Accessing Research Results in the Open Information Environment

Presentation at the "Tutkimus vapaaksi verkkoon!" seminar in Helsinki, January 25, 2011

Assessment of genetic diversity using RAPD analysis in a germplasm collection of sea buckthorn

Selostus: Tyrnin geneettisen monimuotoisuuden arviointi RAPD analyysillä

Harmonization ofsignificant environmental aspects and their risk assessment in UPM paper and pulp mills

Työn tavoite onharmonisoida yhtenäiset rakenteet UPM:n paperi- ja sellutehtaiden merkittävilleympäristönäkökohdille sekä niiden ympäristöriskienhallintajärjestelmille. Näin saavutetaan yhteneväiset tavoitteet ja analysointikeinot yrityksen yksiköille. Harmonisointiprosessi on osa koko yrityksen ympäristöhallintajärjestelmän kehittämistä. Ja konsernin EMS -prosessi puolestaan konvergoi konsernin integroidun johtamisjärjestelmän kehitystä. Lisäksi työn tapaustutkimuksessa selvitettiin riskienhallintajärjestelmien integroitumispotentiaalia. Sen avulla saavutettaisiin paremmin suuren yrityksen synergia-etuja ja vuorovaikutteisuutta toimijoiden kesken, sekä parannettaisiin riskienhallintajärjestelmän mukautuvuutta ja käytettävyyttä. Työssä käsitellään kolmea esimerkkiä, joiden pohjalta tehdään esitys harmonisoiduille merkittäville ympäristönäkökohdille sekä riskienhallintajärjestelmien parametreille. Tutkimusongelmaa lähestytään haastattelujen, kirjallisuuden, yrityksen PWC:llä teettämän selvityksen sekä omien päätelmien avulla. Lisäksi työssä esitetään ympäristöhallintajärjestelmän tehokkuuden todentaminen ympäristösuorituskyvyn muuttujiin suhteutettuna. Pohjana jatkuvan kehityksen päämäärälle on organisaatio-oppiminen, niin yksittäisen työntekijän, tiimien kuin eri yksiköiden kesken. Se antaa sysäyksen aineettoman omaisuuden, kuten ympäristö-osaamisen, hyödyntämiseen parhaalla mahdollisella tavalla. Tärkeimpinä lopputuloksina työssä ovat ehdotukset harmonisoiduille merkittäville ympäristönäkökohdille sekä ympäristöriskienhallintajärjestelmän määritetyille komponenteille. Niitä ovat määritelmät ja skaalat riskien todennäköisyydelle, seurauksille sekä riskiluokille. Työn viimeisenä osana luodaan pohja tapaustutkimuksen avulla Rauman tehtaan jätevedenpuhdistamon kahden erilaisen riskienhallintajärjestelmän integroitumiselle.

Color ad spectral image assessment using novel quality and fidelity techniques

The ongoing development of the digital media has brought a new set of challenges with it. As images containing more than three wavelength bands, often called spectral images, are becoming a more integral part of everyday life, problems in the quality of the RGB reproduction from the spectral images have turned into an important area of research. The notion of image quality is often thought to comprise two distinctive areas – image quality itself and image fidelity, both dealing with similar questions, image quality being the degree of excellence of the image, and image fidelity the measure of the match of the image under study to the original. In this thesis, both image fidelity and image quality are considered, with an emphasis on the influence of color and spectral image features on both. There are very few works dedicated to the quality and fidelity of spectral images. Several novel image fidelity measures were developed in this study, which include kernel similarity measures and 3D-SSIM (structural similarity index). The kernel measures incorporate the polynomial, Gaussian radial basis function (RBF) and sigmoid kernels. The 3D-SSIM is an extension of a traditional gray-scale SSIM measure developed to incorporate spectral data. The novel image quality model presented in this study is based on the assumption that the statistical parameters of the spectra of an image influence the overall appearance. The spectral image quality model comprises three parameters of quality: colorfulness, vividness and naturalness. The quality prediction is done by modeling the preference function expressed in JNDs (just noticeable difference). Both image fidelity measures and the image quality model have proven to be effective in the respective experiments.

Social competence and loneliness during the school years - Issues in assessment, interrelations and intergenerational transmission

Väitöskirjassa tarkastellaan kouluikäisten lasten ja nuorten sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden mittaamista, yhteyksiä ja periytyvyyttä vanhemmilta heidän lapsilleen. Alakouluikäisten lasten tutkimusaineisto (n=985) koostuu lapsilta itseltään, heidän luokkatovereiltaan, opettajiltaan ja vanhemmiltaan vuosina 2000 - 2004 osana Merkitystä etsimässä – tutkimusprojektia (M. Vauras) kerätystä aineistosta. Mukana on itse-, toveri-, opettaja- ja vanhempien arviot lasten sosiaalisesta kompetenssista, seuranta-aineisto lasten yksinäisyydestä, opettajien arviot lasten motivationaalisesta orientaatiosta, standardoiduin testisarjoin arvioidut akateemiset taidot sekä lasten äitien ja isien arviot omasta yksinäisyydestään ja koetusta kyvykkyydestään toimia vanhempana. Yläkouluikäisten nuorten (n=386) aineisto koostuu vuosina 2006 – 2007 osana Sosioemotionaalinen oppiminen ja hyvinvointi yläkouluyhteisössä (P. M. Niemi) kerätystä nuorten yksinäisyyden, sosiaalisen ahdistuneisuuden ja sosiaalisen fobian seuranta-aineistosta. Mitattavuutta (päätavoite 1) tutkittiin erityisesti monitahoarviointien rakenteiden yhtenäisyyksiä, subjektiivisten arvioiden ajallista pysyvyyttä sekä mittareiden validiteettia ja reliabiliteettia testaamalla. Sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden keskinäisten yhteyksien lisäksi tarkasteltiin näiden yhteyttä alakoululaisten oppimiseen sekä yläkou¬lulaisten psykososiaaliseen hyvinvointiin (päätavoite 2). Kolmantena päätavoitteena oli selvittää yksinäisyyden mahdollista periytymistä vanhemmilta lapsille. Osana ensimmäistä päätavoitetta kehitettiin Monitahoarviointi sosiaalisesta kompetenssista (MASK) -arviointimenetelmä (artikkeli 1). Konfirmatorisen faktorianalyysin tulosten perusteella nelifaktorinen rakenne (prososiaalisuus sisältäen yhteistyötaidot ja empatiakyvyn sekä antisosiaalisuus sisältäen impulsiivisuuden ja häiritsevyyden) sopi sekä lasten itsensä, heidän luokkatovereidensa, opettajiensa että vanhempiensa tekemiin arviointeihin. Eri tahojen arviointien väliset korrelaatiot olivat tilastollisesti merkitseviä, joskin suhteellisen matalia, ts. eri tahojen näkökulmat lapsen sosiaalisesta kompetenssista ovat toisistaan eriäviä. Täten eri arvioitsijatahojen käyttäminen on kokonaisuuden tutkimisen kannalta tärkeää. Toisena mittaamiseen liittyvänä tavoitteena oli validoida Hozan, Bukowskin ja Beeryn (2000) sosiaalisen ja emotionaalisen yksinäisyyden mittari suomalaisille lapsille (artikkeli 3) ja nuorille (artikkeli 4) soveltuvaksi sekä tutkia, ovatko lasten ja nuorten arviot omasta yksinäisyydestään ajallisesti pysyviä. Alakoululaisten lasten osalta yksinäisyys, erityisesti sosiaalinen yksinäisyys osoittautui suhteellisen pysyväksi, mutta vahvistui entisestään yläkouluikäisten nuorten aineistoa tarkasteltaessa. Huomionarvoista sekä ala- että yläkoululaisten aineistoissa oli poikien kokema vahva emotionaalinen yksinäisyys. Molempien mittareiden osalta sekä validiteetti että reliabiliteetti todettiin hyväksyttäväksi ja niitä voidaan suositella lasten ja nuorten sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden arviointimenetelmiksi. Toisena päätavoitteena oli rakenneyhtälömallinnuksen keinoin tarkastella sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden yhteyksiä sekä keskenään (artikkelit 2 ja 3) että suhteessa lasten oppimiseen (artikkeli 2) ja nuorten psykososiaaliseen hyvinvointiin (artikkeli 4). Alakouluikäisten lasten osalta sosiaalinen kompetenssi oli yhteydessä pait¬si yksinäisyyteen myös opettajien oppilaistaan tekemiin motivationaalisen orientaation arvioihin sekä standardoiduin testien arvioituihin akateemisiin taitoihin. Yläkouluikäisten nuorten osalta yksinäisyys oli yhteydessä sosiaaliseen ahdistuneisuuteen ja sosiaaliseen fobiaan. Täten sosiaalisen kompetenssin voidaan katsoa olevan koululaisten hyvinvointia ja oppimista vahvistava, ja toisaalta yksinäisyyden nuorten psykososiaalista hyvinvointia heikentävä tekijä. Viimeisenä päätavoitteena mallinnettiin yksinäisyyden mahdollista periytyvyyttä. Ensimmäisessä vaiheessa periytyvyyttä tarkasteltiin koko perheen sisällä, vanhempien tai lasten sukupuolta erottelematta (artikkeli 2). Tässä rakenneyhtälömallissa vanhempien kokema yksinäisyys ennusti heikompaa kyvykkyydentunnetta vanhemmuudesta, joka edelleen ennusti lapsen heikompaa toveriarvioitua sosiaalista kompetenssia koulussa ja tätä kautta vahvempaa yksinäisyyden kokemusta. Toisessa mallissa eroteltiin äitien ja isien sekä tyttöjen ja poikien aineistot, jotta periytyvyyttä voitiin tarkastella äiti-tytär, äiti-poika, isä-tytär ja isä-poika dyadisuhteissa. Rakenneyhtälömallinnuksen tulosten perusteella sekä äitien että isien kokema yksinäisyys ennusti

Promoting Programming Learning. Engagement, Automatic Assessment with Immediate Feedback in Visualizations

The skill of programming is a key asset for every computer science student. Many studies have shown that this is a hard skill to learn and the outcomes of programming courses have often been substandard. Thus, a range of methods and tools have been developed to assist students’ learning processes. One of the biggest fields in computer science education is the use of visualizations as a learning aid and many visualization based tools have been developed to aid the learning process during last few decades. Studies conducted in this thesis focus on two different visualizationbased tools TRAKLA2 and ViLLE. This thesis includes results from multiple empirical studies about what kind of effects the introduction and usage of these tools have on students’ opinions and performance, and what kind of implications there are from a teacher’s point of view. The results from studies in this thesis show that students preferred to do web-based exercises, and felt that those exercises contributed to their learning. The usage of the tool motivated students to work harder during their course, which was shown in overall course performance and drop-out statistics. We have also shown that visualization-based tools can be used to enhance the learning process, and one of the key factors is the higher and active level of engagement (see. Engagement Taxonomy by Naps et al., 2002). The automatic grading accompanied with immediate feedback helps students to overcome obstacles during the learning process, and to grasp the key element in the learning task. These kinds of tools can help us to cope with the fact that many programming courses are overcrowded with limited teaching resources. These tools allows us to tackle this problem by utilizing automatic assessment in exercises that are most suitable to be done in the web (like tracing and simulation) since its supports students’ independent learning regardless of time and place. In summary, we can use our course’s resources more efficiently to increase the quality of the learning experience of the students and the teaching experience of the teacher, and even increase performance of the students. There are also methodological results from this thesis which contribute to developing insight into the conduct of empirical evaluations of new tools or techniques. When we evaluate a new tool, especially one accompanied with visualization, we need to give a proper introduction to it and to the graphical notation used by tool. The standard procedure should also include capturing the screen with audio to confirm that the participants of the experiment are doing what they are supposed to do. By taken such measures in the study of the learning impact of visualization support for learning, we can avoid drawing false conclusion from our experiments. As computer science educators, we face two important challenges. Firstly, we need to start to deliver the message in our own institution and all over the world about the new – scientifically proven – innovations in teaching like TRAKLA2 and ViLLE. Secondly, we have the relevant experience of conducting teaching related experiment, and thus we can support our colleagues to learn essential know-how of the research based improvement of their teaching. This change can transform academic teaching into publications and by utilizing this approach we can significantly increase the adoption of the new tools and techniques, and overall increase the knowledge of best-practices. In future, we need to combine our forces and tackle these universal and common problems together by creating multi-national and multiinstitutional research projects. We need to create a community and a platform in which we can share these best practices and at the same time conduct multi-national research projects easily.

The effectiveness of short-term literacy skills intervention on children at risk of reading and writing difficulties in Tanzania : a study of grade one children with dynamic assessment approach

The aim of the study was to create and evaluate an intervention programme for Tanzanian children from a low-income area who are at risk of reading and writing difficulties. The learning difficulties, including reading and writing difficulties, are likely to be behind many of the common school problems in Tanzania, but they are not well understood, and research is needed. The design of the study included an identification and intervention phase with follow-up. A group based dynamic assessment approach was used in identifying children at risk of difficulties in reading and writing. The same approach was used in the intervention. The study was a randomized experiment with one experimental and two control groups. For the experimental and the control groups, a total of 96 (46 girls and 50 boys) children from grade one were screened out of 301 children from two schools in a low income urban area of Dar-es-Salaam. One third of the children, the experimental group, participated in an intensive training programme in literacy skills for five weeks, six hours per week, aimed at promoting reading and writing ability, while the children in the control groups had a mathematics and art programme. Follow-up was performed five months after the intervention. The intervention programme and the tests were based on the Zambian BASAT (Basic Skill Assessment Tool, Ketonen & Mulenga, 2003), but the content was drawn from the Kiswahili school curriculum in Tanzania. The main components of the training and testing programme were the same, only differing in content. The training process was different from traditional training in Tanzanian schools in that principles of teaching and training in dynamic assessment were followed. Feedback was the cornerstone of the training and the focus was on supporting the children in exploring knowledge and strategies in performing the tasks. The experimental group improved significantly more (p = .000) than the control groups during the intervention from pre-test to follow-up (repeated measures ANOVA). No differences between the control groups were noticed. The effect was significant on all the measures: phonological awareness, reading skills, writing skills and overall literacy skills. A transfer effect on school marks in Kiswahili and English was found. Following a discussion of the results, suggestions for further research and adaptation of the programme are presented.

Health-related quality of life in school children: validation of instrument, child self assessment, parent-proxy assessment and school nursing documentation of health check-ups

The aims of this study were to validate an international Health-Related Quality of Life (HRQL) instrument, to describe child self and parent-proxy assessed HRQL at child age 10 to 12 and to compare child self assessments with parent-proxy assessments and school nursing documentation. The study is part of the Schools on the Move –research project. In phase one, a cross-cultural translation and validation process was performed to develop a Finnish version of Pediatric Quality of Life Inventory™ 4.0 (PedsQL™ 4.0). The process included a two-way translation, cognitive interviews (children n=7, parents n=5) and a survey (children n=1097, parents n=999). In phase two, baseline and follow-up surveys (children n=986, parents n=710) were conducted to describe and compare the child self and parent-proxy assessed HRQL in school children between the ages 10 and 12. Phase three included two separate data, school nurse documented patient records (children n=270) and a survey (children n=986). The relation between child self assessed HRQL and school nursing documentation was evaluated. Validity and reliability of the Finnish version of PedsQL™ 4.0 was good (Child Self Report α=0.91, Parent-Proxy Report α=0.88). Children reported lower HRQL scores at the emotional (mean 76/80) than the physical (mean 85/89) health domains and significantly lower scores at the age of 10 than 12 (dMean=4, p=<0.001). Agreement between child self and parent-proxy assessment was fragile (r=0,4, p=<0.001) but increased as the child grew from age 10 to 12 years. At health check-ups, school nurses documented frequently children’s physical health, such as growth (97%) and posture (98/99%) but seldom emotional issues, such as mood (2/7%). The PedsQLTM 4.0 is a valid instrument to assess HRQL in Finnish school children although future research is recommended. Children’s emotional wellbeing needs future attention. HRQL scores increase during ages between childhood and adolescence. Concordance between child self and parent-proxy assessed HRQL is low. School nursing documentation, related to child health check-ups, is not in line with child self assessed HRQL and emotional issues need more attention.