

Joukkoistamalla virtuaalitoteutusta voidaan yhdistää paikkaan sidottua tietoa, kokemuksellisuutta ja mediasisältöä historiasta ja tulevaisuudesta. Suuri määrä digitaalista tekniikkaa ja aineistoa kuvineen, tarinoineen, videoineen yhdistettynä interaktiivisuuteen lisätyssä todellisuudessa vaativat onnistuakseen monialaista yhteistyötä. Tuloksena SeAMKin ja Aallon vuosien yhteistyöstä on saatu lupaavia kokemuksia, jotka osoittavat, miten korkeakoulu ja yliopisto voivat tuoda totuttua nopeammin omaa osaamistaan aktiivisen aluekehityksen tueksi. Virtuaalisuus luo myös pohjaa nopealle hiljaisen tiedon visualisoinnille ja nostaa kylien osaamista esille. Virtuaalisuus on parhaimmillaan myös aluedemokratiaa edistävä ja tasapainottava työkalu. Virtuaalitarinoiden toteutus vaihtuvine sisältöineen onnistuu jo nyt myös kylissä, kyläläisten osaamisella.

Kirjoittajat

Marika Ahlavuo, tiedetuottaja, kulttuurituottaja, Aalto-yliopiston ja Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen yhteinen MeMo-instituutti, marika.ahlavuo(at)aalto.fi

Sami Alho, projektipäällikkö, Seinäjoen ammattikorkeakoulu, SeAMK, sami.alho(at)seamk.fi

Matti Kurkela, 3D-studio manager, TkL, TaM, Aalto-yliopisto, matti.kurkela(at)aalto.fi

Jussi-Matti Kallio, projektipäällikkö, Seinäjoen ammattikorkeakoulu, SeAMK, jussi-matti.kallio(at)seamk.fi

Hannu Hyyppä, professori, TkT, dos. Aalto-yliopisto, hannu.hyyppa(at)aalto.fi

Ahlavuo, M. (2018). 3D- virtuaalisuuden mahdollisuudet alueellisessa kulttuuri- ja tapahtumatuotannossa. Seinäjoen ammattikorkeakoulu. Liiketoiminta- ja kulttuuriala. Julkaisematon raportti.

Ahlavuo, M., Hyyppä, H., Virtanen, J-P., Vaaja, M. T., Kurkela, M., Julin, A., Kauhanen, H., Kukko, A., Siirala, H., Kaartinen, H. & Hyyppä. J. (2016). 3D-mittaustekniikoita ja niiden käyttömahdollisuuksia. Teoksessa Digitaalista tulevaisuutta – Huippuosaamisella vaikuttavuutta ja vuorovaikutusta. Ahlavuo, M., Hyyppä, H. & Ylikoski, E. (toim.). Humanistisen ammattikorkeakoulun julkaisuja 32, 72-84.

Hyyppä, H., Ahlavuo, M., Hellman, T., Alho, S., Leikkari, E., Virtanen, J-P., Kukko, A., Kurkela, M. & Päällysaho, S. (2017). Kuinka 3D:tä voitaisiin hyödyntää entistä enemmän? 23 marraskuuta 2017 julkaisussa @SeAMK verkkolehti. 11

Kallio, J-M. (2018). Teollisen internetin hyödyntäminen agroteknologiassa. Seinäjoen ammattikorkeakoulu. Teknologiaosaamisen johtaminen. Ylempi AMK-työ.

Lappalainen, H. (2018). Haastattelu Heidi Lappalainen, agrologiopiskelija SeAMK 3.10.2018.

Liiveri (2017). Virtuaalikylät 3D -hanke kutsuu Liiverin alueen kylät mukaan kolmiulotteiseen todellisuuteen. Haettu 1.10.2018 osoitteesta https://www.liiveri.net/artikkelit/virtuaalikylat-3d–hanke-kutsuu-liiverin-alueen-kylat-mukaan-kolmiulotteiseen-todellisuuteen

Vinni, M. (2018). Haastattelu Maarit Vinni, pj. Ämmälä-Seura ry. 3.10.2018.

Yle (2017). Sportreferat, De Eurovisa, nyhetssändningar om terror och Strandbergs videor – Svenska Yle premierar det bästa innehållet 2016 Haettu 1.10.2018 osoitteesta https://svenska.yle.fi/artikel/2017/06/06/sportreferat-de-eurovisa-nyhetssandningar-om-terror-och-strandbergs-videor

Yle (2018). Röster Ur Dödens Väntrum. Haettu 1.10.2018 osoitteesta https://svenska.yle.fi/dataviz/2018/sveaborg1918/RosterUrDodensVantrum/Builds/AaniaKuolemanPorstuasta/index.html

3D- ja valokuvausstudiot digitaalisina oppimisalustoina

Kirjoittajat: Matti Kurkela, Marika Ahlavuo, Hannu Hyyppä, Juho-Pekka Virtanen, Matti Vaaja, Petri Rönnholm, Antero Kukko, Arttu Julin, Matias Hyyppä, Henrik Haggrén

3D-studion rooli

3D-studio muodostaa luonnollisen ympäristön opetus- ja tutkimushenkilöstön vuorovaikutukselle. Käytettävät teknologiat ulottuvat laser- ja kuvamittauslaitteista anturi-, paikannus- ja navigointiteknologioihin. Käytännössä laitteet tuottavat digitaalista aineistoa, ja mittausskaala vaihtelee mikroskooppisen pienistä kohteista taivaankappaleisiin. Opetus pohjautuu osaltaan kokeilukulttuuriin ja toisaalta pedagogiikkaan, joka varmistaa opiskelijoille globaalisti vertailukelpoiset oppimistulokset. Näin saavutetaan inspiroiva ja nopea tiedonkulku – positiivinen tiedon kehä. Verkostokumppaneillakin on entistä paremmat mahdollisuudet löytää oman alansa erityisosaajia.

Kuva 1. Kasvottoman opettaja- ja tutkijajoukon sijaan studiot toimivat tilana, jotka mahdollistavat uusien kokeilevien pilottien käynnistämisen potentiaalisten yhteistyökumppanien kanssa. © Aalto & FGI

Oppimisprosessi

3D-studio herättää motivaatiota ja innostusta, jotka ovat tärkeitä tekijöitä oppimisprosessissa. Tämä käy hyvin ilmi geoinformatiikan maisteriohjelman vuosittaisilla opiskelijoiden tutustumispäivillä, joilla opiskelijat ja yritysten edustajat pääsevät yhdessä tutustumaan 3D-studion toimintaan ja henkilökuntaan. Innostuminen on selkeästi havaittavissa sekä opiskelijoiden että yritysedustajien kommenteista, kun he pääsevät katselemaan ryhmän tuottamia 3D-malleja seinän kokoisilta näytöiltä, näkevät 3D-tulostusten valmistumista ja tutustuvat mittauskalustoon.

Studiokokonaisuudet pohjautuvat virtuaalisen ja fyysisen maailman yhdistäviin työkaluihin. Pedagogisesta näkökulmasta digitaalisuus, kolmiulotteisuus ja visuaalisuus hyödyntävät käsitteitä visuaalinen ehdollistaminen (visual conditioning) ja virtuaalinen ehdollistaminen (virtual conditioning). Nämä tulevat klassisen ehdollistumisen ja muistin ulkoistamisen teoriakäsityksistä. Kumpikin perustuu ihmisen tahdosta riippumattomiin aistitoimintoihin. Ärsykkeen voi laukaista esimerkiksi väri, haju, ääni tai paikka. (Allen & Madden 1985.) Virtuaalinen ympäristö helpottaa esimerkiksi muistamaan aitoja maisemia ja reittejä. Virtuaalisella ehdollistamisella ärsytetään muistia tietyllä pikkutarkalla näkymällä, jolloin muistamme asian, kun sama näkymä tulee vastaan. Virtuaalinen ympäristö digitaalisena oppimisalustana vähentää reaalimaailmassa tapahtuvia inhimillisiä virheitä ja nopeuttaa haluttuun oppimistavoitteeseen pääsyä. 

Kuva 2. 3D- ja valokuvausstudion toimintaidea. © Hannu Hyyppä & Matti Kurkela & Anttoni Jaakkola & Antero Kukko & Marika Ahlavuo & Juho-Pekka Virtanen & Harri Kaartinen

Studiot tukevat visuaalista oppimista ja kokeilukulttuuria

Suomessa on ollut painetta toteuttaa uudenlaisia oppijalähtöisempiä opetusmenetelmiä ja avoimia oppimisympäristöjä. 3D-studiossa on mahdollista oppia, tutkia ja toteuttaa digitaalisen tiedon hankkimista, tuottamista ja jakamista yksin tai yhdessä. Studiossa vertaisoppiminen tehostuu, kun hyödynnetään tietoisesti ja tiedostamatta oppimista. Tämä tehdään seuraamalla ja havainnoimalla toisten työskentelyä sekä etsimällä ja pohtimalla yhdessä kollegojen kanssa ratkaisuja ongelmallisiin tilanteisiin. 3D-teknologian visuaaliset piirteet, immersiivisyys ja vuorovaikutteisuus mahdollistavat aktiivisuutta ja oppimiskokemuksen syvällisyyttä. 3D-teknologian lisäarvoja ovat muun muassa korostunut läsnäolon voima, tilan ja perspektiivin taju sekä turvalliset ympäristöt riskien ottamiseen. (Laakkonen, Manninen & Juntunen 2014; Dalgarno & Lee 2010; Kapp & O’Driscoll 2010; Dickey 2005.)

Tiede ja taide kohtaavat studioissa

3D-studiossa edistetään rakennettuun ympäristöön liittyvää opetusta, perustutkimusta sekä uusimpien 3D-mittausteknologioiden kehittämistä. 3D-studiossa työskentelevillä on käytössään ajankohtaiset tutkimusvälineet, -laitteistot ja -aineistot sekä niihin liittyvät tilat ja palvelut. Omien mittauslaitteiden rakentelu mahdollistaa erilaisia sovelluksia opetuksessa ja tutkimuksessa. Tutkimusyhteistyö Paikkatietokeskuksen ja Aalto-yliopiston välillä on tuottanut myös kansainvälistä huomiota saaneita henkilökohtaisen kartoituksen ratkaisuja ja laitteistoja. Ajankohtaisille tutkimusaiheille on edelleen jatkuvaa kysyntää myös rahoittajien ja teollisuuden suunnalta.

Valokuvausstudio on syntynyt entisen Teknillisen korkeakoulun fotogrammetrian valokuvauslaboratorion perustalle. Itserakennetut laitteistot mahdollistavat maailmanluokan opetuksen ja tutkimuksen. Nykyisin valokuvamaisia kuvia tuotetaan myös erilaisilla sensoreilla, joten niiden tuottamat kuvat rinnastetaan valokuviin. Oman laitteistokehityksen lisäksi on tärkeää seurata ja testata muun maailman kehittymistä ja verrata laitteistojen suorituskykyä ja laatua. Erilaisten mittausantureiden ja kuvaavien sensoreiden käytettävyys selviää vain rakentamalla ja testaamalla laitteita. Taide ja kultturi ovat yhä tiiviimmin mukana studioiden toiminnassa, osaltaan valokuvauksen takia ja toisaalta uudenlaiset kuvaustavat muodostavat alustan erilaiselle taiteelle, kuten 3D-printtaus-, pistepilvi- tai satelliittikuvataiteelle.

Studioiden teknologia opetus- ja tutkimuskäytössä

3D- ja valokuvausstudio on varustettu uusilla 3D-tekniikoilla kuten laserskannereilla ja lisätyn todellisuuden laitteilla. Ennakoivassa suunnittelussa virtuaalisissa ympäristöissä voidaan testata tarkoilla 3D-malleilla esimerkiksi ajokäyttäytymistä, ajettavuutta, valaistusta ja väylien ympäristöä sekä niiden ominaisuuksia. Virtuaaliset työkalut ovat lisääntyneet myös osana työntekoa ja oppimista ja samalla lähentäneet virtuaalista ja fyysistä maailmaa. 3D-studio mahdollistaa eri tahojen välisen yhteistyön koko maan laajuisesti. (Kurkela ym. 2016.)

Opinnäytetöiden tekijöille ja tutkijoille 3D-studio tarjoaa mittausväline- ja ohjelmistoresursseja, monipuolisia aineistoja sekä henkilökunnan laaja-alaista tukea. Opinnäytetyöprosesseissa esille tulleet uudet ideat on voitu käytännössä toteuttaa studion resurssien avulla varsin nopealla aikataululla. 3D-studio luo erinomaiset edellytykset uuden kokeilemiselle, oppimiselle ja opinnäytetöille.

3D-sovellusalueiden kirjo laajenee jatkuvasti

3D-studion visiona on toimia kolmiulotteisuuden ja virtuaalisuuden kotimaan ja kansainvälisen tason yhdistävänä linkkinä. Suomen Akatemian Laserkeilaustutkimuksen huippuyksikön fotogrammetria- ja laserkeilausosaamista on viime aikoina käytetty yhä enemmän myös taiteen ja kulttuurin saralla muun muassa virtuaalisuuden, 3D-tulostuksen, hahmokuvausten sekä kulttuurikeskusten digitalisoimisessa.

Viimeaikaisia läpimurtosovelluskohteitamme ovat olleet rakennusten sisätilojen 3D-mallinnukset, liikkuvan kartoituksen käyttö vesi- ja liikenneväylien mallinnuksessa ja kunnossapidossa sekä ihmisten ja eläinten 3D-mittaukset. Tulevaisuuden käytännön sovelluksia ovat uudenlaiset virtuaalikaupungit, jolloin nykyisistä 2D-navigattoreista ja reittioppaista siirrytään pelillistettyyn 3D-kaupunkiin palveluineen. Lisäksi varsinkin kuntia ja kaupunkeja kiinnostavat itseajavat autot ja robobussit.

Kuva 3. Uudet kevyet ja suorituskykyiset kannettavat kartoitusjärjestelmät, hahmokuvaus, 3D-printtaus, virtuaalikuunnelma ja lisätty todellisuus ovat esimerkkejä toiminnastamme. © Aalto & FGI

Johtopäätökset

Studiot mahdollistavat perinteisen opiskelun ja työskentelyn rinnalla mahdollisuuden oppia ja opiskella ajasta sekä paikasta riippumatta. Alan tuoreimpien teknologioiden käyttö innostaa ja motivoi opettajia sekä opiskelijoita. He ovat valmiita tekemään töitä uudenlaisen oppimisen ja osaamisen eteen ja näin koulutuksen hedelmä kantaa pitkälle työelämään. Tutkimustieto ja huippuopetus kulkevat entistä enemmän käsikädessä, vastaten myös muuttuviin elinkeinoelämän vaatimuksiin ja huomioiden globalisaation sekä tekniikan ja digitalisaation kehittymisen.

Kirjoittajat

Matti Kurkela, studio manager, TkL, TaM, Aalto-yliopisto, matti.kurkela(at)aalto.fi
Marika Ahlavuo, tiedetuottaja, koordinaattori, kulttuurituottaja Aalto-yliopistossa sekä tiedetuottaja ja asiantuntija Humakissa, marika.ahlavuo(at)aalto.fi
Hannu Hyyppä, professori, TkT, dos. Aalto-yliopistossa, digitaalisuuden erityisasiantuntija Humakissa, hannu.hyyppa(at)aalto.fi
Juho-Pekka Virtanen, tohtorikoulutettava, TaM, Aalto-yliopisto, juho-pekka.virtanen(at)aalto.fi
Matti Vaaja, tutkijatohtori, TkT, Aalto-yliopisto, matti.t.vaaja(at)aalto.fi
Petri Rönnholm, vanhempi yliopistolehtori, TkT, Aalto-yliopisto, petri.ronnholm(at)aalto.fi
Antero Kukko, tutkimuspäällikkö, TkT, Paikkatietokeskus, antero.kukko(at)maanmittauslaitos.fi
Arttu Julin, tohtorikoulutettava, DI, Aalto-yliopisto, arttu.julin(at)aalto.fi
Matias Hyyppä, tekn. yo, Aalto-yliopisto, juho.hyyppa(at)aalto.fi
Henrik Haggrén, professori, TkT, henrik.haggren(at)aalto.fi

Allen, C.T. & Madden, T.J. 1985. A Closer Look at Classical Conditioning. Journal of Consumer Research. Vol. 12, No. 3 (Dec., 1985), pp. 301-315.

Dalgarno, B. & Lee, M. 2010. What are the learning affordances of 3-D virtual environments? British Journal of Educational Technology 41 (1), 10–32.

Dickey, M. 2005. Three-dimensional virtual worlds and distance learning: two case studies of Active Worlds as a medium for distance education. British Journal of Educational Technology 36 (3), 439–451.

Kapp, K.M. & O’Driscoll, T. 2010. Learning in 3D: Adding a new dimension to enterprise learning and collaboration. San Francisco: Pfeiffer.

Kurkela, M. & Ahlavuo, M. & Virtanen, J-P. 2016. Aalto-yliopiston 3d- ja valokuvausstudioissa panostetaan tutkimusyhteistyöhön ja virtuaalisuuteen. Maankäyttö 1/2016, 19-22.

Laakkonen, I. & Manninen, T. & Juntunen, M. 2014. Näkemyksiä ja kokemuksia 3D-oppimisympäristöistä. Lisäarvoa vai sirkushuveja? Teoksessa Pilvilinnoja ja palomuureja – Tulevaisuuden oppimisen ja työnteon tilat. Päivi Häkkinen ja Jarmo Viteli (Toim.). Jyväskylän yliopisto. Koulutuksen tutkimuslaitos. 37-55.

kuvituskuva

Edistetäänkö virtuaaliohjauksella opiskelijan opinnäytetyöprosessia?

Kesällä 2015 Laureassa kokeiltiin virtuaalista opinnäytetyön kesäohjausta KesäONTia. Käytännössä KesäONT koostui sarjasta webinaareja, joissa opiskelijoiden oli mahdollisuus esitellä työtään, opponoida muita töitä tai vain kuunnella esityksiä. Samalla he saivat kommentteja ja ohjausta työhönsä webinaarien vetäjältä. Kaikkiaan Laurean KesäONTiin osallistui 49 opiskelijaa, joista kahdeksan sai työnsä kokonaan valmiiksi kesäohjauksen aikana. Opinnäytetyöesityksiä pidettiin kesän aikana 46 kertaa ja töitä opponoitiin 57 kertaa, minkä lisäksi toisten töitä kuunneltiin 37 kertaa. Lisäksi osallistuneille opiskelijoille annetun erillisohjauksen määrä nousi 73 kertaan. Määrällisesti tämän virtuaalisen ja kesään sijoittuvan opinnäytetyöohjauksen tulokset näyttävät siis merkittäviltä, mutta voiko kesällä annettua virtuaaliohjausta pitää varteenotettavana tulevaisuuden vaihtoehtona opiskelijan opinnäytetyön edistämiseksi?

Virtuaaliohjauksen suunnittelu

Yksi luonnollinen osa-alue, jolla virtuaalitoteutuksen onnistumista voidaan arvioida, on Kolin (11.–12.4.2008) virtuaaliohjauksen suunnittelumalli, joka muodostuu kolmesta vaiheesta: ennakointi, toiminnan ohjaus ja johtaminen sekä arviointi ja kehittäminen. Koli korostaa ennakkosuunnittelun tärkeyttä ja sitä, että on oleellista miettiä, millä työvälineillä eri osa-alueita ja niiden oppimista osoitetaan.

Opinnäytetyön formaatti on perinteisesti hyvin säänneltyä, joten siinä suhteessa Laurean kokeilussakin pitäydyttiin ohjattuun, akateemiseen raportointiin. Sen sijaan virtuaalista toteutustapaa mietittiin pitkään ja pyrittiin löytämään alusta, joka olisi mahdollisimman helppo käyttää kenelle tahansa. Tästä syystä päädyttiinkin Drupal-ympäristössä toimivaan BigBlueButtoniin, jossa testien mukaan oli vähiten teknisiä ongelmia. Lisäksi laadittiin rautalankaohjeistukset kaikkiin tarvittaviin työkaluihin, kuten webinaarit, töiden palautukset, keskustelut jne. Nämä ohjeet toimitettiin opiskelijoille sähköpostilla ja ne löytyivät myös tuolta virtuaalialustalta. Lisäksi opiskelijoita tiedotettiin säännöllisesti webinaareista ja niihin liittyvistä käytännöistä.

Hyvät ja selkeät infot webinaareihin osallistumisesta (Palaute opiskelijalta 1)

Ohjauksen laatu

Eräs elementti, joka määrittelee virtuaalitoteutuksen onnistumista, on ohjauksen laatu. Jolkkonen (2007, 14-16) määrittelee opinnäytetyöprosessin laadun palvelukokemuksen laaduksi, jossa sekä ohjaajan esittämät kysymykset että hänen antamansa ohjeet vievät prosessia eteenpäin johdonmukaisesti. Opiskelijan näkemys ei luonnollisestikaan ole aina sama kuin ohjaajan ja tällöin laatua ei punnita asiakkaan mielen mukaan, vaan kokonaisvaltaisesti myös työelämän ja korkeakoulun tarpeet myös huomioiden.

Kysyttäessä palautetta kesäohjauksen suhteen sai ohjaus, ohjaajan läsnäolo ja hänen antamansa vinkit pelkkää kiitosta.  Ohjaaja itse koki, että kesä sujui mukavissa tunnelmissa, ja henki webinaareissa ja ohjaustilanteissa oli myönteinen. Kaikille osallistujille pyrittiin antamaan selkeitä, konkreettisia eväitä työn eteenpäin viemiseksi.

KesäONT oli ehdoton edellytys, että sain opinnäytetyöni valmiiksi kesän aikana. Ilman ohjausta en olisi pystynyt samaan. Sain arvosanaksi 5, josta voin osittain kiittää loistavaa KesäONT-kurssia. Osaava ja inspiroiva ohjaaja, jolla oli hyviä ideoita, terävää arviointia ja osaavaa ohjausta. (Palaute opiskelijalta 2)

Opiskelijoiden sitoutuminen

Kolmas osa-alue onnistumisen kartoittamiseksi on sitoutuminen, josta mm. Aarnio & Enqvist (2001) ovat todenneet, että inhimilliseen vuorovaikutukseen perustuva opiskelu vaatii osallistujiltaan sitoutumista prosessiin ja ymmärrystä omasta vastuusta prosessin kokonaisuudessa. Vaikka kesäONTia pyrittiin ohjeistamaan runsaasti, ja opiskelijoita viikoittain muistutettiin prosessista ja heidän velvoitteistaan, nousi tässä esiin selkeä kehittämisen paikka. Monet eivät pitäneet aikatauluista kiinni, toiset eivät ilmaantuneet paikalla eivätkä ilmoittaneet mitään syytä poissaololleen. Toisaalta sama haaste näkyy monissa kesän virtuaalikursseissa kautta linjan: opiskelijat ilmoittautuvat niihin innolla, mutta eivät löydä aikaa eikä motivaatiota osallistumiseen.

Kurjaa olivat jatkuvasti muuttuneet opponointiparit, mikä ilmeisesti johtui opiskelijoiden muuttuneista tilanteista ja peruutuksista. (Palaute opiskelijalta 3)

Opettajan omistajuus

Jaetusta opettajuudesta (esim. Rytivaara 2012) ja opettajan työnkuvan ja -vaatimusten muutoksesta (esim. Paaso 2011) on kirjoitettu runsaastikin. Pääpaino näissä keskusteluissa on ollut se, että opettajan on muututtava autoritäärisestä, kaikkitietävästä johtohahmosta yhdessä opiskelijoiden kanssa pohtivaksi ja ohjaavaksi tahoksi. Joskus voi työtä jopa tehdä opettajaparinkin kanssa.

Oman ohjaajan rooli ja työnjako kesäohjaajan kanssa aiheuttivat suurimmat haasteet KesäONTin suhteen. Vaikka Laurealla on yhteiset, koko talon kattavat opinnäytetyön raportointiohjeet ja yhteinen prosessikuvaus, kokivat monet ohjaajat virtuaaliohjauksen opinnäytetyötä haittaavaksi tekijäksi. Varsinkin julkaisuseminaarin pitämistä kesäaikaan vastustettiin kovasti, koska koettiin sen vievän omalta ohjaajalta työn arviointioikeuden.

Vaikka KesäONTin kaikki palautteet olivat avoimesti ohjaajien tarkasteltavissa, ei sitä koettu riittäväksi dokumentoinniksi. Opiskelijat saattoivat myös johdattaa omia ohjaajiaan harhaan kertomalla, että heille oli luvattu tietty arvosana työstä. Kesäohjauksen tehtävänä ei ollut arvioida töitä, joskin kesäohjaaja saattoi pyydettäessä esittää oman, epävirallisen arvionsa työstä korostaen kuitenkin, että oma ohjaaja antaa lopullisen arvosanan.

Harmillista oli ainoastaan se, että KesäONTin jälkeen saimme palautetta omasta yksiköstämme asioista, joiden pitäisi olla ohjeistukseltaan yhteneviä koko Laureassa. (Palaute opiskelijalta 4)

Lopuksi

Kaiken saadun palautteen ja palautekeskustelujen jälkeen on todettu, että Laureassa tarjotaan jälleen kesällä 2016 kesäaikaan virtuaalista opinnäytetyönohjausta. Tiedottamista ja avointa keskustelua tehostetaan. Näin pyritään selkeyttämään pelisäännöt, jotta opiskelijat eivät kärsisi roolien epäselvyyksistä. Ohjauksen suhteen on kannustettu muitakin opettajia osallistumaan webinaareihin vaikka kertaluonteisesti, mutta perusprosessi pysyy samankaltaisena kuin viime vuonna. Opiskelijan sitoutumiseen ei valitettavasti löydy uusia keinoja – ketään kun ei voi pakottaa osallistumaan.

Virtuaalisuus on tullut opintoihin jäädäkseen, mutta sen hyödyntämistavat ovat vielä melko suppeat. Vastaus otsikon kysymykseen ” Edistetäänkö virtuaaliohjauksella opiskelijan opinnäytetyöprosessia?” on siis kyllä. Sekä kesän 2015 lukujen että yllä esitetyn analyyttisemmän otteen pohjalta, on Laurean virtuaalisessa KesäONTissa onnistuttu, ja se on selkeästi edistänyt opiskelijoiden opinnäytetyöprosessia. Se on myös herättänyt talon sisäistä keskustelua opinnäytetyöohjeistuksen ja opinnäytetyöprosessin yhtenäisyydestä sekä arvioinnista, mikä puolestaan edistää yhteisopettajuutta ja yhteistiä toimintamalleja.

Kirjoittaja

Johanna Heinonen, lehtori, KTM, FM, Laurea-ammattikorkeakoulu, johanna.2.heinonen(at)laurea.fi

Aarnio, H. & Enqvist, J. 2001. Dialoginen oppiminen verkossa: Diana-malli ammatillisen osaamisen rakentamiseen. OPH-materiaali. Opetushallitus:Helsinki.

Jolkkonen, A. 2007. Missä on opinnäytetyöprosessin laatu? Teoksessa Toljamo, M. ja Vuorijärvi, A. (2007). Ammattikorkeakoulun opinnäytetyö kehittämiskohteena. Käytännön kokemuksia ja perusteltuja puheenvuoroja. Oulun seudun ammattikorkeakoulu: Kalevaprint, Oulu. Sivut 11 – 19.

Koli, H. 11. – 12.4.2008. Verkko-ohjauksen suunnittelu – opiskelun ja oppimisen ohjaus. IT-kouluttajien seminaari 11. – 12.4.2008

Paaso, A. 2011. Osaava ammatillinen opettaja 2020. Osaamisen ennakointi ja kehittäminen verkostoisssa. URL: http://www.slideshare.net/AilaPaaso/osaava-ammatillinen-opettaja-2020-osaamisen-ennakointi-ja-kehittminen-verkostoissa. Julkaistu 15.2.2011

Rytivaara, A. 2012. Towards inclusion – teacher learning in co-teaching. Jyväskylä Studies on Education, Psychology and Social Research. Doctoral Dissertation.