Virtuaaliluokkaretki : virtuaalitodellisuusteknologian koulukäytön mahdollisuudet ja kokemukset

Tavoitteet. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia virtuaalitodellisuusteknologian (VR) soveltamista osana ympäristöopin projektia kompleksisessa koulutodellisuudessa ja raportoida niin oppilaiden kuin opettajienkin kokemuksia ja havaintoja sen käytöstä. Tutkimuksen keskiössä ovat VR teknologian havaitut toiminnan mahdollisuudet ja käyttäjien kokemukset. Vastaavaa on tutkittu aiemmin lähinnä kliinisissä olosuhteissa. Menetelmät. Tutkimukseen osallistui kolme opettajaa ja 59 5.-6. luokkalaista oppilasta kahdesta eri koulusta. Osanottajat olivat vapaaehtoisia VISIOT-hankkeeseen osallistujia. Hanke on valtakunnallinen ponnistus kokeilla ja kehittää virtuaalitodellisuuteen-, lisättyyn todellisuuteen ja esineiden Internettiin liittyvien teknologioiden opetuskäyttöä. Hanketta koordinoi valtakunnallinen Innokas-verkosto. Tutkija ja kaksi opettajaa suunnittelivat yhteistyössä ja designtutkimuksen periaatteita noudattaen VR-teknologiaa soveltavan oppimisprojektin. Opettajat ottivat käyttöön VR-järjestelmän, joka koostui HTC Vive -laitteesta ja Google Earth VR -sovelluksesta. Aineiston keruu tapahtui pääasiassa verkkokyselyin projektin alussa, sen aikana ja projektin päätyttyä. Lisäksi tutkimuksessa mitattiin oppilaiden avaruudellista hahmotuskykyä, ja kuultiin opettajien havaintoja innovatiivisten verkkohaastatteluiden avulla. Pääsääntöisesti laadullista aineistoa analysoitiin sisällönanalyysin varassa teemoitellen aineistoa, ja analysoiden eroja ja yhtäläisyyksiä osanottajien kirjallisesti kuvaamissa kokemuksissa. Tutkimuksessa seurattiin kuinka opettajat keksivät soveltaa VR-järjestelmää osana ympäristöopin projektia. Projekti alkoi joulukuussa 2017 ja päättyi huhtikuussa 2018. Oppilaat arvioivat VR-järjestelmän käyttöä ja siihen liittyviä omia kokemuksiaan niin projektin aikana kuin sen päätyttyäkin. Tulokset ja johtopäätökset. Opettajat kohtasivat vaihtelevasti oppimisen orkestroinnin haasteita, teknisiä vaikeuksia, sekä tilallisen - ja ajallisen ulottuvuuden rajoitteita projektin aikana. Vaikutti siltä, että sovelletun VR järjestelmän sujuva käyttöönotto vaatisi olemassa olevien skriptien purkamista, sekä toisenlaisia ja jouhevia tilallisia, ajallisia ja pedagogisia ratkaisuja, kuin mihin kouluissa oltiin totuttu. Tästä huolimatta oppilaat omaksuivat VR teknologian käytön varsin nopeasti ja kokivat sen erittäin myönteisesti. VR järjestelmää käytettiin projektissa lähinnä motivoivana lisänä. Roolileikkien ja maapallon visuaalisesti tehostetun tutkimisen lisäksi VR järjestelmän havaitut toiminnan mahdollisuudet sisälsivät oppilaiden mielenkiinnon heräämistä, teknologian käytöstä nauttimista, todentuntuisuuden ja mielen uppoutumisen kokemuksia, sekä onnistumisen kokemuksia. Oppilaat pitivät VR laitetta erittäin mukavana ja VR ohjelmaa käyttäjäystävällisenä. Näytti siltä, että sovellettu VR järjestelmä ja sen käyttötavat projektin aikana vaikuttivat oppilaiden käsityksiin virtuaalitodellisuudesta. Tästä huolimatta oppilaat kykenivät kuvittelemaan monenlaisia virtuaalisia maailmoja, joissa haluaisivat vierailla ja opiskella. Tyypillisten kategorioiden lisäksi he kuvittelivat korkean fantasian maailmoja ja aikamatkustusta tulevaisuuteen. Yleisesti ottaen oppilaat vaikuttivat halukkailta jatkamaan VR teknologian käyttöä tulevissa opinnoissaan. Projektin jälkimittauksissa heidän itseraportoimansa minäpystyvyys ja osallistumisen into olivat korkeat. Poikien raportoima pystyvyys oli tilastollisesti merkittävästi tyttöjä korkeampi. Oppilaat pitivät VR ohjelman maailmaa luotettavana lähteenä lähinnä kokemusperäisesti; joko järjestelmän tuottaman todentuntuisuuden takia tai koska virtuaalimaailma vaikutti vastaavan täsmällisesti heidän kokemuksiaan fyysisestä maailmasta. Kaiken kaikkiaan vaikuttaisi siltä, että tutkimukseen osallistuneet 11-12 vuotiaat oppilaat ottaisivat VR teknologian mieluusti osaksi omaa oppimisympäristöään, toisaalta opettajat oikeutetustikin kokivat, että sovellettu VR järjestelmä olisi siihen vielä liian monimutkainen ja vaativa.The purpose of this study is to implement immersive virtual reality (VR) technology as part of an environmental studies project in the actual complex school reality and analyze both the students’ and their teachers’ experiences and observations on the use of VR in learning and teaching. This study focuses on the user experiences and affordances that the appliance of VR technology brings forth in education. There are but few earlier studies on similar topics, most of which have been conducted in clinical settings. Three teachers and 59 students, 5-6th graders, from two different Finnish elementary schools participated in this study. The participants were all volunteers and took part in a nationwide VISIOT-project, coordinated by a nationwide Innokas Network. Its main purpose was to provide opportunities for trying out and developing virtual reality, augmented reality and Internet of things -technologies in education. The three teachers in this study applied a VR system that consisted of HTC Vive -device and Google Earth VR -program. The different ways in which the teachers ended up implementing the VR system turned out to be an important research topic in this study. The project went on for over three months, spanning from December 2017 to April 2018. The students assessed the use of the VR system during and after the project. Their experiences became another key research area in this study. Data was gathered with online questionnaires, pre and post-surveys for students, a test of the students’ spatial reasoning abilities, and with a pre-survey and innovative post interviews for the teachers. This mostly qualitative data was analyzed with clustering content analysis, where I would find similarities and differences in the participants’ answers and place them in schematized categories. The teacher’s encountered technical, spatial and temporal challenges, as well as challenges in orchestrating the implementation of the VR system. It appeared that VR’s implementation in education demanded more innovative scripts and different spatial, temporal and pedagogical arrangements than the two studied schools were used to. Albeit, the students adapted to the use of VR technology rather quickly and had a very positive emotional experience with it. The VR system was mostly used as a motivational addition to learning. Besides the visually enhanced exploration of the Earth and tourist role-play, the VR system’s actualized affordances included enjoyment and interest, realism and mental immersion, and mastery experiences. Students found the device as very comfortable and the program as user-friendly. Their conception of virtual reality was evidently affected by the applied VR system and its uses during the virtual field trip project. Despite of this, the students were able to imagine diverse learning worlds for VR. In addition to typical categories, they imagined high fantasy worlds and time travelling to the future. By and large, the students appeared willing to use VR technology again in the future. Their post-survey measures for self-efficacy and interest to engage with the technology were relatively high. The self-reported self-efficacy of boys was statistically significantly higher than the girls corresponding. The students found the VR program to be a credible source mostly due to the virtual world’s realism or resemblance with their experiences of the real world. Altogether, VR technology appears to be something that these 11-12-year-old students would gladly include in their learning environment, on the other hand, the teachers rightfully felt that the implemented VR system was too complex and demanding for permanent inclusion

Ethics-based AI auditing core drivers and dimensions: A systematic literature review

This thesis provides a systematic literature review (SLR) of ethics-based AI auditing research. The review’s main goals are to report the current status of AI auditing academic literature and provide findings addressing the review objectives. The review incorporated 50 articles presenting ethics-based AI auditing. The SLR findings indicate that the AI auditing field is still new and rising. Most of the studies were conference proceeding published either 2019 or 2020. Therefore, there was a demand for a SLR work as the AI auditing field was wide and unorganized. Based on the SLR findings, fairness, transparency, non-maleficence and responsibility are the most important principles for the ethics-based AI auditing. Other commonly identified principles were privacy, beneficence, freedom and autonomy and trust. These principles were interpreted to belong to either drivers or dimensions depending on whether something is audited directly or whether achieving ethics is a desired outcome. The findings also suggest that the external AI auditing leads the ethics-based AI auditing discussion. Majority of the papers dealt specifically with external AI auditing. The most important stakeholders were recognized to be researchers, developers and deployers, regulators, auditors, users and individuals and companies. Roles of the stakeholders varied depending on whether they are proposed to conduct AI audits or whether they are in the position of beneficiary.Tässä Pro gradu -tutkielmassa esitellään systemaattinen kirjallisuuskatsaus etiikkalähtöiseen tekoälyn auditointiin. Kirjallisuuskatsauksen keskeisimmät tavoitteet ovat esittää tämänhetkinen tila tekoälyn auditoinnin akateemisesta kirjallisuudesta sekä esittää keskeisimmät löydökset tutkielman tavoitteiden mukaisesti. Kirjallisuuskatsaus sisälsi 50 artikkelia, mitkä käsittelivat etiikkalähtöistä tekoälyn auditointia. Systemaattisen kirjallisuuskatsauksen löydökset osoittivat, että tekoälyn auditoinnin ala on edelleen uusi ja kasvava. Suurin osa julkaisuista oli konferenssipapereita vuosilta 2019-2020. Ala on myös laaja sekä epäorganisoitu, joten systemaattiselle kirjallisuuskatsaukselle oli kysyntää. Löydöksien perusteella reiluus, läpinäkyvyys, ei-haitallisuus sekä vastuullisuus ovat tärkeimmät periaatteet etiikkalähtöiseen tekoälyn auditointiin. Muut yleisesti tunnistetut periaatteet olivat yksityisyys, hyvyys, vapaus ja autonomia sekä luottamus. Nämä periaatteet tulkittiin kuuluvaksi joko ajureihin tai dimensioihin sen perusteella auditoitiinko periaatetta suoraan vai oliko periaatteen saavuttaminen auditoinnin toivottu tulos. Löydökset osoittivat myös, että ulkoinen auditointi hallitsee tämänhetkistä keskustelua etiikkalähtöisessä tekoälyn auditoinnissa. Valtaosa papereista käsitteli erityisesti ulkoista tekoälyn auditointia. Lisäksi tärkeimmät sidosryhmät tunnistettiin. Nämä olivat tutkijat, järjestelmän kehittäjät, lainvalvojat, auditoijat, käyttäjät sekä yksilöt ja organisaatiot. Heidän roolinsa vaihtelivat sen perusteella vastasivatko he tekoälyn auditoinnin toteuttamisesta vai kuuluivatko he tekoälyn auditoinnin edunsaajiin

Systematic Review of Intelligent Tutoring Systems for Hard Skills Training in Virtual Reality Environments

Advances in immersive virtual reality (I-VR) technology have allowed for the development of I-VR learning environments (I-VRLEs) with increasing fidelity. When coupled with a sufficiently advanced computer tutor agent, such environments can facilitate asynchronous and self-regulated approaches to learning procedural skills in industrial settings. In this study, we performed a systematic review of published solutions involving the use of an intelligent tutoring system (ITS) to support hard skills training in an I-VRLE. For the seven solutions that qualified for the final analysis, we identified the learning context, the implemented system, as well as the perceptual, cognitive, and guidance features of the utilized tutoring agent. Generally, the I-VRLEs emulated realistic work environments or equipment. The solutions featured either embodied or embedded tutor agents. The agents’ perception was primarily based on either learner actions or learner progress. The agents’ guidance actions varied among the solutions, ranging from simple procedural hints to event interjections. Several agents were capable of answering certain specific questions. The cognition of the majority of agents represented variations on branched programming. A central limitation of all the solutions was that none of the reports detailed empirical studies conducted to compare the effectiveness of the developed training and tutoring solutions.Peer reviewe

Ionization-site effects on the photofragmentation of chloro- and bromoacetic acid molecules

Fragmentation of gas-phase chloro- and bromoacetic acid samples, particularly its dependency on the atomic site of the initial core ionization, was studied in photoelectron-photoion-photoion coincidence (PEPIPICO) measurements. The fragmentation was investigated after ionizing carbon 1s and bromine 3d or chlorine 2p core orbitals. It was observed that the samples had many similar fragmentation pathways and that their relative weights depended strongly on the initial ionization site. Additional Auger PEPIPICO measurements revealed a clear dependence of fragment pair intensities on the kinetic energy of the emitted Auger electrons. The modeled and measured Auger electron spectra indicated that the average internal energy of the molecule was larger following the carbon 1s core-hole decay than after the decay of the halogen core hole. This difference in the internal energies was found to be the source of the site-dependent photofragmentation behavior.</p

Suomalaisen urheilujournalismin bibliografia

Tässä Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan tutkimushankkeessa on tuotettu kaikille avoin suomenkielinen verkkobibliografia, johon on koottu tematisoidusti suomalaista urheilujournalismia käsittelevät kirjalliset julkaisut. Bibliografian lisäksi sivustolla esitellään tiiviisti keskeisiä käsitteitä, urheilujournalismin ominaispiirteitä ja suomalaisen urheilujournalismin historiaa. Sivuston tavoitteena on tarjoilla helposti tavoitettavaa tutkimustietoa laajalle käyttäjäkunnalle. Sivusto toimii osoitteessa https://urheilujournalismi.jyu.fi/peerReviewe

Peruskoulun oppilaiden kokemuksia immersiivisen virtuaalitodellisuuden käytöstä luokassa

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tarkastella peruskoulun oppilaiden oppimiskokemuksia immersiivisen virtuaalitodellisuuden (I-VR) kanssa. Perinteiset opetusmetodit eivät aina kykene inspiroimaan uusia nuoria oppilaita, joiden kasvu on ollut vahvasti kietoutunut ympäröivään digitalisoituneeseen maailmaan. Tämä huomioiden I-VR järjestelmien pedagoginen käyttö edustaa lupaavaa tapaa huolehtia oppilaiden osallisuudesta oppimiseen. Tässä tutkimuksessa kolme oppilasryhmää (10-12-vuotiaita) käyttivät I-VR järjestelmää osana ympäristöopin projektia. Keräsimme laadullisen aineiston kyselyin oppilailta projektia ennen, sen aikana ja sen jälkeen. Laadullisen sisällönanalyysin keinoin selvitimme oppilaiden kokemuksia, käsityksiä virtuaalitodellisuudesta, arviot vaikutuksesta oppimiseen ja kiinnostuksen immersiivisiä oppimismaailmoja kohtaan. Yleisesti pyrimme kontribuoimaan oppilaslähtöisempään I-VR teknologian kehittämiseen. Oppilaiden kokemukset olivat pääasiassa positiivisia ja löysimme erilaisia fyysisiä, kognitiivisia ja emotionaalisia toteutuneita affordansseja. Heidän käsityksiään virtuaalitodellisuudesta värittivät käytetyt laitteet, mielen immersio ja projektin muut ominaisuudet. Lisäksi, I-VR koettiin vaikuttaneen oppimismotivaatioon, -metodeihin ja -sisältöihin. Lopuksi, oppilaat intoutuivat kuvittelemaan erilaisia immersiivisiä oppimismaailmoja, joista suurin osa käsitti aikamatkustusta kuvitteellisiin paikkoihin.The purpose of the present study was to examine primary school students' learning experiences with immersive virtual reality (I-VR). Traditional education practices are failing to inspire new cohorts of young people who have grown up with digital culture based on active participation. Given this development, the pedagogic use of I-VR systems represents a promising way of fostering students' learning engagement. This study involved engaging three groups of 10-12-year-old students with an I-VR system as part of an environmental studies project. Data were collected from the students before, during, and after the project via surveys that included structured and open-ended items. Through qualitative content analysis, we analysed the students' experiences, comprehension of virtual reality, assessment of learning impact, and desire for educational I-VRs. In general, we aimed to contribute to more learner-driven development for the technology. The students' experiences were primarily positive and revealed various actualised physical, cognitive, and emotional affordances. Their comprehension of virtual reality was influenced by the devices used, mental immersion, and aspects of the current project. Furthermore, I-VR was experienced as having influenced learning motivation, methods, and content. Finally, the students imagined various I-VRs for learning, most of which included time travel to imaginary spaces.Peer reviewe

The Role of Digital Technologies in Shaping the Post-Pandemic World: 21st IFIP WG 6.11 Conference on e-Business, e-Services and e-Society, I3E 2022, Newcastle upon Tyne, UK, September 13–14, 2022, Proceedings

During the past two decades, Design Science Research (DSR) has become a central research paradigm in information systems (IS) science. It provides a possibility for researchers to contribute to their field’s existing knowledge base by abstracting knowledge from constructing and using design artifacts. DSR scholars have classified their research paradigm by its potential knowledge contributions looking into dimensions such as researcher role, research activity, and knowledge type. Despite the central role of design artifacts in DSR, we know little about the role of these artifacts for DSR’s knowledge contribution. We therefore extend the discussion on DSR knowledge contributions to the nature of design artifacts, asking how the nature of design artifacts clusters DSR research and its potential knowledge contributions. To answer this research question, we conducted a literature review of DSR research and selected a sample of 20 papers published during the years 2017–2021 in four major IS journals. We found that the nature of the design artifact forms clusters of knowledge contribution and research activity. Our study suggests a relationship between design artifacts, abstractions of knowledge from these artifacts and the conducted research activities. We acknowledge that this relationship stems from a relatively small sample of DSR studies and propose that further research is needed to confirm our findings. </p

Ionization-site effects on the photofragmentation of chloro- and bromoacetic acid molecules

Fragmentation of gas-phase chloro-and bromoacetic acid samples, particularly its dependency on the atomic site of the initial core ionization, was studied in photoelectron-photoion-photoion coincidence (PEPIPICO) measurements. The fragmentation was investigated after ionizing carbon 1s and bromine 3d or chlorine 2p core orbitals. It was observed that the samples had many similar fragmentation pathways and that their relative weights depended strongly on the initial ionization site. Additional Auger PEPIPICO measurements revealed a clear dependence of fragment pair intensities on the kinetic energy of the emitted Auger electrons. The modeled and measured Auger electron spectra indicated that the average internal energy of the molecule was larger following the carbon 1s core-hole decay than after the decay of the halogen core hole. This difference in the internal energies was found to be the source of the site-dependent photofragmentation behavior

Adaptation of Black Carbon Footprint Concept Would Accelerate Mitigation of Global Warming

acceptedVersionNon peer reviewe