Marraskuussa 2022 Oulun ammattikorkeakoulussa järjestettiin seuraavana syksynä alkavien tieto- ja konetekniikan kansainvälisten tutkinto-ohjelmien valintakokeet. Kokeeseen ilmoittautui yli 800 hakijaa, ja koepäivänä varsinaiseen kokeeseen osallistui runsaat 500 opiskelijaa. Kokeen tulosten perusteella haastatteluihin kutsutiin 81 hakijaa, joista valitaan 20. Koetehtävät laadittiin Moodlen STACK-tenttityökalulla.

Moodlessa toimii matemaattisten tehtävien automaattiseen tarkistamiseen STACK-työkalu. STACK on avoimeen lähdekoodiin perustuva järjestelmä. Se on yksi Moodlen tenttiaktiviteetin mahdollisista kysymystyypeistä. [1]

Käytännön tasolla tarvittavat matemaattiset funktiot ja lausekkeet toteutetaan tietokonealgebrajärjestelmällä (CAS, computer algebra system). Tämä mahdollistaa kysymysten versioinnin ja satunnaistamisen. STACKin käyttämä ohjelmisto on Maxima [2]. Juuri tätä ominaisuutta hyödynnettiin pääsykokeen matemaattista, loogista päättelyä ja fysiikan osaamista vaativissa tehtävissä. Tehtävät laadittiin vaikeustasoiltaan kullekin hakijalle identtiseksi, mutta lähtöarvoiltaan erilaisiksi. Näin jokaisesta tenttitehtävästä saatiin yksilöllisiä, mikä oli ehdoton vaatimus kokeen ollessa avoinna hakijoille ympäri maailmaa samanaikaisesti.

Hakijoiden suuri määrä oli huomioitava koetta laadittaessa. Vaikka satunnaistaminen voidaan tehdä ”lennossa”, on se laskentapalvelimelle erittäin kuormittavaa. Tästä syystä päädyimme tehtävien versioinnin tekemiseen etukäteen, jolloin käytännössä riittävä määrä erilaisia tehtävävariantteja saatiin luotua. Palvelinkuormaa pystyttiin tasoittamaan inhimilliselle tasolle ilman palvelimen aikakatkaisujen vaaraa.

Toinen kuormitusta helpottava asia oli kokeen aloituksen porrastaminen, joka tasoitti kokeen aloittamisen tuottamaa palvelupyyntöjen määrää palvelimelle. Kuvassa 1 on tilanne vajaat puoli tuntia ensimmäisen mahdollisen kokeenaloituskohdan jälkeen.

Kuvakaappaus, jonka sisältö on selitetty alla.
KUVA 1. Laskentapalvelimen dataa, kun koe on ollut käynnissä hieman alle 30 minuuttia.

Kuvasta 1 nähdään palvelinpyyntöjen paljous, mutta kuormituksen osalta pysytään maltillisella tasolla. Pyyntöjen määrä on noin kolme sekunnissa. Käytännön tasolla alle 50 millisekunnin vasteajat ovat likimain kuormittamattoman tilanteen käynnistymisnopeudet. Muistista on jo tuolla hetkellä käytössä likimain 70 prosenttia.

Kuvassa 2 on palvelimen suoritustilanne noin 10 minuuttia myöhemmin.

Kuvakaappaus, jonka sisältö on selitetty alla.
KUVA 2. Laskentapalvelimen dataa, kun koe on ollut käynnissä noin 40 minuuttia.

Kuvasta 2 ilmenee, että palvelimelle tuli 8 pyyntöä sekunnissa, mikä on normaaliin verrattuna todella suuri kuormitus. Normaalina tilanteena voidaan pitää alle 3 pyyntöä sekunnissa olevaa tilannetta.

Prosessorin suoritustehoa seurattiin myös kokeen teon ajan. Kuvaaja on esitetty kuvassa 3.

Kuvakaappaus prosessorin kuormasta.
KUVA 3. Prosessorin kuorma valintakokeen aikana (kuva avautuu isommaksi klikkaamalla).

Kuvassa 4 on vastaavasti havainnollistettu palvelimen muistinmäärään kohdistuva tarve.

Kuvakaappaus muistin kulutuksesta.
KUVA 4. Muistin kulutus ajan funktiona (kuva avautuu isommaksi klikkaamalla).

Kuvien 3 ja 4 perusteella voidaan todeta kokeen teknisen suorituksen menneen erinomaisesti. Porrastus takasi kokeen alussa tasaisen palvelinkuorman. Loppupään piikit osoittavat hetkellisen kuormituksen ja tehontarpeen kasvun, joka johtui suuresta samanaikaisista tehtävien palautusmääristä.

Yhteistyössä on voimaa

Kokeen teknisessä toteutuksessa yhteistyö Oulun yliopiston kanssa onnistui hyvin. Ennen kokeen julkaisemista suoritimme testauksen ja keskustelimme käytännön toteutuksesta useasti.

Kokeenaikainen monitorointi ja kommunikointi sujuivat ongelmitta. Tämä mahdollisti sujuvan pohjatyön varsinaiselle opiskelijoiden valintaprosessille. Koulutukseen valittavien hakijoiden lopullinen määrä on selvillä joulukuun alkupuolella.

Kokeen suuri osallistujamäärä haastoi käytettävissä olevat palvelinresurssit. Moodlen STACK-tenttityökalu mahdollisti yksilöllisten pääsykoetehtävien tekemisen. Tämä oli ensiarvoisen tärkeää kokeen luonteen kannalta.

Opettajille on saatavilla STACK-koulutuksia muun muassa Oulun yliopiston KOTODIPPI-hankkeen tiimoilta ja Moodlen muiden ominaisuuksien hallintaan muun muassa HOPEDI-hankkeen kautta.

Jarkko Hurme
yliopettaja, matematiikka
Oulun ammattikorkeakoulu, Tekniikan ja luonnonvara-alan yksikkö

Lassi Korhonen
yliopisto-opettaja
Oulun yliopisto, Sovellettu ja laskennallinen matematiikka

Ville Salmi
lehtori, matematiikka
Oulun ammattikorkeakoulu, Tekniikan ja luonnonvara-alan yksikkö

Lähteet

[1] Moodle. 2020. STACK-kysymystyyppi. Hakupäivä 25.11.2022. https://docs.moodle.org/3x/fi/STACK-kysymystyyppi

[2] Maxima. 2022. Hakupäivä 25.11.2022. https://maxima.sourceforge.io/

Post Views: 1 369