”Hei, mä opin tän asian enkuks!” Toimintatutkimus ympäristötiedon ainesisältöjen ja vieraan kielen oppimisesta sekä opettamisesta englanninkielissä oppituokioissa

Tämä kvalitatiivinen toimintatutkimus sai lähtökipinän opettajan tarpeesta kehittää englannin kielen opetustaan suuntaan, joka innostaisi oppijoita opiskelemaan ja tuottamaan vierasta kieltä rohkeasti. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, mitä muutoksia oppijoissa ilmenee, kun perinteiseen vieraan kielen opetukseen sisällytetään kahden lukuvuoden ajan oppituokioita, joissa ympäristötiedon ainesisältöjä opetetaan vieraalla kielellä. Kiinnostuksen kohteena oli tutkia, ilmeneekö oppijoilla muutoksia ainesisältöjen hallinnassa, englanninkielisen ympäristötiedon sanavaraston karttumisessa, kielitaidon kehittymisessä sekä asenteessa oppituokioita ja englannin kieltä kohtaan yleensä. Tutkimuksen tarkoituksena oli myös luoda toimivaa käytäntöä opettajalle toteuttaa ainesisältöjen opettamista vieraalla kielellä, josta kansainvälisesti käytetään termiä Content and language integrated learning (CLIL). Tutkimus oli kahden vuoden pitkittäistutkimus, joka toteutettiin lukuvuosina 2008–2010. Tutkimusjoukko koostui 18:sta (11 poikaa ja 7 tyttöä) neljättä luokkaa aloittavasta oppijasta. Vertailuryhmään kuului 22 musiikkiluokan oppijaa (6 poikaa ja 16 tyttöä). Tutkija opetti molemmille ryhmille englannin kieltä kaksi viikkotuntia. Englanninkieliset oppituokiot toteutettiin englannin tuntien yhteydessä noin kerran viikossa. Kerrallaan tuokio kesti 15–20 minuuttia. Tutkimusaineistoa, joka koostuu sekä kvalitatiivisesta että kvantitatiivisesta aineistosta, kerättiin eri tavoin: tutkija keräsi havaintomateriaalia päiväkirjaansa koko tutkimuksen ajan, oppijoita testattiin kuusi kertaa tutkimuksen aikana sekä itsearvio- ja asennekyselyjä toteutettiin kahdesti. Tutkimusaineiston pohjalta saatiin selviä tutkimustuloksia, joiden mukaan CLIL-opetus vaikutti oppijoihin positiivisesti: ympäristötiedon ainesisältöjä opittiin, englanninkielinen ympäristötiedon sanavarasto laajeni ja vierasta kieltä käytettiin rohkeammin kuin aiemmin. Kommunikoidessa huomio kiinnitettiin kielen tarkkailun sijasta asiasisältöön. Oppijat suhtautuivat englanninkielisiin oppituokioihin positiivisesti ja englannin osaaminen koettiin tärkeäksi. Tässäkin kokeilussa CLIL osoittautui joustavaksi metodiseksi lähestymistavaksi, joka taipuu käyttökelpoiseksi käytännön teoriaksi soveltuen monenlaisille oppijoille.

Proactive and Preventive Student Welfare Activities in Finnish Preschool and Elementary School: Handling of Transition to Formal Schooling and a National Anti-Bullying Program as Examples

Prerequisites and effects of proactive and preventive psycho-social student welfare activities in Finnish preschool and elementary school were of interest in the present thesis. So far, Finnish student welfare work has mainly focused on interventions and individuals, and the voluminous possibilities to enhance well-being of all students as a part of everyday school work have not been fully exploited. Consequently, in this thesis three goals were set: (1) To present concrete examples of proactive and preventive psycho-social student welfare activities in Finnish basic education; (2) To investigate measurable positive effects of proactive and preventive activities; and (3) To investigate implementation of proactive and preventive activities in ecological contexts. Two prominent phenomena in preschool and elementary school years—transition to formal schooling and school bullying—were chosen as examples of critical situations that are appropriate targets for proactive and preventive psycho-social student welfare activities. Until lately, the procedures concerning both school transitions and school bullying have been rather problem-focused and reactive in nature. Theoretically, we lean on the bioecological model of development by Bronfenbrenner and Morris with concentric micro-, meso-, exo- and macrosystems. Data were drawn from two large-scale research projects, the longitudinal First Steps Study: Interactive Learning in the Child–Parent– Teacher Triangle, and the Evaluation Study of the National Antibullying Program KiVa. In Study I, we found that the academic skills of children from preschool–elementary school pairs that implemented several supportive activities during the preschool year developed more quickly from preschool to Grade 1 compared with the skills of children from pairs that used fewer practices. In Study II, we focused on possible effects of proactive and preventive actions on teachers and found that participation in the KiVa antibullying program influenced teachers‘ self-evaluated competence to tackle bullying. In Studies III and IV, we investigated factors that affect implementation rate of these proactive and preventive actions. In Study III, we found that principal‘s commitment and support for antibullying work has a clear-cut positive effect on implementation adherence of student lessons of the KiVa antibullying program. The more teachers experience support for and commitment to anti-bullying work from their principal, the more they report having covered KiVa student lessons and topics. In Study IV, we wanted to find out why some schools implement several useful and inexpensive transition practices, whereas other schools use only a few of them. We were interested in broadening the scope and looking at local-level (exosystem) qualities, and, in fact, the local-level activities and guidelines, along with teacherreported importance of the transition practices, were the only factors significantly associated with the implementation rate of transition practices between elementary schools and partner preschools. Teacher- and school-level factors available in this study turned out to be mostly not significant. To summarize, the results confirm that school-based promotion and prevention activities may have beneficial effects not only on students but also on teachers. Second, various top-down processes, such as engagement at the level of elementary school principals or local administration may enhance implementation of these beneficial activities. The main message is that when aiming to support the lives of children the primary focus should be on adults. In future, promotion of psychosocial well-being and the intrinsic value of inter- and intrapersonal skills need to be strengthened in the Finnish educational systems. Future research efforts in student welfare and school psychology, as well as focused training for psychologists in educational contexts, should be encouraged in the departments of psychology and education in Finnish universities. Moreover, a specific research centre for school health and well-being should be established.

Keskenään kilpailevien tiimien välinen yhteistyö organisaatiossa

Organisaatioissa on aina keskinäistä kilpailua. Hallitsemattomana kilpailu organisaation sisäisistä resursseista tai organisaation ulkoisista markkinoista voi johtaa konfliktiin, joka pahimmillaan romuttaa yhteistyön organisaation yksiköiden välillä. Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena oli selvittää, kuinka keskenään kilpailevien tiimien yhteistyötä voidaan kehittää ja mahdollista organisaation sisäisen kilpailutilanteen aiheuttamaa konfliktia hallita johtamisen keinoin organisaation sisäisessä kilpailutilanteessa. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena tapaustutkimuksena, kohdeorganisaationa oli Sanoma Lehtimedia Oy. Tutkimusaineisto kerättiin haastattelemalla Sanoma Lehtimedian kahden yhteistyötä tekevän sanomalehden myyntitiimien henkilökuntaa. Kohdeorganisaatiota tutkittaessa ei havaittu merkittävää kilpailutilanteen aiheuttamaa konfliktia, mutta tiimien välisessä yhteistyössä oli kuitenkin vielä kehitettävää. Tutkimuksen tulosten perusteella tärkeimmät tiimien välisen yhteistyön tekemiseen vaikuttavat tekijät olivat yhteistyöasenne, luottamus, tiedon jakamisen halukkuus sekä kannustimet. Näihin tekijöihin voidaan vaikuttaa strategisen johtamisen keinoin, kun yhteistyön kehittäminen otetaan organisaation tavoitteeksi.

Transaktiivinen muisti osana sosiaalista toimintakykyä

Transaktiivinen muisti ilmiönä on osa jokaisen yhteisön arkea. Siitä on todettu olevan hyötyä ryhmän yhteistoiminnassa. Sotilaallisessa kontekstissa aihetta ei ole tutkittu, eikä mahdollisia hyötyjä kartoitettu. Tässä tutkimuksessa kartoitetaan transaktiivisen muistin ilmiötä sosiaalisen toimintakyvyn näkökulmasta. Mitä transaktiivinen muisti on, miten se rakentuu, miten se toimii ja millaisia vaikutuksia sillä on yksilöön ja ryhmään. Tutkimustehtävänä on, mitä on transaktiivinen muisti ja miten sen avulla kyetään kehittämään joukon toimintakykyä? Tutkimuksessa käytettiin aineistona aiheeseen liittyvää kirjallisuutta ja tieteellisiä artikkeleita. Kerätystä aineistosta määriteltiin sisällönanalyysin avulla sosiaalisen toimintakyvyn käsite, transaktiivisen muistin käsite ja näiden kahden väliset suhteet ja hyödyt. Tutkimustuloksista ilmeni, että transaktiivisesta muistista on konkreettisia joukon toimintakykyä kehittäviä hyötyjä sekä sosiaalista toimintakykyä kehittäviä piirteitä. Rakentuakseen transaktiivinen muisti tarvitsee sosiaalisen toimintakyvyn osa-alueita. Kun transaktiivinen muisti on rakentunut asianmukaisesti, sen rakenteelliset höydyt kehittävät sosiaalisen toimintakyvyn osa-alueita. Oikein rakentuneena ja sitä hyödynnettäessä joukko kykenee toimimaan paremmin, esimerkiksi kun transaktiivisen muistin avulla joukon jäsenillä on pääsy suurempaan määrään tietoa, kuin yksilöllä voisi olla. Transaktiivisen muistin rakentumiseen ja hyödyllisyyteen vaikuttavia tekijöitä ovat joukon sosiaalinen toimintakyky, organisaatio ja toimintaympäristö. Transaktiivisesta muistista voi olla myös haittaa. Se voi väärin rakentuessaan tai vuorovaikutuksen ollessa epätarkkaa esimerkiksi hidastaa tiedon välittymistä tai vääristää sitä. Transaktiivisen muistin hyödyntämiseksi joukon kouluttajan tai johtajan tulee luoda edellytykset sosiaaliselle kanssakäymiselle ja tuoda transaktiivisen muistin ilmiö näkyväksi joukolle.

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.

Miehittämättömän ilma-aluksen hyödyt ja haitat ilmatiedustelussa operaatio Enduring Freedomissa

Tämän tutkielman tarkoituksena on kirjallisuuskatsauksen keinoin luoda käsitys miehittämättömän ilma-aluksen ilmatiedustelukäytön hyödyistä ja haitoista operaatio Enduring Freedomissa. Tutkielmassa pohditaan lisäksi UAV:iden tulevaisuuden näkymiä ja kehityssuuntia ilmatiedustelun kannalta. Tämä tutkielma sisältää kvalitatiivisen tutkimuksen piirteitä ja tutkimusmetodina käytetään narratiivista kirjallisuuskatsausta. Tutkielman pääluvuissa tutustutaan UAV-konseptiin sekä tutkitaan UAV:n hyötyjä ja haittoja ilmatiedustelussa operaatio Enduring Freedomissa. Tutkielmassa on pyritty tutustumaan aihealueeseen kokonaisvaltaisesti ja sen pohjalta luomaan teoreettinen kokonaisuus tutkimuskysymyksiin vastaten. Operaatio Enduring Freedom alkoi 7.10.2001, kun Yhdysvaltain johtama liittouma hyökkäsi Afganistaniin vastauksena 11.9.2001 tehtyihin terrori-iskuihin. Operaation tavoitteena oli tuhota terroristien koulutusleirit ja infrastruktuuri Afganistanin alueella, pidättää al-Qaidan johto sekä lopettaa terrorismitoiminta Afganistanissa. Yhdysvaltain ilmavoimat on käyttänyt operaation alusta alkaen ilmatiedustelussa pääasiassa kahta UAVtyyppiä, jotka ovat RQ/MQ-1 Predator ja RQ-4 Global Hawk. Tutkielmassa perehdytään näiden kahden UAV:n hyötyihin ja haittoihin. Vertailupohjana käytetään miehitettyjä ilma-aluksia. Tutkielmassa käytettyjen lähteiden perusteella voidaan todeta, että miehittämättömillä ilma-aluksilla on etuja, joita ei voi saavuttaa miehitettyjä ilma-aluksia käyttäen. Hyödyt on jaettu tässä tutkielmassa rakenteellisiin, kustannuksellisiin ja tehtäväkohtaisiin hyötyihin. UAVkäytön merkittävin haitta lienee maa-aseman ja ilma-aluksen välisen datalinkin aiheuttamat haasteet ja rajoitteet. Lisäksi miehittämättömän ilma-aluksen haavoittuvuus ilmatorjuntatulten ja ilmasta ilmaan -ohjusten vaikutuspiirissä on vielä tällä hetkellä haaste. Tutkielmassa käsitellyt hyödyt ja haitat on todettu operaatio Enduring Freedomin kaltaisessa epäsymmetrisessä toimintaympäristössä, joten niiden soveltuvuutta symmetriseen toimintaympäristöön ei ole juurikaan arvioitu. Miehittämättömien ilma-alusten kehitystä todennäköisesti jatketaan tulevaisuudessa, ja kehityksen painopiste tullee olemaan monikäyttöisten UAV:iden kehityksessä. UAV:t tullee tulevaisuudessa korvaamaan miehitetyt ilma-alukset ilmatiedustelun ja ilmasta maahan -toiminnan osalta.

Yhdysvaltojen meri-ilmavoimien käyttöperiaatteet Midwayn taistelussa 1942 ja Leytenlahden taistelussa 1944

Tämä tutkimus käsittelee Yhdysvaltojen meri-ilmavoimien käyttöperiaatteita ja niiden muuttumista toisessa maailmansodassa keskittyen Midwayn ja Leytenlahden taisteluihin, jotka käytiin vuosina 1942 ja 1944. Tutkimuksessa perehdytään Yhdysvaltojen meri-ilmavoimien käyttämään kalustoon, meri-ilmavoimien kokoonpanoihin ja meri-ilmavoimien johtamiseen. Tutkimuksessa perehdytään myös teknologisen ja Yhdysvaltojen taloudellisen kehityksen tuomiin muutoksiin, jotka muovasivat meri-ilmavoimien käyttöperiaatteita. Tarkastelu perustuu kahteen eri meritaisteluun, joista on selkeästi erotettavissa meri-ilmavoimissa kahden vuoden aikana tapahtunut kehitys ja sitä kautta käyttöperiaatteiden muutos. Tässä tutkimuksessa pyritään vastaamaan seuraavaan pääkysymykseen: Miten Yhdysvaltojen meri-ilmavoiminen käyttöperiaatteet muuttuivat Midwayn ja Leytenlahden taistelujen välillä? Pääkysymystä tukemaan on valittu kolme alatutkimuskysymystä, jotka ovat: Oliko kaluston kehittymisellä merkitystä käyttöperiaatteiden muuttumiseen?, Miten meri-ilmavoimien kokoonpanot muuttuivat kahta eri taistelua tarkastellen? ja miten meri-ilmavoimien johtosuhteet vaikuttivat käyttöperiaatteiden muuttumiseen? Tutkimuksen johdantoluvussa esitellään tutkimuksen tutkimuskysymykset, rajaus, tutkimuksen viitekehys, sekä meri-ilmavoimien kehitys aselajina ennen toista maailmansotaa. Toisessa pääluvussa esitellään Midwayn ja Leytenlahden taistelut meri-ilmavoimien näkökulmasta. Kolmas pääluku tässä tutkimuksessa käsittelee meri-ilmavoimien käytössä ollutta kalustoa. Kolmannessa pääluvussa esitellään myös teknologisen kehityksen vaikutus meri-ilmavoimienkäyttöperiaatteisiin. Neljäs pääluku käsittelee meri-ilmavoimien kokoonpanoja ja niissä tapahtunutta muutosta kahden tutkittavan meritaistelun välillä. Viides pääluku käsittelee meriilmavoimien johtamisjärjestelmiä ja meri-ilmavoimien johtosuhteita. Kuudennessa pääluvussa esitetään tutkimuksessa saavutetut tutkimustulokset, sekä tehdään johtopäätökset, joilla vastataan tutkimuksen alussa esitettyihin tutkimuskysymyksiin. Tämä tutkimus on laadullinen sotahistorian tutkimus, jossa lähdemateriaalina on käytetty julkaistua aikalaiskirjallisuutta, sekä aihealueeseen liittyviä artikkeleita. Lähdeaineistona ei ole käytetty haastatteluja, koska niiden saaminen tutkimukseen varatussa aikaraamissa oli mahdotonta. Riittävän asiantuntemuksen omaavan haastateltavan löytyminen todettiin myös haasteelliseksi, koska kotimaista asiantuntijaa aihealueeseen ei ole.

Vedenalainen datasiirto : langallisten ja langattomien tiedonsiirtojärjestelmien nykytila ja kehitysnäkymät

Vedenalaisen datasiirron tutkimus on edennyt voimakkaasti kahden viime vuosikymmenen aikana. Vedenalaisen datasiirron tutkimuksen tavoitteena on tiedonsiirtokapasiteetin kasvattaminen ja äärimmäisen haastavan vedenalaisen signaaliympäristön hallinta. Vedenalainen datasiirto voidaan jakaa langalliseen ja langattomaan datasiirtoon. Langalliset tiedonsiirtoyhteydet, sensorit ja muut laitteet muodostavat langallisia tiedonsiirtojärjestelmiä. Langattomat tiedonsiirtojärjestelmät perustuvat tällä hetkellä akustisiin tiedonsiirtomenetelmiin. Äänen etenemiseen liittyvät rajoitteet asettavat laitteille suuria vaatimuksia ja pienentävät niiden tiedonsiirtokapasiteettia. Yhdysvallat on tutkinut ja 1990-luvulta alkaen laajamittaista akustista tiedonsiirtojärjestelmää ja sen käyttöä vedenalaiseen valvontaan. Tulevaisuudessa optiset langattomat tiedonsiirtojärjestelmät voivat tulla osaksi akustisia tiedonsiirtojärjestelmiä.

Application of capillary electrophoretic methods for determining carbohydrates and aliphatic carboxylic acids formed during wood processing

Knowledge of the behaviour of cellulose, hemicelluloses, and lignin during wood and pulp processing is essential for understanding and controlling the processes. Determination of monosaccharide composition gives information about the structural polysaccharide composition of wood material and helps when determining the quality of fibrous products. In addition, monitoring of the acidic degradation products gives information of the extent of degradation of lignin and polysaccharides. This work describes two capillary electrophoretic methods developed for the analysis of monosaccharides and for the determination of aliphatic carboxylic acids from alkaline oxidation solutions of lignin and wood. Capillary electrophoresis (CE), in its many variants is an alternative separation technique to chromatographic methods. In capillary zone electrophoresis (CZE) the fused silica capillary is filled with an electrolyte solution. An applied voltage generates a field across the capillary. The movement of the ions under electric field is based on the charge and hydrodynamic radius of ions. Carbohydrates contain hydroxyl groups that are ionised only in strongly alkaline conditions. After ionisation, the structures are suitable for electrophoretic analysis and identification through either indirect UV detection or electrochemical detection. The current work presents a new capillary zone electrophoretic method, relying on in-capillary reaction and direct UV detection at the wavelength of 270 nm. The method has been used for the simultaneous separation of neutral carbohydrates, including mono- and disaccharides and sugar alcohols. The in-capillary reaction produces negatively charged and UV-absorbing compounds. The optimised method was applied to real samples. The methodology is fast since no other sample preparation, except dilution, is required. A new method for aliphatic carboxylic acids in highly alkaline process liquids was developed. The goal was to develop a method for the simultaneous analysis of the dicarboxylic acids, hydroxy acids and volatile acids that are oxidation and degradation products of lignin and wood polysaccharides. The CZE method was applied to three process cases. First, the fate of lignin under alkaline oxidation conditions was monitored by determining the level of carboxylic acids from process solutions. In the second application, the degradation of spruce wood using alkaline and catalysed alkaline oxidation were compared by determining carboxylic acids from the process solutions. In addition, the effectiveness of membrane filtration and preparative liquid chromatography in the enrichment of hydroxy acids from black liquor was evaluated, by analysing the effluents with capillary electrophoresis.

Photoexcitation dynamics in organic solar cell donor/acceptor systems

Solceller presenteras ofta som ett miljövänligt alternativ för energiproduktion. Det största hindret för en bredare ibruktagning av kiselbaserade solceller är deras höga pris. I och med upptäckten av ledande och halvledande organiska (kolbaserade) molekyler och polymerer har ett nytt forskningsområde, organisk elektronik, vuxit fram. Den stora fördelen med organisk elektronik är att de använda materialen oftast är lösliga. Tillverkning av elektroniska komponenter kan då göras med hjälp av konventionella trycktekniker där bläcket ersatts med upplösta organiska material. Detta har potential att betydligt sänka priset för solceller. Nackdelen med organisk elektronik är att de använda materialen är komplexa, och de fysikaliska processerna i dem likaså. I min avhandling har jag studerat fotofysiken i två polymerer, P3HT och APFO3, som kan användas för att tillverka organiska solceller. Blandade med fullerenderivatet PCBM, som är en stark elektronacceptor, fås ett material som effektivt producerar elektroner och hål under belysning. I praktiken bidrar dock inte alla skapade laddningar till strömmen ur solcellen. Elektronerna och hålen kan förbli bundna till varandra i olika exciterade tillstånd, och även de som är fria kan träffa på motsatta laddningar under vägen till kontakterna och rekombinera. Centralt i mitt arbete har varit att identifiera olika typer av exciterade tillstånd i dessa solcellsmaterial, samt att bestämma deras livstider och rekombination. Metoden för detta har varit s.k. fotoinducerad absorption, som mäter fotoexcitationernas absorptioner i infraröda våglängdsområdet. De två viktigaste resultaten som presenteras i avhandlingen är en ratekvationsmodell för fotoexcitationsdynamiken i APFO3 på ultrasnabba tidsskalor (femtosekund - microsekund) och bildandet av en rekombinationshämmande dipol vid gränsytan för P3HT och PCBM som följd av värmebehandling. Dessa resultat bidrar till förståelsen av de fotofysikaliska processerna i relaterade material.

Verkkosodankäynnin peliteoreettinen mallintaminen

Verkkosodankäynti on informaatiosodankäynnin laji, jota käydään tietokoneiden ja viestintäverkkojen avulla. Viestintäverkkoihin ja niiden sisältämään informaatioon pyritään vaikuttamaan, tai niiden avulla pyritään vaikuttamaan vastustajaan. Peliteoria on matematiikan osa-alue, jonka avulla kahden tai useamman tahon välisiä päätöksenteko-ongelmia voidaan mallintaa eksaktisti. Verkkosodankäynti soveltuu pitkälti mallinnettavaksi kahden pelaajan pelinä, joten tutkielmassa ei ole syytä tarkastella useamman pelaajan pelejä. Tutkielmassa esitellään verkkosodankäyntiä ja peliteoriaa yleisesti. Tämän lisäksi esitellään malleja, joissa peliteoriaa on käytetty verkkosodankäynnin analysointiin. Tutkielmassa osoitetaan, että peliteorian avulla on mahdollista analysoida verkkosodankäynnin osa-alueita tietoteknistä lähestymistapaa täydentäen. Täten peliteoria monipuolistaa käsitystä verkkosodankäynnistä.

Opetuskäyttöön suunnatun videoneuvottelteluportaalin prototyypin suunnittelu ja toteuttaminen avoimilla tekniikoilla

Työ tutkii, miten yksinkertaisen opetuskäyttöön suunnatun videoneuvotteluportaalin prototyypin rakentaminen onnistuu avoimilla tekniikoilla. WebRTC mahdollistaa selaimen päällä toimivan videoneuvottelusovelluksen rakentamisen avoimia ohjelmistorajapintoja käyttäen. Prototyypin toteuttamiseen käytetään WebRTC:n lisäksi WebSocket-standardia keskustelun tahojen yhdistämiseen. WebSocket toteutetaan Node.js:ää käyttävällä socket.io-kirjastolla. Sovelluksen avulla on tarkoitus pystyä muodostamaan ääni- ja videoyhteys kahden asiakasohjelman välille. Opetuskäyttöä tukevina ominaisuuksina mukana on myös tekstipohjainen keskustelu ja mahdollisuus opetuskalvojen selaamiseen. Lopputuloksena on laajennettavissa oleva avoin videoneuvottelusovelluksen prototyyppi.

Euroopan unioni – ”yksi perhe”? Eurooppalaisen identiteetin diskursiivinen rakentuminen EU:n ”Muuttuva Eurooppa”- esitteissä

Tutkimuksessa tarkastellaan eurooppalaisen identiteetin diskursiivista rakentumista Euroopan komission laatimissa EU:n toimintaa käsittelevissä esitteissä. Esitteet nähdään tutkimuksessa osana Euroopan unionin identiteettipolitiikkaa, jonka tarkoituksena on luoda yhteisölle kollektiivinen identiteetti legitimoimaan unionin toimintaa ja yhteisön integraatiota. Tarkastelun keskiössä on komission kansalaisille suuntaama kuva eurooppalaisesta identiteetistä: mitä merkityksiä komissio eurooppalaiselle identiteetille esitteissä antaa ja miten näitä merkityksiä konstruoidaan. Tutkimuksessa nostetaan esille myös eurooppalaisen identiteetin konstruoimisprojektin yhteydet kansallisen identiteetin projektiin vertailemalla tutkimustuloksia kahden kollektiivisen identiteetin luonnetta kuvaavan mallin valossa. Lisäksi tarkastelun kohteena on identiteetin yhteys unionin toiminnan legitimointiin. Tutkimuksen lähtökohtana toimii konstruktivistinen käsitys kollektiivisista identiteeteistä. Merkittävimpiä lähteitä tutkielman teoreettisen viitekehyksen osalta ovat Lars-Erik Cedermanin ja Jeffrey T. Checkelin konstruktivismia koskeva tuotanto. Myös Theodora Kostakopouloun ja Anthony Smithin käsitykset kollektiivisen identiteetin rakentumisesta toimivat tutkimuksessa olennaisessa roolissa. Identiteettejä tarkastellaan tutkimuksessa muokattavina ja liikkuvina kielellisinä konstruktioina, mistä johtuen tutkimuksen metodologisena lähestymistapana on diskurssianalyysi. Aineistossa eurooppalaisesta identiteetistä piirtyy kuva EU:n ohjaamana projektina. Eurooppalaista identiteettiä konstruoidaan esitteissä hegemonisin diskurssein, jotka keskittyvät yhtenäisyyteen, eurooppalaiseen toimijaan ja eurooppalaisuuteen hankkeena. Diskurssit konstruoivat eurooppalaisuutta monilla eri tasoilla korostaen yhteisen identiteetin kulttuurista, sosiaalista, poliittista ja historiallista luonnetta. Identiteettien poliittisesta luonteesta kertoo myös se, että EU:n toimintaa legitimoidaan erilaisin menetelmin näiden diskurssien yhteydessä. Diskurssien toiseuttava olemus tulee esille maahanmuuttajien ja itäisten naapurien kohdalla. Eurooppalainen piirtyy aineistossa toisaalta essentialistisen stabiiliksi kansallisen identiteetin mallia toistavaksi kokonaisuudeksi, mutta toisaalta identiteetissä on erotettavissa konstruktivistisiä projektiluontoisuutta korostavia piirteitä. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että Euroopan unionissa on käynnissä tietoinen identiteettiprojekti, joka sekä lainaa kansallisten identiteettien perinteestä rakennuspalikoita että pyrkii erottautumaan tästä traditioista.

Nollavisio teoriasta käytännöksi ajoharjoittelun keinoin

Työssä kartoitettiin mahdollisuudet nollavisiokeskuksen toteuttamiseksi Paimion ajoharjoitteluradan yhteyteen yhteistyössä Varsinais-Suomen Ajoharjoittelurata Oy:n, ELY-keskuksen ja Liikenneturvan kanssa. Työn lopputuloksena syntyi tarveselvitys ajoharjoitteluradan liikenneturvallisuusnäyttelyn uudistamisesta nollavision hengessä sekä nollavisioreitin toteuttamisesta. Suunnittelun taustalla olivat EU:n liikenneturvallisuustavoitteet: ylinopeuksien vähentäminen, turvalaitteiden käytön lisääminen ja liikenneraittius. Suunnittelu pohjautui Norjan Lillehammerin vastaavanlaisen nollavisiokeskuksen sisältöön ja Lillehammerin nollavisioreittiin sekä kokemuksiin niiden toteuttamisesta. Työssä esitettiin ideoita Paimion ajoharjoitteluradan liikenneturvallisuuskeskuksessa olevan näyttelyn uudistamiseksi. Ideoita näyttelyyn haettiin Lillehammerin nollavisiokeskuksesta. Nollavisiokeskuksella haettiin Suomen liikenneturvallisuusvision ja -tavoitteiden konkretisoitumista. Tavoitteena on opettaa liikennekäyttäytymistä omien kokemusten kautta sekä muokata etenkin koululaisten ja nuorten asenteita liikenteessä. Työssä suunniteltiin kaksi nollavisioreittiä Paimion ajoharjoitteluradan yhteyteen. Toinen reitti kulkee Paimiosta Turkuun ja toinen Salosta Paimioon. Ajo-opetuksen ajoharjoittelukerralla on tarkoitus tutustua liikenneturvallisuutta parantaviin toimenpiteisiin tieympäristössä ajamalla nollavisiolenkki ajo-oppilaiden kanssa läpi ja keskustelemalla mikä on toimenpiteen tavoite. Reitit on suunniteltu siten, että ne on mahdollista ajaa kahden autokoulun ajotunnin aikana. Nollavisioreittien punainen lanka on onnettomuuksien estäminen ja niiden seurauksien lieventäminen. Näin ollen reittien varrella sijaitsevat kohteet on jaettu teemoihin onnettomuustyyppien mukaan.

UG2-päivityksen vaikutus lentämiseen ohjaajan näkökulmasta

Hawk-suihkuharjoitushävittäjän UG2-päivitys suoritettiin parantamaan ohjaamon avioniikkaa vastaamaan paremmin suihkuharjoitushävittäjälle asetettavia vaatimuksia. Päivitys parantaa ohjaajan ja lentokoneen välistä rajapintaa integroimalla ohjaajalle näkyvää informaatiota. Informaatio näytetään nyt pääosin HUD:n ja MFD:n avulla. Ohjaajan ei tarvitse rakentaa tilannetietoisuuttaan monista eri mittareista, vaan HUD ja MFD tarjoavat tietoa valmiina kokonaisuuksina. Vanha Hawkin avioniikkajärjestelmä tarjoaa paljon samoja tietoja, mutta ne ovat esillä erillisinä mittareina alhaalla mittaripaneeleissa. Päivityksen ansiosta peruslentäminen ja tilannetietoisuuden rakentaminen helpottuu. Vapautuva kapasiteetti on käytettävissä tehtävän kannalta oleellisemmille tekijöille ja lentoturvallisuuteen. HUD:n edut ovat tietojen keskeinen sijainti tuulilasilla, sekä tietojen integroitu esittäminen. Oleellisimmat integroidun informaation symbolit HUD:lla ovat CDM ja FPM, jotka kertovat ohjaajalle nopealla silmäyksellä oleellisimman tilannetiedon lentotilaan liittyen. HUD sisältää lentotilasta kertovan informaation ja tärkeimmät tiedot navigointiin liittyen. MFD:n TSD-valinta tukee ohjaajaa maantieteellisen tilannetietoisuuden rakentamisessa. TSD tarjoaa ohjaajalle tarkan sijaintitiedon karttapohjalle piirrettynä. Tällaista järjestelmää ei vanhassa Hawkin järjestelmässä ollut, vaan paikantaminen perustui paperikarttaan ja maaston seuraamiseen. Lennolle valmistautuminen ei enää vaadi ohjaajalta yhtä paljon aikaa ja resursseja, sillä uusi järjestelmä tukee ohjaajaa suunnistusreitillä. UG2-päivitys ei muuta Hawkin suoritusarvoja. Päivitys vaikuttaa taktiseen lentämiseen tilannetietoisuuden paranemisen ja peruslentämisen helpottumisen kautta. Uusi avioniikkajärjestelmä tukee ohjaajaa ja ottaa ihmisen ominaisuudet huomioon paremmin kuin vanha järjestelmä. Päivitys mahdollistaa koulutusohjelmien laajentamisen ja koulutuksen viemisen pidemmälle säästäen kalliimpia lentotunteja päätorjuntahävittäjällä.