Developing an introductory object-oriented programming course

The state of the object-oriented programming course in Lappeenranta University of Technology had reached the point, where it required changes to provide better learning opportunities and thus the learning outcomes. Based on the student feedback the course was partially dated and ineffective. The components of the course were analysed and the ineffective elements were removed and new methods were introduced to improve the course. The major changes included the change from traditional teaching methods to reverse classroom method and the use of Java as the programming language. The changes were measured by the student feedback, lecturer’s observations and comparison to previous years. The feedback suggested that the changes were successful; the course received higher overall grade than before.

Python as a programming language for the introductory programming courses

Tämä kandidaatintyö tutkii tietotekniikan perusopetuksessa keskeisen aiheen,ohjelmoinnin, alkeisopetusta ja siihen liittyviä ongelmia. Työssä perehdytään ohjelmoinnin perusopetusmenetelmiin ja opetuksen lähestymistapoihin, sekä ratkaisuihin, joilla opetusta voidaan tehostaa. Näitä ratkaisuja työssä ovat mm. ohjelmointikielen valinta, käytettävän kehitysympäristön löytäminen sekä kurssia tukevien opetusapuvälineiden etsiminen. Lisäksi kurssin läpivientiin liittyvien toimintojen, kuten harjoitusten ja mahdollisten viikkotehtävien valinta kuuluu osaksitätä työtä. Työ itsessään lähestyy aihetta tutkimalla Pythonin soveltuvuutta ohjelmoinnin alkeisopetukseen mm. vertailemalla sitä muihin olemassa oleviin yleisiin opetuskieliin, kuten C, C++ tai Java. Se tarkastelee kielen hyviä ja huonoja puolia, sekä tutkii, voidaanko Pythonia hyödyntää luontevasti pääasiallisena opetuskielenä. Lisäksi työ perehtyy siihen, mitä kaikkea kurssilla tulisi opettaa, sekä siihen, kuinka kurssin läpivienti olisi tehokkainta toteuttaa ja minkälaiset tekniset puitteet kurssin toteuttamista varten olisi järkevää valita.

Siirtyminen C-kielestä Pythoniin ohjelmoinnin perusopetuksessa

Ohjelmointitaito on asia, jonka oppimisesta ja opettamisesta voidaan olla montaa mieltä, eikä yhtä oikeaa tapaa toteuttaa ohjelmoinnin opetusta tunnu olevan olemassa. Se on kuitenkin selvää, että jotkin menetelmät ja työkalut tuntuvat olevan parempia kuin toiset. Lukuvuoden 2005-2006 päätteeksi Lappeenrannan teknillinen yliopisto päätti päivittää ohjelmoinnin perusopetusta, ja kokeili siirtymistä Python-ohjelmointikieleen ohjelmoinnin alkeiskursseilla. Koska kurssin varsinaiset muutokset keskittyivät tekniseen infrastruktuuriin, tutustuttiin alustavassa kirjallisuustutkimuksessa ensin erilaisiin lähestymistapoihin,aiempiin tapauksiin sekä mielekkäiden työkalujen löytämiseen. Tässä diplomityössä perehdytään ohjelmoinnin opetuksen työkaluihin sekä erityisesti Python-ohjelmointikielen hyödyntämiseen ohjelmoinnin perusopetuksessa. Diplomityö esittelee useita lähestymistapoja sekä keskittyy tutkimaan Pythonin soveltuvuutta alkeisopetuksen käyttötarkoituksiin. Diplomityö tutustuu myös Lappeenrannassa järjestetyn ohjelmoinnin perusteiden kurssin tuloksiin, ja analysoi sitä, pystyikö Python-pohjainen kurssi toteuttamaan teknisen yliopiston sille asettamat vaatimukset. Lopuksi aineistosta analysoidaan jatkotutkimuksen tarpeita sekä pyritään löytämään ne osa-alueet, joita näissä jatkotutkimuksissa tulisi vielä kehittää.

Project for Active and Robot Vision Course

Tässä työssä raportoidaan harjoitustyön kehittäminen ja toteuttaminen Aktiivisen- ja robottinäön kurssille. Harjoitustyössä suunnitellaan ja toteutetaan järjestelmä joka liikuttaa kappaleita robottikäsivarrella kolmiuloitteisessa avaruudessa. Kappaleidenpaikkojen määrittämiseen järjestelmä käyttää digitaalisia kuvia. Tässä työssä esiteltävässä harjoitustyötoteutuksessa käytettiin raja-arvoistusta HSV-väriavaruudessa kappaleiden segmentointiin kuvasta niiden värien perusteella. Segmentoinnin tuloksena saatavaa binäärikuvaa suodatettiin mediaanisuotimella kuvan häiriöiden poistamiseksi. Kappaleen paikkabinäärikuvassa määritettiin nimeämällä yhtenäisiä pikseliryhmiä yhtenäisen alueen nimeämismenetelmällä. Kappaleen paikaksi määritettiin suurimman nimetyn pikseliryhmän paikka. Kappaleiden paikat kuvassa yhdistettiin kolmiuloitteisiin koordinaatteihin kalibroidun kameran avulla. Järjestelmä liikutti kappaleita niiden arvioitujen kolmiuloitteisten paikkojen perusteella.

Evaluation of an eLearning pilot course based on user experiences: corporate case study

Diplomityön tavoitteena oli arvioida sähköisen oppimisen soveltuvuutta kohdeyrityksessä ja selvittää, voidaanko luokkahuonekoulutusta korvata sähköisen oppimisen kursseilla. Tietojärjestelmän raportoinnista tehtiin sähköisen oppimisen kurssi, joka oli koekäytössä. Koekäytön jälkeen tehtiin käyttäjäkysely, kerättiin käyttötietoja kurssista ja tehtiin haastatteluja. Koekäyttäjien kokemuksista tehdyn arvioinnin perusteella sähköinen oppiminen soveltuu käytettäväksi selkeiden asioiden koulutukseen kohdeyrityksessä, mutta se ei voi kokonaan korvata luokkahuonekoulutusta. Luokkahuonekoulutuksessa tulisi keskittyä monimutkaisempiin asioihin ja ongelmanratkaisuun. Positiivisten tulosten perusteella sähköisen oppimisen kehittämistä päätettiin jatkaa yrityksessä. Sähköisen oppimisen kurssin avulla saadaan kustannussäästöjä kohdeyrityksessä, kun käyttäjämäärä on suurempi kuin 66. Jos koko koekäytössä olleen kurssin kohdeyleisö suorittaa kurssin sähköisesti, ovat kustannukset vain noin 15% vastaavista kustannuksista luokkahuoneessa järjestettynä. Lisäksi sähköisen oppimisen tehokkuutta tutkittiin ja koekäytössä olleen kurssin arvioitiin olevan positiivinen työssä kehitetyn Consensus-mallin mukaan.

A bridge between engineering and language learning : automation and German in an online course

Artikkeli luettavissa osassa: Part 2. - ISBN 9789522163172(PDF). - Liitteenä työpaperi

The nature of communication structures of university students in an international web-based computer-supported collaborative learning (CSCL) course

Communication, the flow of ideas and information between individuals in a social context, is the heart of educational experience. Constructivism and constructivist theories form the foundation for the collaborative learning processes of creating and sharing meaning in online educational contexts. The Learning and Collaboration in Technology-enhanced Contexts (LeCoTec) course comprised of 66 participants drawn from four European universities (Oulu, Turku, Ghent and Ramon Llull). These participants were split into 15 groups with the express aim of learning about computer-supported collaborative learning (CSCL). The Community of Inquiry model (social, cognitive and teaching presences) provided the content and tools for learning and researching the collaborative interactions in this environment. The sampled comments from the collaborative phase were collected and analyzed at chain-level and group-level, with the aim of identifying the various message types that sustained high learning outcomes. Furthermore, the Social Network Analysis helped to view the density of whole group interactions, as well as the popular and active members within the highly collaborating groups. It was observed that long chains occur in groups having high quality outcomes. These chains were also characterized by Social, Interactivity, Administrative and Content comment-types. In addition, high outcomes were realized from the high interactive cases and high-density groups. In low interactive groups, commenting patterned around the one or two central group members. In conclusion, future online environments should support high-order learning and develop greater metacognition and self-regulation. Moreover, such an environment, with a wide variety of problem solving tools, would enhance interactivity.

Using Moodle to provide added value in the teaching of a software development course

The rate of adoption and use of learning management systems to support teaching and learning processes in academic institutions is growing rapidly. Universities are acquiring systems with functionalities that can match with their specific needs and requirements. Moodle is one of the most popular and widely deployed learning management systems in academic institutions today. However, apart from the system, universities tend to maintain other applications for the purpose of supplementing their teaching and learning processes. This situation is similar to Lappeenranta University of Technology (LUT), which is our case study in this project. Apart from Moodle, the university also maintains other systems such as Oodi, Noppa and Uni portal for the purpose of supporting its educational activities. This thesis has two main goals. The first goal is to understand the specific role of Moodle at LUT. This information is fundamental in assessing whether Moodle is needed in the university’s current teaching and learning environment. The second aim is to provide insights to teachers and other departmental stakeholders on how Moodle can provide added value in the teaching of a software development course. In response to this, a Moodle module for a software development course is created and the underlying features are tested. Results of the constructive work proposed some improvements through (i) the use of Moodle for in-class surveys, (ii) transfer of grades from Moodle to Oodi, (iii) use of Moodle in self-study courses and MOOCs, (iv) online examinations, and (v) Moodle integrations with third party applications. The proposed items were then evaluated for their utility through interviews of five expert interviews. The final results of this work are considered useful to LUT administration and management specifically on ways that Moodle can bring changes to the university at managerial, economical and technical level. It also poses some challenges on platform innovations and research.

Combining Good Practices : Method to study Introductory Physics in Engineering Education

Julkaisumaa: 056 BE BEL Belgia

Evaluation of an e-learning course: coercion practices in psychiatric nursing

The goal of the study was to evaluate an e-learning course entitled “Nursing interventions to manage distressed and disturbed patients” and intended for psychiatric nurses, using Kirkpatrick’s evaluation model. The aim was to describe nurses’ reactions, learning, behaviour change and impacts resulting from this e-learning course. This dissertation comprises four papers, and the data were collected 2008-2012 from three different sources; electronic databases, an e-learning platform and psychiatric hospitals. First, a systematic literature review was conducted to understand the effectiveness of e-learning. Second, an RCT study was implemented to investigate the impact of the e-learning course on nurses’ job-satisfaction, knowledge and attitudes (N=158). Third, to complete the picture of nurses views of the e-learning course related to knowledge transfer, the nurses’ perspective was studied (N=33). Lastly, the effects of the e-learning course from nursing managers’ perspective in psychiatric hospital organisations were studied (N=28). The systematic review showed that although the nurses were satisfied with the e-learning, no effects were found in the RCT study of nurses’ job satisfaction. The RCT study showed no effects on nurses’ learning related to knowledge increase, but there was change in attitudes. The managers described the changes in the nurses’ knowledge and attitudes. Among the nurses behaviour changed with knowledge transfer from the e-learning course to practice and they pointed out development issues related to their work. The final impacts of the e-learning course revealed advantages and disadvantages of the e-learning course and its implications for nurses’ work. This dissertation provides new insight into nurses’ reactions, learning, behaviour change and impacts resulting from an e-learning course in their continuing education. In order to improve nurses’ continuing education systematic evaluation is needed, for which Kirkpatrick’s evaluation model is a useful tool.