Tietojenkäsittelytieteiden opetuksen seminaari 2009

Seminaarin aikataulu

Tiistai 27.10.

10:15 -
12:00		 Seminaarin avaus.
Keynote: Judy Sheard, Monash University, Australia - Are we student-centered enough?
12:00 -
13:00		 Lounas
13:00 -
14:00		 Työpajojen esittely ja demoja
14:00 -
15:45		 Eväitä tietojenkäsittelyn etiikan opettamiseen Lego-robotit ohjelmoinnin opetuksessa
15:45 -
16:00		 Kahvitauko
16:00 -
17:00		 Kansainvälistymisen haasteita ja ratkaisuja JyPeli - peliohjelmoinnin helppo aloittaminen
18:30 Illallinen

Keskiviikko 28.10.

9:00 -
9:15		 Aamukahvi
9:15 -
10:30		 Korppi - opintotietojärjestelmä ja sen kehittäminen Omia, pedagogisesti mielekkäitä työvälineitä Moodleen
10:30 -
11:30		 Symbolinen analyysi InSitu - osallistujien aktivoiminen massaluennoilla
11:30 -
12:30		 Lounas
12:30 - Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksen avoimet ovet

Työpajat

Eväitä tietojenkäsittelyn etiikan opettamiseen

Tietojenkäsittelyn opiskelijat tulisi herätellä tarkastelemaan tulevaa ammattialaansa ja -uraansa myös etiikan näkökulmasta. Tässä työpajassa pyritään antamaan välineitä tietojenkäsittelyn opettajille etiikan integroimiseksi omaan opetukseen. Työpajassa käydään läpi kaksi harjoitustyyppiä: eettisiin ohjeistoihin liittyvä ryhmätyö ja ryhmätyö, jossa sovelletaan Rawlsin tietämättömyyden verhoa moraalikonfliktin ratkaisussa. Lopuksi keskustellaan siitä miten etiikkaa voidaan integroida tietojenkäsittelyn opetukseen.

Työpajan ohjelma

  1. Tietojenkäsittelyn etiikka ja eettiset ohjeet (Kari Kaipainen)
  2. Roolinottokyvyn kehittäminen: Rawlsin tietämättömyyden verho moraalikonfliktin ratkaisussa (Tero Vartiainen)
  3. Kuinka herätellä opiskelijat eettiseen pohdintaan? (Kari Kaipainen & Tero Vartiainen)

Ohjaajat: Kari Kaipainen ja Tero Vartiainen

Lego-robotit ohjelmoinnin opetuksessa

Lego Mindstorms NXT -robotteja voidaan käyttää useilla eri tietojenkäsittelytieteen kursseilla, ainakin ohjelmoinnin perus- ja jatkokursseilla, tekoälyn ja hajautetun tekoälyn kursseilla sekä koneoppimisen, tietokoneen toiminnan ja kääntäjien kursseilla. Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella robotteja on käytetty ohjelmoinnin perus- ja jatkokurssiin liittyvän harjoitustyön ympäristönä.

Työpajan rakenteluosuudessa osallistujat pääsevät konkreettisesti kokeilemaan Lego-robottien rakentamista. Yksinkertainen robotti syntyy lyhyessä ajassa. Robottien oma, lapsille suunniteltu ohjelmointiympäristö ohitetaan; työpajassa keskitytään yliopistotason ohjelmoinnin opetukseen soveltuviin ympäristöihin.

Työpajan keskusteluosuudessa esitellään HY:n kokemuksia robottien käytöstä, erityisesti robotiikan haasteista ja robottien vaikutuksesta opiskelijoiden motivaatioon sekä käytännön vinkkejä robottien ylläpitoon ja lainausjärjestelyihin.

Ohjaajat: Mikko Apiola ja Jaakko Kurhila

Kansainvälistymisen haasteita ja ratkaisuja

Laitosten kansainvälistyminen tapahtuu OPM:n kehotuksesta kovaa vauhtia. Yliopistoihin on perustettu ja edelleen perustetaan paljon englanninkielisiä ohjelmia ja hyväksytään ulkomaisia opiskelijoita. Opiskelijavaihdon kauttakin tulee ulkomaisia opiskelijoita suorittamaan opintoja. Opiskelijoiden integrointi laitoksen toimintaan ja muihin saman vaiheen opiskelijoihin on ongelmallista, jos laitoksella on useampia maisteriohjelmia, joista osa suomen- ja osa englanninkielisiä. Opetukselle kansainvälistyminen aiheuttaa helposti lisähaastetta opiskelijoiden erilaisten kulttuuristen taustojen ja toimintatapojen vuoksi.

Työpajassa on tarkoitus vaihtaa kansainvälistymiseen ja kulttuurien kohtaamiseen liittyviä kokemuksia ja osallistujien kiinnostuksen mukaan kartoittaa asiaan liittyviä haasteita ja niihin jo kehitettyä ratkaisuja.

Ohjaajat: Päivi Kuuppelomäki ja Tiina Niklander

JyPeli - peliohjelmoinnin helppo aloittaminen

JyPeli on suunniteltu peliohjelmoinnin aloituskynnyksen mataloittamiseksi. Maailmalla on hieno ympäristöjä kuten Alice, jolla voidaan tehdä 3D maailmoita. Mutta tällaiset "pelit" eivät toimi muussa ympäristössä. JyPeli on tehty Microsoftin XNA-kirjaston päälle lisäämällä siihen vapaa fysiikkamoottori ja helppokäyttöinen grafiikka- ja tapahtumankäsittelykirjasto. Tämän kerroksen toimintojen päälle on tehty joukko pelikomponentteja ja peli templateja, joiden avulla ensimmäinen peli syntyy 0-lähtötasolta 5x5 tunnin kurssin jälkeen.

Nuorten peliohjelmointikurssista pidettiin kesällä 2009 kaksi esiintymää yläkouluikäisille lapsille. Kurssin todellinen motivaatio oli tutustuttaa koululaisia yläkoulussa ja lukiossa vastaan tulevaan matematiikan ja fysiikan käsitteistöön (esim. vektorit, suunnat, voimat, massat jne) niin, että niiden merkityksen näkee omassa pelissään. Ja näin toivottavasti johdatella nuoria valitsemaan jatkossa luonnontieteellisiä aineita koulussa. Ohelemointi motivaationa oli tutustuttaa nimenomaan "oikeaan" ohjelmointiin oikeilla työkaluilla pelkän hiirellä vetämisen sijaan. Kurssin lopuksi omia pelejä oli mahdollisuus siirtää XBox-pelikonsoliin. Kirjastoa on tarkoitus kokeilla myös CS1-kurssilla ja myöhemmillä kursseilla opetellaan tekemään lisää välikerroksen komponentteja.

Lue lisää:

Ohjaajat: Vesa Lappalainen ja Jonne Itkonen

Symbolinen analyysi

Paras tapa johdatella opiskelijat ohjelmointiin eksymättä aluksi liikaa yksityiskohtiin, on hyödyntää heidän olemassaolevaa ajattelutapaansa mahdollisimman pitkälle tuomatta heti esiin jotakin ohjelmointikieltä, sillä kielet eivät ole ideaalisia toteuttamaan kehittäjän ajatuksia. Opiskelijoille tulisi aluksi antaa tieto ohjelmien topologiasta, siis ohjelmistojen geometriaa muistuttavista piirteistä. Tämä topologia on mahdollista hahmotella etukäteen kullekin ohjelmalle, mutta sen voi myös konstruoida jälkikäteenkin jo kirjoitetusta ohjelmasta.

Symbolinen analyysi ja kehittämäni teoria ohjelmistovikojen paikantamiseksi hyödyntävät edellä kuvattua ohjelmistotopologiaa. Koska kaikki kuvatut suureet ovat yleisiä kognitiivisia piirteitä, kuka tahansa voi kuvata niiden avulla minkä tahansa ohjelman. Jokaiselle niistä löytyy vankka tuki tietojenkäsittelytieteestä, mutta se voidaan ohittaa alkuvaiheessa. Tämän kokonaisuuden tunnistaminen antaa ohjelmoijalle kieliriippumattoman kuvan (big picture) siitä mitä hän on tekemässä. Tähän tietoon on mahdollista kytkeä eri ohjelmointikielten ja paradigmojen piirteet sekä muu tarvittava yksityiskohtainen tieto.

Lue lisää: http://symbolicanalysis.wordpress.com/about/

Ohjaajat: Erkki Laitila

InSitu - osallistujien aktivoiminen massaluennoilla

InSitu-järjestelmän tavoitteena on vuorovaikutus massaluennolla. Tähän pyritään kännyköiden ja kannettavien tietokoneiden muodostamalla opiskelijapäätteiden verkolla ja opettajan ohjelmalla. Opettaja voi esittää luennolla kysymyksiä, joihin oppilaat vastaavat. Näin opettaja näkee välittömästi oppilaiden tason, ja toisaalta oppilaat näkevät omaa osaamistaan suhteessa muiden osaamiseen. Vastaavia järjestelmiä on kaupallisena, mutta InSitussa on tarkoitus avoimenlähdekoodin ilmaiseen järjestelmään, jossa oppilaitoksille (mm. koulut) tulevat kustannut on minimoitu.

Hieman palautetta opiskelijoilta:

Lue lisää:

Ohjaajat: Vesa Lappalainen ja Jonne Itkonen

Korppi - opintotietojärjestelmä ja sen kehittäminen

Korppi on Jyväskylän yliopiston Tietotekniikan laitoksella kehitetty monipuolinen opintotietojärjestelmä. Lähin kilpailija Oodi jää monessa asiassa kauas taakse. Mielenkiintoista on kehitystapa. Aluksi Korppia kehitettiin Tietotekniikan laitoksen sovellusprojekteissa. Korppi tarjoaa opettajille ja opiskelijoille lähes kaiken sen, mitä opiskelubyrokratiaan voi kuvitella kuuluvan: lukujärjestykset, ilmoittautumiset, tulokset, osasuoritusten hallinta, salivaraukset, vastaanottoaikojen varaukset, kyselyt, postilistat, yhteydet muihin järjestelmiin, mobiilikäyttö, kalenterisynkronointi, opinnäytteiden hallinta, yms...

Lue lisää: https://korppi.jyu.fi/kotka/help/tietoja.jsp

Ohjaajat: Vesa Lappalainen ja Jonne Itkonen

Omia, pedagogisesti mielekkäitä työvälineitä Moodleen

Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella on kuluvana vuonna teetetty opiskelijatöinä (ohjelmistotuotantoprojekti-ryhmiä, Pro gradu -tutkielma) toiminnallisuuksia, jotka tukevat TKT-laitoksella käytettyjä verkkotyöskentelymenetelmiä:

Työpajassa tutustutaan aluksi tuotettuihin toiminnallisuuksiin ja sen jälkeen osallistujat pääsevät kokeilemaan niitä työpajaa varten rakennetussa oppimisympäristössä.

Ohjaajat: Anni Rytkönen ja Sami Palhomaa