Virtuaalitodellisuus hoitotyön opetuksessa: pelipedagogiikan malli

Virtuaalitodellisuuden (VR) integroiminen osaksi opetusta vaatii opettajalta vahvaa pelipedagogista osaamista. Pelipedagogiikan mallia soveltamalla VR-simulaatiopelaamista on mahdollista hyödyntää opetuksessa.

Pelillistäminen ja virtuaalitodellisuus hoitotyön opetuksessa

Pelillistäminen ja virtuaalitodellisuuden (VR, eng. virtual reality) käyttö opetuksessa on lisääntynyt maailmanlaajuisesti teknologian kehityksen ja digitalisaation myötä. VR voidaan määritellä kolmiulotteiseksi tietokonesimulaatioksi, jonka avulla luodaan realistinen kokemus käyttäjälle (Virtual reality sociaty, 2017; Gaba, 2007). Pelillistämistä ja simulointia tulisi lisätä opetuksessa tulevaisuudessa, koska ne nähdään tehokkaina opetusmenetelminä (Linturi & Kuusi, 2018). Pelillistämisen hyödyntäminen opetuksessa sekä aiheen tutkiminen ovatkin lisääntyneet etenkin viime vuosina (Havola ym., 2020; Kiili ym., 2018; Weiss ym., 2018). Hoitotyön koulutuksessa simulaatiopelien ja virtuaalitodellisuuden implementointi on kuitenkin vielä vähäistä (Mäkinen ym., 2020; Verkuyl ym., 2020). Pelilliset elementit (esim. pisteytys, palaute, tarina, autenttisuus) kuuluvat olennaisesti pelillistämiseen. Hoitotyön opetuksessa pelillisiä elementtejä on kuitenkin hyödynnetty vähän. (Havola ym., 2020.) Simulaatiopeleissä yhdistyvät sekä pelilliset elementit että simulaatio (Koivisto ym., 2016a). Pelejä voidaan pelata muun muassa tietokoneen tai VR-lasien avulla (Koivisto, 2017). Simulaation avulla mallinnetaan hoitotyön realistista ympäristöä (Koivisto, 2017) ja yhdistämällä pelillisiä elementtejä opetukseen voidaan motivoida ja innostaa opiskelijoita oppimaan (Sailer ym., 2019, Khaleel ym., 2016). VR-simulaatiopelien avulla hoitotyön opiskelijat voivat oppia kliinistä päätöksenteon osaamista turvallisessa ympäristössä (Peddle ym., 2019; Koivisto, 2017). Oppiminen virtuaalitodellisuudessa on koettu pääosin positiivisena (Salovaara-Hiltunen ym., 2019; Koivisto ym., 2016b).

Opettajalla on tärkeä rooli yhdistää pelillisyys osaksi opetusta (Koskinen ym., 2014, s. 32) ja tarjota uusia motivoivia oppimisympäristöjä ja -menetelmiä, jotka innostavat sekä motivoivat opiskelijoita. Opettajan omalla kiinnostuksella, osaamisella ja innokkuudella on tärkeä merkitys siihen, kuinka opiskelijat ottavat vastaan uuden opetusmenetelmän. (Järvilehto, 2014, ss. 167–168, 210.) Lisäksi opettajan oma pedagoginen osaaminen korostuu opetuksen suunnittelussa, toteutuksessa ja arvioinnissa (Koskinen ym., 2014, s. 32).

VR-simulaatiopelin integrointi hoitotyön opetukseen

Hämeen ammattikorkeakoulussa toteutettiin HAMK Smart -tutkimusyksikön tutkimus keväällä 2019, jossa suomenkielinen VR-simulaatiopeli integroitiin sairaanhoitajakoulutukseen (Koivisto ym., 2019). Peli sisälsi erilaisia skenaarioita, joiden tavoitteena oli oppia kliinisen päätöksenteon osaamista soveltaen ABCDE-protokollaa potilaan kliinisen tilan tarkkailussa. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa sairaanhoitajaopiskelijat pelasivat peliä kotona tietokoneella itsenäisesti. Skenaarioiden aiheina olivat erilaiset sisätauti-kirurgiset hoitotyön tilanteet. Tutkimuksen toisessa vaiheessa VR-simulaatiopeliä pelattiin HAMKin tiloissa pelistudiossa VR-lasien avulla. VR-simulaatiopeli sisälsi hätätilanneskenaarion, joka perustui Euroopan elvytysneuvoston (2015) mukaisiin ohjeistuksiin (Salovaara-Hiltunen ym., 2019). VR-simulaatiopeliä pelattiin HTC Vive Pro -laitteella ja se tapahtui yksinpelaamisena pelistudiossa, jossa tutkimusryhmän jäsenet toimivat pelinohjaajina. Pelisessioita oli yhteensä 41 ja ne järjestettiin kuutena päivänä sekä kahtena iltana. Opiskelijat varasivat itse peliaikansa etukäteen. Pelaamiseen varattiin 30 minuuttia aikaa ja tätä ennen opiskelijalle pidettiin kymmenen minuutin henkilökohtainen opastus liittyen VR-simulaatiopelin teknologian käyttöön. Tutkimuksen kuvaaminen ja lopulliset tutkimustulokset tullaan raportoimaan kansainvälisissä tieteellisissä julkaisuissa (Havola ym.; Mäkinen ym.).

Tässä artikkelissa tarkastellaan pelipedagogiikan mallia omiin kokemuksiin pohjautuen. Pelipedagoginen malli on opettajalle työkalu, jonka avulla voidaan suunnitella ja jäsentää opetusta sekä pohtia pelin pedagogisia ratkaisuja. Malli sisältää keskeisiä kysymyksiä liittyen opetuksen suunnitteluun, opetustapahtumaan ja arviointiin. (Krokfors ym., 2014, ss. 213–214)

Pelipedagogiikan viitekehys

Pelipedagogiikan malli koostuu kolmesta vaiheesta: suunnittelu (preinteraktio), opetustapahtuma (interaktio) ja arviointi (postinteraktio), jotka muodostavat toisiaan seuraavan prosessin (Krokfors ym., 2014, ss. 212–213). Oppimisympäristönä pelit ovat haastavia, jonka vuoksi opettajan on hyvä tunnistaa pelien hyöty yhteisöllisyyden, luovuuden ja ilon kautta oppimisen mahdollistajana (Koivisto ym., 2017; Krokfors ym., 2014, ss. 213, 215). Pelipedagogiikan malli on joustava ja vaiheet voivat tapahtua myös limittäin. Viitekehyksen soveltaminen riippuu myös oppimistavoitteista ja siitä, mitä pelillä ja peliympäristöllä on mahdollisuus tarjota. (Krokfors ym., 2014, s. 216)

Opettajan rooli ja opetuksen suunnittelu

Seuraavaksi tarkastellaan opettajan roolia empiirisen tutkimuksen kautta (Koivisto ym., 2019), ja pohditaan sen toteutusta pelipedagogiikan mallin avulla. Tarkastelussa hyödynnetään myös Turun yliopiston hoitotieteen laitoksen pedagogisten opintojen opetussuunnitelman suunnittelupohjaa (Salminen, 2011). Opettajan rooli pelipedagogiikkaa toteuttaessa on aktiivinen koko prosessin ajan. Aktiivinen opettaja osallistuu 1) suunnitteluun, 2) orientaatioon, 3) pelaamiseen, 4) elaboraatioon sekä 5) arviointiin. (Koskinen ym., 2014, s. 27.)

Suunnittelu

Opiskelija-analyysi ja opetusmenetelmät: Opettajan tulee tietää mahdollisimman paljon opetettavasta kohderyhmästä. Tällöin on tärkeää huomioida opiskelijoiden aikaisemmat opinnot, opintojen vaihe ja opiskelijoiden lukumäärä. (Koivisto, 2016, s. 157; Salminen, 2011.) Tutkimukseen osallistui 41 valmistumisvaiheessa olevaa sairaanhoitajaopiskelijaa. Opetusryhmän koko tulee arvioida suhteessa käytettävään opetustilaan. Lisäksi opettajan tulee olla tietoinen opetustilan varustelusta. Tätä kautta opettaja pystyy arvioimaan, mitä opetusmenetelmiä on mahdollista käyttää ja mikä tukee opetettavaa aihetta. Ennen pelisessioiden toteuttamista, pelistudioon tutustuttiin huolellisesti, jolloin testattiin pelin, ohjainten ja äänentoiston toimivuutta. Ohjaajat pelasivat VR-simulaatiopeliä useaan kertaan ennen opiskelijoille järjestettäviä pelisessioita. Tällä varmistettiin pelinohjaajien ohjausosaaminen ja mahdollisten ilmaantuvien ongelmien ratkaiseminen vaivattomasti. Tämän vuoksi opettajan on hyvä valmistautua teknisiin ongelmiin etukäteen (Koivisto, 2016, s. 157). Tässä vaiheessa myös pohdittiin mahdollisia ilmeneviä ongelmia ja niihin varautumista. Esimerkiksi peliohjainten tuli olla koko ajan latauksessa. Suunnitelma tehtiin myös VR-simulaatiopelin ”kaatumisen” varalle.

Opetustilanteen integroiminen opintoihin: Opetustilanteen tulee olla linjassa sekä opintojakson että koko opintokokonaisuuden tavoitteiden kanssa. Lisäksi myös tässä vaiheessa on hyvä huomioida opiskelijoiden aikaisemmat opinnot (Koivisto, 2016, s. 157; Krokfors ym., 2014, s. 214; Salminen, 2011). Tällöin pelin opittava sisältö ja pelin integroiminen osaksi opetussuunnitelmaa tulee määritellä jo ennen pelin ottamista opetukseen (Koskinen ym., 2014, s. 28). Sairaanhoitajaopiskelijat suorittivat akuutti-sisätautikirurgian profiloivia opintoja. Opinnot olivat osa vaativat asiakas- ja potilastilanteet hoitotyössä (15 op) -moduulia, johon sisältyi kriittisesti sairastuneen näyttöön perustuva hoitotyö (10 op). Tämä sisälsi luento-opetusta, itsenäistä työskentelyä, simulaatioita ja harjoittelun.

Tiedonhaku: Hoitotyön opetuksen tulee olla näyttöön perustuvaa (Koivula, 2018, s. 67; Quinn & Hugges, 2007). Tämän takia opettajan tulee olla tietoinen uusimmasta tutkitusta tiedosta liittyen sekä opetettavaan aiheeseen että käytettäviin opetusmenetelmiin (Koivisto, 2016, s. 157; Salminen, 2011). Pelinohjaajilla oli tuorein tutkittu tieto liittyen VR-teknologian ja hoitotyön simulaatiopelien käytöstä opetusmenetelmänä. Tutkitun tiedon avulla voidaan varmistaa opetuksen laatu ja saada uusia ideoita opetukseen (Koivula, 2018, s. 67).

Kasvatustieteellinen näkökulma: Opettajan tulee pohtia opetuksellisia ratkaisuja eli käytettäviä opetusmenetelmiä suhteessa omaan kasvatustieteelliseen näkökulmaan (Koivula, 2018, s. 67; Salminen, 2011). Halutaanko oppilaiden olevan aktiivisia oppijoita ja tiedon rakentajia (konstruktivismi) vai ennemminkin tiedon vastaanottajia (behaviorismi)? Näiden kysymysten avulla opettaja voi määrittää opetustilanteeseen sopivat menetelmät. Pelaamisessa korostui konstruktivistinen näkökulma, sillä opiskelijat yhdistivät pelaamisen aikana aiemmin opittua tietoa tehdäkseen päätöksiä pelissä.

Osaamistavoitteet: Tavoitteiden tulee olla linjassa opintojakson ja opintokokonaisuuden kanssa. Tavoitteet laaditaan osaamisperusteisesti ja ne tulisi saavuttaa valitun opetusmenetelmän avulla. (Koivula, 2018, s. 67; Leino-Kilpi, 2018, s. 288) Tavoitteiden saavuttamista tulee arvioida monessa vaiheessa, myös yhdessä opiskelijoiden kanssa (Koivisto, 2016, s. 157). Pelin skenaariot olivat linjassa opintojakson Kriittisesti sairastuneen näyttöön perustuva hoitotyö tavoitteiden kanssa. Skenaarioiden sisällöt laadittiin yhdessä hoitotyön lehtorien kanssa vastaamaan sekä opetussuunnitelmaa että sairaanhoitajan osaamisvaatimuksia (Euroopan komissio, 2013).

Opetustilanteen toteutus: Opetustilanteen toteutuksessa tulee tarkoin miettiä opetuksen sisältö ja opetusmenetelmien käyttö aikataulutuksen osalta (Salminen, 2011). Pelitilanteet tulee organisoida huolellisesti (Koivisto, 2016, s. 157; Koskinen ym., 2014, s. 33) ja teknisen osuuden suunnittelussa pelinohjaajien tulee tutustua huolellisesti käytettävään teknologiaan sekä peliin (Koivisto, 2016, s. 157; Krokfors ym., 2014, s. 214). VR-simulaatiopelaamiseen laadittiin tarkka aikataulu sekä jokaiseen pelisessioon suunniteltiin etukäteen yksi pelinohjaaja. Opiskelijat varasivat 40 minuutin peliajan etukäteen valmiiksi suunnitellun aikataulun mukaisesti.

Arviointisuunnitelma: Arviointisuunnitelmassa opettaja pohtii mitä ja miten arvioidaan opiskelijoiden oppimista ja osaamista. Arviointimenetelmien tulee perustua tutkittuun tietoon (Salminen, 2011). Arvioinnin perustana ovat opintojakson tavoitteet. Lisäksi arviointisuunnitelmassa tulee pohtia mahdollista opetuksen jälkeistä palautekeskustelua. (Koivisto, 2016, s. 157; Salminen, 2011)

Orientaatio

Orientaatiossa on tärkeää määritellä, mitä on tarkoitus oppia ja mitkä ovat pelaamisen tavoitteet (Koivisto, 2016, s. 157; Krokfors ym., 2014, s. 214). Lisäksi ennen pelaamista opettajan tulee esitellä opiskelijoille pelattava peli ja sen toiminnot (Koivisto, 2016, s. 157; Koskinen ym., 2014, 28). Opiskelijat tutustuivat pelin toimintoihin palaamalla ensin simulaatiopeliä itsenäisesti ennen VR-simulaatiopeliä. Tällöin pelimekaniikka tuli heille tutuksi ja opiskelijoiden keskittyminen ei mennyt ainoastaan pelin kulkuun liittyviin asioihin. Suurin osa ohjauksesta liittyi VR-simulaatiopeliin liittyvän teknologian ohjaamiseen. Aluksi opiskelijoille ohjattiin peliohjainten toiminnot. Tämän jälkeen esiteltiin VR-lasit ja niiden käyttö. VR-lasien käytössä oli erityisen tärkeää huomioida niiden istuvuus, jotta ne pysyivät hyvin paikallaan. Myös näytön tarkkuus tuli yksilöllisesti säätää jokaiselle pelaajalle. Näiden toimintojen kautta voitiin varmistaa paras mahdollinen pelikokemus, ettei pelaajan keskittyminen häiriintyisi turhaan. Ennen itse pelaamisen aloitusta opiskelijat saivat kokeilla VR-simulaatiopelin ohjainten toimintoja. Tätä kautta opiskelijat saivat itsevarmuutta VR-teknologiasta.

Pelaaminen

Pelaamisen aikana opiskelijat tarvitsivat ohjausta sekä teknisessä että pelin sisällöllisessä toiminnassa. Tämän takia opettajan tulee tarpeen vaatiessa tukea ja rohkaista opiskelijaa päätöksenteossa sekä pelissä etenemisessä. Opettajan läsnäolo voi olla oppimisen kannalta myös tärkeää. (Koivisto, 2016, s. 157; Krokfors ym., 2014, ss. 214, 215) Pelisession aikana opiskelijat ajoittain turhautuivat pelin etenemiseen liittyviin ongelmiin, ja tämän takia pelinohjaajan rohkaiseva sekä aktiivinen rooli korostui. Ohjaajan tuli myös huolehtia tilanteen turvallisuudesta koko pelin ajan, sillä pelaaja ei ole tällöin tietoinen ympäröivästä tilasta.

Elaboraatio

Elaboraatiossa opiskelija yhdistää uutta ja aikaisemmin hankittua tietoa kokemuksiinsa pohjautuen. Siinä reflektoidaan opittua ja arvioidaan sekä jatkokehitetään syntyneitä ideoita. (Salminen & Saaranen, 2018, ss. 191, 202; Krokfors ym., 2014, ss. 212–213) On tärkeää, että opetettavaa kokonaisuutta käsitellään koulutuksessa myös muilla opetusmenetelmillä, kuin vain pelaamisen avulla. Tällöin opetettava asia ei jää irralliseksi, vaan sulautuu osaksi opintokokonaisuutta. Lisäksi mahdolliset pelaamiseen liittyvät haasteet tulee ottaa huomioon ja käydä ne läpi opiskelijoiden kanssa jälkikäteen. (Koivisto, 2016, s. 157; Koskinen ym., 2014, 28, 33) Sairaanhoitajaopiskelijat opiskelivat kriittisesti sairastuneen näyttöön perustuva hoitotyötä teoriaopintojen, itsenäisten tehtävien, simulaatioiden ja harjoittelun avulla. VR-simulaatiopelaamisen jälkeen opiskelijat pääsivät purkamaan ajatuksiaan ja kokemuksiaan tutkimukseen kuuluvassa haastattelussa. Opiskelijat suhtautuivat VR-simulaatiopeliin yllättävän positiivisesti ja oppivat teknologian käytön melko nopeasti. Toisaalta kaikki eivät kuitenkaan pitäneet kokemuksesta, mikä pitääkin ottaa huomioon opetusta suunniteltaessa. Opintokokonaisuuteen ei liittynyt muuta erillistä palautekeskustelua.

Arviointi

Arvioinnissa pohditaan kriittisesti koko opetusprosessia, käytettyjä opetusmenetelmiä ja niiden toimivuutta sekä soveltuvuutta opetukseen. Opettajan aktiivinen rooli on koota pelitilanteen jälkeen kokemukset ja opitut asiat yhteen. Opettajan tulee myös arvioida omaa toimintaansa opetustilanteessa, jotta opetusta voidaan kehittää entisestään. (Koivisto, 2016, s. 157; Koskinen ym., 2014, ss. 28, 31) Lisäksi käytetty teknologia ja sen kehittäminen kuuluvat arviointikokonaisuuteen (Krokfors ym., 2014, s. 214). Jokaisen pelisession jälkeen pelinohjaajat kävivät yhdessä läpi tilanteen kulun, jolloin arvioitiin pelitilanteen onnistuminen ja tätä kautta pystyttiin hyödyntämään tietoa seuraavissa pelisessioissa. Teknisessä arvioinnissa pohdittiin ilmenneitä ongelmia, jotka oli mahdollista ratkaista seuraavaa pelisessiota varten. VR-simulaatiopelissä suoriutuminen ei vaikuttanut sairaanhoitajaopiskelijoiden opintojen numeraaliseen arviointiin. VR-simulaatiopeli oli kuitenkin vaadittu osasuoritus opinnoissa. VR-simulaatiopeliä on mahdollista käyttää osana arviointia hyödyntämällä pelidataa. Se voi olla opintojen osasuoritus tai sitä voi käyttää kokeena (hyväksytty – hylätty tai numeerinen).

Virtuaalitodellisuuden tulevaisuuden näkymät opetuksessa

Oppimisympäristöt muuttuvat ja monipuolistuvat koko ajan (Salminen ym., 2018, s. 101). Opettajan rooli korostuu pelien sisällyttämisessä opetukseen (Koivisto, 2016, s. 157; Koskinen ym., 2014, s. 33), mutta opettajat ovat yleensä epävarmoja siitä, kuinka se voidaan tehdä järkevästi (Krokfors ym., 2014, s. 208). On huomioitava, ettei pelaaminen jää irralliseksi muusta opetuksesta. Opettajan on osattava rakentaa oppimisprosesseista eheitä kokonaisuuksia peilaten niitä opetussuunnitelmaan (Koskinen ym., 2014, s. 33). Tämä vaatiikin opettajalta tarkkaa ja laaja-alaista tuntisuunnitelmaa. Pelien hyödyntäminen opetuksessa voi vaatia opettajilta rohkeutta ja ennakkoluulottomuutta VR-simulaatiopelien ollessa uusi asia monille opettajille (Krokfors ym., 2014, s. 208). Onkin olennaista, että tähän uuteen opetusmenetelmään tutustutaan mahdollisimman hyvin sekä tutkitun tiedon että pelaamisen osalta. Tällöin voidaan parantaa opettajan opetuskokemusta, itseluottamusta ja vähentää heidän kokemaansa stressiä. Tätä kautta myös opiskelijat voivat saada positiivisia ja innostavia kokemuksia pelitilanteesta. Opettaminen VR-simulaatiopelin avulla voi olla myös opettajalle hauskaa. Lisäksi opettajan oman osaamisen kehittyminen voi tuoda uutta sisältöä opetukseen.

Pelitilanteeseen valmistautuminen ja sen huolellinen suunnittelu korostuvat opettajan roolissa (Koivula, 2018, s. 65; Koskinen ym., 2014, s. 33). Valmistautumiseen sisältyy teknologiaan perehtyminen, jolloin opettajan olisi hyvä laatia selkeät käyttöohjeet laitteille ja pelille. Ohjeet voivat helpottaa opettajan työskentelyä ja kuormitusta pelitilanteessa, sillä etenkin aluksi tilanteessa on paljon muistettavaa niin laitteiden, pelin sisällön kuin opiskelijan ohjauksen osalta. Myös opiskelijoille tilanne voi olla täysin uusi ja tätä kautta kuormittava. Opettajan tulee myös huomioida, että teknisten ongelmien ilmaantuessa tarvittava tekninen tuki olisi saatavilla. Koko organisaation tulisi tukea opetuksen toteuttamista järjestämällä opettajille koulutusta ja tarjoamalla tilat sekä välineet VR-simulaatiopelaamisen mahdollistamiseksi. Lisäksi opettajalle tulisi mahdollistaa tarvittavat aikaresurssit pelillistämisen integroimiseksi osaksi opetusta.

VR-simulaatiopeliä voidaan hyödyntää läpi opintojen, mikä monipuolistaa opetustarjontaa ja tarjoaa uuden opetusvälineen opettajalle. Tällöin myös erilaiset oppijat hyötyvät erilaisista opetusmenetelmistä (Salminen ym., 2018, 105). Pelin sisällön tulee aina vastata opiskelijoiden osaamisen tasoa ja opintojen tavoitteiden tulee olla myös linjassa. VR-simulaatiopelaamisen tullessa tutummaksi, voisi opiskelijoilla olla mahdollisuus pelata itsenäisesti pelistudiossa. Tulevaisuudessa haastetta voi lisätä se, ettei VR-simulaatiopelejä vielä ole kehitetty kattavasti hoitotyön opetukseen. Tämän vuoksi aiheen tutkiminen ja uusien pelisisältöjen kehittäminen on erittäin tärkeää.

Tulevaisuudessa VR-simulaatiopelit tuleva kehittymään ja yleistymään viihdepelaamisen ohella myös opetuksessa (Linturi & Kuusi, 2018). Itsenäisen opiskelun määrää kotona voidaan lisätä, kun VR-lasien käyttö tulee yleistymään arjessa. Opiskelijoiden itsenäinen kotona pelaaminen vaatii kuitenkin opettajalta vahvaa pelipedagogista osaamista ja aktiivista roolia koko prosessin ajan niin opetuksen kuin arvioinnin osalta. Tämä kokemus antoi paljon arvokasta käytännönläheistä tietoa siitä, miten VR-simulaatiopeli integroidaan osaksi opetusta ja mitä se vaatii opettajan pedagogiselta sekä tekniseltä osaamiselta. Lisäksi VR-simulaatioiden järjestäminen ja toteuttaminen oli hauskaa sekä tutkijoiden että opiskelijoiden mielestä. Tämän vuoksi haluammekin rohkaista opettajia heittäytymään rohkeasti ja ennakkoluulottomasti virtuaalitodellisuuden maailmaan.