Hypermedialaboratorion projekteissa tutkitaan osaamisen kehittämistä tukevia simulaattoreita sekä kehitetään niiden pedagogisia ja teknologisia ratkaisuja. Alueen tutkimuksen kehittämiseksi on perustettu monitieteinen SmartSimulators -tutkimusryhmä. Yhteistyössä toimivat Hypermedialaboratorio, Matematiikan laitos sekä Hydrauliikan ja automatiikan laitos.

Simulaattoriympäristöjen kehityksessä sovelletaan tarkoituksenmukaisesti mukautuvaa hypermediaa, älykkäitä tutorointijärjestelmiä, osaamisprofiileja, rikkaita visualisointeja, sekä sisällönhallintaa. Simulaattoriympäristöjä kehitetään yhteistyössä yritysten, oppilaitosten sekä tutkimusyksiköiden kanssa.

Tutkimusalueen projektit:

• Porauslaitteen teknisen koulutuksen opetussuunnitelma ja koulutussuunnittelu
• Teollisuuden älykkäiden ja virtuaalisten konelaboratorioiden tuotantomenetelmien kehitys semanttisen kuvauksen avulla (SeMoGen) 
• Metsä Online
• Poralaitesimulaattoripohjaisen koulutuksen kehittäminen
• Liikkuvien työkoneiden hydrauliikka- ja automatiikkajärjestelmien
  yliopisto- ja ammatillisen koulutuksen kehittäminen (LIHAAKO)
• Metsäkoneasentajan älykäs ja virtuaalinen oppimisympäristö (MetViro)
• Koulutusbussisimulaattori
• Poralaitesimulaattoripohjaisen koulutuksen kehittäminen
• Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistaminen
• Motoristien e-Coaching ympäristö
• Terveydenhuollon simulaattori

Porauslaitteen teknisen koulutuksen opetussuunnitelma ja koulutussuunnittelu

Kesto: 2010-2011
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: Sandvik Mining and Construction Oy
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hankkeessa tutkitaan ja kehitetään porauslaitteen teknisen koulutuksen opetussuunnitelma sekä koulutusratkaisuja yhteistyössä Sandvik Mining and Construction Oy:n kanssa.

Teollisuuden älykkäiden ja virtuaalisten konelaboratorioiden tuotantomenetelmien kehitys semanttisen kuvauksen avulla (SeMoGen)

Kesto: 1.2.2010-30.9.2011
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: Smart Simulators –tutkimusryhmä, AEL, Sandvik Mining and Construction Oy, Vertex Systems Oy
Rahoittaja: Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiö ja teollisuusyritykset
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: SeMoGen-tutkimushankkeen tavoitteena on tutkia ja kehittää älykkäiden ja virtuaalisten konelaboratorioiden tuotantomenetelmiä semanttisen mallinnuksen avulla. Hanke liittyy digitaaliseen tuoteprosessiin sekä koneenrakennukseen.

Älykkäällä ja virtuaalisella konelaboratoriolla ymmärretään konejärjestelmän dynaamista reaaliaikasimulaatiota, ajanhallintaa, järjestelmädokumentaatiota, mittaus-, diagnosointi- ja visualisointivälineitä sekä pedagogisesti perusteltua älykästä tukea ja ohjausta. Konejärjestelmällä tarkoitetaan esimerkiksi kallioporauslaitetta. Konelaboratoriota hyödynnetään tuotekehitysinsinöörien, suunnittelijoiden ja huoltoasentajien koulutuksessa sekä suunnittelun tukivälineenä.

Hankkeen tuloksena muodostuvat menetelmät, mallit ja pilot –järjestelmä tukevat virtuaalisten konelaboratorioiden kehittämistä, suunnittelun mallinnus- ja simulointivälineitä sekä modernien konejärjestelmien oppimisympäristöjen kehitystä.

Semanttinen mallinnus tähtää tietyn sovelluksen käyttäjien tiettyjen tavoitteiden saavuttamiseen, mallintamalla sovelluksen semanttinen sisältö tiedon koneellisen käsittelyn näkökulmasta. Konejärjestelmän mallinnuksen, suunnitteluinformaation prosessointi- ja kuvausmenetelmien, ohjeistusten sekä ohjelmistojen avulla määritetään semanttinen prosessi ja rakennetaan ainestolähtöinen putkilinja, joiden avulla konelaboratorion aihioita voidaan automaattisesti generoida ja jalostaa.

Konejärjestelmän mallinnus ja simulointi pohjautuvat monipuolisiin konejärjestelmien suunnittelu- ja tuotetietoaineistoihin, dynaamisiin reaaliaikasimulointeihin, suunnittelohjelmistoihin sekä tietojärjestelmiin kuten hydraulikaaviot, CAD –kuvat, väyläkuvaus sekä komponenttitiedot.

Hankkeessa kuvataan semanttinen prosessi ja sen menetelmiä, jotka määrittävät, mallinnus- ja simulointimenetelmät, tiedonkäsittelyjärjestelmän, suunnitteluohjeistuksia, yhteensopivuusmääritykset sekä tarvittavat kehitysympäristöt. Hankkeessa toteutetaan pilot –järjestelmä, jonka avulla mallien ja menetelmien toimivuutta todennetaan. Hankkeen tulosten kaupallistaminen ja innovaation siirrettävyys suomalaisen koneenrakennuksen tueksi on keskiössä.

Hankkeen tutkimuksesta vastaa monitieteinen Tampereen teknillisen yliopiston SmartSimulators –tutkimusryhmä, jota tukevat yritysyhteistyökumppanit AEL Oy, Etteplan Design Center Oy, Sandvik Mining and Construction Oy, Tuotekehitys Tamlink Oy sekä Vertex Systems Oy. Hankkeen budjetti on 330 000 €.

Metsä Online

Kesto: 2008 - 2011
Hanketyyppi: ESR, kansallinen
Yhteistyökumppanit: TAMK ja Länsi-Suomen lääninhallitus
Verkkosivut: http://metsaonline.projects.tamk.fi
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hankkeen ensimmäisenä tavoitteena on kehittää puunhankinnan opetukseen virtuaalinen oppimisympäristö, jonka avulla metsäopetuksen vaikuttavuutta, laatua ja alan houkuttelevuutta voidaan parantaa korkeakouluissa ja toisen asteen metsäoppilaitoksissa. Oppimisympäristöä voidaan käyttää myös koneyrittäjien ja metsäalan toimihenkilöiden täydennyskoulutuksessa.

Toisena tavoitteena on tarjota oppimisympäristön avulla puunhankintaketjun yrityksille ja toimijoille mahdollisuus kehittää koko puunhankintaketjun toiminnan osaamista, oman roolin tunnistamista osana puunhankintaketjua ja apua oman toiminnan kehityskohteiden tunnistamiseen.

Kolmantena tavoitteena on monipuolistaa puunhankinnan koulutuksen työvälinevalikoimaa vastaamaan toimialan koulutushaasteita (puunhankinnan ja -korjuun teknologian voimakas kehittyminen).

Hypermedialaboratorio vastaa hankkeen teknisestä oppimisympäristökehityksestä yhteistyössä TTY:n Hydrauliikan ja automatiikan laitoksen kanssa.

Liikkuvien työkoneiden hydrauliikka- ja automatiikkajärjestelmien yliopisto- ja ammatillisen koulutuksen kehittäminen (LIHAAKO)

Kesto: 2009 - 2010
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: Hydrauliikan ja automatiikan laitos
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hankkeen päätavoitteena on kehittää liikkuvien työkoneiden hydrauliikka- ja automatiikkajärjestelmien koulutusta ja osaamista yliopistoissa, ammattikorkeakouluissa ja ammatillisessa koulutuksessa. Hypermedialaboratorio vastaa hankkeen oppimisympäristökehityksestä ja koulutuksen arvioinnista. Hydrauliikan dynaaminen ja reaaliaikainen mallinnus toteutetaan TTY:n Hydrauliikan ja automatiikan laitoksella.

Virtuaalinen oppimisympäristö perustuu hydrauliseen reaaliaikasimulointiin ja näistä johdettuihin virtuaalisiin malleihin sekä hydrauliikan, opetuksen, ongelmanratkaisun ja kokeneen asentajan osaamisen käsitteellisiin malleihin. Ratkaisumalleilla tavoitellaan siirrettävyyttä myös muille toimialoille.

Oppimisympäristö tarjoaa opettajalle monipuolisen työvälineen hydraulisen järjestelmän rajaukseen:

• tehtäväkuvauksen määrittely, suunnittelu, toteutus ja arviointi
• tuki vian etsintään
• virtuaalisia mittausmahdollisuuksia
• hydrauliikkakaaviotason vuorovaikutuksen havainnollistaminen
• ratkaisuvaihtoehdon päättelyn tuki
• kokeneen asentajan virtuaalinen tutorointi
• harjoittelu
• monipuolinen havainnollistaminen
• mukautuva oppimateriaali

Poralaitesimulaattoripohjaisen koulutuksen kehittäminen

Kesto: 2005-2009
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: Sandvik Mining and Construction Oy, Creanex Oy ja Pohjois-Karjalan ammattiopisto Outokumpu
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hypermedialaboratorio kehittää yhdessä Sandvik Mining and Construction Oy:n ja Creanex Oy:n kanssa poralaitesimulaattoria ja koulutusratkaisuja.

Metsäkoneasentajan älykäs ja virtuaalinen oppimisympäristö (MetViro)

Kesto: 2006 - 2009
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: koordinoija Pohjois-Karjalan ammattiopisto Valtimo
Rahoittaja: opetushallitus, opetusministeriö, metsäkonekoulut, metsäkonevalmistajat ja elTRIO-verkosto
Verkkosivut: http://matriisi.ee.tut.fi/metviro
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hankkeen päätavoitteena on kehittää toisen asteen ammatilliseen metsäkoneasentaja-koulutukseen älykäs ja virtuaalinen oppimisympäristö, jonka avulla asentajakoulutuksen vaikuttavuutta, laatua ja alan houkuttelevuutta voidaan tukea.

Hypermedialaboratorio vastaa hankkeen oppimisympäristökehityksestä, ympäristön älykkään tutoroinnin kehityksestä sekä kokeneen asentajan toimintamallien hyödyntämisestä. Hydrauliikan dynaaminen ja reaaliaikainen mallinnus toteutetaan TTY:n Hydrauliikan ja automatiikan laitoksella.

Virtuaalinen oppimisympäristö perustuu hydrauliseen reaaliaikasimulointiin ja näistä johdettuihin virtuaalisiin malleihin sekä hydrauliikan, opetuksen, ongelmanratkaisun ja kokeneen asentajan osaamisen käsitteellisiin malleihin. Ratkaisumalleilla tavoitellaan siirrettävyyttä myös muille toimialoille.

Oppimisympäristö tarjoaa opettajalle monipuolisen työvälineen hydraulisen järjestelmän rajaukseen:

• tehtäväkuvauksen määrittely, suunnittelu, toteutus ja arviointi
• tuki vian etsintään
• virtuaalisia mittausmahdollisuuksia
• hydrauliikkakaaviotason vuorovaikutuksen havainnollistaminen
• ratkaisuvaihtoehdon päättelyn tuki
• kokeneen asentajan virtuaalinen tutorointi
• harjoittelu
• monipuolinen havainnollistaminen
• Mukautuva oppimateriaali

Koulutusbussisimulaattori

Kesto: 2006 - 2009
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumpppanit: STC Simulator Training Oy, Thales sekä TTY Hydrauliikan ja automatiikan laitos
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Projektin tavoitteena on tutkia ja kehittää uuden sukupolven koulutusbussisimulaattori. Yhteistyössä toimivat STC Simulator Training Oy, Thales ja TTY Hydrauliikan ja automatiikan laitos. Hypermedialaboratorio vastasi simulaattorin ohjelmistoista ja visualisointiratkaisujen integroinnista.

Poralaitesimulaattoripohjaisen koulutuksen kehittäminen

Kesto: 2005 alkaen
Hanketyyppi: kansallinen
Yhteistyökumppanit: Sandvik Mining and Construction Oy, Creanex Oy ja Pohjois-Karjalan ammattiopisto Outokumpu
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Hypermedialaboratorio kehittää yhdessä Sandvik Mining and Construction Oy:n, Creanex Oy:n ja Pohjois-Karjalan ammattiopisto Outokummun kanssa poralaitesimulaattoria ja koulutusratkaisuja.

Metsäkonesimulaatio-opetuksen tuotteistaminen

Kesto: 2000 - 2004
Hanketyyppi: kansallinen
Verkkosivut: http://simumedia.pkky.fi
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: Projektissa kehitetään simulaattoripohjaista opetusta ja tehdään näkyväksi kokeneiden hakkuukonekuljettajien hiljaista tietoa. Projektin tavoitteena on kehittää metsäkonesimulaattoripohjaiseen opetukseen opetussuunnitelma ja opiskeluympäristö.

Motoristien e-Coaching ympäristö

Hanketyyppi:kansainvälinen
Yhteistyökumppanit: Euroopan motoristien kattojärjestö FEMA ja IRT-projekti
Lisätietoja: projektipäällikkö Pekka Ranta

Kuvaus: e-Coaching ympäristö on tarkoitettu moottoripyöräkoulutukseen liittyvien riskien havainointiin ja vaarojen ennakointiin. Hypermedialaboratoriossa selvitetään ja määritetään ympäristön teknistä toteutusta yhteistyössä Euroopan motoristien kattojärjestön FEMA:n ja IRT-projektin kanssa.Kohderyhmänä ovat eurooppalaiset aloittelevat motoristit. Ympäristössä he voivat opiskella vaaran välttämistä, riskien havaitsemista, oikeita asenteita sekä dynaamiseen ajotapahtumaan liittyvien tekijöiden vaikutuksia.

Terveydenhuollon simulaattori

Kesto: 1997
Rahoittaja: Stakes

Kuvaus:-