Oululaisvetoisessa Erasmus+ -hankkeessa hyödynnettiin chatbottia korkeakouluopiskelijoiden oppimiskokemuksen personointiin

Ajatus opiskelun yksilöllistämisestä chatbottien avulla syntyi Oulussa alun perin jo vuoden 2019 tienoilla, jolloin yliopistolla tehtiin ensi kertaa kokeiluja aiheen tiimoilta yhteistyössä IBM:n kanssa.  

-    Idea chatbottien käyttöön lähti siitä tarpeesta, jonka olimme huomanneet tuotantotalouden projektinhallinnan opetuksessa. Halusimme selvittää, miten voisimme aktiivisemmin tukea opiskelijoiden oppimista online-maailmassa, johon oltiin siirtymässä jo ennen koronapandemiaa, professori Kirsi Aaltonen Oulun yliopistosta kertoo. 

Opiskelijoiden neuvonnassa chatbottien käyttö oli jo tuttua, mutta nyt lähdettiin testaamaan niitä varsinaisessa opetuksessa ja sen tehostamisessa. 

-    Halusimme kehittää tätä asiaa kansainvälisessä ympäristössä yhdessä projektinhallinnan professoreiden ja tutkijoiden kanssa. Osaan mukaan tulleista yliopistoista meillä olikin jo ennestään yhteyksiä opetuksen kehittämisen tiimoilta. 

Chatbottien käyttö opetuksen apuvälineenä oli hankkeen alkaessa vielä kartoittamaton kenttä, eikä niitä juurikaan käytetty itse sisältöjen opettamisessa. Esimerkiksi IBM oli kyllä jo toteuttanut joitakin kokeiluja, mutta ne liittyivät enemmänkin oppimisprosesseihin. 

-    Alusta asti lähdimme miettimään sekä oppimisprosessia että sitä, miten teknologia voi tukea oppimista, yliopistotutkija Hannele Lampela Oulun yliopistosta kertoo. – Laajensimme hankkeen yhteistyöverkostoa ottamalla mukaan oman yliopistomme kasvatustieteen sekä erityisesti oppimista ja teknologiaa yhdistävää tutkimusta. Emme halunneet kehittää pelkästään teknologista ratkaisua, vaan nimenomaan parantaa opiskelijan oppimiskokemusta. 

Näin oppimisprosessi ja teknologian kehittäminen etenivät hankkeessa limittäin. 

Hankkeen toteuttaminen osui sattumoisin ajankohtaan, jolloin tekoälyn saralla tapahtui nopeaa kehitystä. Kuvioihin tulivat mukaan laajat kielimallit, generatiivinen tekoäly ja lopulta ChatGPT marraskuussa 2022. Tämä kaikki teki ChatLearn-hankkeesta entistäkin ajankohtaisemman ja kiinnostavamman.  

Opetuksellisilla chatboteilla voidaan helpottaa myös opettajien työtä

Yhtenä hankkeen tavoitteena oli helpottaa opettajien työtä. Isoilla kursseilla ja massaluennoilla on paljon eri taustoista ja lähtökohdista tulevia opiskelijoita, joiden yksilöllinen tukeminen on opettajalle haastavaa, ellei peräti mahdotonta. 

Yksi tällainen suurille opiskelijajoukoille opetettava aine on projektinhallinta, jonka osaamista opetetaan nykyisin useimmilla tieteenaloilla; myös esimerkiksi tuotantotaloudessa ja insinööritieteissä. Tiettyjen projektinhallinnan tekniikoiden opiskelu voi tuottaa opiskelijoille vaikeuksia, ja siksi juuri nämä sisällöt valikoituivat hankkeen opetussisällöksi. Lisäksi teknisen oppimisympäristön rakentaminen tämäntyyppisille oppisisällöille on haastavampaa kuin esimerkiksi matematiikassa tai muissa luonnontieteissä. Jälkimmäisissä niitä onkin käytetty jo useamman vuoden ajan; yhtenä esimerkkinä perusopetuksen matematiikan Ville-tehtävät. 

ChatLearn-hankkeen chatbottiin sisällytettiin sellaisia projektinhallinnan oppisisältöjä, joiden oli todettu olevan opiskelijoille vaikeita, ja joissa yksilöllisempi oppimisen tuki tuli näin ollen tarpeeseen. Käytännössä chatbot toimi siten, että opiskelija sai alustalla tietoa erilaisista projektijohtamisen aihealueista sekä vastattavakseen projektinhallintaan liittyviä tehtäviä ja avoimempia haasteita. Mikäli vastaukset olivat puutteellisia, tarjosi chatbot opiskelijalle sopivaa sisältötukea sekä lisämateriaaleja, jotka auttoivat häntä tehtävän ratkaisussa. 

-    Opiskelijoilta ja opettajilta saatu palaute on ollut lähes pelkästään positiivista, Lampela sanoo. - Heiltä saatiin myös arvokasta tietoa siitä, mitä kehitettävää chatbotissa vielä voisi olla. 

Hankkeen tuloksia ja kokemuksia opetus-chatbotin käytöstä on levitetty sekä tieteellisissä artikkeleissa että erilaisissa tilaisuuksissa ja webinaareissa. 

Opetus-chatbottien kehittämiselle on tilausta

Tekoälyn käyttö oppimisen apuvälineenä on sittemmin yliopistomaailmassa jossain määrin yleistynyt. Varsinkin kuluneen vuoden aikana kansainvälisissä yliopistoissa on otettu käyttöön uudenlaisia alustoja ja sovelluksia, joiden avulla yliopistot ja opettajat voivat kehittää juuri omiin opetussisältöihinsä sopivia tekoälyratkaisuja. 

-    Pedagogisista lähtökohdista katsottuna useat näistä sovelluksista eivät tosin ole vielä kovin edistyksellisiä, Aaltonen toteaa.

-    Suurin osa julkaistusta tutkimuksestakin on keskittynyt vielä siihen, mitä ChatGPT voi tarjota opetukselle tai millaisia riskejä sen käyttöön liittyy. Itsessään se on kuitenkin vain yksi sovellus ja tarvetta on tutkimukselle ja sovelluksille, jotka mahdollistavat paremmin opetuksenpersonoinnin.

Lampela muistuttaa myös siitä, että saavutettavuus on tekoälyratkaisuissakin otettava huomioon. Se asettaa omat haasteensa, joita ei tässä hankkeessa ennätetty kovin syvällisesti tarkastella.

Opetus-chatbottien tutkimukselle ja tekoälyä yhä paremmin hyödyntäville innovatiivisille oppimissovelluksille on korkeakoulumaailmassa tilausta; ja halutaanhan myös esimerkiksi Digivisio-työllä edistää korkeakoulutuksen digitalisaatiota. 

-    Yllätyin positiivisesti siitä, miten iso vaikutus tällaisilla pilottihankkeilla ja kokeiluilla voi olla ajattelun ja ideoiden edistymisessä, kun kehitetään digitaalisia ratkaisuja. Itse näkisin, että näillä opetus-chatboteilla voi tulevaisuudessa olla paljon merkitystä siinä, miten voidaan personoida opetusta ja tukea oppijoita parhaalla mahdollisella tavalla. Tässä kehityspolussa ollaan vasta alussa, Aaltonen kuvaa.

Mahdollisuuksia tekemiseen on jo paljon – sekä sisällöllisesti että pedagogiikan näkökulmasta. Oleellista kehityksen eteenpäin viemiselle on se, pystytäänkö korkeakoulukentän asenteita kokeiluita ja digitalisaatiota kohtaan muuttamaan myönteisemmäksi. 

ChatLearn-hankkeessa kehitetty chatbot ei enää ole sellaisenaan suoraan käytössä, mutta hankkeen materiaalit ja sisällöt ovat kaikkien saatavilla Erasmus+ -hanketietokannassa. Niiden pohjalta kuka tahansa voi rakentaa oman opetus-chatbot- sovelluksensa. 

Teksti: Aino Kivelä