Opetuspelien uusi aikakausi – oppiminen digitaalisia ratkaisuja ja pelillisyyttä hyödyntämällä

Teknologian edistymisen myötä on ollut mahdollista luoda entistä kehittyneempiä opetustarkoitukseen suunnattuja pelejä. Enää ei ole kyse vain 90-luvun lopun lapsille tarkoitetuista “osoita ja klikkaa” -tyylisistä tietokonepeleistä vaan kehitys on antanut meille avaimet monimutkaisemman oppimisen avustamiseen. Villeimmät unelmat virtuaalitodellisuutta hyödyntävistä digitaalisista kaksosista ovat käyneet jo toteen ja niiden rakentamisesta on tullut Frostbit laboratoriossa arkipäivää. Kuluttajalle lasien läpi katseltava virtuaalimaailma on kuitenkin vielä vieras.

Samaan aikaan, kun teknologisen kehityksen keihäänkärki kulkee kaukana kuluttajan edellä, olemme saavuttaneet myös toisenlaisen virstanpylvään opetuspelien maailmassa: jokaisella meistä on käytössään digitaalinen päätelaite, jota hyödyntämällä oppimisen ovet avautuvat yhä monipuolisemmilla tavoilla. Käytännössä siis älypuhelimen tai tietokoneen välityksellä kaikki voivat hyödyntää opetuspelejä päivittäisessä oppimisessa. Pelien laatu ja sisältö on parantunut myös samassa suhteessa ja viime vuosina erilaiset laitevalmistajatkin tuntuvat hiljalleen heränneet digitaalisuuden tuomiin mahdollisuuksiin. Virtuaalinen todellisuus saavuttaa meidät kaikki viimeistään myöhemmin, mutta tässä vaiheessa on jo ainakin unohdettava ne vanhat homehtuneet muropakettipelit.

Virtuaalista oppimista hoitoalalla

Yhteistyössä sosiaali- ja terveysalan opetuspuolen kanssa toteutamme tällä hetkellä osana hoitoalan TKI-toimintaa yksinkertaista projektia, jonka tavoitteena on luoda infuusiopumpun käytön opettava pelillisyyttä hyödyntävä tutoriaali. Kyseinen Braun Infusomat Space on sairaanhoitajalle jokapäiväinen työkalu ja sen käytön opettelu yksi pieni, mutta tärkeä osa sairaanhoitajan opintoja. Perinteisesti infuusiopumppua opetellaan käyttämään luokkahuoneessa ilman potilasta ja teoriassa opiskelijan on mahdollista käydä läpi laitteen toimintaa niin paljon kuin haluaa. Käytännössä kuitenkin opiskelijoita on usein monta, aikaa rajallisesti ja henkilökohtaiset oppimisen vaikeudet voivat asettua oppimisen tielle, eikä perinteinen luokkaopetus näiden vuoksi aina takaa kaikille opiskelijoille mahdollisuutta käyttää laitetta tarpeeksi. Sairaanhoitajaopiskelija lähtökohtaisesti opiskelee hoitamaan nimenomaan potilasta, eikä teknisten laitteiden käyttäminen ole välttämättä hänen ensisijainen vahvuutensa. Infusomat on kohtuullisen arvokas ja vähän pelottavakin laite, jonka käyttämistä harjoitellessaan opiskelija usein opettelee tietyt toimintatavat ja pyrkii välttämään virheitä. Laitteen käyttämisen opetteluun ei siis varsinaisesti liity syväoppimista, vaan lähinnä kykyä toistaa opittu asia. Tällainen opiskeleminen tuottaa toki halutun lopputuloksen, mutta harmillisena sivuvaikutuksena opiskelija ei varsinaisesti opi tuntemaan laitetta vaan pelkästään käyttämään sitä ennalta määrätyissä tilanteissa. Ongelmatilanteissa tai häiriön sattuessa kyky toimia ei ole tällöin parhain, eikä opiskelija välttämättä tunne itseään varmaksi laitetta käyttäessään.

Infuusiopumpun toiminta (alpha)

Pelillistetty oppiminen auttaa opiskelijaa ymmärtämään opittavaa asiaa syvällisemmin. Sen sijaan, että infuusiopumpun käytön opettelu tapahtuisi vain kontrolloidusti luokkahuoneessa, voi opiskelija jatkaa “laitteella leikkimistä” virtuaalisessa maailmassa. Kun koko laitteen toiminta on mallinnettu peliin tarkasti ja käyttöliittymä on sopivan yksinkertainen, pelaajan on mahdollista kokeilla erilaisia toimintoja ja selvittää ongelmatilanteita vailla huolta siitä, että vahingossa rikkoisi pumpun. Peliä hyödyntämällä opiskelija saavuttaa varmuuden laitteen käyttämisessä ja sen jälkeen oikean infuusiopumpun toiminta tuntuu paljon tutummalta sekä helpommalta oppia käytännössä.

Miten Infuusiopumpun toiminta siirretään peliin?

Tärkeintä tämän pelin tekemisessä ovat seuraavat osa-alueet:

  • Käyttöliittymä
  • Laitteen toiminta
  • 3D-mallin vastaavuus
Infuusiopumpun 3D-malli (alpha)

Olennaista on tietenkin se, että kehittäjä paitsi ymmärtää laitteen toiminnan perinpohjin, hän myös mallintaa sen toiminnan kannalta tarvittavalla tarkkuudella. Isona tekijänä on erityisesti käyttäjälähtöisyys: peli voi olla kohderyhmälleen hyödytön, jos kohderyhmä ei kykene käyttämään sitä. Kehittäjän on oletettava, että laitteen käyttäjällä on vain vähän tai ei ollenkaan kokemusta erilaisten pelien pelaamisesta ja tämän vuoksi ymmärrettävä rakentaa toiminnallisuudet niin, etteivät käyttämisen vaikeudet voi estää oppimisprosessia. Se tarkoittaa käytännössä sitä, että monille videopelaajille erittäin tutut ominaisuudet, kuten ensimmäisessä persoonassa hahmon liikuttaminen ja kameran hallinta on jätettävä pois tai tehtävänä niin yksinkertaisiksi, että ne eivät häiritse pelikokemusta. On tarpeetonta pakottaa pelaaja opettelemaan monimutkaiselta tuntuva käyttöliittymä, että hän saa edes mahdollisuuden opetella itse laitteen käyttöä. 

Kehittämisvaiheessa on kaksi osaa: laitteen mallinnus ja pelimekaniikan rakentaminen. Infuusiopumpun mallintamiseen käytetään Blender-3D-ohjelmistoa ja pelin mekaniikka luodaan Unity-pelimoottorilla. Laitteen mallinnuksessa olennaista on mallintaa kaikki ne ulkoiset ominaisuudet joilla on väliä joko pelimekaniikan (nappulat, näytöt, virtajohdot) tai visuaalisen vastaavuuden (luukun pyöreä kaari, kokosuhde) kannalta. Pelimekaniikassa tärkeää on infuusiopumpun toiminnan täsmällinen representaatio. Esimerkiksi laitteen käynnistysnappia painaessa infuusiopumppu päästää pienen merkkiäänen, valot syttyvät ja sen jälkeen näyttöön ilmestyy tekstiä, joka ilmoittaa käynnistymisestä. Kaikki nuo toiminnot ovat olennaisia, jotta pelaajan on helppo siirtää oppimansa digitaalisesta reaalimaailmaan. Olennaista ei kuitenkaan ole se, että sisäisen toimintalogiikan pitäisi olla täsmälleen sama kuin mallinnettavassa laitteessa on.

Oikea infuusiopumppu

Ratkaisevana asiana voidaan pitää lopputulosta: pelin pitää pystyä vakuuttamaan pelaaja siitä, että se toimii samoin, kuin representoitava oikean maailman laite. Pelinkehittämisessä tehtäviä valintoja on siis tarkasteltava opitun reaalimaailmaan siirtämisen näkökulmasta: jos toiminto on tärkeä oikean fyysisen laitteen käyttämisen kannalta, sitten se on toteutettava myös digitaaliseen versioon. Infuusiopumpusta tehdyn pelin ei siis täydy olla täydellinen digitaalinen kaksonen, vaan lähinnä sen toimintaa mahdollisimman tarkasti simuloiva malli.

Projekti on tällä hetkellä vielä kesken, mutta vaikuttaa erittäin lupaavalta. Pelinkehittämisen yhdistäminen oppimistulosten kehittämiseen on kiinnostava ja tärkeä suunta, josta saadaan varmasti kiinnostavaa dataa pelin kehittyessä. Tutoriaalin on määrä valmistua kesäkuussa 2021. Peli tulee toimimaan tavallisella tietokoneella, mobiilipäätelaitteella ja lisäksi myös virtuaalista todellisuutta selvitetään.

’TKI-toiminta digiaikaan’ -hanketta rahoittaa Lapin Liitto EAKR-rahoituksella.


Kirjoittanut Samuli Valkama | 29/04/2021