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.

Teaching fundamentals of computing theory: a constructivist approach

A Fundamentals of Computing Theory course involves different topics that are core to the Computer Science curricula and whose level of abstraction makes them difficult both to teach and to learn. Such difficulty stems from the complexity of the abstract notions involved and the required mathematical background. Surveys conducted among our students showed that many of them were applying some theoretical concepts mechanically rather than developing significant learning. This paper shows a number of didactic strategies that we introduced in the Fundamentals of Computing Theory curricula to cope with the above problem. The proposed strategies were based on a stronger use of technology and a constructivist approach. The final goal was to promote more significant learning of the course topics.

Nursing student-patient relationship and associated factors

The purpose of this study was to analyse the nursing student-patient relationship and factors associated with this relationship from the point of view of both students and patients, and to identify factors that predict the type of relationship. The ultimate goal is to improve supervised clinical practicum with a view to supporting students in their reciprocal collaborative relationships with patients, increase their preparedness to meet patients’ health needs, and thus to enhance the quality of patient care. The study was divided into two phases. In the first phase (1999-2005), a literature review concerning the student-patient relationship was conducted (n=104 articles) and semi-structured interviews carried out with nursing students (n=30) and internal medicine patients (n=30). Data analysis was by means of qualitative content analysis and Student-Patient Relationship Scales, which were specially developed for this research. In the second phase (2005-2007), the data were collected by SPR scales among nursing students (n=290) and internal medicine patients (n=242). The data were analysed statistically by SPSS 12.0 software. The results revealed three types of student-patient relationship: a mechanistic relationship focusing on the student’s learning needs; an authoritative relationship focusing on what the student assumes is in the patient’s best interest; and a facilitative relationship focusing on the common good of both student and patient. Students viewed their relationship with patients more often as facilitative and authoritative than mechanistic, while in patients’ assessments the authoritative relationship occurred most frequently and the facilitative relationship least frequently. Furthermore, students’ and patients’ views on their relationships differed significantly. A number of background factors, contextual factors and consequences of the relationship were found to be associated with the type of relationship. In the student data, factors that predicted the type of relationship were age, current year of study and support received in the relationship with patient. The higher the student’s age, the more likely the relationship with the patient was facilitative. Fourth year studies and the support of a person other than a supervisor were significantly associated with an authoritative relationship. Among patients, several factors were found to predict the type of nursing student-patient relationships. Significant factors associated with a facilitative relationship were university-level education, several previous hospitalizations, admission to hospital for a medical problem, experience of caring for an ill family member and patient’s positive perception of atmosphere during collaboration and of student’s personal and professional growth. In patients, positive perceptions of student’s personal and professional attributes and patient’s improved health and a greater commitment to self-care, on the other hand, were significantly associated with an authoritative relationship, whereas positive perceptions of one’s own attributes as a patient were significantly associated with a mechanistic relationship. It is recommended that further research on the student-patient relationship and related factors should focus on questions of content, methodology and education.

Redaccio col·laborativa de treballs en la docència de les ciències experimentals. Comparació entre mètodes tradicionals i wikis

En aquest treball es presenta la recerca en docència que desenvolupen els autors, ique fa referència a l"ús de la redacció col·laborativa de documents i treballscooperatius en docència. Aquesta recerca es dedica principalment a l"anàlisi de l"ús de metodologies TIC, com és el wiki, per tal d"avaluar-ne els seus avantatges i inconvenients respecte als mètodes tradicionals de treball col·laboratiu. Entre d"altres aspectes, ens interessen la mesura de l"esforç en temps de dedicació de l"alumnat i també del professorat, i la possibilitat de fer una avaluació de cada alumne que inclogui la seva contribució individual al treball de grup. L"estudi s"està fent en diverses assignatures dels ensenyaments de Biologia, Ciències Ambientals i Infermeria. Es presenten algunes dades sobre els resultats obtinguts en aspectes com ara les dificultats tècniques, qüestions organitzatives i grau de satisfacció dels alumnes. S"aporten algunes dades preliminars sobre la valoració diferent de cada alumne segons el mètode.

Eettisyyden koulutus laskentatoimen pääaineen opiskelijoille - empiirinen tutkimus suomalaisista kauppatieteellisistä yksiköistä

Tutkimuksen tavoitteena oli analysoida, miten suomalaiset kauppatieteelliset yksiköt tarjoavat eettisyyden koulutusta. Erityisesti tutkimuksessa keskityttiin laskentatoimen pääaineen opiskelijoille kohdistettuun eettisyyden koulutukseen. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys rakentui sekä eettisyyden koulutusta että eettisyyden ja liike-elämän välistä suhdetta yleisesti käsittelevään tutkimukseen. Empiirisen aineiston keräämiseen sovellettiin kyselytutkimusta, joka lähetettiin kaikille suomalaisen yliopiston tai korkeakoulun palveluksessa oleville laskentatoimen professoreille, lehtoreille, yliassistenteille sekä assistenteille. Kyselytutkimuksen tulokset osoittivat eettisyyden olevan osa jokaisen suomalaisen laskentatoimea opettavan kauppatieteellisen yksikön kurssitarjontaa. Vain neljä yksikköä tarjosi tutkimuksen tulosten mukaan erillistä, eettisyyteen tai yhteiskuntavastuuseen keskittyvää opetusta. Valtaosa opetti eettisyyttä osana muuta kauppatieteiden opetusta. Pääosa suomalaisista laskentatoimen opettajista piti tutkimuksen tulosten mukaan eettisyyden koulutusta joko erittäin tärkeänä tai melko tärkeänä osana laskentatoimen koulutusta.

Harmonization of training and assessment of medical specialists in physical and rehabilitation medicine across Europe - The contribution of the UEMS Board of Physical and Rehabilitation Medicine

Background.- The main goals of the European Board of Physical and Rehabili-tation Medicine (EBPRM), founded in 1991 as the third speciality board of theUnion of European Medical Specialists (UEMS), are to harmonize pre-graduate,post-graduate and continuous medical education in physical and rehabilitationmedicine (PRM) all over Europe. The harmonization of curricula of the medi-cal specialities and the assessment of medical specialists has become one of thepriorities of the UEMS and its working groups to which the EBPRM contributes.Action.- The EBPRM will continue to promote a specific minimal undergraduatecurriculum on PRM including issues like disability, participation and handicapto be taught all over Europe as a basis for general medical practice. The EBPRMwill also expand the existing EBPRM postgraduate curriculum into a detailedcatalogue of learning objectives. This catalogue will serve as a tool to boostharmonization of the national curricula across Europe as well as to structurethe content of the MCQ examination. It would be a big step forward towardsharmonization of European PRM specialist training if an important number ofcountries would use the certifying MCQ examination of the Board as a part ofthe national assessments for PRM specialists.

Educational resources offered by the European Board of Physical and Rehabilitation Medicine (EBPRM)

Background .- Physical and Rehabilitation Medicine (PRM) is a very demanding medical speciality. To ensure high standard of research and care in PRM all across Europe, it is crucial to attract gifted trainees and offer them high quality education. At undergraduate level, many medical schools in Europe omit to offer teaching on disabled persons and on basic PRM knowledge. Thus PRM is hardly known to medical students. For postgraduate trainees access to evidence-based knowledge as well as teaching of research methodology specific to PRM, rehabilitation methodology, disability management and team building also need to be strengthened to increase the visibility of PRM. Action .- To address these issues the EBPRM proposes presently a specific undergraduate curriculum in PRM including the issues of disability, participation and handicap as a basis for general medical practice and postgraduate rehabilitation training. For PRM trainees many educational documents are now available on the EBPRM website. A growing number of educational sessions for PRM trainees take place during international and national PRM Congresses which can be accessed at low cost. Educational papers published regularly in European rehabilitation journals and European PRM Schools are offered free or at very low cost to trainees.

História da química e da geologia: Joseph Black e James Hutton como referências para educação em ciências

The second half of eighteenth century is marked by the advancement of chemistry and geology. The first science acquired the law of conservation of mass and this science represented a important support to geology and mineralogy. We say that both became modern science that time. Our aim is to show up some interrelations between history of chemistry and history of geology by means of the study of Joseph Black's and James Hutton's works. We defend that it is positive to science education to understand and approach the relations among different and disciplinary areas of science.

A pesquisa em ensino de química no Brasil: conquistas e perspectivas

This article summarizes the main achievements of the Brazilian research in chemistry education in these 25 years of existence of the Brazilian Chemical Society and raises some prospective questions for the field. Six main events are described as the responsible ones for the development of research in chemistry teaching in Brazil. Valuable contributions of Brazilian researches are discussed and related with international trends in science education. Some perspectives for improving research in chemistry teaching in Brazil are also presented.

Graduação em química: avaliação, perspectivas e desafios

Poor standards in schools and the increase in the number of institutions of higher education - frequently without the due control - have adversely affected the quality of university level education in Brazil. On the other hand, evaluation of undergraduate courses, which has been carried out regularly since the min 1990's allow, within certain limits, a description of the quality Brazilian higher education courses in general, and Chemistry courses in specific. This paper evaluates the results of the national examinations (2000 and 2003's ENC, and 2005's ENADE), attrition rates for the 1990's and for the 2000-2005 period, as well as the perceptions of students and instructors that took part in those exams. Furthermore, the paper also analyzes the opinions of academics and of private sector professionals about the educational system's capacity to meet the job market's demand for skilled labor force. The actual profile of Chemistry graduates is then compared to what is demanded from them by the market, revealing deficiencies in the educational system. The expected essential curricula changes that would introduce an innovative and advanced approach in the undergraduate courses have become great challenges. In this sense, the paper seeks to reflect on questions such as: How to give informative courses a formative emphasis? Which programs should be included in the curricula to involve students in activities that require initiative and decision-making, thus fostering both learning and interest in Chemistry? How to prepare instructors for schools and for higher education? How to increase instruction in related areas without expanding the curricula excessively? How to introduce entrepreneurship in the curricula and further awareness of the professional non-academic careers in the area?

Promovendo a argumentação no ensino superior de química

Studies have demonstrated the importance of argumentation in science education. Based on this assertion, we have tried to develop argumentative abilities in chemistry undergraduate students through a teaching methodology based on case studies. The process culminated with class presentations by student groups about possible solutions for the cases. To assess the quality of students' argumentation, videotapes of group presentations were collected and analyzed using Toulmin's Argument Pattern (TAP). TAP illustrates the nature of an argument in terms of claims, data, warrants, backings, and rebuttals. The findings of this work support the idea that the case study approach is an effective strategy for enhancing students' ability to argument.

Visualização no ensino de química: apontamentos para a pesquisa e desenvolvimento de recursos educacionais

Visualization is a fast-growing field in science education. This review covers 171 articles published between 2001 and 2010 in 14 science education journals. Major findings include: i - despite the predominance of English speaking countries, interest in the topic has increased in several countries; ii - qualitative research is increasing, but quantitative methodologies prevail; iii - the role of peer interaction in group activities is little investigated; iv - research on the way students and teachers use visualization tools is increasing, but most publications focus on the tools; v - structure of matter remains the most common subject covered.

CONHECIMENTO PEDAGÓGICO E CONHECIMENTO QUÍMICO NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES: A CONSTRUÇÃO DA IDENTIDADE DOCENTE

This paper presents results of a content analysis of the formative professional profile of undergraduates within the context of Brazil's expansion of its federal education system and implementing of teacher training policies. The analysis focuses on the conceptions of undergraduates regarding elements of their initial training and professional perspectives, as recorded in narratives, interviews, and questionnaires. Based on the relationships identified between the recorded content and the Educational Course Project, we identified three categories of analysis that point to tensions generated during the professional development of chemistry teachers: 1) The relationship between pedagogical knowledge and chemical knowledge; 2) the conceptual aspects of science education, as represented by the different ways that students understand the "ionization process"; and 3) teaching identity, including the elements indicative of the identity construction of future teachers. The results indicate that the educational and professional profile of undergraduates is marked by a particular tension between chemical content knowledge and pedagogical content, as well as a lack of objectivity and focus on the course's original intent. This situation has produced a multifaceted training context in which there is confusion regarding aspects relating to the licensing, teaching modalities, and preparation of the chemistry education professional.

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.

Yliopiston reunalla. Tutkimus suomalaisen avoimen yliopiston muotoutumisesta

Avoin yliopisto on koulutusmuoto, johon kuka tahansa voi osallistua ja jossa voi suorittaa yliopistotasoisia opintoja. Avoimen yliopiston ideassa keskeistä on koulutuksellisen tasa-arvon edistämisen tavoite. Tämän tutkimuksen tehtävänä on kuvata ja analysoida suomalaisen avoimen yliopiston muotoutumista. Tutkimuksella etsitään vastauksia kolmeen kysymykseen: 1. Millaisten vaiheiden kautta avoin yliopisto on muotoutunut? Mitä avoimen yliopiston historiassa on tapahtunut ja millaista keskustelua näistä tapahtumista on käyty? 2. Millaisia diskursseja avointa yliopistoa koskeneessa keskustelussa voidaan tunnistaa ja miten eri toimijatahot ovat näihin puhetapoihin kiinnittyneet? 3. Millaisena koulutuksellisen tasa-arvon toteuttajana avoin yliopisto näyttäytyy tutkimusaineiston valossa? Tutkimuksen aineisto koostuu erilaisista julkisista teksteistä. Aineistossa on mukana useita erilaisia tekstityyppejä: komiteanmietintöjä ja työryhmäraportteja, korkeakoululaitoksen kehittämissuunnitelmia, muita suunnitteluasiakirjoja, tutkimuksia, selvityksiä, puheenvuoroja ja esitelmiä sekä lehtikirjoituksia. Täydentävänä aineistona on lisäksi käytetty tilastoja. Tutkimusaineistoa on analysoitu diskurssianalyysillä. Keskeisenä lähtökohtana analyysissa on, että tekstien avulla tuotetaan avointa yliopistoa koskevia käsityksiä ja merkityksiä. Nämä merkitykset myös muuttuvat ajassa. Aineiston analyysin tuloksena avoimen yliopiston historiassa voidaan erottaa erilaisia vaiheita ja näiden vaiheiden välisiä taitekohtia. Ensimmäiseksi murrokseksi avoimen yliopiston historiassa voidaan paikantaa avoimen yliopiston synty, joka ajoittui 1970-luvun alkupuoliskolle. Avoin yliopisto sai vakiintuneet puitteensa vasta 1980-luvun puolivälissä, jolloin se organisoitiin osaksi yliopistojen täydennyskoulutusta. Tämä voidaan nähdä avoimen yliopiston historian toisena murroksena. Kolmas murros ajoittui 1990-luvulle, jolloin avoimen yliopiston resursointi muuttui ja nuoret tulivat sen näkyväksi opiskelijaryhmäksi. Tämä murros problematisoi avoimen yliopiston ja tutkintokoulutuksen suhteen aiemmasta poikkeavalla tavalla ja avoimen yliopiston tutkintoväylä nousi keskeiseksi keskusteluteemaksi. Tämä jännite purkautui tultaessa 2000-luvulle, ja tutkinnonuudistuksen yhteydessä avoimen yliopiston väylä sai paikkansa suhteessa kahden syklin tutkintoihin. Nyt elämme tutkinnonuudistuksen jälkeistä aikaa, jolloin avoimen yliopiston väylä vertautuu paljolti maisterikoulutuksiin. Kysymys aikuisten asemasta suhteessa tutkintokoulutukseen on kuitenkin edelleen ajankohtainen. Esillä ovat etenkin kysymykset aiemmin opitun tunnustamisesta, aikuisten ohjauksesta sekä avoimen yliopiston suhteesta työ- ja elinkeinoelämään. Keskustelussa avoimesta yliopistosta on paikannettavissa erilaisia positioita, jotka määrittävät avoimen yliopiston merkitystä ja tehtävää. Näitä positioita voidaan nimittää diskursseiksi, jotka konstituoivat avoimen yliopiston paikkaa yliopistokoulutuksen kentällä. Aineistosta on paikannettu neljä eri diskurssia: (1) akateemisia arvoja painottava yliopistollinen diskurssi, (2) osallistumisen tasa-arvoa korostava sivistyksellisen demokratian diskurssi, (3) yksilöllisiä mahdollisuuksia ja innovatiivisuutta korostava joustavuuden diskurssi sekä (4) työelämää, taloudellisuutta ja statusta korostava tehokkuuden diskurssi. Nämä diskurssit käyvät aineiston teksteissä keskinäisiä neuvotteluja ja kantavat merkityksiä suhteessa toisiinsa. Diskurssien välisiä suhteita voidaan kuvata kahden eri dimension kautta. Yhtäältä vastakkaisiksi arvoiksi asettuvat akateeminen eksklusiivisuus ja koulutuksellinen tasa-arvo. Toisena ulottuvuutena on koulutuksen arvottaminen sivistyksen versus hyödyn näkökulmasta. Avoimen yliopiston tehtävä tasa-arvon edistäjänä on eri aikoina mielletty eri tavoin. Avoimen yliopiston historiassa sen merkitystä ja tehtävää on kehystetty erilaisin puhetavoin, ja eri diskurssipositioiden vuoropuhelun kautta myös avoimen yliopiston tasa-arvotehtävästä on eri aikoina keskusteltu eri tavoin. Avoimen yliopiston alkuvaiheessa sen tehtävänä näyttäytyi sivistyksellisen demokratian turvaajana toimiminen. Kun avoimen yliopiston kurssit käynnistyivät, määrittyi toiminta selkeästi aikuisten koulutukseksi. Avoin yliopisto määrittyikin nyt aikuisten toiseksi mahdollisuudeksi hankkia koulutusta, jota vaille he olivat nuorempina jääneet. Avoimen yliopiston puitteiden lukkoonlyömisen jälkeen keskustelussa nousi vahvasti esiin toiminnan ja opetusmuotojen kehittäminen. Avoin yliopisto määrittyikin nyt aikuisten monipuoliseksi ja joustavaksi koulutusmahdollisuudeksi. Tasa-arvoisten mahdollisuuksien luominen näyttäytyi innovatiivisena, dynaamisena ja eteenpäinpyrkivänä toimintana, jossa otettiin huomioon aikuisten erilaiset tarpeet. Relander-ohjelman myötä avoimen yliopiston julkilausuttu tehtävä nimenomaan aikuisten kouluttajana kuitenkin muuttui. Avoin yliopisto näyttäytyi nyt yksilöllisiä tarpeita palvelevana mahdollisuuksien talona, jossa oli sijaa kaikille. Tärkeäksi määrittyi myös opiskelun tavoitteiden ja motiivien moninaisuus. Tutkinnon suorittamisen avoimen yliopiston opintojen kautta tuli olla realistisesti mahdollista. Viimeisimmän murroksen jälkeen avoin yliopisto määrittyy yhä selvemmin työelämän sekä alueellisten tarpeiden kautta. Avoin yliopisto näyttäytyy joustavana ja erilaisia tarpeita palvelevana opiskelufoorumina. Avoin yliopisto palvelee paitsi yksilöiden, myös työelämän ja yritysten tarpeita sekä on osaltaan turvaamassa alueiden kilpailukykyä ja elinvoimaisuutta. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan avointa yliopistoa, sen historiaa ja siitä käytyä keskustelua erityisesti tasa-arvon näkökulmasta. Yhtenä keskeisenä tuloksena on, että avoimen yliopiston paikka on ollut aina jollakin tavalla marginaalissa. Tätä ilmentää mm. yliopistollisuuden ja tasa-arvon välinen jännite, jonka ympärille avointa yliopistoa koskeva keskustelu paljolti on järjestynyt. Ylipäätään aikuisten asemaa yliopistossa määrittää tietty epämukavuus ja täyden legitimiteetin puute erityisesti suhteessa tutkintokoulutukseen. Aikuisten koulutuksesta puhutaan yliopiston yhtenä perustehtävänä ja retorisesti voidaan todeta tämän tehtävän tärkeys. Aikuinen opiskelija aiempine osaamisineen ja osaamistarpeineen positioituu kuitenkin yliopistokoulutuksen ja työelämän väliselle rajapinnalle. Aikuisen paikka määrittyykin yliopiston ytimeen nähden selvästi marginaaliin.