Designing an undergraduate laboratory course in general chemistry

From an analysis of a learning model based on the theory of information processing four hypothesis were developed for improving the design of laboratory courses. Three of these hypotheses concerned specific procedures to minimise the load on students' working memories (or working spaces) and the fourth hypothesis was concerned with the value of mini-projects in enhancing meaningful learning of the knowledge and skills underpinning the set experiments. A three-year study of a first year undergraduate chemistry laboratory course at a Scottish university has been carried out to test these four hypotheses. This paper reports the results of the study relevant to the three hypotheses about the burden on students' working spaces. It was predicted from the learning model that the load on students working space should be reduced by appropriate changes to the written instructions and the laboratory organisation and by the introduction of prelab-work and prelab-training in laboratory techniques. It was concluded from research conducted over the three years period that all these hypothesised changes were effective both in reducing the load on students' working spaces and in improving their attitudes to the laboratory course.

Individual Differences in True and False Memory Retrieval Are Related to White Matter Brain Microstructure

We sometimes vividly remember things that did not happen, a phenomenon with general relevance, not only in the courtroom. It is unclear to what extent individual differences in false memories are driven by anatomical differences in memory-relevant brain regions. Here we show in humans that microstructural properties of different white matter tracts as quantified using diffusion tensor imaging are strongly correlated with true and false memory retrieval. To investigate these hypotheses, we tested a large group of participants in a version of the Deese-Roediger-McDermott paradigm (recall and recognition) and subsequently obtained diffusion tensor images. A voxel-based whole-brain level linear regression analysis was performedto relatefractional anisotropyto indices oftrue andfalse memory recall and recognition. True memory was correlated to diffusion anisotropy in the inferior longitudinal fascicle, the major connective pathway of the medial temporal lobe, whereas a greater proneness to retrieve false items was related to the superior longitudinal fascicle connecting frontoparietal structures. Our results show that individual differences in white matter microstructure underlie true and false memory performance.

Cost Optimisation of Mobile Advertising Client Data Transfer

Data traffic caused by mobile advertising client software when it is communicating with the network server can be a pain point for many application developers who are considering advertising-funded application distribution, since the cost of the data transfer might scare their users away from using the applications. For the thesis project, a simulation environment was built to mimic the real client-server solution for measuring the data transfer over varying types of connections with different usage scenarios. For optimising data transfer, a few general-purpose compressors and XML-specific compressors were tried for compressing the XML data, and a few protocol optimisations were implemented. For optimising the cost, cache usage was improved and pre-loading was enhanced to use free connections to load the data. The data traffic structure and the various optimisations were analysed, and it was found that the cache usage and pre-loading should be enhanced and that the protocol should be changed, with report aggregation and compression using WBXML or gzip.

On Fault Tolerance Methods for Networks-on-Chip

Technology scaling has proceeded into dimensions in which the reliability of manufactured devices is becoming endangered. The reliability decrease is a consequence of physical limitations, relative increase of variations, and decreasing noise margins, among others. A promising solution for bringing the reliability of circuits back to a desired level is the use of design methods which introduce tolerance against possible faults in an integrated circuit. This thesis studies and presents fault tolerance methods for network-onchip (NoC) which is a design paradigm targeted for very large systems-onchip. In a NoC resources, such as processors and memories, are connected to a communication network; comparable to the Internet. Fault tolerance in such a system can be achieved at many abstraction levels. The thesis studies the origin of faults in modern technologies and explains the classification to transient, intermittent and permanent faults. A survey of fault tolerance methods is presented to demonstrate the diversity of available methods. Networks-on-chip are approached by exploring their main design choices: the selection of a topology, routing protocol, and flow control method. Fault tolerance methods for NoCs are studied at different layers of the OSI reference model. The data link layer provides a reliable communication link over a physical channel. Error control coding is an efficient fault tolerance method especially against transient faults at this abstraction level. Error control coding methods suitable for on-chip communication are studied and their implementations presented. Error control coding loses its effectiveness in the presence of intermittent and permanent faults. Therefore, other solutions against them are presented. The introduction of spare wires and split transmissions are shown to provide good tolerance against intermittent and permanent errors and their combination to error control coding is illustrated. At the network layer positioned above the data link layer, fault tolerance can be achieved with the design of fault tolerant network topologies and routing algorithms. Both of these approaches are presented in the thesis together with realizations in the both categories. The thesis concludes that an optimal fault tolerance solution contains carefully co-designed elements from different abstraction levels

Käsityön monet merkitykset. Opettajankoulutuksen opiskelijoiden käsityölle antamat merkitykset ja niiden huomioon ottaminen käsityön opetuksessa

Tämän tutkimuksen kohteena olivat opettajaopiskelijat, jotka reflektoivat käsityöprosessin aikaista toimintaansa ja sen tuloksia. Tutkimuksen kontekstina oli Turun yliopiston opettajankoulutuslaitoksen Rauman yksikön käsityökasvatuksen perusopinnot. Tutkimushenkilöinä olivat KSP11b Yhteenvetojakson lukuvuosien 2007 – 2008 ja 2008 – 2009 käsityökasvatuksen sivuja pääaineopiskelijat (n=23). Tutkimusaineistona käytettiin opiskelijoiden KSP11b Yhteenvetojaksolla valmistamia käsityötuotteita, niihin liittyviä portfoliota sekä haastatteluita, jotka analysoitiin semioottisella sisällönanalyysilla. Tutkimuksen lähestymistapa on hermeneuttisfenomenologinen. Sen pyrkimyksenä on ymmärtää ja tulkita opiskelijoiden kokemia käsityöprosesseja ja niihin liitettyjä merkityksiä. Tutkimuksessa selvitettiin, millaisia merkityksiä opiskelijat antavat käsityölle ja miten käsityön merkitykset tulisi ottaa huomioon käsityön opetuksessa. Tutkimustuloksina esitetään opiskelijoiden käsityölle antamista merkityksistä neljä erilaista orientaatiotyyppiä: 1) käsityötuoteorientoituneet, 2) käsityötaitoorientoituneet 3) käsityöperinneorientoituneet ja 4) käsityöilmaisuorientoituneet. Käsityötuoteorientoituneet opiskelijat aloittavat ongelmanratkaisuprosessinsa päättämällä, minkä tuotteen he haluavat valmistaa. Käsityötaitoorientoituneille opiskelijoille käsityöprosessi on oman osaamisen näyttämistä ja kehittämistä. Käsityöperinneorientoituneet opiskelijat saavat motivaationsa käsityötuotteen valmistukseen käsityöperinteen vaalimisesta, esimerkiksi halusta oppia perinteisiä käsityötekniikoita tai halusta oppia käsitöitä jonkun läheisen henkilön ohjaamana. Käsityöilmaisuorientoituneet opiskelijat suhtautuvat käsityöprosessiin elämyksellisesti, jolloin prosessi perustuu tekijän kokemuksiin, mielikuviin, muistojen vaalimiseen ja tunteiden ilmaisemiseen sekä identiteetin rakentamiseen. Tutkimuksessa selvitettiin lisäksi käsityön merkitysten mahdollisuuksia käsityön opetuksessa. Nämä käsityön opetuksen näkökulmat on tutkimuksessa jaettu viiteen luokkaan: 1) käsityötaidon kehittäminen, 2) kokonaisen käsityön tekeminen, 3) konkreettisen käsityötuotteen valmistaminen, 4) käsityöilmaisun kehittäminen ja 5) käsityön monipuoliset sisällöt. Tässä tutkimuksessa korostuu, että käsityön opetus perustuu käsityötaidon oppimiseen. Käsityötaidon kehittämiseen liittyy käsityöllisesti työstettävien materiaalien ja niiden ominaisuuksien hallintaa ja muokkaamiseen tarvitaan käsityöteknologiaa, henkilökohtaista käsityötaitoa ja laatutietoisuutta. Käsityötuote on käsityöprosessin lopputuloksena syntyvä konkreettinen tuotos. Käsityöprosessi toteutuu kokonaisena käsityönä, jossa tekijä suunnittelee ja toteuttaa itse suunnitelmansa. Kokonainen käsityö saa eri tekijöillä erilaisia sovelluksia. Käsityöilmaisulla tarkoitetaan tekijän henkilökohtaista sitoutumista prosessiin ja käsityön monipuolisilla sisällöillä materiaaleja ja teknologioita, joita käsityön tekijä käyttää käsityöprosessin aikana. Lisäksi tutkimusaineistossa ilmeni, että opiskelijat sitoutuvat käsityöprosessiin, kun heillä on mahdollisuus ilmaista itselleen tärkeitä, henkilökohtaisia asioitaan, kuten omaa elämäntilannettaan ja merkityksellisiä kokemuksiaan.

Yksityistä ja julkista : seminaariraportti

Private and public memories : the fourth international symposium of the Finnish Oral History Network, 29.–30.11.2012 Helsingissä.

Kuinka muistella tulevaisuutta?

Kirjallisuusarvostelu

Itse tehty moderni. Gramofoni, polkupyörä ja valokuvaus suomalaisten elämässä 1880-luvulta 1940-luvulle

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan aineellista modernia ja materiaalisen kulttuurin muutosta Suomessa 1880-luvulta 1940-luvulle tutkimalla sitä, miten kolme kansainvälistä teknologiaa, gramofoni, polkupyörä ja valokuvaus, otettiin Suomessa käyttöön ja millaisia paikallisia ilmiöitä niiden ympärille kehittyi. Tutkimus koostuu johdanto- ja yhteenveto-osan lisäksi kuudesta artikkelista, joissa käsitellään seuraavia alateemoja: itse tehtyjä polkupyöriä, käyntikorttikuvien käyttöä maalaiskodeissa, maaseudun pyöräilyä ja sen muistelemista, vuoden 1929 gramofonikuumetta, valokuvausta teknisenä harrastuksena sekä maalaisia gramofonin käytön tapoja. Tutkimuksen lähteinä on käytetty laajoja muistitietoaineistoja, sanoma- ja aikakauslehtiaineistoja, arkistoaineistoja, aikalaiskirjallisuutta ja museoesineitä. Lähteistä on etsitty mikrohistoriallista lukutapaa noudattaen johtolankoja gramofoniin, polkupyörään ja valokuvaukseen liittyneihin käytäntöihin. Esitän, että muistitietolähteet, muiden lähteiden kanssa ristiinluettuina, antavat hyvän mahdollisuuden sellaisten arjen käytäntöjen tarkasteluun, joiden tutkiminen muiden lähteiden perusteella olisi vaikeaa tai mahdotonta. Tutkimuksessa käytetyistä teoreettisista kehyksistä niin teknologian sosiaalinen rakentuminen, arjen historia, materiaaliseen kulttuuriin liittyvä teoriapohja, kulutuskulttuurin tutkimus kuin käytäntöteoriatkin kannustavat tarkastelemaan sitä, miten käyttäjien toiminta muokkaa ja määrittää teknologiaa. Näiden teoriasuuntausten pohjalta olen tätä tutkimusta varten kehittänyt itse tehdyn modernin ja kansankeksinnön käsitteet, jotka tarkentavat katseen ajallisesti ja paikallisesti tyypillisiin teknologian muokkauksen ja määrittelyn tapoihin sekä paikalliseen teknologiseen kekseliäisyyteen. Itse tehdyn modernin käsite auttaa hahmottamaan materiaalisia muutoksia ja pysyvyyksiä ajanjaksolla 1800-luvun lopulta toiseen maailmansotaan. Suomalaiset muovasivat omanlaisensa modernin, jossa uutuudet ja muutokset sulautuivat osaksi sitkeinä jatkuvia ja hitaasti muuttuvia maalaisyhteiskunnan toimintatapoja ja muokkasivat niitä vähitellen. Itse tehty moderni sekoitti omavaraisuutta ja kulutuskulttuuria, käsillä tekemiseen perustuvaa taitavuutta ja kursseilla sekä koulutuksessa saavutettua teknistä tietoa, paikallisia aineksia ja kansainvälisiä vaikutteita. Puhumalla kansanomaisista keksinnöistä olen halunnut korostaa tällaisten yhdistelmien mahdollisuutta ruohonjuuritasolla ja massatuotettujen laitteiden sovittamista osaksi pitkälti itse tehtyä ja omavaraista esinemaailmaa.

Effects of entorhinal cortex lesions on memory in different tasks

Lesions of the entorhinal cortex produce retrograde memory impairment in both animals and humans. Here we report the effects of bilateral entorhinal cortex lesions caused by the stereotaxic infusion of N-methyl-D-aspartate (NMDA) in rats at two different moments, before or after the training session, on memory of different tasks: two-way shuttle avoidance, inhibitory avoidance and habituation to an open field. Pre- or post-training entorhinal cortex lesions caused an impairment of performance in the shuttle avoidance task, which agrees with the previously described role of this area in the processing of memories acquired in successive sessions. In the inhibitory avoidance task, only the post-training lesions had an effect (amnesia). No effect was observed on the open field task. The findings suggest that the role of the entorhinal cortex in memory processing is task-dependent, perhaps related to the complexity of each task

Role of the hippocampus in contextual memory after classical aversive conditioning in pigeons (C. livia)

We investigated the effects of hippocampal lesions with ibotenic acid (IBO) on the memory of the sound-context-shock association during reexposure to the conditioning context. Twenty-nine adult pigeons were assigned to a non-lesioned control group (CG, N = 7), a sham-lesioned group (SG, N = 7), a hippocampus-lesioned experimental group (EG, N = 7), and to an unpaired nonlesioned group (tone-alone exposure) (NG, N = 8). All pigeons were submitted to a 20-min session in the conditioning chamber with three associations of sound (1000 Hz, 85 dB, 1 s) and shock (10 mA, 1 s). Experimental and sham lesions were performed 24 h later (EG and SG) when EG birds received three bilateral injections (anteroposterior (A), 4.5, 5.25 and 7.0) of IBO (1 µl and 1 µg/µl) and SG received one bilateral injection (A, 5.25) of PBS. The animals were reexposed to the training context 5 days after the lesion. Behavior was videotaped for 20 min and analyzed at 30-s intervals. A significantly higher percent rating of immobility was observed for CG (median, 95.1; range, 79.2 to 100.0) and SG (median, 90.0; range, 69.6 to 95.0) compared to EG (median, 11.62; range, 3.83 to 50.1) and NG (median, 7.33; range, 6.2 to 28.1) (P<0.001) in the training context. These results suggest impairment of contextual fear in birds who received lesions one day after conditioning and a role for the hippocampus in the modulation of emotional aversive memories in pigeons.

The brain decade in debate: I. Neurobiology of learning and memory

This article is a transcription of an electronic symposium in which some active researchers were invited by the Brazilian Society for Neuroscience and Behavior (SBNeC) to discuss the last decade's advances in neurobiology of learning and memory. The way different parts of the brain are recruited during the storage of different kinds of memory (e.g., short-term vs long-term memory, declarative vs procedural memory) and even the property of these divisions were discussed. It was pointed out that the brain does not really store memories, but stores traces of information that are later used to create memories, not always expressing a completely veridical picture of the past experienced reality. To perform this process different parts of the brain act as important nodes of the neural network that encode, store and retrieve the information that will be used to create memories. Some of the brain regions are recognizably active during the activation of short-term working memory (e.g., prefrontal cortex), or the storage of information retrieved as long-term explicit memories (e.g., hippocampus and related cortical areas) or the modulation of the storage of memories related to emotional events (e.g., amygdala). This does not mean that there is a separate neural structure completely supporting the storage of each kind of memory but means that these memories critically depend on the functioning of these neural structures. The current view is that there is no sense in talking about hippocampus-based or amygdala-based memory since this implies that there is a one-to-one correspondence. The present question to be solved is how systems interact in memory. The pertinence of attributing a critical role to cellular processes like synaptic tagging and protein kinase A activation to explain the memory storage processes at the cellular level was also discussed.

The brain decade in debate: III. Neurobiology of emotion

This article is a transcription of an electronic symposium in which active researchers were invited by the Brazilian Society of Neuroscience and Behavior (SBNeC) to discuss the advances of the last decade in the neurobiology of emotion. Four basic questions were debated: 1) What are the most critical issues/questions in the neurobiology of emotion? 2) What do we know for certain about brain processes involved in emotion and what is controversial? 3) What kinds of research are needed to resolve these controversial issues? 4) What is the relationship between learning, memory and emotion? The focus was on the existence of different neural systems for different emotions and the nature of the neural coding for the emotional states. Is emotion the result of the interaction of different brain regions such as the amygdala, the nucleus accumbens, or the periaqueductal gray matter or is it an emergent property of the whole brain neural network? The relationship between unlearned and learned emotions was also discussed. Are the circuits of the former the underpinnings of the latter? It was pointed out that much of what we know about emotions refers to aversively motivated behaviors, like fear and anxiety. Appetitive emotions should attract much interest in the future. The learning and memory relationship with emotions was also discussed in terms of conditioned and unconditioned stimuli, innate and learned fear, contextual cues inducing emotional states, implicit memory and the property of using this term for animal memories. In a general way it could be said that learning modifies the neural circuits through which emotional responses are expressed.

Punainen kirja kaupungeista

Kirjallisuusarvostelu

Effects of isoflavone on the learning and memory of women in menopause: a double-blind placebo-controlled study

Hormone decline is common to all women during aging and, associated with other factors, leads to cognitive impairment. Its replacement enhances cognitive performance, but not all women present a clinical and family or personal history that justifies its use, mainly women with a history of cancer. The aim of this study was to determine whether a daily oral dose of 80 mg of isoflavone extract for 4 months can produce benefits in women with low hormone levels, contributing to improvement in cognitive aspects. The sample comprised 50- to 65-year-old women whose menstruation had ceased at least 1 year before and who had not undergone hormone replacement. The volunteers were allocated to two groups of 19 individuals each, i.e., isoflavone and placebo. There was a weak correlation between menopause duration and low performance in the capacity to manipulate information (central executive). We observed an increase in the capacity to integrate information in the group treated with isoflavone, but no improvement in the capacity to form new memories. We did not observe differences between groups in terms of signs and symptoms suggestive of depression according to the Geriatric Depression Scale. Our results point to a possible beneficial effect of isoflavone on some abilities of the central executive. These effects could also contribute to minimizing the impact of memory impairment. Further research based on controlled clinical trials is necessary to reach consistent conclusions.