Abstract Speed of information, uncertainty and complexity are increasing in the work-life of the knowledge worker. In addition, solving complex and wicked global problems require cooperation skills as well as ability to learn in collaboration across the disciplines, meaning skills in crossing boundaries. These requirements set new challenges for educating knowledge workers in higher education. Metaskills, such as learning by utilising networks, communication and critical thinking, have become as essential as discipline-specific skills. Metaskills combined with discipline-specific skills are called T-shaped skills. Individuals possessing these skills, so-called T-shaped professionals, are exposed to the experience and the knowledge of other disciplines and thus are recognised as carrying the skills for crossing boundaries. This dissertation examines how a Finnish studio-based pedagogical approach to bachelor education, the LAB Studio Model (LSM), contributes to the education of boundary crossing competence. This qualitative dissertation utilises exploratory as well as design research as its research approach and contains four original publications. First, the characteristics of LSM and the utilisation of studio-based practices in higher education are studied by conducting literature reviews. Second, the internal and external boundary crossing activities are studied by performing case studies, where the new knowledge creation and establishment of learning networks are in focus. Empirical data has been collected by conducting web-based surveys, theme-based student and student team interviews, direct observation, and participative observation. The outcome of this dissertation suggests that LSM offers a potential educational model for learning the skills of boundary crossing, resulting in a T-shaped skill base. The results of this dissertation include new findings on how commonly studio-based education is utilised world wide in higher education, how LSM differs from the existing configurations that utilise the studio-based model in higher education, as well as active internal and external boundary crossing among students. This dissertation contributes to the discussion of university-society collaboration by the new learning configurations, and to the interdisciplinary education of knowledge workers. The results of this dissertation can be utilised in the development of studio-based configurations in higher education. / Tiivistelmä Tiedonvälittämisen nopeus, epävarmuus ja monimutkaisuus lisääntyvät tietotyöläisten työssä. Lisäksi yleismaailmallisten ja monimutkaisten ongelmien ratkaisemisen vaatima monialainen yhteistyö, sekä yhdessä oppiminen edellyttävät taitoja erilaisten rajojen ylittämiseen. Nämä vaatimukset asettavat uusia haasteita tietotyöläisten korkeakoulutukselle. Metataidot, kuten vuorovaikutustaidot, verkostojen avulla oppiminen ja kriittinen ajattelu, ovat tulleet yhtä tärkeiksi kuin alakohtaiset taidot. Metataidot yhdistettyinä alakohtaisiin taitoihin muodostavat niin kutsutut T-malliset taidot. T-mallisia taitoja omaavat ammattilaiset ovat altistuneet muiden alojen ammattilaisten kokemuksille ja tietotaidolle, ja siten omaavat taitoja rajojen ylittämiseen monialaisissa työryhmissä. Tämä väitöskirja pyrkii vastaamaan kuinka suomalaisessa korkeakoulussa kehitetty, studiomallinen ja monialainen tietotyöläisten koulutusmalli, LAB-malli, vastaa rajojen ylittämisen taitojen kouluttamisen haasteeseen. Tutkimus toteuttaa laadullista tutkimusstrategiaa käyttäen eksploratiivista ja kehittämistutkimuksen lähestymistapaa tutkimusprosessissaan. Alkuperäiset julkaisut keskittyvät studiomallin hyödyntämisen yleisyyteen korkeakoulutuksessa maailmanlaajuisesti, LAB-mallin ominaisuuksiin studiomallina ja opiskelijoiden rajojen ylittämiseen monialaisen koulutuksen aikana. Ensimmäinen julkaisu keskittyy LAB-mallin ominaisuuksien analyysiin ja toinen studiomallin hyödyntämisen selvittämiseen kirjallisuuskatsauksien avulla. Kolmas julkaisu keskittyy rajojen ylittämiseen koulutuksen sisällä uuden tiedon tuottamisen teorian kautta ja neljäs koulutuksen ulkopuolisten rajojen ylittämiseen oppimisverkostojen muodostamisen kautta. Tutkimus tehtiin keräämällä tietoa kyselyillä, teemapohjaisilla opiskelija- ja tiimihaastatteluilla, sekä suoralla, että osallistuvalla tarkkailemisella. Tämä väitöskirja osoittaa, että LAB-malli tarjoaa koulutusmallin rajojen ylittämisen oppimiseen ja siten T-mallisten taitojen oppimiseen. Tulokset osoittavat, että studiomallin hyödyntäminen on lisääntynyt korkeakoulutuksessa, LAB-malli on omaleimainen verrattuna muihin studiomallia noudattaviin korkeakoulutuksiin ja että koulutuksen aikana opiskelijat ylittävät rajoja aktiivisesti. Tämä väitöskirja osallistuu keskusteluun korkeakoulujen yhteiskunnallisesta yhteistyöstä, sekä monialaisen ja studiomallisen oppimisen mahdollisuuksista tietotyöläisten kouluttamisessa. Tämän väitöskirjan tuloksia voidaan hyödyntää edelleen kehitettäessä studiomallisia korkeakoulujen oppimisympäristöjä.

Abstract Unemployed are known to be in poorer health and to use less health care services compared to those employed. However, evidence on the work ability of the unemployed remains scarce. The methods of assessing work ability are very divergent, not least because a shared understanding on the concept of work ability is lacking. Furthermore, the aspect of marginalization gives rise to further challenges when assessing work ability among the unemployed. This study explored the work ability of long-term unemployed, their needs for medical care and rehabilitation as well as the methods of assessing work ability. The aims were to find out to which amount and how the work ability was restricted among the unemployed and to clarify the needs for medical care and rehabilitation among them. Additionally, differences between the methods for assessing the disease-oriented and multidimensional work ability, as well as the need for rehabilitation were analysed. Both qualitative and quantitative methods were used in this multi-method research in three different studies. The multidimensional work ability assessments were conducted among long term unemployed individuals in three Labour Force Service Centres (Oulu, Raahe region and Kainuu) and in one municipality (Paltamo). Furthermore, an illustrated case study was conducted to compare the materials and background theories of disease-oriented and multidimensional work ability assessment methods. The work ability was significantly decreased for a great proportion of long term unemployed, mostly because of mental disorders. In one municipality, 27% of the long term unemployed were found disabled for open labour market, in addition 20% of them were considered to need medical care and rehabilitation to enable return to work. By using multidimensional work ability assessment method, restrictions in work ability as well as the needs for rehabilitation appeared to get identified more accurately than by using the disease-oriented method. The latter had missed potential rehabilitation avenues and had led to under-rehabilitation, misrehabilitation and over-rehabilitation. The results indicate that the practices of assessing work ability should be based on biopsychosocial and not only on biomedical approach of health and therefore existing information from the multidisciplinary network concerning the clients’ functioning should be routinely collected and used. The health care services as well as the work ability assessment procedures should be tailored to meet the special needs of the long term unemployed to support their work ability and potential of returning to work. / Tiivistelmä Työttömien terveydentila on heikompi ja he käyttävät vähemmän terveyspalveluja kuin muu samanikäinen väestö. Sen sijaan työttömien työkyvystä ei ole olemassa kattavaa tutkimustietoa. Toisaalta työkyvyn arvioinnin menetelmät ovat epäyhtenäiset, koska työkyvyn käsitteestäkään ei ole yhtenäistä ymmärrystä. Syrjäytymiseen liittyvät ilmiöt aiheuttavat työttömien työkyvyn arviointiin omat erityishaasteensa. Tämän tutkimuksen kohteena olivat pitkäaikaistyöttömien työkyky, sairauksien hoitoon ja kuntoutukseen liittyvät tarpeet sekä työkyvyn arvioinnin menetelmät. Tavoitteena oli selvittää, kuinka suurella osalla ja millä tavoin pitkäaikaistyöttömien työkyky on heikentynyt sekä minkälaista hoidon ja kuntoutuksen tarvetta heillä on. Lisäksi selvitettiin sairauslähtöisen ja monialaisen työkyvyn ja kuntoutustarpeen arvioinnin eroja. Monimenetelmätutkimuksen kolmessa osatutkimuksessa käytettiin sekä laadullisia että määrällisiä menetelmiä. Aineistoina olivat kolmen työvoiman palvelukeskuksen (Oulu, Raahen seutukunta ja Kainuu) ja yhden kunnan (Paltamo) alueella asuville vaikeasti työllistyville henkilöille monialaisesti toteutetut työkyvyn arvioinnit. Lisäksi aineistona analysoitiin sairauslähtöisessä ja monialaisessa työkyvyn arvioinnissa käytettävät tietoaineistot ja tulokset yhdellä esimerkkiasiakkaalla havainnollistaen. Suurella osalla pitkäaikaistyöttömistä työkyky oli merkittävästi heikentynyt, sairausluokista eniten mielenterveyden häiriöiden takia. Yhden kunnan kaikista pitkäaikaistyöttömistä todettiin avoimille työmarkkinoille työkyvyttömiksi 27 % ja näiden lisäksi 20 %:lla todettiin työkykyä kohentavan hoidon ja kuntoutuksen tarvetta. Monialaisen arviointimallin avulla tunnistettiin työkyvyn heikkeneminen ja kuntoutustarve osuvammin kuin perinteisellä sairauslähtöisellä toimintatavalla, joka hukkaa kuntoutuksen potentiaalia ja johtaa alikuntoutukseen, väärinkuntoutukseen tai ylikuntoutukseen. Tulosten perusteella työkyvyn arvioinnin käytännöt tulisi perustaa biopsykososiaaliseen eikä vain biomedikaaliseen terveyskäsitykseen ja niissä tulisi nykyistä enemmän hyödyntää monialaisessa verkostossa olevaa informaatiota tutkittavan toimintakyvystä. Työkyvyn tukemiseksi työttömien terveyspalvelut sekä työkyvyn ja kuntoutustarpeen arvioinnit tulisi aiempaa enemmän suunnitella ja kohdentaa pitkäaikaistyöttömien erityistarpeet huomioiden.

Abstract This dissertation investigates the treatment of alcoholism and its related codependences using the Minnesota model, which defines alcoholism as a disease. This study seeks to recognize the stages of alcoholism, from the rise and deepening of alcoholism and its codependences through recovery, and to determine the keys to this recovery as viewed by patients and their family members. Based on experiential and transformative learning theories, a new learning model for explaining this recovery is suggested. A content analysis of empirical survey data obtained from a Minnesota-model-based treatment home over 10 years is carried out. The survey respondents are 173 patients and 125 of their family members. In this survey, the respondents describe their problems with substance dependence and codependence, explain their attempts to resolve these problems, characterize their recovery (or lack thereof) and provide their views on the treatment’s success factors. The results suggest that it is essential for patients and family members to obtain knowledge and adopt a new perception of substance dependence and codependences. The starting point, to consider alcoholism as a disease, opens up a new avenue of thinking, which liberates an alcoholic from agony and enables them to utilize previous life experiences as a bridge to move from only knowing the phenomenon to the active path of recovery. A key prerequisite for recovery is an analytical walkthrough of one’s own experiences from the drinking period based on this new understanding. Peer support provided by therapists and other patients who have been freed from alcohol dependence is also found to be essential for patients. The treatment’s special characteristics, which are close encounters with family members and a carefully planned one-year follow-up treatment, are also found to be very important. A new conceptual model is suggested to explain the results. The model is an experiential and transformative learning process model with theoretical roots in learning theories from Mezirow and Kolb. The birth and deepening of substance dependence and codependences is known as ‘capturing learning’ and, correspondingly, the recovery is known as ‘liberating learning’. This explanatory model emphasizes simultaneous collaboration- and peer-support-based recovery for family members and patients. Building upon the work of Jellinek, a new recovery curve, which is characteristically spiral and non-symmetric, is presented for both groups as an integral part of the model. This research has significant practical implications. The results of this study suggest that in addition to traditional approaches to treat alcoholism, which emphasize psychiatry, psychology and other mental health aspects, it is feasible to adopt the new learning-based treatment paradigm suggested here. / Tiivistelmä Tutkimus tarkastelee alkoholismin ja siihen liittyvän läheisriippuvuuden hoitoa Minnesota-mallin sairauskäsitteen pohjalta. Tavoitteena on kuvata kehityskulku alkoholismin ja läheisriippuvuuden synnystä ja syvenemisestä toipumiseen asti etsimällä alkoholistien ja heidän läheistensä itse määrittelemiä toipumiseen vaikuttavia tekijöitä. Molempien ryhmien toipumisprosesseja tulkitaan oppimisteoreettisesti ja tältä pohjalta kuvataan kokemukselliseen ja uudistavaan oppimiseen perustuva alkoholismista ja läheisriippuvuudesta toipumista selittävä malli. Empiirinen aineisto kerättiin survey-tutkimuksella Lapualla toimivaan Minnesota-hoitoon osallistuneilta 173 potilaalta ja näiden 125 läheiseltä. Aineisto on ajanjaksolta 1993–2003 ja se käsittää kyseisen hoidon potilaat ja näiden läheiset sen 10 ensimmäisen toimintavuoden ajalta. Vastaajat kuvasivat tätä tutkimusta varten suunnitelluilla kyselylomakkeilla juomisajan ongelmia, niiden ratkaisuyrityksiä, toipumisprosessin luonnetta ja omia näkemyksiään hoidon keskeisimmistä onnistumistekijöistä. Aineisto analysoitiin ja kuvattiin sisällönanalyysimenetelmällä. Saatujen tulosten perusteella toipuminen edellyttää aiemman päihteiden käyttöajan kokemusten analysoivaa läpikäymistä. Toipumisen ytimen niin potilaille kuin läheisillekin muodostavat päihde- ja läheisriippuvuuteen liittyvä uusi tieto ja oivallukset. Alkoholismin tarkastelu lähtökohtaisesti sairautena antoi juovan ajan kokemuksille uuden tuskaisuudesta vapauttavan tulkinnan ja omat kokemukset toimivat siltana tietämisestä toipumiseen. Tärkeänä osana potilaiden toipumisprosessia oli omasta riippuvuudestaan toipuneiden terapeuttien ja toisten potilaiden tarjoama vertaistuki. Keskeisiksi nousivat myös hoidon sisältämä läheiskohtaaminen ja hyvin suunniteltu vuoden pituinen jatkohoito. Tutkimuksen empiirisiä tuloksia selittävässä osuudessa potilaiden ja läheisten toipumisprosesseja tarkasteltiin Mezirowin uudistavan oppimisen ja Kolbin kokemuksellisen oppimisen teorioiden pohjalta. Toipuminen kuvataan erityisesti kokemuksellisena ja uudistavana oppimisprosessina, joka on luonteeltaan vertaistuellista ja yhteistoiminnallista. Päihde- ja läheisriippuvuuden synnystä ja syvenemisestä käytetään nimitystä vangitseva oppiminen ja toipumista kutsutaan vastaavasti vapauttavaksi oppimiseksi. Tutkimuksessa esitetään uusi toipumista kuvaava selitysmalli, joka korostaa läheisen ja potilaan samanaikaisen yhteistoiminnallisen ja vertaistuellisen toipumisen merkitystä. Tärkeä osa selitysmallia on uusi toipumiskäyrä, joka on ns. Jellinekin käyrää muistuttava, mutta kuitenkin epäsymmetrinen ja spiraalimainen. Uutta on myös se, että vastaava käyrä kuvataan samalla tavalla läheisille. Tutkimuksen kontribuutio myös käytännölle on merkittävä. Tutkimuksen perusteella näyttää jopa siltä, että perinteisten alkoholismin hoitoon liittyvien psykiatrian, psykologian ja mielenterveystyön lähestymistapojen rinnalle on mahdollista ottaa käyttöön uusi oppimiseen pohjautuva hoitoparadigma.

Abstract Quality control is an essential part of manufacturing, and the different properties of the products can be tested with standardized methods. If the decision of qualification is based on only one test specimen representing a batch of products, the testing procedure is quite straightforward. However, when the measured property has a high variability within the product, as usual, several test specimens are needed for the quality verification. When a quality property is predicted, the response value of the model that most effectively finds the critical observations should naturally be selected. In this thesis, it has been shown that LIB-transformation (Larger Is Better) is a suitable method for multiple test samples, because it effectively recognizes especially the situations where one of the measurements is very low. The main contribution of this thesis is to show how to model quality of phenomena that consist of several measurement samples for each observation. The process contains several steps, beginning from the selection of the model type. Prediction of the exceedance probability provides more information for the decision making than that of the mean. Especially with the selected application, where the quality property has no optimal value, but the interest is in adequately high value, this approach is more natural. With industrial applications, the assumption of constant variance should be analysed critically. In this thesis, it is shown that exceedance probability modelling can benefit from the use of an additional variance model together with a mean model in prediction. The distribution shape modelling improves the model further, when the response variable may not be Gaussian. As the proposed methods are fundamentally different, the model selection criteria have to be chosen with caution. Different methods for model selection were considered and commented, and EPS (Exceedance Probability Score) was chosen, because it is most suitable for probability predictors. This thesis demonstrates that especially a process with high diversity in its production and more challenging distribution shape gains from the deviation modelling, and the results can be improved further with the distribution shape modelling. / Tiivistelmä Laadunvalvonnalla on keskeinen rooli teollisessa tuotannossa. Valmistettavan tuotteen erilaisia ominaisuuksia mitataan standardin mukaisilla testausmenetelmillä. Testi on yksinkertainen, jos tuotteen laatu varmistetaan vain yhdellä testikappaleella. Kun testattava ominaisuus voi saada hyvin vaihtelevia tuloksia samastakin tuotteesta, tarvitaan useita testikappaleita laadun varmistamiseen. Tuotteen laatuominaisuuksia ennustettaessa valitaan malliin vastemuuttuja, joka tehokkaimmin tunnistaa laadun kannalta kriittiset havainnot. Tässä väitöskirjassa osoitetaan, että LIB-transformaatio (Large Is Better) tunnistaa tehokkaasti erityisesti tilanteet, joissa yksi mittauksista on hyvin matala. Tämän väitöskirja vastaa kysymykseen, kuinka mallintaa laatua, kun tutkittavasta tuotteesta tarvitaan useita testinäytteitä. Mallinnusprosessi koostuu useista vaiheista alkaen mallityypin valinnasta. Alitusriskin mallinnuksen avulla saadaan enemmän informaatiota päätöksenteon tueksi perinteisen odotusarvomallinnuksen sijaan, etenkin jos laatutekijältä vaaditaan vain riittävän hyvää tasoa optimiarvon sijaan. Teollisissa sovelluksissa ei voida useinkaan olettaa, että vasteen hajonta olisi vakio läpi prosessin. Tässä väitöskirjassa osoitetaan että alitusriskin ennustamistarkkuus paranee, kun odotusarvon lisäksi mallinnetaan myös hajontaa. Jakaumamuodon mallilla voidaan parantaa ennustetarkkuutta silloin, kun vastemuuttuja ei noudata Gaussin jakaumaa. Koska ehdotetut mallit ovat perustaltaan erilaisia, täytyy myös mallin valintakriteeri valita huolella. Työssä osoitetaan, että EPS (Exceedance Probability Score) toimii parhaiten käytetyillä todennäköisyyttä ennustavilla malleilla. Tässä väitöskirjassa osoitetaan, että erityisesti silloin kun tuotantoprosessi on monimuotoinen ja laatumuuttujan jakaumamuoto on haastava, mallinnuttaminen hyötyy hajontamallin käytöstä, ja tuloksia voidaan parantaa jakaumamuodon mallilla.

Abstract The filtration of pulp suspension is one of the key papermaking processes. It is measured using many kinds of analyzers and modeled using both physical and empirical mathematical expressions. The main target of this thesis was to develop an empirical mathematical model to describe the filtration of a drainage analyzer. In this work the diameter of the screen (10 cm), as well as the amount (1000 cm3), consistency (0.3%) and temperature (20 ˚C) of the sample were (about) the same as those of the Canadian Standard Freeness analyzer. The analyzer was equipped with the measurements of filtrated volume, driving pressure and filtrate consistency. The pressures from the underpressure of 80 kPa to the overpressure of 80 kPa could be used. Pulp types of SGW, PGW, TMP and chemical pulp with freeness levels from 30 to 600 ml were analyzed. A conditioner of the sample volume, temperature and consistency measurements was constructed. The error of freeness value caused by the errors of the conditioner was evaluated to be less than 1%. The equations for the calculation of the possible initial values of the controlled quantities were derived. The optically measured consistencies of the filtrates were different for different pulp types and decreased close to zero before the filtrated volume of 150 cm3. The filtration seemed to change the portion of optically active fines. In the model of this work the filtration time (t) is proportional to an experimental power of the filtrated volume (V): Ve = kt. An auxiliary constant (Ve = kt + V0e) was used during the regression analyses to overcome the disturbances and non-validity of the model in the beginning of the filtration. The correlation coefficients of the fit were higher than 0.999. The exponent 2 suggested by Darcy’s law is a special case while the exponent has also been close to 1 or 3. The curves of specific filtration resistances, based on the model and pressure measurements, were shown to change during the course of drainage and as a function of pressure additionally dependent on the pulp type. The model was successfully used to calculate freeness values and to filter noise from the measurements. / Tiivistelmä Paperimassasulpun suotauttaminen on paperinvalmistuksen avainprosesseja. Sitä on mitattu monenlaisilla analysaattoreilla ja kuvattu sekä fysikaalisilla että kokeellisilla matemaattisilla malleilla. Tämän tutkimuksen päätavoite on kehittää suotautuvuusanalysaattorin kokeellista matemaattista mallia. Tutkimuksessa viiran halkaisija (10 cm) sekä näytteen määrä (1000 cm3), sakeus (0.3 %) ja lämpötila (20 ˚C) olivat suunnilleen samat kuin Canadian standard freeness –analysaattorissa. Järjestelmä mittasi suotautettua tilavuutta, suotauttavaa painetta ja suodoksen sakeutta. Suotautuspaineet olivat 80 kPa:n ali- ja ylipaineen väliltä. Testattavana oli hioketta, painehioketta ja termohierrettä sekä kemiallista massaa, joiden freeness oli 30 ml:sta 600 ml:aan. Analysaattoriin rakennettu vakiointijärjestelmä sääti näytteen sakeuden, tilavuuden ja lämpötilan niin tarkasti halutuiksi, että näiden vaihtelu ei olisi muuttanut freeness-arvoa edes prosenttia. Suureiden kehittymiselle johdettiin kaavat. Niiden avulla voidaan laskea ne näytteen arvoalueet, joilta halutut tavoitearvot voidaan saavuttaa. Optisesti mitattu suodoksen sakeus riippui massatyypistä ja hiipui lähes nollaksi ennen kuin 150 ml oli suotautettu. Suotautus muutti optisesti aktiivisen hienoaineen osuutta. Tämän työn suodoskäyrän mallissa aika (t) on verrannollinen suotautetun tilavuuden (V) kokeellisen potenssiin: Ve = kt. Mallinnuksen ajaksi lisätään apuparametri (Ve = kt+V0e), jotta suotautuksen alku ei huononna mallia. Sovituksen korrelaatiokerroin oli yli 0.999. Eksponentin arvo vaihteli vähän yli yhdestä melkein kolmeen, joten Darcyn lain mukainen eksponentin arvo 2 osoittautui erikoistapaukseksi. Mallin ja painemittauksen avulla lasketut ominaisresistanssit muuttuivat suotautuksen kuluessa ja riippuivat myös massatyypistä. Mallin avulla voitiin laskea näytteen freeness sekä suodattaa mittauskohinaa.