Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

 

Recent Submissions

  • Oksama, Markus (2016)
    Tässä tutkielmassa tarkastellaan intensiteettiprosesseja ja näihin liittyvää estimointiteoriaa. Tarkastelu keskittyy erityisesti moniulotteisiin laskuriprosesseihin ja niiden tulomuotoa $\lambda(t)=\alpha (t)Y(t)$ oleviin intensiteettiprosesseihin.\newline Tutkielma aloitetaan käymällä läpi todennäköisyyslaskennan perusmääritelmiä ja -tuloksia. Tämän jälkeen määritellään martingaalit ja kompensaattorit. Martingaaleja ja kompensaattoreita käsittelevässä luvussa esitellään joitain estimointiteoriassa hyödynnettäviä tuloksia.\newline Seuraavaksi siirrytään estimointiin. Aluksi tarkastelun kohteena on funktion $$A(t)=\int_0^t\alpha(s)\mathrm{d}s$$ estimointi. Tätä varten määritellään Nelson-Aalen -estimaattori ja osoitetaan estimaattorin asymptoottiseen käyttäytymiseen liittyviä tuloksia. Lopuksi tarkastellaan parametrista riippuvia intensiteettiprosesseja. Estimoinnissa käytetään suurimman uskottavuuden menetelmää. Tämän luvun päätulokset käsittelevät suurimman uskottavuuden estimaattorin tarkentuvuutta ja asymptoottista jakaumaa.
  • Sliepen, Marjolein (2016)
    Self-assembled structures of poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (PiPOx) and poly(L-lactide) (PLLA) block copolymers in water were studied by dynamic light scattering (DLS) and UV-VIS spectroscopy (UV-VIS). The block copolymers were prepared by azide-alkyne cycloaddition between PiPOx and PLLA homopolymers. The homopolymers were prepared via ring-opening polymerization (ROP) techniques. The kinetics of the cationic ROP of PiPOx was investigated. The self-assembled structures were prepared via four different methods: nanoprecipitation, solvent exchange, dialysis, and thin film rehydration. Self-assembled structures prepared from solvent exchange and dialysis had larger hydrodynamic radii than particles prepared from nanoprecipitation, due to a slower change in solvent quality. According to the Rg/Rh values, spherical structures were formed after nanoprecipitation. When the particles were heated to 50 °C, a sphere-to-rod transition took place. Self-assembled structures prepared via solvent exchange exhibited thermo-responsiveness when the PiPOx block was long enough. Surprisingly, the small structures prepared via nanoprecipitation did not show any thermo-responsiveness.
  • Kekäläinen, Pirkko; Kekäläinen, Pirkko (2016)
    The sampling was done in 2013 during the Integrated Ocean Drilling Program Expedition 347 on two sites in the river Ångermanälven estuary in Sweden. The area has had the highest rate of uplift in Fennoscandia since the last glaciation. The area was freed from ice 10 500 years before present, after which the shore displacement has been notable. The sedimentation environment has changed considerably from an ice proximal setting, through open sea to a less exposed estuary. The varve deposition is an ongoing process in the estuary since several thousands of years, and it has been correlated to annual discharge, which makes the estuary interesting for palaeoenvironmental studies. The aim of the study was to analyze the changes in the grainsize distribution and to link these changes to the environmental changes. The initial subsampling was made in Bremen in 2014 and the analysis in the laboratory of the Department of Geosciences and Geography of the University of Helsinki in 2015. A method, in compliance to the ISO 13320:2009 standard, was used in the laser diffraction particle size analysis. Also the water content and loss-on-ignition (LOI) was determined from selected samples. The results were processed with the statistics program GRADISTAT 8.0. The resulting figures were compared between the sites and displayed as a function of depth. The sediment consists of varying silt and sand deposits, in which both regular and irregular changes were seen. Interpretations of the sedimentation environments were made and compared with the results of earlier studies. At least three sedimentary units were recognized. Within the upper organic rich silt unit, the point of maximum salinity of the Baltic Sea was recognized. Also the effects of the shoreline displacement, as a coarsening of the sediment, with the decreasing distance to the source of the material, were noted. The unit was interpreted to the brackish Litorina Sea stage. The middle unit was more varied and the relationship between the two sites was more complex. A finer sample resolution would have been needed for an accurate interpretation of this unit. However the interpretation was the fresh water stage of the Ancylus Lake. The lower sandy unit showed indications of a glaciofluvial environment and also the change of distance to the source of the material. The interpretation was a fresh water lake and an ice proximal setting. This study utilized material from the CISU-project funded by the Academy of Finland (resolution 281143).
  • Jalas, Marika Emmy Margareta (2016)
    I över 30 år har man vid Olkiluoto undersökt platsens geologi och hydrogeologi för att kunna förutspå hur dessa eventuellt kommer att förändras i framtiden och påverka kärnavfallets slutplacering. En del historia om platsens hydrogeologi kan fås direkt från dagens grundvatten medan frakturmineraler återspeglar de äldre grundvatten de utfällts ifrån. Kalcit är den frakturmineral som mest används i paleohydrogeokemiska studier eftersom den lätt utfälls under många olika förhållanden, inkluderat svala klimat. Kalcit vid Olkiluoto har även tidigare analyserats och datering och gruppering av kalcit utförts. Målet med detta arbete var att närmare analysera spårämnessammansättningen i frakturkalcitprover från tidigare undersökningar, för att förstå grundvattnets inverkan. Speciellt intresse lades vid REE koncentrationer och eventuella anomalier inom dessa. 31 kalcitprover från ett djup på ca 12–660 m under markytan, från 20 olika borrhål analyserades. Kalciten hade utfällts vid pegmatitisk granit, glimmergnejs, migmatitisk glimmergnejs, kvartsgnejs och ådergnejs. Kalciten analyserades med ICP-AES (Agilent MP4100), ICP-MS (Agilent 7500ce/cx) och LA-ICP-MS (Coherent GeoLasPro MV och Agilent 7900s). Av dessa konstaterades ICP-AES vara olämplig för spårämnesanalysering av kalcit. Spårämneskoncentrationerna visade stora variationer. Senare kalcit uppvisade ofta större koncentrationer och mer variation vid ytan än djupare ner. REE koncentrationerna minskade med djup vilket kan ha ett samband med att Ca i grundvattnen ökar med djup. LREE hade större koncentrationer än HREE eftersom mer lösliga HREE lättare stannar kvar i vattnet vid kalcitutfällning medan LREE lägger sig i kalciten. Större LREE koncentrationer kan ha uppstått vid hydrotermiska förhållanden. Kalciten hade vanligtvis negativ Eu anomali men även positiva observerades. Reducerade förhållanden skapar negativa Eu anomalier då Eu3+ övergår till divalent form. De positiva Eu anomalierna kan ha uppstått under hydrotermiska förhållanden eller reflektera berggrundens plagioklas. Ingen direkt inverkan mellan berggrundens och kalcitens spårämnessammansättning kunde dock fastställas. Kalciten saknade oftast Ce anomali förutom närmare markytan var ett antal Ce anomalier hittades vilket kan bero på att Ce3+ vid oxiderande förhållanden övergår till lättlöslig Ce4+. De negativa Ce anomalierna i kalcit från meteoriskt grundvatten kan ha ärvt sin anomali från tidigare havsvatten. Ett färre antal La anomalier uppmättes. Negativa La anomalier kan ha orsakats av att La upptagits av andra mineraler. Kalciten saknade vanligtvis Y anomali förutom den äldsta kalciten som ofta hade positiv Y anomali. Syrliga förhållanden orsakar Fe oxihydroxering och minskar REE i förhållande till Y vilket kan ha orsakat positiva Y anomalier. Reducerande förhållanden kan även ha orsakat de högre Mn och Fe koncentrationer i kalciten medan oxidation kan ha skapat de högre U koncentrationerna. Bakterieaktivitet och lera vid kalcitutfällningen kan ha påverkat Mn koncentrationerna medan utfällning av sulfider kan ha påverkat Fe. U tenderar i grundvattnet att minska med djup samt vid högre salthalt vilket kan ha påverkat kalcitens U koncentration. Variationer av Mg kan ha påverkats av jonbyte. De höga Sr koncentrationerna kan återspegla hydrotermiska förhållanden medan de låga Sr värden kan reflektera låga temperaturer eller utfällning av andra mineraler.
  • Kurki, Eija (2016)
    A sediment core from Lake Svartvatnet, Svalbard, was analysed for the oxygen isotope composition preserved in the head capsules of subfossil chironomid larvae. This provided the basis for reconstructions of past oxygen isotope composition of lake water, past mean annual oxygen isotope composition of local precipitation and the past mean annual air temperature. The reconstructions were made according to calibrations previously established for coastal northeastern North America and continental Europe. The aims of the research were to study long-term natural climate variability in a climatically sensitive area in the Arctic, and to evaluate the utilisation of the aforementioned method in such research, in particular within the environmental parameters of the study location. The core spanned over 5000 years, and the reconstructions show environmental changes related to a relatively stable mid-Holocene period, Little Ice Age, and modern warming. The mean annual temperature results were also compared with reconstructed mean July temperatures from a chironomid assemblage study. The paleotemperature trends proved fairly similar, suggesting that both proxies were principally responding to changes in temperature. This study is part of the first research project to produce paleoecologically inferred Holocene climate data, spanning thousands of years, in southern Spitsbergen.
  • Hämäläinen, Heikki (2016)
    Tämä työ tutkii Clojure-ohjelmointikieltä, joka on erityisesti rinnakkaisohjelmointiin suunniteltu Lisp-kielen murre. Clojure tukee vahvaa liitosta Java-ympäristöön ja sillä kirjoitetut ohjelmat suoritetaan JVM-virtuaalikoneella. Tutkielmassa käydään läpi Lisp-kielten historia, rinnakkaisohjelmoinnin yleiset haasteet ja funktionaalisen ohjelmointiparadigman perusteet. Lisäksi käsitellään Java-kielen ja JVM-virtuaalikoneen ja Clojure-kielen rinnakkaisohjelmointipiirteet. Tutkielman analyysiosassa verrataan Clojuren ja Javan rinnakkaisuusratkaisuja muun muassa tehokkuuden ja käytettävyyden osalta. Clojuren rinnakkaisuusratkaisuista transaktiomuisti osoittautui laskennallisesti hyvin raskaaksi. Lisäksi rinnakkaisratkaisujen lukottomuudesta seuraa se, että tietyt rinnakkaisohjelmointiongelmat ovat hankalia toteuttaa ilman, että käytetään Javan rinnakkaisratkaisuja. Erityisesti synkronisten rinnakkaisratkaisujen osalta kielessä olisi kehittämisen varaa. Javaan verrattuna Clojuren rinnakkaisuusratkaisut ovat hieman yksinkertaisempia käyttää. Tämä johtuu kuitenkin pitkälle Clojuren dynaamisesta tyypityksestä ja funktionaalisesta perusrakenteesta.
  • Latva-Äijö, Salla-Maaria (2016)
    Optimization of contrast enhanced CT (computed tomography) of the intra-abdominal lymphatic system in the case of a chylous leakage is the subject of the study. The chylous leakage means a pathologic condition, where the lymphatic liquid (chyle) leaks out from the vessels of the lymphatic system in intra-abdominal space. The diagnose is rare. CT imaging is based on a different attenuation of the X-rays when they are penetrating through tissues of different kind. Tissues with greater density, like iodine, make the attenuation stronger and they can be used to improve the contrast in the image. Iodinated contrast enhancing agent Lipiodol was chosen for this study for increasing contrast in the CT images of the intestines. The right ratio of the Lipiodol–oil mixing was searched so that the agent would end up in the lymphatic system. The idea was to visualize the lymphatic system and spot the leakage point. This could be useful information when thinking about the follow-up treatment, especially in the case of surgical operation. The examinations were implemented by imaging plastic phantoms with CT device. The CT images were taken with head and torso phantoms, including different mixing ratios of Lipiodol–oil mixtures. The most suitable mixing ratio of Lipiodol and oil was then estimated from the taken phantom pictures. After that, the results were taken in use with two chylous leakage patients, a 70-yearold male patient and a pediatric patient. The CT images of the patients were analysed with ImageJ program. The contrast enhancement when using the Lipiodol contrast enhancing agent was excellent, about 300-400 HU with 120 kV tube voltage. The suitable mixing ratio of the Lipiodol–oil mixture was estimated to be 1:8 with the adult patient and 1:10 with the pediatric patient. The leakage point could not be localized from the CT images. Reason for that might have been the image timing with the pediatric patient. She might have an exceptional rate of fat metabolism, because of her inborn malformations of the intestines. The biokinetical variations and variability of the mixing ratio in the different parts of the intestines also increase the uncertainty of the results of the study. The basic principle of Lipiodol as the contrast enhancing agent has now been tested and the properties of it have been found suitable for similar visualization examinations. The protocol for chylous leakage imaging can be developed and tested further when suitable patients will appear.
  • Nykänen, Annika (2016)
    Tämän tutkielman tavoitteena on käydä läpi Riemannin integraali sekä Riemann-Stieltjesin integraali määritelmineen ja perusominaisuuksineen. Tutkielma on rakennettu siten, että ensimmäinen luku on johdantoluku, jossa lukija johdatetaan aiheeseen ja esitellään tutkielmassa käytetyt lähteet. Toisessa luvussa muistutetaan lukijaa Riemannin integraalin määritelmästä, jonka jälkeen esitellään Riemannin integraaliin liittyviä muutamia perusominaisuuksia. Tutkielman ensimmäinen pääluku on kolmas luku, jossa määritellään Riemann-Stieltjesin integraali Riemann-tyyppisten summien avulla. Lisäksi kolmannessa luvussa esitellään lineaariominaisuuksia summille sekä Riemann-Stieltjesin integraalin kaksi hyödyllistä laskumenetelmää; osittaisintegrointi sekä muuttujanvaihto. Neljännessä luvussa esitellään yksi keskeisimmistä funktioiden luokista, kun on kyse RiemannStieltjesin integraalista, nimittäin porrasfunktiot. Porrasfunktioihin liittyy läheisesti Eulerin summalause, joka käydään myös läpi luvussa. Tutkielman viidennessä luvussa palataan taas Riemann-Stieltjesin integraalin vaihtoehtoisiin määritelmiin, mutta tällä kertaa ylä- ja alaintegraalien avulla. Tässä luvussa käsitellään myös Riemann-Stieltjesin integraalin erikoistapaus, joka lopulta johtaa reduktioon Riemannin integraaliin. Luvun lopussa käsitellään funktioiden rajoitettua heilahtelevuutta ja sen yhteyttä Riemann-Stieltjesin integraaliin. Kuudennessa luvussa esitellään riittävät ja välttämättömät ehdot Riemann-Stieltjesin integraalin olemassaololle. Tutkielman viimeisessä luvussa esitellään muutamia esimerkkejä Riemannin integraalin käytöstä ja esimerkkejä funktioista, joissa Riemannin integraalia ei voida käyttää, mutta Riemann-Stieltjesin integraalia voi. Tällaisia funktioita ovat muun muassa neljännessä luvussa esitellyt porrasfunktiot.
  • Nissinen, Antti (2016)
    Tutkielmassa tarkastelen avoimia matemaattisia tehtäviä sekä matematiikan opettamista ja arviointia peruskoulun yläluokilla avoimia tehtäviä käyttämällä. Tehtävä on avoin, kun sen alku- tai lopputilanne ei ole tarkasti määritelty. Ratkaisija joutuu tekemään prosessin aikana valintoja saadakseen tehtävän ratkaistua. Avoimella ongelmatehtävällä voi olla useita oikeita ratkaisuja. Tutkielman alussa kerron avoimista tehtävistä ja esittelen erilaisia avoimia tehtävätyyppejä. Seuraavaksi esittelen oppimiskäsitysten teoriaa ja perustelen avoimien ongelmien käyttöä peruskoulun matematiikan opetuksen osana. Avoimen ongelman ratkaisija käyttää hyväkseen aiemmin oppimaansa tietoa ja kokemuksiaan samantyyppisistä ongelmista. Ratkaisut ovat tekijän näkökulmasta ainutlaatuisia. Avoimet ongelmat mahdollistavat oivaltamisen hetkiä, ja niiden tekeminen tukee oppijan matemaattista minäkuvaa ja kokemusta hyväksynnästä. Neljäs luku sisältää teoriaa ja pohdintaa ongelmanratkaisun ja avoimilla ongelmilla opettamisen keinoista sekä ohjeita avoimien tehtävien laatimiseen. Ongelmanratkaisu on käytännön taito, jossa kehittyminen vaatii runsasta harjoittelua. Opettajan rooli monimutkaistuu avointa ongelmanratkaisua opetettaessa, koska oikeita ratkaisuja ja ratkaisukeinoja on useita. Opetustilanteista tulee vähemmän ennustettavia. Lisäksi kerron opetuskokemuksistani avoimien ongelmien parissa. Lopuksi pohdin oppimisen arviointia muun muassa avoimien ongelmien näkökulmasta ja Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet 2014 huomioiden. Kuvailen myös joitakin tutkielman aiheeseen liittyviä haasteita.
  • Hatakka, Emmi (2016)
    Tässä tutkimuksessa käsitellään ongelmanratkaisua osana matematiikan opettamista. Aihe on tärkeä, sillä ongelmanratkaisu on taito, jota yksilö tarvitsee elämänsä kaikilla eri osa-alueilla aina arkipäivän ongelmatilanteista työelämän haasteisiin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on antaa matematiikan opettajille eväitä ongelmalähtöisen oppimateriaalin kehittämiseen ja ongelmalähtöisen opetuksen toteuttamiseen. Tutkimuksessa pyritään kehittämään ratkaisu opettajien kokemaan ongelmaan ongelmanratkaisun ja matematiikan sisältöjen opettamisen irrallisuudesta vastaamalla kysymyksiin ”Miten opettaja voi tukea ongelmanratkaisun oppimista?” ja ”Minkälainen oppimateriaali tukee sekä käsitteen oppimista että kehittää oppilaiden ongelmanratkaisukykyä?”. Tutkimusmetodina käytetään kehittämistutkimusta, jossa teoreettisen ongelma-analyysin perusteella kehitetään käyttökelpoinen opetusmateriaali. Tutkimuksen teoreettisen ongelma-analyysin tavoitteena on myös kehittää syvällinen ymmärrys tutkittavasta aihepiiristä. Teoreettisen osion merkittävinä lähteinä ovat toimineet Haapasalon (2011) ja Pehkosen (1991) teokset ja se koostuu ongelmanratkaisun teoriasta sekä ongelmanratkaisun ja funktiokäsitteen oppimisen teoriasta. Teoreettisen ongelma-analyysin perusteella kehitettyä opetusmateriaalia testataan opetuskokeilulla ja sen jatkokehitysmahdollisuuksia pohditaan. Opetuskokeilun tutkimusmenetelmänä on osallistuva havainnointi. Teoreettisen ongelma-analyysin pohjalta oppimistehtävän ensisijaisiksi tavoitteeksi asetettiin oppilaiden ajattelutaitojen kehittäminen sekä opetettavan uuden käsitteen kytkeminen käytännönläheiseen kontekstiin. Oppimistehtävän empiirisessä testauksessa havaittiin tehtävän toteuttavan sille asetetut tavoitteet, mutta lisäksi havaittiin myös mahdollisia jatkokehitystarpeita. Tehtävä onnistui tavoitteessaan käytännönläheisenä johdantona funktioihin, mutta sen muotoiluun avoimuuden osalta voi olla syytä kiinnittää huomiota riippuen oppilasryhmän tasosta. Kirjallisuuskatsauksen perusteella opettajan näkökulmasta ongelmanratkaisun opetus on nähtävissä pitkäaikaisena prosessina, jossa opettajan rooli muuttuu oppilaiden kehittyessä. Aluksi oppilaat tarvitsevat malliesimerkkiä kun he vasta omaksuvat uusia ajatusmalleja. Oppilaiden ongelmanratkaisutaitojen karttuessa opetusta voi muuttaa yhä ongelmalähtöisempään suuntaan ja lopulta heuristiikkojen automatisoiduttua pitkäjänteisen harjoittelun tuloksena, ne voidaan tehdä oppilaille tietoisiksi. Ongelmanratkaisu nähdään yleisesti hyväksyttynä keinona oppilaiden matemaattisen ja kriittisen ajattelun kehityksessä ja sen tulisi olla osa matematiikan opetusta.
  • Hyövälti, Maria (2016)
    In many Sub-Saharan countries, including Tanzania, people living in rural areas have difficult access to clean water and adequate sanitation. In these areas, traditionally women are responsible for the collecting of water and domestic activities, but at the same time they are not involved in the public decision making. Therefore, a focus on gender has become relevant in development aid practices, including project evaluation. Evaluation helps assessing relevance, efficiency, effectiveness, impact and sustainability of the implemented actions, compared with the proposed outcomes. Furthermore evaluation procedures of water and sanitation development projects should not ignore spatial factors, which are intertwined with societal factors in the operational environment of development projects. This requires acknowledging that interaction between gendered subjectivities and spatial and societal factors produces and reproduces gendered spaces. More particularly, this thesis considers a case study of a rural development project based in Kishapu District, northern Tanzania, implemented by Tanganyika Christian Refugee Service (TCRS). An evaluation framework is formed and used for unofficial evaluation of the project component in household water supply and sanitation. The framework has its emphasis in the beneficiaries of the development project and in gender equality, which are central for social sustainability. Emphasising social sustainability also furthers realisation of environmental sustainability. This research applies mixed methods, using both qualitative and quantitative analysis. The main data consists of semi structured stakeholder interviews, analysed using content analysis. The data includes also field observations, discussions, and GPS coordinated (geotagged) photographs of the main water sources. Development project documents are used as supporting material for the evaluation. An evaluative approach can be used as a scientific method in development geography, providing a critical viewpoint to the research and helping to connect research results with practical solutions. Evaluation shows the importance of exploring the views and knowledge of the beneficiaries. Through evaluation one can discover the positive effects, possible failures and possible future improvements and the sustainability of a development project. The household water and sanitation sector is a combined field revealing different gender needs that are rarely addressed in any development project, such as the use of toilets, or issues related to menstrual hygiene. There is a need to analyse how space is gendered and what kind of changes the development initiatives cause. For example, in the case study area of this thesis, there was clearly an attempt for public space to be more open to women, but the traditional division of public space being masculine and private space feminine was still dominant in practice. There is a need for change, because this division limits the participation of women and their ability to bring out their needs. The gendered division of space also limits the participation of men in training programs and activities relating to private space, which includes trainings related to household water, sanitation and hygiene.
  • Myllyperkiö, Minna (2016)
    Synthetic polymer matrices are found in many materials being part of people’s everyday life. Metals are utilized in the polymerization process, and added to plastic polymers as colorants and additives. Toxic metals, such as Cd, As and Pb should not exceed certain limits within polymeric materials. Various analytical techniques may be utilized for quantification of metal concentrations in polymer samples. Many analysis methods require liquid samples with low carbon concentration. Therefore, efficient sample preparation methods are needed. Different sample digestion techniques and analytical instruments employed for these tasks are reviewed in the literature part of this thesis. Because polymers are a wide group of material with very different properties, there is no single sample preparation method applicable to all of them. Even within one sample digestion technique, there are multiple optimization parameters to be considered; generally these parameters need to be studied for every polymer type separately. In addition to the variable properties of polymer classes, also the specific properties of each metal and its chemical forms affect the choice of the analytical approach. The most frequently employed sample preparation technique is closed-vessel microwave digestion, attractive because of its efficiency and its ability to retain volatile elements. Other techniques discussed in this thesis include dry and wet ashing, fusion, and microwave induced combustion (MIC). Most commonly used instrumentation for metal analysis are inductively coupled plasma optical emission and mass spectroscopy (ICP-OES and ICP-MS), atomic absorption spectroscopy (AAS) and x-ray fluorescence XRF. In the experimental part, a microwave digestion method for quantification of As, Cd, Cr, Cu, Hg and Pb in selected polymers and monomers and using ICP-MS analysis was developed. For every studied sample, suitable digestion conditions using nitric acid as reagent were identified. Water insoluble polymers were found to be more challenging to digest as compared to water soluble and solid polyethylene samples. In addition, a full evaluation of method uncertainty was performed for the method addressing the water soluble polymer. Final expanded method uncertainty was found to be approx. 15 % at 95 % confidence level at a measurement level of 2 μg l-1 for every studied metal.
  • Korpi, Antti (2016)
    Ring opening polymerization and click reaction was used to synthesize thermo-responsive glyco-block copolymers consisting of a polyether block with pendant α-D-mannose groups and random copolymer blocks of poly(glycidyl methyl ether)-poly(epoxyhexane). The thermo-responsive block was synthesized as a random copolymer to decrease the phase transition temperature to usable region. Temperature-responsiveness would enable the polymers to switch between dissolved and aggregated states. Such glycopolymers would be interesting candidates for studying carbohydrate-lectin interactions and drug delivery properties. The synthesized polymers were analyzed using nuclear magnetic resonance and Fourier-transform infrared spectroscopy, turbidimetry and differential scanning calorimetry. Both glycopolymers and thermo-responsive copolymers were synthesized. The latter showed good control over the polymerization, leading to clickable azide functionality and desired ratios of monomers in the copolymers. Altering the ratios of glycidyl methyl ether and epoxyhexane in the feed led to variations in the cloud points and glass transition temperatures of the copolymers. The synthesis of glycopolymers proved difficult and could not be initiated using clickable propargyl alcohol. Also, no effective way to purify the glycopolymers initiated using bezyl alcohol was found. Combination of the glycopolymers and thermo-responsive copolymers was attempted using click reaction. A triazole signal was detected using nuclear magnetic resonance spectroscopy suggesting the reaction was successful. However, further studies are required to confirm this.
  • Vuorikoski, Jussi (2016)
    Tässä Pro-gradu työssäni käsittelen ammatillisen matematiikan opettamisen haasteita Logistiikan opiskelijoille. He tähtäävät yhdistelmäajoneuvon kuljettajan pätevyyteen ja opetus on 3 vuotinen.Toisen asteen opiskelijat ovat se osa nuorisoa, joka ei koe teoriapainotteisen opetuksen sopivan heille tai eivät ole sopeutuneet suomen koulujärjestelmään. Mukana on suuri joukko erityisopiskelijoita, jotka ovat saaneet tämän leiman jo peruskoulussa. Erityisopiskelijoiden osuus opettamissani ryhmissä on ollut yli 40%. Tämä sisältö perustuu omakohtaisiin havaintoihin ja uusien opetusmenetelmien käyttöönottoon. Toiminnallisuus, pelillisyys, sulautuva oppiminen, työssäoppiminen ja ryhmän merkitys oppimisessa ovat tärkeimpiä kiinnostuksen kohteita.Tavoitteenani on löytää tälle kohderyhmälle soveltuva tapa hankkia ammattiin tarvittavat matemaattiset taidot. Oppiminen on yksilöllinen prosessi ja ison ryhmän keskellä oppija voi jäädä jalkoihin ja siksi ryhmän merkitys korostuu. Oppimisympäristön valinta on osoittautunut myös tärkeäksi motivaation ja jaksamisen kannalta.Yhteiskunta muuttuu ja digitalisoituu vauhdilla. Tieto ei ole enää kirjoissa vaan internetissä. Perinteinen luokka voi tänään olla virtuaalinen. Oppiminen on jatkuva yksilöllinen prosessi ja me opettajat olemme siinä hetken ohjaamassa oikean tiedon äärelle. Tehtävänä on kasvattaa tulevaisuuden kansalaisia tämän päivän keinoin. Ammatillisen koulutuksen tavoitteena on antaa opiskelijoille valmiuksia selvitä työelämän haasteista. Matematiikassa tämä tarkoittaa kykyä soveltaa matematiikkaa työelämässä esille tuleviin haasteisiin. Se voi olla kykyä annostella lääkkeitä, muokata keittiön reseptejä, tai kuorman painon laskemista.Eri ammateissa syntyy inhimillisten virheiden vuoksi vaaratilanteita, jotka voivat aikaansaada korvaamattomia seurauksia inhimillisten kärsimysten- tai taloudellisten menetysten muodossa.Tutkimustietoa logistiikan alan virheistä kerätään satunnaisesti ja tiedossani ei ole yhtään tutkimusta, joka kohdistuisi juuri logistiikan laskuvirheisiin. Toisaalta sairaanhoidossa on runsaasti tutkimuksia, joilla pyritään ymmärtämään laskutaidon merkitystä riskien eliminoinnissa. Sairaanhoidossa lääkkeet ja niiden annostelu sisältää monia riskejä ja keskeisintä riskien hallinnassa on henkilöstön osaaminen eli laskutaito. Miksi osa nuorista ei menesty koulussa? Mitkä syyt ovat huonon menestyksen takana? Voiko koulujärjestelmä saada aikaan syrjäytymistä ja motivaation laskua? Mitä voisimme tehdä toisin? Yhteiskunta muuttuu ja sen yksi isoimmista ilmiöistä on sosiaalisen median rooli arjessa. Erityisesti nuoret ovat ottaneet sosiaalisen median omakseen. Tietotekniikka antaa monia mahdollisuuksia havainnollistaa opetettavaa asiaa. Opetettava asia voidaan pukea useaan eri pakettiin. Pelit, verkko-tehtävät, simulaattorit, taulukkolaskenta ja oppimisympäristöt ovat esimerkkejä tietotekniikan antamista mahdollisuuksista rikastaa luokassa tapahtuvaa oppimista. Ammatillinen matematiikka antaa hyvän lähtökohdan kohdistaa opetusta ammattiin liittyviin laskentatehtäviin. Haasteena on kuitenkin ammattien runsaus. Matematiikan opettajan on vaikea löytää valmiita eri ammatteihin nivoutuvia tehtäviä. Ratkaisuna tähän on yhteistyö ammatillisten opettajien kanssa. Heiltä saa tietoa eri ammatteihin liittyvistä ”kipukohdista” eli ammattiin liittyvistä riskeistä, joihin ennakoinnilla ja valmistautumisella voidaan vaikuttaa.
  • Featherstone, Graham Anthony (2016)
    In this thesis, the synthesis of titanium dioxide and sodium doped titanium dioxide nanofibers was undertaken through the use of the relatively new methods of solution blow spinning and electroblowing. These techniques are initially compared to other modern methods of nanofiber synthesis such as electrospinning, drawing, melt spinning and dry spinning. These techniques are evaluated based on production rate and the diameter of the formed nanofibers. This comparison shows that electroblowing and solution blow spinning are efficient high throughput methods for the formation of unordered nanofiber mats with diameters similar to those obtained in electrospinning. The formation of titanium dioxide nanofibers due to its role as a catalyst was of particular interest. Solution blow spinning and electroblowing are methods which employ the use of a high-velocity gas in order to stretch and elongate a viscous polymeric solution. While solution blow spinning relies entirely on the use of high-velocity gas, electroblowing additionally charges the elongated nanofibers which aids in the collection of the spun fibers, and this also affects the morphology of the final nanofibers. Inorganic nanofibers are obtained by adding a titanium dioxide precursor to the polymeric solution, which, upon calcination, forms solid titanium dioxide nanofibers. Dopants may also be added to the solution which allows for the formation of doped titanium dioxide nanofibers. Various solution and process parameters were studied in-depth in order to develop a full understanding of their effects on the diameters of the synthesized nanofibers. These parameters include the pressure of the gas, the feed-rate of the polymeric solution through the needle tip, the voltage applied to the needle tip, the concentration of the polymer and the distance from needle to the collector. After process and solution optimization, production rates of 0.39 g/h and 0.55 g/h were obtained for the titanium dioxide and sodium doped titanium dioxide nanofibers, respectively. With these optimized parameters, the average titanium dioxide fiber diameters measures 182 nm while the average sodium doped titanium dioxide diameters measured 184 nm. Crystallization studies were also conducted on the calcinated nanofibers. Both high-temperature in situ XRD studies as well as room temperature measurements on calcinated samples were done in order to cross-compare results and eliminate any errors associated with each individual method. The titanium dioxide nanofibers demonstrated a very defined crystallinity in which the fibers shifted from anatase to a predominantly rutile phase between the temperatures of 410 to 1050 °C. However, the sodium doped fibers demonstrated a mixed phase crystallinity in which no crystal structure was discernible.