Ανακοινώσεις

Σχεδιαστική Σκέψη και Μαθησιακά Παιχνίδια για Εκπαίδευση Αειφορίας

Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας (ΤΗΜΜΥ, http://e-ce.uth.gr ), και συγκεκριμένα η ερευνητική ομάδα Δημιουργικών Τεχνολογιών Μάθησης (http://ctll.e-ce.uth.gr ), αναπτύσσει καινοτόμες πρακτικές μάθησης για την εκπαίδευση φοιτητών σε θέματα αειφόρου ανάπτυξης. Στόχος είναι η δημιουργία μιας νέας διεπιστημονικής μαθησιακής μεθοδολογίας ολοκληρωμένου σχεδιασμού που βασίζεται σε ήδη υπάρχουσες παιδαγωγικές προσεγγίσεις. Ο προτεινόμενος ολοκληρωμένος σχεδιασμός συνδυάζει μεθοδολογίες επίλυσης προβλημάτων με σχεδιαστική σκέψη, μια ανθρωποκεντρική μέθοδο σχεδιασμού καινοτόμων λύσεων σε δύσκολα προβλήματα, και παιγνιώδη μάθηση, μια μαθησιακή προσέγγιση που εφαρμόζει τεχνικές ψηφιακών παιχνιδιών σε εκπαιδευτικές διαδικασίες, με στόχο την ανάπτυξη γνώσεων και δεξιοτήτων για βιώσιμη ανάπτυξη και επιχειρηματική νοημοσύνη. Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός προσφέρει μια ευρεία εκπαιδευτική προοπτική για την αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας του σημερινού κόσμου και την αποτελεσματική υλοποίηση των έργων που αναλαμβάνονται από πανεπιστήμια, εταιρείες, και άλλους οργανισμούς. Έχει τις ρίζες του στις απαιτήσεις της ευρωπαϊκής αγοράς εργασίας, όπου οι επαγγελματίες καλούνται να αναλύουν καταστάσεις, να ορίζουν σωστά τις παραμέτρους προβλημάτων, να παρέχουν κατάλληλες λύσεις, και να αναγνωρίζουν τις συνέπειες της εφαρμογής αυτών.

Ο καινοτόμος διεπιστημονικός μαθησιακός σχεδιασμός αναπτύσσεται στα πλαίσια του ερευνητικού σχεδίου High5: Transdisciplinary Methodology for Integrated Design in Higher Education (http://high5project.eu) που χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα Erasmus+ της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και υλοποιείται από το 2019 μέχρι το 2021. Τα αποτελέσματα του ερευνητικού σχεδίου περιλαμβάνουν ψηφιακό μαθησιακό περιεχόμενο που απευθύνεται σε φοιτητές και διδάσκοντες με σκοπό τον εμπλουτισμό της εκπαιδευτικής διαδικασίας και εμπειρίας σε αειφόρο ανάπτυξη. Επιπλέον, διοργανώνονται για το 2021 στο Aveiro της Ισπανίας και στο Βόλο δυο θερινά σχολεία εβδομαδιαίας διάρκειας που απευθύνονται σε φοιτητές. Στα θερινά σχολεία οι φοιτητές θα έχουν την ευκαιρία να εφαρμόσουν την προτεινόμενη διεπιστημονική μαθησιακή μεθοδολογία στην πράξη για να σχεδιάσουν λύσεις σε επίκαιρα θέματα αειφορείας αναπτύσσοντας παράλληλα δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων, κριτική σκέψη, και επιχειρηματική νοοτροπία.

Στην υλοποίηση του σχεδίου High5 συμμετέχουν, εκτός από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, οργανισμοί από την Πολωνία, Βουλγαρία, Ισπανία, και Εσθονία. Επιστημονικά υπεύθυνος του ερευνητικού σχεδίου για το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας είναι ο Ομ. Καθ. του ΤΗΜΜΥ κ. Ηλίας Χούστης. Οργανωτικά υπεύθυνη είναι το μέλος ΕΔΙΠ του ΤΗΜΜΥ κ. Χαρίκλεια Τσαλαπάτα.

Μαθητές για βιώσιμη ανάπτυξη μέσω ψηφιακής τεχνολογίας

Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΤΗΜΜΥ) του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας αναπτύσσει ψηφιακές μαθησιακές δραστηριότητες που έχουν σαν στόχο να ενημερώσουν, ευαισθητοποιήσουν, και εκπαιδεύσουν μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης σε θέματα που αφορούν τη βιώσιμη ανάπτυξη. Οι στόχοι για τη βιώσιμη ανάπτυξη, όπως έχουν οριστεί από τα Ηνωμένα Έθνη, αφορούν την προστασία του περιβάλλοντος και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής αλλά και κοινωνικά θέματα όπως την αντιμετώπιση της φτώχειας, την πρόσβαση στην υγεία και την εκπαίδευση σε όλους, τo σχεδιασμό βιώσιμων πόλεων, την παραγωγή καθαρής και οικονομικής ενέργειας, τη μείωση των ανισοτήτων, την υπεύθυνη παραγωγή και κατανάλωση, και άλλα.
Η σημερινή νέα γενιά θα κληθεί να εισάγει λύσεις σε ένα σημαντικό φάσμα προκλήσεων εφαρμόζοντας βιώσιμες πρακτικές σε καθημερινές και επαγγελματικές δραστηριότητες με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας ζωής στο παρόν και το μέλλον. Ο στόχος της δράσης είναι να αναπτύξει καινοτόμα σκέψη και ικανότητες επίλυσης σύνθετων προβλημάτων του 21ου αιώνα χτίζοντας μελλοντικούς ενεργούς πολίτες.
Η δράση βασίζεται στη σχεδιαστική σκέψη, μια ανθρωποκεντρική μέθοδο σύνθεσης λύσεων σε προβλήματα για τα οποία με την πρώτη ματιά δεν υπάρχει εύκολη απάντηση. Ένα σύνηθες λάθος των σχεδιαστών είναι η προσέγγιση ενός προβλήματος με την πεποίθηση ότι γνωρίζουν εκ των προτέρων τις ανάγκες των ενδιαφερομένων και τη λύση. Η σχεδιαστική σκέψη στοχεύει στην κατανόηση των πραγματικών αναγκών με την παρατήρηση τόσο της εμπειρίας όσο και των συναισθημάτων των ατόμων που επηρεάζονται από ένα πρόβλημα. Αυτό επιτυγχάνεται με ενσυναίσθηση, προσέγγιση των προβλημάτων με ανοιχτό μυαλό και χωρίς υποθέσεις, κατανόηση των πραγματικών παραμέτρων ενός προβλήματος, καταιγισμό ιδεών, και αξιολόγηση λύσεων μέσα από λειτουργικά πρωτότυπα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους ενδιαφερόμενους σε πραγματικές συνθήκες παράγοντας ανατροφοδότηση.
Η ερευνητική ομάδα Δημιουργικών Τεχνολογιών Μάθησης του ΤΗΜΜΥ (http://ctll.e-ce.uth.gr ) αναπτύσσει ψηφιακά μαθησιακά σενάρια εμπνευσμένα από τους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης που ενθαρρύνουν τους μαθητές να δράσουν και να αναπτύξουν την αυτοπεποίθηση τους σχετικά με την ικανότητα τους να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα του σήμερα. Η μαθησιακή παρέμβαση ενθαρρύνει τους μαθητές να συνεργαστούν προς την αντιμετώπιση επίκαιρων προκλήσεων μέσα από μια ψηφιακή μαθησιακή συνεργατική πλατφόρμα που προωθεί τη σχεδιαστική σκέψη και πιο συγκεκριμένα τις δραστηριότητες ανάλυσης, ιδεασμού, σχεδιασμού, και αξιολόγησης . Η δράση Design Thinking for Sustainability Education (https://dt4s.eu ) χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα Erasmus+ της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Συμμετέχουν εκπαιδευτικοί οργανισμοί από την Ελλάδα, Εσθονία, Πορτογαλία, Ρουμανία, και Τουρκία. Επιστημονικά υπεύθυνος του έργου είναι ο Ομ. Καθ. του ΤΗΜΜΥ κ. Ηλίας Χούστης ενώ οργανωτικά υπεύθυνη είναι το μέλος ΕΔΙΠ του ΤΗΜΜΥ κ. Χαρίκλεια Τσαλαπάτα.

Προγραμματισμός για Κορίτσια μέσω Erasmus+

Σύμφωνα με έρευνα της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τις γυναίκες που δραστηριοποιούνται στον τομέα της επιστήμης των υπολογιστών, από τις 1.000 γυναίκες που ολοκληρώνουν την τριτοβάθμια εκπαίδευση μόνο 29 λαμβάνουν πτυχίο στην πληροφορική. Αυτή η ανισότητα στη συμμετοχή των γυναικών στην πληροφορική συνεχίζεται και στον επαγγελματικό τομέα. Σύμφωνα με την ίδια έκθεση, μόνο το 30% των περίπου 7 εκ. ατόμων που απασχολούνται σε τομείς πληροφορικής είναι γυναίκες. Υποεκπροσωπούνται σε όλες τις δραστηριότητες του κλάδου, ιδιαίτερα στις διαδικασίες λήψης αποφάσεων.

Οι λόγοι που οδηγούν τις γυναίκες στο να αποφεύγουν την επιστήμη των υπολογιστών δεν σχετίζονται με αδημαϊκές γνώσεις και δεξιότητες. Η έκθεση PISA δείχνει ότι στην ηλικία των 15 ετών τα κορίτσια αποδίδουν το ίδιο με τα αγόρια σε συναφή θέματα θετικών επιστημών. Τα κορίτσια επιλέγουν να μην ακολουθήσουν θετικές επιστήμες, οι οποίες οδηγούν σε σταδιοδρομίες πληροφορικής, από το γυμνάσιο ή και νωρίτερα κάτω από στερεοτυπικές αντιλήψεις ότι αυτές οι επαγγελματικές επιλογές δεν είναι κατάλληλες για αυτά. Επιπλέον, αντιλήψεις σχετικά με την έλλειψη σύνδεση της πληροφορικής με την κοινωνία αποθαρρύνουν περαιτέρω τη συμμετοχή των κοριτσιών, τα οποία συχνά επιθυμούν η εργασία τους να είναι κοινωνικά επωφελής.

Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπλογιστών (ΤΗΜΜΥ), και συγκεκριμένα το άτυπο Εργαστήριο Δημιουργικών Τεχνολογιών Μάθησης (http://ctll.e-ce.uth.gr) , υλοποιεί το ερευνητικό έργο Coding4Girls (https://www.coding4girls.eu/) το οποίο εισάγει μια μαθησιακή παρέμβαση με στόχο την ενεργή συμμετοχή κοριτσιών ηλικίας 10 – 15 ετών στον προγραμματισμό με στόχο την ενθάρρυνση της ευρύτερης συμμετοχής τους στην επιστήμη των υπολογιστών. Το ΤΗΜΜΥ έχει αναπτύξει ένα ψηφιακό μαθησιακό περιβάλλον που βασίζεται σε  εκπαιδευτικά παιχνίδια και σχεδιαστική σκέψη για την προώθηση της ικανότητας επίλυσης προβλημάτων και της καινοτόμας σκέψης. Εξερευνώντας το ψηφιακό περιβάλλον οι χρήστες, αγόρια και κορίτσια, ανακαλύπτουν και λύνουν παζλ  με τη μορφή σύντομων σε διάρκεια παιχνιδιών που τους εξοικιώνουν με έννοιες προγραμματισμού όπως  είναι οι μεταβλητές, οι βρόχοι, οι συνθήκες, οι τελεστές, οι εντολές, ο ήχος, η κίνηση, ο παραλληλισμός, και τα συμβάντα. Αφού κατανοήσουν βασικές αρχές, οι χρήστες καλούνται να τις εφαρμόσουν σε ασκήσεις προγραμματισμού μέσω του λογισμικού Snap! που έχει ενσωματωθεί στην πλατφόρμα. Η πλατφόρμα ενθαρρύνει τη συνεργασία εφαρμόζοντας αρχές σχεδιαστικής σκέψης που καλλιεργούν την καινοτόμα και επιχειρηματική σκέψη μέσω μιας διαδικασίας ενσυναίσθησης, ιδεασμού, σχεδιασμού πρωτοτύπων, και αξιολόγησης ιδεών. Μέσα από ένα ψηφιακό καμβά οι χρήστες μοιράζονται ιδέες για εύρεση λύσεων σε ομαδικές εργασίες.  Η πλατφόρμα προσφέρει επίσης υπηρεσίες για διδάσκοντες μέσα από τις οποίες μπορούν να δομήσουν ασκήσεις προγραμματισμού που αυτόματα ενσωματώνονται στο μαθησιακό περιβάλλον.

Το έργο υλοποιείται μέσω του προγράμματος Erasmus+ στην Ελλάδα, τη Σλοβενία, την Κροατία, την Ιταλία, την Πορτογαλία, την Τουρκία και τη Βουλγαρία από το 2018 έως το 2020. Επιστημονικά υπεύθυνος του έργου για το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας είναι ο Ομ. Καθ. του ΤΗΜΜΥ κ. Ηλίας Χούστης ενώ οργανωτικά υπεύθυνη είναι το μέλος ΕΔΙΠ κ. Χαρίκλεια Τσαλαπάτα

Συνεργασία του Τμήματος ΗΜΜΥ με Πανεπιστήμια της Ασίας

Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΤΗΜΜΥ) συντονίζει ερευνητική δραστηριότητα που έχει σαν στόχο τη διάχυση τεχνογνωσίας από πανεπιστήμια της Ευρώπης σε πανεπιστήμια της Ασίας σε θέματα εφαρμογής της τεχνολογίας υπολογιστών σε διαδικασίες προβληματοκεντρικής μάθησης.

Στην προβληματοκεντρική μάθηση οι φοιτητές χτίζουν γνώση λύνοντας ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Τα προβλήματα που επιλέγονται είναι εμπνευσμένα από την πραγματική ζωή και τη βιομηχανία και συχνά είναι ανοιχτά, δηλαδή δεν έχουν μια και μόνο λύση. Η προβληματοκεντρική μάθηση προκαλεί τους φοιτητές να συνδυάσουν γνώσεις από διάφορα μαθησιακά αντικείμενα του προγράμματος σπουδών για να συνθέσουν μια βιώσιμη λύση, προσομοιώνοντας τον τρόπο με τον οποίο θα δρουν σε μελλοντικούς ρόλους σαν επαγγελματίες. Με τον τρόπο αυτό η προβληματοκεντρική μάθηση προωθεί τη μεταφορά της γνώσης από τον ακαδημαϊκό χώρο στον επαγγελματικό συμβάλλοντας στη σύνδεση της μάθησης με τις ανάγκες της βιομηχανίας και της κοινωνίας.

Στα πλαίσια του ερευνητικού σχεδίου ALIEN: Active Learning in Engineering Education (http://projectalien.eu) η ερευνητική ομάδα Δημιουργικών Τεχνολογιών Μάθησης του τμήματος (http://ctll.e-ce.uth.gr) υλοποιεί μαθησιακή παρέμβαση που έχει σαν στόχο την ενσωμάτωση της προβληματοκεντρικής μάθησης ως στρατηγικής παιδαγωγικής μεθόδου στην πολυτεχνική τριτοβάθμια εκπαίδευση. Η ομάδα συνεργάζεται με 12 πανεπιστήμια στην Ασία και συγκεκριμένα στη Μαλαισία, το Βιετνάμ, την Καμπότζη, το Νεπάλ, και το Πακιστάν. Συνεργάζεται επίσης με 4 πανεπιστήμια στην Ευρώπη και συγκεκριμένα την Πορτογαλία, την Εσθονία, τη Βουλγαρία, και το Ηνωμένο Βασίλειο.

Η μαθησιακή παρέμβαση που αναπτύσσεται σκοπεύει στην αντιμετώπιση των προκλήσεων που επιβραδύνουν την ενσωμάτωση της προβληματοκεντρικής μεθόδου στην εκπαίδευση. Συγκεκριμένα, έχουν δημιουργηθεί εργαστήρια υπολογιστών στα 12 πανεπιστήμια της Ασίας. Έχει επίσης αναπτυχθεί ψηφιακή πλατφόρμα συνεργασίας που στοχεύει στην από κοινού ανάπτυξη γνώσεων σε θέματα προβληματοκεντρικής μάθησης και στην προώθηση της εφαρμογής της προς όφελος των φοιτητών και διδασκόντων. Η πλατφόρμα προσφέρει αποθετήριο προβλημάτων που αφορούν την πολυτεχνική εκπαίδευση ενώ για τη λύση τους είναι σημαντική η εφαρμογή ψηφιακών εργαλείων, προσομοιώσεων, και παιχνιδιών. Η πλατφόρμα προσφέρει επίσης δυνατότητες ανταλλαγής καλών πρακτικών σε θέματα που αφορούν την πρακτική εφαρμογή της προβληματοκεντρικής μάθησης καθώς και το πώς αυτή μπορεί να συνδυαστεί με αναδυόμενες τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη και τα ψηφιακά μαθησιακά παιχνίδια. Τέλος, στα πλαίσια της μαθησιακής παρέμβασης οργανώνεται εκπαίδευση διδασκόντων με στόχο την ανταλλαγή γνώσεων σχετικά με την εφαρμογή της προβληματοκεντρικής μάθησης με χρήση τεχνολογίας υπολογιστών.

Στα πλαίσια του ερευνητικού σχεδίου το ΤΗΜΜΥ συντόνισε την 4^η συνάντηση κοινοπραξίας που οργανώθηκε από το Πανεπιστήμιο του Ανόι στο Βιετνάμ το διάστημα 4 έως 6 Δεκεμβρίου 2019 . Στη συνάντηση συμμετείχαν όλοι οι πανεπιστημιακοί εταίροι από Ασία και Ευρώπη. Συζητήθηκαν θέματα λειτουργίας των νέων εργαστηρίων καθώς και πιλοτικής χρήσης των ψηφιακών υπηρεσιών του ερευνητικού σχεδίου σε διαδικασίες μάθησης.

Επιστημονικά υπεύθυνος του ερευνητικού σχεδίου είναι ο Ομ. Καθ. του ΤΗΜΜΥ κ. Ηλίας Χούστης. Οργανωτικά υπεύθυνη είναι το μέλος ΕΔΙΠ του ΤΗΜΜΥ κ. Χαρίκλεια Τσαλαπάτα. Το ερευνητικό έργο ALIEN χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα ERASMUS+ της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και υλοποιείται από το 2017 μέχρι το 2020.