Tekoälyn mahdollisuudet konetekniikan opetuksessa : Haastattelututkimus
Kuusisto, Kimmo (2024)
2024
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-05-21
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202404284725
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202404284725
Tiivistelmä
Tekoäly on ajankohtainen teknologia, joka kehittyy koko ajan yhä paremmaksi. Vaikka se on käsitteenä jo yli 60 vuotta vanha, viimeaikainen nopea kehitys ja esimerkiksi ChatGPT:n julkaisu ovat tehneet siitä suositun, ja sitä integroidaan yhä useampiin käyttökohteisiin.
Tässä diplomityössä selvitettiin tekoälyn mahdollisuuksia konetekniikan opetuksessa. Selvitettin, miten tekoälyä jo mahdollisesti käytetään tai miten sitä voisi käyttää opetuksessa. Aluksi tutustuttiin tekoälyyn, sen eri osa-alueisiin ja muutamaan työkaluun, jotka ovat merkittäviä opetuksen näkökulmasta. Lisäksi tarkasteltiin lyhyesti teknologian hyväksymismallia. Varsinainen tutkimus suoritettiin haastattelemalla konetekniikan professoreja, yliopiston lehtoreita ja yliopisto-opettajia Suomen yliopistoista.
Teoriaosuuden pohjalta voitiin suorittaa kirjallisuuskatsaus ja haastattelut. Kirjallisuuskatsauksessa nousi esille monenlaisia eri käyttökohteita tekoälylle konetekniikan ja yleisesti teknillisten alojen opetukseen. Käyttökohteita voisi olla muun muassa personoitu opetus, datan analysointi ja ennakointi sen pohjalta, tehtävien arviointi ja palautteen antaminen, ja ITS eli älykkäät opetusjärjestelmät. Lisäksi tutustuttiin muutamiin tutkimuksiin, joissa oli tutkittu erilaisten tekoälytyökalujen käyttöä opetuksessa.
Haastattelut suoritettiin teemahaastatteluina. Tutkimuksessa haastateltiin kahdeksaa henkilöä, joilla on kokemusta konetekniikan opetuksesta. Haastattelut tallennettiin ja litteroitiin, jotta aineistoa voidaan analysoida.
Haastatteluista selvisi, että tekoäly ei ole ollut vielä kovin yleistä opetuksessa, mutta sen oletetaan lisääntyvän jo ihan lähitulevaisuudessa. Haastateltavat tunsivat tekoälyä melko hyvin, mutta kukaan heistä ei ollut perehtynyt aiheeseen syvällisesti. Kaiken kaikkiaan haastateltavat suhtautuvat tekoälyyn positiivisesti. Haastatteluissa esiin nousseet käyttökohteet tekoälylle opetukseen ovat aika lailla samoja kuin mitä nousi esille kirjallisuuskatsauksessakin. Tutkimuksella saatiin syvällisempi käsitys tämän hetken tilanteesta. Jatkotutkimuksena voisi tutkia esimerkiksi opiskelijoiden suhtautumista tekoälyn käyttämiseen opetuksessa. Artificial Intelligence is a trendy technology that is constantly evolving and becoming more and more efficient. Although it is over 60 years old concept, recent rapid developments and releases such as ChatGPT have made it popular, and it is being integrated into an increasing number of applications.
This thesis explored the possibilities of Artificial Intelligence in Mechanical Engineering education. It was explored how artificial intelligence is already possibly being used or how it could be used in education. First, an introduction to Artificial Intelligence, its various subfields, and a few significant tools from the perspective of education were presented. Also, the Technology Acceptance Model was examined briefly. The research was conducted by interviewing professors and university instructors from the field of Mechanical Engineering in Finnish universities.
Based on the theoretical framework, a literature review and interviews were conducted. The literature review revealed various potential applications of Artificial Intelligence in Mechanical Engineering and in engineering education generally. These applications include for example personalized instruction, data analysis and prediction based on it, task evaluation and feedback, and ITS (Intelligent Tutoring Systems). Additionally, several studies examining the use of various Artificial Intelligence tools in education were reviewed.
The interviews were conducted as semi-structured interviews. Eight individuals with experience in teaching Mechanical Engineering were interviewed for the study. The interviews were recorded and transcribed for analysis purposes.
The interviews revealed that Artificial Intelligence has not yet been used very much in Mechanical Engineering education, but its use expected to increase in the near future. The interviewees had a good grasp of what Artificial Intelligence is, but none of them had delved deeply into the topic. Overall, the interviewees had a positive attitude towards Artificial Intelligence. The potential applications of Artificial Intelligence in education that emerged from the interviews were consistent with those identified in the literature review. The study provided a deeper understanding of the current situation. Futher research could be for example investigating students’ attitudes towards the use of artificial intelligence in education.
Tässä diplomityössä selvitettiin tekoälyn mahdollisuuksia konetekniikan opetuksessa. Selvitettin, miten tekoälyä jo mahdollisesti käytetään tai miten sitä voisi käyttää opetuksessa. Aluksi tutustuttiin tekoälyyn, sen eri osa-alueisiin ja muutamaan työkaluun, jotka ovat merkittäviä opetuksen näkökulmasta. Lisäksi tarkasteltiin lyhyesti teknologian hyväksymismallia. Varsinainen tutkimus suoritettiin haastattelemalla konetekniikan professoreja, yliopiston lehtoreita ja yliopisto-opettajia Suomen yliopistoista.
Teoriaosuuden pohjalta voitiin suorittaa kirjallisuuskatsaus ja haastattelut. Kirjallisuuskatsauksessa nousi esille monenlaisia eri käyttökohteita tekoälylle konetekniikan ja yleisesti teknillisten alojen opetukseen. Käyttökohteita voisi olla muun muassa personoitu opetus, datan analysointi ja ennakointi sen pohjalta, tehtävien arviointi ja palautteen antaminen, ja ITS eli älykkäät opetusjärjestelmät. Lisäksi tutustuttiin muutamiin tutkimuksiin, joissa oli tutkittu erilaisten tekoälytyökalujen käyttöä opetuksessa.
Haastattelut suoritettiin teemahaastatteluina. Tutkimuksessa haastateltiin kahdeksaa henkilöä, joilla on kokemusta konetekniikan opetuksesta. Haastattelut tallennettiin ja litteroitiin, jotta aineistoa voidaan analysoida.
Haastatteluista selvisi, että tekoäly ei ole ollut vielä kovin yleistä opetuksessa, mutta sen oletetaan lisääntyvän jo ihan lähitulevaisuudessa. Haastateltavat tunsivat tekoälyä melko hyvin, mutta kukaan heistä ei ollut perehtynyt aiheeseen syvällisesti. Kaiken kaikkiaan haastateltavat suhtautuvat tekoälyyn positiivisesti. Haastatteluissa esiin nousseet käyttökohteet tekoälylle opetukseen ovat aika lailla samoja kuin mitä nousi esille kirjallisuuskatsauksessakin. Tutkimuksella saatiin syvällisempi käsitys tämän hetken tilanteesta. Jatkotutkimuksena voisi tutkia esimerkiksi opiskelijoiden suhtautumista tekoälyn käyttämiseen opetuksessa.
This thesis explored the possibilities of Artificial Intelligence in Mechanical Engineering education. It was explored how artificial intelligence is already possibly being used or how it could be used in education. First, an introduction to Artificial Intelligence, its various subfields, and a few significant tools from the perspective of education were presented. Also, the Technology Acceptance Model was examined briefly. The research was conducted by interviewing professors and university instructors from the field of Mechanical Engineering in Finnish universities.
Based on the theoretical framework, a literature review and interviews were conducted. The literature review revealed various potential applications of Artificial Intelligence in Mechanical Engineering and in engineering education generally. These applications include for example personalized instruction, data analysis and prediction based on it, task evaluation and feedback, and ITS (Intelligent Tutoring Systems). Additionally, several studies examining the use of various Artificial Intelligence tools in education were reviewed.
The interviews were conducted as semi-structured interviews. Eight individuals with experience in teaching Mechanical Engineering were interviewed for the study. The interviews were recorded and transcribed for analysis purposes.
The interviews revealed that Artificial Intelligence has not yet been used very much in Mechanical Engineering education, but its use expected to increase in the near future. The interviewees had a good grasp of what Artificial Intelligence is, but none of them had delved deeply into the topic. Overall, the interviewees had a positive attitude towards Artificial Intelligence. The potential applications of Artificial Intelligence in education that emerged from the interviews were consistent with those identified in the literature review. The study provided a deeper understanding of the current situation. Futher research could be for example investigating students’ attitudes towards the use of artificial intelligence in education.