Interaction techniques with novel multimodal feedback for addressing gesture-sensing systems

Users need to be able to address in-air gesture systems, which means finding where to perform gestures and how to direct them towards the intended system. This is necessary for input to be sensed correctly and without unintentionally affecting other systems. This thesis investigates novel interaction techniques which allow users to address gesture systems properly, helping them find where and how to gesture. It also investigates audio, tactile and interactive light displays for multimodal gesture feedback; these can be used by gesture systems with limited output capabilities (like mobile phones and small household controls), allowing the interaction techniques to be used by a variety of device types. It investigates tactile and interactive light displays in greater detail, as these are not as well understood as audio displays. Experiments 1 and 2 explored tactile feedback for gesture systems, comparing an ultrasound haptic display to wearable tactile displays at different body locations and investigating feedback designs. These experiments found that tactile feedback improves the user experience of gesturing by reassuring users that their movements are being sensed. Experiment 3 investigated interactive light displays for gesture systems, finding this novel display type effective for giving feedback and presenting information. It also found that interactive light feedback is enhanced by audio and tactile feedback. These feedback modalities were then used alongside audio feedback in two interaction techniques for addressing gesture systems: sensor strength feedback and rhythmic gestures. Sensor strength feedback is multimodal feedback that tells users how well they can be sensed, encouraging them to find where to gesture through active exploration. Experiment 4 found that they can do this with 51mm accuracy, with combinations of audio and interactive light feedback leading to the best performance. Rhythmic gestures are continuously repeated gesture movements which can be used to direct input. Experiment 5 investigated the usability of this technique, finding that users can match rhythmic gestures well and with ease. Finally, these interaction techniques were combined, resulting in a new single interaction for addressing gesture systems. Using this interaction, users could direct their input with rhythmic gestures while using the sensor strength feedback to find a good location for addressing the system. Experiment 6 studied the effectiveness and usability of this technique, as well as the design space for combining the two types of feedback. It found that this interaction was successful, with users matching 99.9% of rhythmic gestures, with 80mm accuracy from target points. The findings show that gesture systems could successfully use this interaction technique to allow users to address them. Novel design recommendations for using rhythmic gestures and sensor strength feedback were created, informed by the experiment findings.

mHealth technologies to influence physical activity and sedentary behaviors: behavior change techniques, systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials

BACKGROUND: mHealth programs offer potential for practical and cost-effective delivery of interventions capable of reaching many individuals.

PURPOSE: To (1) compare the effectiveness of mHealth interventions to promote physical activity (PA) and reduce sedentary behavior (SB) in free-living young people and adults with a comparator exposed to usual care/minimal intervention; (2) determine whether, and to what extent, such interventions affect PA and SB levels and (3) use the taxonomy of behavior change techniques (BCTs) to describe intervention characteristics.

METHODS: A systematic review and meta-analysis following PRISMA guidelines was undertaken to identify randomized controlled trials (RCTs) comparing mHealth interventions with usual or minimal care among individuals free from conditions that could limit PA. Total PA, moderate-to-vigorous intensity physical activity (MVPA), walking and SB outcomes were extracted. Intervention content was independently coded following the 93-item taxonomy of BCTs.

RESULTS: Twenty-one RCTs (1701 participants-700 with objectively measured PA) met eligibility criteria. SB decreased more following mHealth interventions than after usual care (standardised mean difference (SMD) -0.26, 95 % confidence interval (CI) -0.53 to -0.00). Summary effects across studies were small to moderate and non-significant for total PA (SMD 0.14, 95 % CI -0.12 to 0.41); MVPA (SMD 0.37, 95 % CI -0.03 to 0.77); and walking (SMD 0.14, 95 % CI -0.01 to 0.29). BCTs were employed more frequently in intervention (mean = 6.9, range 2 to 12) than in comparator conditions (mean = 3.1, range 0 to 10). Of all BCTs, only 31 were employed in intervention conditions.

CONCLUSIONS: Current mHealth interventions have small effects on PA/SB. Technological advancements will enable more comprehensive, interactive and responsive intervention delivery. Future mHealth PA studies should ensure that all the active ingredients of the intervention are reported in sufficient detail.

Constructivisme et manuel scolaire au niveau collégial : Rencontre réflexive, interactive et sociale avec l’objet d’apprentissage

Cet essai est divisé en quatre chapitres et porte sur la conception, l'expérimentation et l'adaptation d'un modèle de rédaction d'un manuel de référence de facture constructiviste. Cette modélisation servira de guide à la rédaction d'un manuel en santé dentaire publique à l'intention des étudiantes) en techniques d'hygiène dentaire. L'hygiéniste dentaire en santé publique travaille prioritairement auprès des enfants et de leur milieu familial. Elle fait partie intégrante d'un programme national de santé dentaire publique établi à l'intérieur de chaque Centre de santé et services sociaux. Au Québec, les enfants les plus vulnérables à la carie dentaire sont de l'ordre de 25 % et cumulent à eux seuls plus de 65 % des problèmes de carie dentaire (Payette et coll., 1989). C'est à partir d'un programme créé par le ministère de la Santé et des Services sociaux que l'hygiéniste dentaire procède à un dépistage scientifique qui lui permet de prédire que certains enfants seront susceptibles à la carie dentaire avant même l'apparition des dents permanentes et de classer ces enfants. Par la suite, ces enfants, parmi les plus vulnérables, sont suivis pour changer le cours de leur histoire dentaire et leur permettre d'avoir la même chance que leurs camarades. Ces rencontres de suivi visent à sensibiliser l'enfant et les parents à l'hygiène buccodentaire ainsi qu'à l'application de la thérapie clinique à l'école (applications de fluorure, d'agents de scellement des dents, etc.). Selon les particularités de chaque région du Québec, les hygiénistes dentaires interviendront auprès de différentes clientèles. Bien que la majorité des diplômées en techniques d'hygiène dentaire exerceront leur profession en clinique privée, quelques finissantes travailleront dans les CSSS. Pour permettre aux étudiantes d'acquérir la compétence en santé dentaire publique, le programme de formation prévoit un cours et un stage totalisant environ 135 heures réparties sur deux trimestres, selon la spécificité propre à chaque collège. À Saint-Hyacinthe, le cours et les laboratoires sont d'une durée de 90 heures. Le stage de 45 heures est effectué en majeure partie auprès des hygiénistes dentaires des CSSS. On peut aisément conclure que le nombre d'heures prévu au programme est à peine suffisant face à la complexité de la tâche et au type de responsabilités que l'hygiéniste dentaire doit assumer en santé publique et comprendre l'importance d'offrir un outil de référence complet et adapté à l'apprentissage et aux besoins du marché du travail. Le présent ouvrage est divisé en quatre parties permettant une réflexion sur la possibilité d'intégrer une approche constructiviste à l'intérieur d'un manuel scolaire. La première partie traite d'abord notre cheminement à titre d'auteure de cet essai. Par la suite, elle expose la problématique à laquelle nous sommes confrontée à titre de rédactrice scientifique. Nous présenterons les compétences visées par le programme de la discipline concernée, l'écart ressenti avec la pratique en classe et l'écriture d'un manuel scolaire au collégial. Nous tenterons de dégager des étapes et des conditions à respecter pour en greffer ensuite un style d'écriture applicable dans une perspective constructiviste. La deuxième partie s'intéresse à la recension des écrits et dégage des définitions relatives au constructivisme. Elle couvre les fondements qui permettent d'entrevoir la possibilité d'écrire différemment le manuel scolaire. Le troisième chapitre concerne la méthodologie utilisée durant l'expérimentation didactique. Nous présentons le modèle choisi pour concevoir notre chapitre expérimental. Nous avons aussi sélectionné des activités à facture constructiviste. Nous avons présenté des principes pour appuyer l'écriture d'un manuel scolaire afin de dégager un modèle d'écriture constructiviste. Nous avons procédé à l'écriture du chapitre en conformité avec ces principes et nous avons vérifié la fécondité de cette écriture auprès d'expertes et d'étudiantes du milieu collégial. Dans le quatrième chapitre, la présentation et l'analyse des résultats font état de l'estimation d'une écriture constructiviste jugée souhaitable pour l'écriture de notre chapitre. La préoccupation centrale est de dégager des caractéristiques qui s'articulent autour de notre pratique constructiviste. Il s'agit aussi de discuter sur les possibilités d'application de ces principes en exposant sommairement les impacts d'un tel changement de paradigme de l'écriture.