Susanna Hartikainen tutkii aktiivista oppimista Tampereen teknillisellä yliopistolla

Susanna Hartikainen työskentelee tohtorikoulutettavana Tampereen teknillisellä yliopistolla tuotantotalouden ja tietojohtamisen laboratoriossa. Hän on mukana professori Petri Nokelaisen johtamassa LEAD-tutkimusryhmässä. Ryhmä tutkii oppimista ja asiantuntijuuden kehittymistä tekniikan alan yliopisto-opiskelussa.

1. Mikä on tutkimusalasi?

Oma tutkimusaiheeni liittyy aktiivisen oppimisen menetelmiin ja emootioihin oppimisessa.

Aktiivista oppimista on tekniikan alalla (engineering education) tutkittu paljon viime vuosina. Emootiot oppimisessa on myös paljon tutkittu alue, mutta sitä on tutkittu vähän, miten emootiot liittyvät aktiiviseen oppimiseen. Aktiivinen oppiminen tässä yhteydessä tarkoittaa nimenomaan opettamisen menetelmiä, joissa tavoitteena on, että opiskelija toimii aktiivisesti ja itse konstruoi eli rakentaa tiedon sen sijaan että tieto tarjoillaan valmiina tai ‘kaadetaan’ hänelle.

Aktiivisen oppimisen menetelmiä on jo käytössä TTY:lla, ja monet opettajat ovat käyttäneet ja kokeilleet eri menetelmiä. Tutkimuksen tavoite on antaa tietoa menetelmien valitsemisen avuksi opetuksessa ja tukea oppimisen tavoitteiden saavuttamista.

2. Käytät Moodmetric-sormusta tutkimustyössä – miten tutustuitte laitteeseen ja mistä tuli idea soveltamisesta teidän tutkimukseenne?

Eräs tutkimusryhmämme jäsen oli kuullut Moodmetric-esittelyn ja kiinnostui tästä uudesta mahdollisuudesta mitata virittyneisyyttä. Perinteisesti emootioiden tutkimus on perustunut pitkälti itseraportointiin, ja fysiologiset mittarit tuovat objektiivista tietoa täydentämään tätä. Moodmetric-sormuksen tekemä ihon sähkönjohtavuuden mittaus (electrodermal activity) on paljon käytetty menetelmä kognitiivisen ja emotionaalisen virittyneisyyden mittauksessa, joten se soveltui meidän tutkimukseemme hyvin.

Päätimme ottaa sormuksen tutkimusvälineeksi, sillä sitä voi käyttää autenttisessa tilanteessa liikuteltavuutensa vuoksi eikä mittaus vaadi laboratorio-olosuhteita.

3. Kuinka tärkeää on jatkuvan mitattavan tiedon saanti tutkimuksessa ja esim rahoituksen saamisessa?

Tutkimuksen näkökulmasta jatkuva mittaus antaa uutta tietoa, jolla voidaan täydentää itseraportoinnilla tehtäviä havaintoja. Jatkuva fysiologinen mittaus on uraauurtavaa oppimisen ja opiskelun tutkimuksessa, erityisesti autenttisessa ympäristössä tehtynä. Se on herättänyt myös paljon kiinnostusta yhteistyökumppaneissamme.

4. Millaisia mittauksia olet tehnyt ja kuinka suurille ryhmille?

Olemme tehneet mittauksia vuodesta 2016 lähtien, ja pääosin TTY:n opiskelijoilla. Ryhmien koko on vaihdellut 10 ja 40 henkilön välillä. Asetelmia on ollut erilaisia; jotkut mittausjaksot on ajoitettu ennalta määritettyjen opintojaksojen yhteyteen, toisissa opiskelijoiden virittyneisyyttä on mitattu hyvin erilaisissa opiskelutilanteissa. Myös opettajien virittyneisyyttä on mitattu, mutta pääpaino on ollut opiskelijoiden mittauksessa.

Tutkimusasetelmassa opiskelijat tekevät itseraportointia esimerkiksi emootioista, ja Moodmetric-mittaus tuo virittyneisyysdataa tämän lisäksi. Tyypillinen mittausjakso on ollut kaksi viikkoa.

5. Millainen Moodmetric-sormus ja sovellus ovat tutkimuksen apuvälineenä?

Tutkijan näkökulmasta älysormus on mielenkiintoinen tapa saada psykofysiologista dataa itsearvioinnin lisäksi. Hyvinä puolina ovat liikuteltavuus, eli sormusta voi soveltaa erilaisissa tilanteissa. Sormuksen keveys ja helppokäyttöisyys ovat plussaa, samoin laitteen kiinnostavuus itsessään – tutkimukseen on ollut helppo löytää osallistujia.

Kannettavuus tuo kuitenkin haastetta sen suhteen, että tutkimustilanne ei ole välttämättä tutkijan nähtävissä, koska opiskelijat käyttävät laitetta itsenäisesti. Opiskelijoiden pitää muistaa ladata laite ja varmistaa, että sormuksen kontakti on hyvä, jotta mittausdataa varmasti saadaan. Tämä pyritään varmistamaan hyvällä ohjeistuksella, ja opiskelijat saavat apua ja neuvoja tarvittaessa koko mittausjakson ajan.

6. Syksyllä on lanseerattu Moodmetric-pilvipalvelu, jota olet jo päässyt kokeilemaan. Mitä mahdollisuuksia se tarjoaa jatkossa tutkimuksenne tueksi?

Aineistonkeruun ja -hallinnan kannalta on erittäin hienoa saada pilvipalvelu käyttöön. Palvelu mahdollistaa myös seurannan tutkimuksen aikana, sen avulla voi esimerkiksi seurata toimiiko mittaus hyvin kaikilla osallistujilla.

Jatkossa pilvipalvelu mahdollistaa isojenkin aineistojen keruun ja hallinnan, jopa niin että tutkittava ryhmä on toisella puolella maapalloa.

7. Millaisiin tutkimuskohteisiin tai minkä tyyppisiin hankkeisiin voisit suositella Moodmetric-mittausta?

Mihin vain missä halutaan tietää, miten henkilöt ovat virittyneet tietyissä tilanteissa. Mittaus voi tuoda lisäarvoa monenlaisiin tilanteisiin ja sovelluskohteita on varmasti rajattomasti.

8. Mitä jatkosuunnitelmia teillä on?

Aineistonkeruu jatkuu, aloitamme parhaillaan uutta mittausjaksoa. Analyysivaiheeseen pääsemme myöhemmin tänä vuonna.

Opetusmenetelmäpuolen näkökulmasta suunnitelmissa on jatkossa myös interventioasetelma.

Kiitos haastattelusta!

Lisätietoa LEAD-tutkimusryhmästä:

Home

Haastateltavan yhteystiedot:
Susanna Hartikainen
[email protected]
Puhelin: +358 50 447 8526

Haastattelijana Niina Venho / Moodmetric

Ihon sähkönjohtavuuden mittaus tuo uutta tietoa urheilijan harjoittelun tueksi

Huippu-urheilussa erilaisia mittareita on käytetty pitkään valmennuksen apuna. Puettava elektroniikka on tehnyt seurannan helpoksi myös kuntoilijoille.

Eniten on mitattu sydämen sykettä ja analysoitu sykealueita. Sykemittarin kehitti australialainen fyysikko Robert Treffene 70-luvulla aluksi uinnin harjoitteluun. Suomessa sykemittarin keksi Polar Electron perustaja professori Seppo Säynäjäkangas, ja haki tälle patenttia vuonna 1975.

Sykkeen mittausta voi nykyisin tehdä valtavalla määrällä laitteita. Tarkimmat mittaavat edelleen rinnan alueelta, rintapannalla tai rintaan liimattavilla sensoreilla. Ranteesta mittaavat laitteet ovat mukavuutensa takia paljolti syrjäyttäneet rintapannat erityisesti kuntoilijoilla. Näidenkin tarkkuus on parantunut, mutta erityisesti korkeilla sykealueilla ranteesta tai sormesta mittaavien laitteiden tarkkuus kärsii.

Syke, sykevälinvaihtelu ja ihon sähkönjohtavuuden muutos

Sydämen sykkeen mittaus on erinomainen tapa ymmärtää fyysistä rasitusta. Sykkeestä saa erilaisilla algoritmeillä ymmärrystä myös palautumisesta, unesta ja stressistä.
Sykevälinvaihtelun mittaus on noussut viime vuosina paljon esille juuri palautumisen ja henkisen kuormituksen mittaamiseen. Tähän sisältyy kuitenkin haasteita, sillä korkealla syketaajuudella algoritmien on vaikea tulkita, mitä tapahtuu: onko kyse siitä, että henkilö paikallaan istuessaan jännittää (vaikkapa alkavaa tenttiä), vai onko kyse fyysisestä rasituksesta. Tässä ovat apuna kiihtyvyysanturit, jotka osaavat päätellä ollaanko liikkeessä vai paikallaan.

Ihon sähkönjohtavuuden muutoksen mittaus tuo mielenkiintoisen lisän urheilijoiden suorituskyvyn arvioimiseen. Mittaus ei kerro sydämen toiminnasta, vaan ihon hikirauhasten reaktioiden kautta sympaattisen hermoston aktivaatiosta. Iho on ainoa elin, joka on puhtaasti hermotettu sympaattiseen hermostoon. Ihon sähkönjohtavuuden mittaus reagoi erityisen herkästi emotionaaliseen ja kognitiiviseen kuormitukseen, ja se on ollut psykologien yli 100 vuotta hyödyntämä mittausmenetelmä. Vasta viime vuosina se on ollut saatavilla myös kuluttajalaitteissa.

Moodmetric-älysormus mittaa ihon sähkönjohtavuutta ja se soveltuu erinomaisesti pitkäaikaiseen mittaukseen, kun halutaan nähdä mistä yksilön kokonaiskuormitus syntyy ja miten palautumista tapahtuu viikkojen, kuukausien tai jopa vuosien aikana.

Sekä huippu- että tavoitteellisessa urheilussa tarvitaan tietoa siitä, mitkä muut mahdolliset kuormituksen lähteet tai palautumisen haasteet vaikuttavat huippusuoritukseen. Esimerkiksi ammattiurheilijan kognitiivinen kuormitus on oletettavasti vähäisempää kuin samalla tasolla kisaavan urheilijan, joka käy töissä rahoittaakseen elämänsä ja urheilun. Tällöin ammattiurheilija voi treenata enemmän, sillä hänellä on paremmin aikaa palautumiseen. Urheilusuoritukseen ei vaikuta siis pelkästään fyysisen kuormituksen määrä vaan myös emotionaalinen ja kognitiivinen kuormitus.

Lue lisää: Moodmetric-mittaus tutkimusprojekteissa

Moodmetric osallistuu SMASH-urheilutapahtumaan 28-29. marraskuuta,
tule tapaamaan ja testaamaan älysormusta!

Yhteystiedot:
Niina Venho
[email protected]
040 710 4087

Kuinka Moodmetric-mittaustuloksia tulkitaan

 

Moodmetric-älysormuksen ja -sovelluksen käytöstä on tehty mahdollisimman helppoa ja informatiivista. Sovelluksessa on kaksi päänäkymää, joiden avulla käyttäjä saa nopealla vilkaisulla käsityksen stressitasojensa vaihtelusta.

Moodmetric-älysormus mittaa sympaattisen hermoston nk. pakene tai taistele -reaktiota. Mittauksen avulla ei voida päätellä mikä käyttäjän kokema tunne on, tai onko virittyneisyys positiivista vai negatiivista. Korkea virittyneisyys voi olla muun muassa merkki vahvasta työn imusta.  Myös innostuksesta täytyy palautua!

Moodmetric-taso

Moodmetric-taso (MM level) kertoo käyttäjän stressitason reaaliaikaisesti. Tämä 0-100 numero on indeksi, jonka sormus laskee jokaiselle käyttäjälle erikseen tunnistamalla henkilön max ja min -tasot. Moodmetric-taso kertoo virittyneisyyden tason kyseisellä hetkellä, ja luku päivittyy jatkuvasti.

Voit seurata reaaliajassa, miten reagoit erilaisiin tilanteisiin, tapahtumiin tai vaikka ajatuksiin. Millaisia lukemia näytölle piirtyy, kun taistelet takkuavien tietojärjestelmien kanssa? Mitä luvuille tapahtuu, kun teet mindfulness-harjoituksen? Miten reagoit, kun yrität tehdä montaa asiaa samanaikaisesti kiireessä? Entä saako elimistösi kaivatun palautumishetken, jos pysähdyt hetkeksi vain ihailemaan maisemaa?

Moodmetric-mittauskäyrä

Ruudun puolivälissä on jatkuvasti liikkuva violetti käyrä, joka on ihon resistanssin muutoksen (engl. electrodermal activity, EDA) raakasignaali. Jokainen hyppy käyrällä on sympaattisen hermoston reaktio. Fysiologinen viive on noin 1.5 sekuntia, eli esimerkiksi säikähdys näkyy käyrällä pienellä viiveellä.

Moodmetric-mittauskäyrä on kiinnostava erityisesti käyttäjille, jotka haluavat seurata yksittäisiä reaktioita. Esimerkiksi käyttöliittymäsuunnittelija voi seurata asiakkaan reaktioita, kun testataan ohjelmiston käyttökokemusta.

Moodmetric-diagrammi

Voit seurata stressitasojen vaihtelua informatiivisen Moodmetric-diagrammin avulla. Sormukseen talletettu data ladataan ulos painamalla kalenterikuvaketta (kuva 1) näytön oikeassa yläkulmassa. Näytölle piirtyy 12 tunnin Moodmetric-diagrammi (kuva 2), joka kuvaa stressitasojen vaihtelun kellotaulun mukaisesti alkaen klo 6. Näyttöä pyyhkäisemällä näkyvät edellinen yö, edellinen päivä jne.

Korkeat ja matalat tasot erottuvat selkeästi ajan mukaan. Moodmetric-diagrammi auttaa hahmottamaan kuinka paljon kuormitusta on päivän aikana kertynyt ja kuinka paljon nukuttu yö on auttanut palauttamaan voimavaroja. Useamman viikon kestävä mittaus auttaa hahmottamaan millaiset asiat kuormittavat ja mitkä auttavat palautumaan. Käyttäjä oppii tunnistamaan omat yksilölliset kuormitustekijänsä sekä reagoimaan niihin itselle sopivalla tavalla. Moodmetric-diagrammi piirtyy Moodmetric-tason perusteella. Mitä korkeampi stressitaso, sitä tummempi ja lähempänä ulkoreunaa kuvio on.

Jos reaaliaikaista seurantaa ei tarvita, puhelinta ei tarvitse kantaa mukana. Sormus tallettaa tietoa jopa 270 tuntia. Mittausdata on hyvä kuitenkin ladata sormuksesta puhelimeen muutaman kerran päivässä, jotta varmistutaan että mittauskontakti on ollut hyvä ja tulokset saadaan talteen koko käyttöajalta.

Moodmetric-päiväkeskiarvo ja askelmittari

Moodmetric-keskiarvo (MM level average) lasketaan kuluneen päivän ja yön mitatuista lukemista. Lukeman avulla voi seurata trendejä pitkällä aikavälillä, kun käyttää sormusta säännöllisesti. On hyvä huomioida, että Moodmetric-päiväkeskiarvoa seurattaessa mittausjaksojen tulisi olla samanaikaisia. Koska merkittävin palautumisjakso tapahtuu tyypillisesti yöllä, Moodmetric-päiväkeskiarvo on matalampi kun sormusta pidetään myös öisin.

Sormuksen päivittäinen käyttöaika (Total time) kertoo, kuinka paljon sormusta on pidetty kunakin päivänä. Moodmetric-päiväkeskiarvoa seuratessa on hyvä, mikäli sormuksen käyttöaika on päivittäin suunnilleen sama.

Moodmetric-älysormuksessa on myös kiihtyvyysanturi, joten sitä voi käyttää askelmittarina (Steps). Kunkin päivän otetut askeleet näytetään tuhansina askelina (k).

Mitä pitää ottaa huomioon tuloksia tulkitessa

Mikään yksittäinen Moodmetric-lukema ei sinänsä ole hyvä tai huono. Tärkeää on tarkastella päivittäistä kokonaiskuormitusta sekä palautumisen määrää. Moodmetric-diagrammi kertoo yhdellä silmäyksellä paljon.  Stressi on kehon luonnollinen reaktio sopeutumista vaativaan tilanteeseen ja perusterveellä ihmisellä Moodmetric-tasot saattavat vaihdella 1 ja 100 välillä päivän aikana. Vaikka käyttäjän stressitaso saattaa hetkellisesti nousta 100:n, se ei välttämättä näy Moodmetric-diagrammissa violettina tai punaisena, jos palautuminen tapahtuu nopeasti. Jos diagrammi piirtyy pääosin punaisena ja violettina suurimman osan päivästä pitkiä ajanjaksoja peräkkäin, saattaa se olla merkki ylikuormittumisesta. Tällöin on hyvä ottaa yhteyttä terveydenhuollon ammattilaiseen.  

Stressitaso voi olla korkea myös työn ulkopuolella. Useat pienten lasten vanhemmat kokevat, että kuormitus on kotona suurempaa kuin töissä. Raskas liikunta voi nostaa sympaattisen hermoston aktivaatiotasoa paljonkin. Stressaava työ, vaatimukset kotona ja tavoitteellinen treenaaminen saattavat olla kuormittava yhdistelmä.

Yöuni on tärkeintä palautumisen kannalta. Raskaitakin päiviä jaksaa, jos yöuni on palauttavaa ja sitä on riittävästi. Moodmetric-sormus toimii palautumisen mittarina myös yöllä. Rauhattomat yöt erottuvat hyvin nukutuista selvästi.

Tarkastele Moodmetric-tuloksia elämäntilannettasi vasten. Pohdi elämääsi kokonaisuutena ja mieti vastauksia seuraaviin kysymyksiin:

  • Millainen työkuorma minulla on? Onko työstressi negatiivista, vai onko se pikemminkin innostusta? Onko kuormitus töissä sopiva, tuntuuko että jaksan hyvin näin?
  • Onko vapaa-aikani kuormittavaa? Miksi?
  • Kuinka nukun? Olenko virkeä aamuisin?
  • Onko elämässäni poikkeuksellisen kuormittavia ajanjaksoja? Olemmeko muuttamassa, onko työpaikka juuri vaihtunut? Onko joku läheiseni sairas ja apuni tarpeessa, valvottavatko lapseni öisin?

Jos mielessä on jatkuvasti isoja asioita, joihin ei voi itse vaikuttaa, stressitasot ovat todennäköisesti korkeampia kuin muina aikoina. Palautumiselle on hyvä tällaisina jaksoina osoittaa enemmän aikaa, tai pyrkiä saamaan apua tilanteen ratkaisemiseksi.

Liikunta ennaltaehkäisee tehokkaasti stressiä. Raskas liikunta on kuitenkin harvoin ratkaisu kroonistuneeseen stressiin, joka ilmenee usein korkeina Moodmetric-tasoina päivän tapahtumien vaihteluista huolimatta. Metsässä kävely, pilates tai mindfulness saattavat sopia silloin paremmin.

Joskus on hyvä istua alas tekemättä yhtään mitään.

Autamme mielellämme mittaukseen ja tuloksiin liittyvissä kysymyksissä. Ota milloin tahansa yhteyttä: [email protected] !

 

Moodmetric ja Polku Innovations tuovat stressin mittauksen älykkääseen toimistoon

Helmikuussa 2017 alkavassa pilotissa Moodmetric-älysormuksella kerätään tietoa tiloissa työskentelevien henkilöiden stressitasoista ja palautumisesta. Reaaliaikainen stressidata yhdistetään Polku Innovations:in Smart Office -konseptiin.
Tuloksena on uudenlainen palvelu, jossa kiinteistön ja henkilöstön hyvinvoinnin välille luodaan mitattava yhteys. Moodmetric-älysormusten keräämä tieto yhdistetään Polku Innovation:s keräämään dataan, ja tarjotaan näin yritysasiakkaille entistä paremmat keinot huolehtia sekä työtilojen, että niissä työskentelevien henkilöiden hyvinvoinnista.
Polku Innovations kehittää ja tarjoaa asiakkailleen mittaus- ja datankäsittelypalvelua älytoimistoon. Smart Office -konsepti kerää toimistoissa olosuhdedataa (mm. lämpötilaa, kosteutta, valoisuutta, melua ja ilmanpainetta) sekä toimitilojen käyttöastetta soveltuvilla antureilla. Data tuodaan käyttötarkoituksiin, jotka helpottavat toimistotyöntekijöiden arkea ja parantavat työhyvinvointia.
Moodmetric valmistaa älysormusta, joka mittaa sympaattisen hermoston aktivaatiota ihon sähkönjohtavuuden muutoksen kautta. Moodmetric-sormus on helppokäyttöinen laite reaaliaikaiseen stressin ja palautumisen seurantaan.