Yliopistonlehtori Mia Siven testaa VR-oppimisympäristöä.
Uutinen

Farmasian opetus hakee vauhtia virtuaalitodellisuudesta

28.06.2021 | 11:28

Teksti : Erja Elo

Jaa artikkeli:

Osa Helsingin yliopiston farmasian opetuksesta toteutuu nyt lisätyn ja virtuaalisen todellisuuden avulla. Opiskelija pääsee virtuaalisiin oppimisympäristöihin myös kotoa mobiilisovelluksella.

Helsingin yliopiston Farmasian tiedekunnassa harjoitellaan nyt muun muassa silmätippojen valmistusta lisätyn todellisuuden (augmented reality) avulla. AR-silmälasit lisäävät todelliseen laboratorioympäristöön ohjeita, jotka neuvovat opiskelijaa harjoitustyön tekemisessä. 

Työ etenee, kun opiskelija skannaa AR-lasien avulla laboratoriovälineisiin kiinnitettyjä QR-koodeja, ja näkökenttään aukeaa valokuvia ja ohjevideoita. Lasit tottelevat äänikomentoja, joten niillä pystyy tekemään muistiinpanoja ja ottamaan valokuvia työvaiheista.

– AR-lasit päässä tuli ihan James Bond -fiilis, kertoo toisen vuoden farmaseuttiopiskelija Hanna Venäläinen.

Venäläisen mielestä AR-lasit ovat hyödylliset oppimisen kannalta, kunhan ne eivät neuvo liikaa. Oppimista tukee hänestä eniten se, jos ohjelma kyselee tarkentavia tietoja ja vaatii välillä perustelemaan valintoja.

Lisätyn todellisuuden käyttö farmasian opetuksessa on osa Helsingin yliopiston Farmasian tiedekunnassa vuosina 2019–2020 toteutettua digiloikkahanketta, joka on tuonut uusia digitaalisia opetusmuotoja kokeilukäyttöön. Osa niistä on jäämässä pysyvästi osaksi opetusta.

Kuvakaappaus farmasian VR-oppimisympäristöstä.

VR-laseilla laboratorioon

AR:n lisäksi käytössä on VR eli virtuaalitodellisuus (virtual reality). Opiskelija voi istua luokkahuoneessa tai kotisohvalla, mutta lasit päässään hän pääsee kokonaan animoituun ympäristöön. Farmasian opiskelijat harjoittelevat virtuaalipelissä esimerkiksi puhdastilatyöskentelyä.

Hanna Venäläiseltä VR-pelin kokeilu meni pieleen. Ympäristö oli hänestä rakennettu hienosti, mutta ohjainten käyttö olisi tarvinnut harjoittelua, ja hän pudotteli tarvikkeita jatkuvasti puhdastilan lattialle. 

– Oikeassa elämässä tehdystä aseptisesta harjoittelusta oli huomattavasti enemmän hyötyä kuin VR-pelistä. Kokemus oli silti hauska, Venäläinen kertoo.

Lääkeneuvonnan kurssilla hän sai testata 360-apteekkiympäristöä, jossa pystyy tutkimaan apteekkia joka suunnasta liikkumalla kuvan sisällä samaan tapaan kuin Google Mapsissa. Tilassa oppii tutkimalla erilaisia upotettuja sisältöjä, kuten klikkaamalla ohjevideota.  

Digiopetuksesta ovat jääneet mieleen myös virtuaaliset potilaat, joiden tarina eteni sen mukaan, millaisia lääkeneuvoja farmaseuttiopiskelijat antoivat. Peli myös antoi palautetta valinnoista.

Toisella digikurssilla harjoiteltiin virtuaalisesti, miten nopeasti lääkkeen vaikutus alkaa, kun lääkettä annetaan eri reittejä.

– Jos potilaalle antoi vahingossa yhtä paljon lääkettä suonensisäisesti kuin suun kautta, kuului kova ääni ja potilas ”kuoli”. Tämä jäi kyllä kertalaakista mieleen, Venäläinen muistelee.

Uudet digitaaliset opetusmuodot ovat Venäläisen mielestä kiinnostavia ja ne antavat välähdyksen siitä, millaista opiskelu voi olla tulevaisuudessa.

Opiskelija Laura Waltimo harjoittelemassa aseptista työskentelyä farmaseuttisen biologian ja aseptiikan kurssilla.

AR-lasit korvaavat ohjaajia

Digiloikasta ovat innoissaan myös opettajat. Tutkijatohtori Karmen Kapp oli ensimmäinen opettaja, jonka kurssilla otettiin AR-lasit käyttöön vuonna 2019. 

Opiskelijat ovat harjoitelleet AR-lasien avulla farmaseuttisen biologian ja aseptiikan töitä, kuten bakteerikannan herkkyysmäärityksiä, joka on Kappin mukaan yksi kurssin vaikeimmista harjoitustöistä. Tyypillisesti opiskelijat tarvitsevat tällä kurssilla paljon ohjausta valmistaessaan erilaisia liuoksia ja laimennoksia.

Kurssilaisten käytössä on ollut vain kahdet AR-lasit. Kappin mukaan ne korvaavat silti ohjaajien työpanosta, koska ohjelmisto neuvoo opiskelijoita kesken harjoitustyön ja varmistaa, että työvaiheet tehdään oikein.

– AR-laseista on hyötyä tällä kurssilla, koska opetuslaboratoriossa on noin 90 opiskelijaa ja korkeintaan neljä ohjaajaa, Kapp sanoo.

AR-lasit tallentavat kaikki työvaiheet pilveen laboratoriopäiväkirjaksi, jonka opettaja tarkistaa työn valmistuttua.

– Jos työn aikana on tapahtunut virhe, voimme palata opiskelijan kanssa takaisin. Oppimisen kannalta on tärkeää ymmärtää, mikä meni väärin, Kapp sanoo.

Hänen mielestään AR-lasit sopisivat erinomaisesti massalaboratoriokursseihin, joilla on tavallisesti 150–170 opiskelijaa. Laseja tarvittaisiin myös syventävien opintojen laboratoriokursseilla.

Mobiilisovelluksia tulossa 

Joulukuussa 2020 lisätyn todellisuuden harjoitustyöstä tehtiin mobiililaitteissa toimiva versio. Opiskelijat pääsivät tekemään laboratoriotöitä harjoitustyösalissa omilla matkapuhelimillaan ilman kalliita AR-laseja.

Palaute oli erittäin hyvää. Opiskelijoiden tapaan myös Karmen Kapp toivoo enemmän mobiilisovelluksella tehtäviä harjoitustöitä.

Digitaalisuuden hyödyntäminen opetuksessa on osa Helsingin yliopiston strategiaa. Farmasian tiedekunta tarttui haasteeseen ja alkoi etsiä täysin uusia tapoja opetukseen. 

Farmasian digiloikassa testattiin, miten oppimisessa voidaan hyödyntää pelillisyyttä, audiovisuaalisuutta ja virtuaalitodellisuutta. Koska valmiita sähköisiä oppimisympäristöjä ei ollut, farmasian tiedekunnan piti kehittää sellaiset itse.

Opetussisällöt ideoitiin omin voimin, mutta digialustat ja ohjelmistot tehtiin yhteistyössä alan osaajien kanssa. VR-keinotodellisuuden koodasivat Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen opiskelijat ja 3D-animoinnista vastasivat Metropolia Ammattikorkeakoulun opiskelijat. AR-laboratorioympäristön toteutti startup-yritys Sciar Company.

Farmasian opiskelijat olivat tiiviisti mukana kehitystyössä. He esimerkiksi testasivat moneen kertaan oppimisalustojen käytettävyyttä.

Yliopistossa seurataan farmasian digiloikan tuloksia tarkkaan. Käynnissä on pedagoginen tutkimus, jossa arvioidaan uusien digimenetelmien vaikutusta oppimistuloksiin.

AR-lasit päässä tuli ihan James Bond -fiilis, kertoo toisen vuoden farmaseuttiopiskelija Hanna Venäläinen. 

Pelillisyys edistää oppimista

Digiloikkahanketta johtanut yliopistonlehtori Mia Sivén kertoo, että opiskelijat ja opettajat ovat kokeneet digikokeilut innostavina ja hyödyllisinä. Pelillisyyden on havaittu edistävän oppimista, esimerkiksi VR-lasien käyttöön uppoutuminen voi jättää vahvan muistijäljen.

Virtuaalinen harjoittelu on myös turvallista, sillä opiskelijoiden ei tarvitse altistua esimerkiksi hapoille. Samalla virtuaalisuus säästää raaka-aineita, koska laboratoriotyötä ei tehdä oikeasti. Opiskelijan kannalta positiivista on sekin, että virtuaaliympäristössä samaa asiaa voi harjoitella monta kertaa.

– Pandemian aikaan erityisen arvokkaiksi ovat osoittautuneet mobiilisovellukset, joita voi käyttää etänä.

Mobiilisovelluksia tarvitaan, jotta kaikki opiskelijat pääsevät käyttämään uutta tekniikkaa. Nykyisellään AR- ja VR-ohjelmien käyttö vaatii tehokkaita tietokoneita ja kalliita laseja, joten niitä ei riitä läheskään kaikille.  Opiskelijoiden toivomia mobiilisovelluksia on tarkoitus kehittää lisää heti, kun koronatilanne helpottaa.

Uusissa opetusmuodoissa on hinnan lisäksi muitakin rajoitteita. Lasit päässä työskentely vaatii totuttelua ja etäohjainten käyttö on kömpelöä, eikä se kehitä oikean elämän laboratoriotyöskentelyssä vaadittavaa hienomotoriikkaa.

Sivén näkee digitaalisuudessa ja hybridimalleissa kuitenkin paljon etua opiskelijoille. Olennaista on, että opiskelijat saavat jatkuvasti henkilökohtaista ohjausta ja ajantasaista vuorovaikutusta, vaikka kurssikoot kasvavat ja opettajien määrä on rajallinen.

Mobiilisovellus neuvoo työn etenemisessä.

Uudet oppimisympäristöt pysyvään käyttöön

Vaikka digiloikkahanke päättyi viime vuoden lopulla, digitaaliset oppimisympäristöt ovat jääneet farmasian tiedekunnassa pysyvästi käyttöön.

– Mikä tahansa laboratoriotyö on siirrettävissä AR-ympäristöön. Meillä on valmis pohja, johon opettajat pystyvät luomaan uusia AR-harjoitustöitä ilman ulkopuolista koodausapua, Sivén sanoo.

Tiedekunnassa on valmius tuottaa omin voimin lisää myös esimerkiksi 360 o-virtuaaliympäristöjä, sillä tarvittava kuvauskalusto on hankittu. Valmiina ovat jo virtuaalinen avoapteekki ja aseptinen lääkevalmistustila. Sivén haaveilee, että seuraavaksi saataisiin kuvauslupa johonkin lääketeollisuuden tuotantoyksikköön. 

– Näin opiskelija pääsee paikkoihin, joihin hänellä ei olisi muuten mahdollisuutta päästä, Sivén sanoo.

Hän uskoo koronatilanteen muuttavan maailmaa ja opetustapoja pysyvästi. Digitaalisuus on entistä vahvemmin osana etäopetuksessa, samalla erilaiset hybridimallit yleistyvät kampuksella tapahtuvassa opetuksessa.

– Oppiminen tulee siirtymään entistä enemmän ajasta ja paikasta riippumattomaan oppimisympäristöön. Kun teknologia kehittyy, syntyy varmasti paljon mahdollisuuksia, joita emme osaa vielä kuvitellakaan.