Fra obligatoriske arbeidskrav til medstudentvurdering

Arbeidskrav anses som en viktig del av mange emner, og dreier seg gjerne om oppgaver som må godkjennes for at man skal kunne gå opp til eksamen. Men i hvilken grad er disse oppgavene egentlig nyttige for å øke studentenes læringsutbytte? På ingeniørutdanningen startet man i 2014 et prosjekt der obligatoriske arbeidskrav ble byttet ut med medstudentvurdering. I dette innlegget forteller John Haugan om bakgrunnen for endringene, og hvorfor han mener medstudentvurdering og «ren» formativ vurdering er mer læringsfremmende enn obligatoriske arbeidskrav. Read More

Visualisering av fagstoff gjennom bruk av video

peterhaakonsenStadig flere undervisere benytter i dag video i undervisningen, enten gjennom bruk av ferdiglagde filmer eller ved å produsere egne videoer. Gjennom FPK-midler har man på Institutt for estetiske fag (EST) gjort utprøvinger på ulike produksjonsmetoder av videosnutter, og utviklet et mal for hvordan videoer med teknisk og pedagogisk kvalitet kan produseres på en enkel måte. I dette innlegget forteller prosjektleder Peter Haakonsen om hvordan video kan benyttes for å visualisere fagstoff, og hvordan man ved hjelp av enkle verktøy kan produsere egne videosnutter. Read More

Fra utdanningene: Arbeid med yrkesrelevante problemstillinger gjennom bruk av MATLAB

201409047609Å styrke matematikkundervisningen er en målsetning for mange av profesjonsutdanningene ved HiOA. Ved Institutt for informasjonsteknologi (TKD) har blant andre Sølve Selstø tatt i bruk det digitale verktøyet MATLAB i matematikkundervisningen for ingeniørstudentene. I dette innlegget forteller han hvordan MATLAB gjør studentene bedre utrustet til å løse matematiske problemer, slik at de kan utføre komplekse oppgaver med høy grad av nøyaktighet. Bruk av programmet gjør det også mulig for studentene å jobbe med profesjonsnære problemstillinger som ligger tett opp til yrkespraksisen de vil møte i arbeidslivet. Read More

Bruk av ProLab i ingeniørutdanningen for å øke studentaktive læringsformer

DSCF0353Høsten 2014 åpnet ProLab, et høyteknologisk læringsrom som skal støtte fleksible og studentaktive undervisningsformer. Tiina Komulainen ved Institutt for industriell utvikling (TKD) er en av de første underviserne som prøver rommet, sammen med studenter fra ingeniørutdanningen. Hun ønsket å eksperimentere med nye undervisningsformer og utvikle strategisk bruk av IKT i utdanningen. Her forteller hun om hvordan en vanlig time i ProLab kan foregå, og hvilke muligheter undervisningsrommet gir for studentaktive læringsformer. Read More

Fra utdanningene: bruk av video i informatikkutdanningen

DSCF0914

 

Tor Krattebøl ved Institutt for informasjonsteknologi har i flere år brukt video som en integrert del av undervisningen i programmering. Et hovedformål har vært å tilby variasjon i undervisningen, og å visualisere fagstoff og teknologiske prosesser som ikke egner seg like godt for framstilling i tekstformat. Basert på erfaringene Krattebøl har gjort med video, ønsker han nå å jobbe mer med omvendt undervisning (flipped classroom), og har begynt å ta opp sine egne forelesninger.

 

Jeg begynte å jobbe med video da jeg startet ved HiOA for seks år siden. En hovedmotivasjon var at studenter lærer på forskjellige måter, og at de ikke bare lærer gjennom å lese bøker. Mange ungdommer i dag er mer orientert mot kommunikasjonsformer som tilbyr en høyere grad av interaksjon enn det bøker gjør, og video er et medium de er godt vant med å bruke.

Video egner seg godt for visualisering av fagstoff. Temaene studentene mine jobber med er på mange måter veldig visuelle. Hvis man for eksempel skal illustrere en prosess innenfor programmering, så er det ofte enklere å bruke video enn å forklare det med ord. Et utgangspunkt for meg var derfor at dette er en bedre måte å lære programmering på. Bruk av video på denne måten reflekterer også en generell tendens innenfor yrkesfeltet – på nettet finnes det mange instruksjonsvideoer som brukes til opplæring innenfor IT-bransjen generelt, og innenfor programmering spesielt. Imidlertid vil mine videoer være mere relatert til mitt undervisningsopplegg og vil derfor gi økt læring.

Til sammen har jeg nå laget mer enn 100 videoer, som støtter opp under de viktigste områdene i de tre fagene jeg underviser i. Blant annet bruker jeg video til å introdusere nye emner, gjennomgå øvingsoppgaver og tilby løsningsforslag, introdusere og visualisere konsepter og illustrere hvordan man bygger ulike komponenter innenfor programmering. Videoene legges ut på Fronter i så åpne formater som mulig– jeg fikk for eksempel en forespørsel fra en student som ønsket et format som gjorde det mulig å se video på mobilen når han satt på trikken.

En annen fordel med video er at de kan gjenbrukes. Studentene kan se på klippene flere ganger, spole fram og tilbake, og gå tilbake til dem når de forbereder seg til eksamen.

Studentene mine har vært veldig positive til bruk av video, og sier at det hjelper dem å lære. Likevel er jeg usikker på effekten – jeg har for eksempel ikke noen bevis på at dette hjelper de som virkelig trenger det, eller at det øker gjennomstrømningen av studenter. Bruk av video er ikke noe ‘silver bullet’ i seg selv – man lærer kun ved å aktivt engasjere seg i stoffet, så bruk av video må gå inn i et mer overordnet pedagogisk opplegg.

Nå har jeg lyst til å ta bruk av video et skritt videre og prøve det ut i kombinasjon med flipped classroom (omvendt undervisning), og derfor har jeg begynt å ta opp mine egne forelesninger. Målet er at jeg skal kunne bruke mer tid på interaksjon i undervisningen og en mer aktiv tilnærming til lærestoffet. Jeg har fremdeles mange spørsmål rundt hvordan dette kan best kan settes i verk, blant annet i forhold til hvordan jeg kan få studenter til å engasjere seg i fagstoffet i forkant av undervisningsbolkene, og hvordan jeg kan legge det opp slik at studentene som har størst utfordringer faktisk får noe igjen for det. Jeg har også i den forbindelse vært så heldig å få besøke Berkeley og Stanford i høst hvor de blant annet guider studentene gjennom noen små oppgaver i forkant av selve undervisningen, slik at det å se videoene blir en integrert del av læringsløpet.

Hvis noen vil teste ut bruk av video, så oppfordrer jeg til å begynne med et kort klipp. Det tar en del tid i begynnelsen, men det går raskere jo mer erfaring man får. Det er også viktig å ikke ‘redigere seg ihjel’ – du må være trygg nok til å si at nå er det bra nok. Ellers bør man tenke gjennom hva slags fagstoff som egner seg. For eksempel, så er det viktig å velge innhold som holder seg stabilt over tid, slik at videoene kan brukes over flere år. Ekspertene anbefaler også at videoer ikke bør være lengre enn ti til femten minutter, så det er viktig å tenke gjennom den beste måten å bryte ned fagstoffet i mindre bolker.

 

Her er et eksempel på mange av de videoene som Krattebøl tilbyr sine studenter:

http://www.cs.hioa.no/~torkra/MVC-intro-del1-2.mp4

I denne artikkelen i Khrono kan du også lese mer om hvordan Krattebøl og andre kollegaer ved Institutt for informatikk bruker digitale verktøy i undervisningen:

http://khrono.no/campus-ecampus/2013/11/programmering-og-elaering

Her kan du lese mer om hvordan hvordan eCampus kan støtte produksjon av video for undervisningsformål:

http://blogg.hioa.no/ecampus/leveranser/

 

Praksisnær undervisning i informatikkutdanningen

DSCF0372Kyrre Begnum er førsteamanuensis ved Institutt for informasjonsteknologi, hvor han blant annet underviser i administrasjon av komplekse systemer. Her forteller han hvordan han bruker kanban-metoden for å visualisere og organisere studentenes arbeidsprosesser. Ved bruk av denne metoden blir studentene kjent med prinsipper og prosesser som brukes for å organisere arbeid i IT-industrien, og Begnum får mulighet til å følge opp studentenes progresjon både i forhold til den overordnede prosessen og spesifikke delmål. Kombinert med det digitale verktøyet trello, gir dette også muligheter for å gi studentene tilbakemeldinger underveis i prosessen.

 

Verktøyet jeg bruker er basert på kanban-metoden, som stammer fra fabrikkindustrien i Japan. Metoden er nå utbredt i IT-industrien, og er et vanlig virkemiddel i programutvikling. Kanban betyr ‘visible board’ på japansk, og hovedformålet ved kanbanmetoden er å synliggjøre arbeidsprosesser. Jeg bruker dette i min undervisning for å visualisere og organisere arbeids- og forskningsprosesser studentene skal gjennomføre, og bryte ned disse prosessene i konkrete arbeidsoppgaver.

I masterkurset Network, Infrastructure and Security Lab brukte vi denne metoden for å organisere byggingen av et stort datasystem med 30 virtuelle maskiner. Alle studentene hadde tilgang til en felles elektronisk plattform, trello, som er basert på kaban-prinsippet. Jeg delte arbeidet inn i fem faser. Alle oppgavene som skulle utføres ble først listet opp i kolonnen helt til venstre, som gjerne kalles backlog. Hver oppgave får et elektronisk kort, som kalles wip (work in progress). Studentene som skal utføre disse oppgavene må sette navnene sine på wip-en. Etterhvert som studentene jobber med oppgavene, flyttes wip-en mot høyre gjennom de forskjellige kolonnene. Arbeidet er fullført når kortet har nådde målkolonnen helt til høyre. Slik kunne alle se arbeidet ta form, og følge med på hvor vi var i prosessen.

kyrre begnum trello

 

Verktøyet hjelper studentene å organisere arbeidet sitt. De får brukket opp store prosesser i mindre enheter, slik at de bedre forstår hva de skal gjøre, og i hvilken rekkefølge. På denne måten lærer de seg å tenke metodisk og systematisk i forhold til komplekse arbeidsprosesser.

Siden verktøyet synliggjør studentenes progresjon, kan jeg også følge opp studenter selv om de sitter hjemme og jobber. Ved å følge progresjonen på wip-ene, får jeg en god oversikt over status på prosjektet. I tillegg tilrettelegger verktøyet for individuelle tilbakemeldinger mellom meg og studentene. Studentene har mulighet til å sette en merkelapp på wip-en for å signalisere hvordan de synes at arbeidet går og opplevelsen av vanskelighetsgrad. For eksempel kunne de velge “I feel in control” hvis alt hadde gått bra, eller “need help” hvis de hadde problemer. På denne måten kan jeg følge opp de studentene som har utfordringer, og lede de videre i arbeidet. Plattformen vi bruker har både et kommentarfelt og en integrert epostfunksjon. Jeg har også mulighet til å abonnere på en wip, slik at jeg får en epost hver gang noen flytter på wip-en eller huker av et element i sjekklisten. Dette muliggjør veldig tett oppfølging ved behov.

kyrre begnum labels

Denne måten å jobbe på gjenspeiler hvordan prosesstyring foregår i arbeidslivet. I fagene vi underviser her, trener vi normalt ikke på prosesstyring som en egen ferdighet. Dette er imidlertid noe de fleste arbeidsgivere er interessert i, så det er positivt for studentene å ha dette på CV-en.

Hvis man ønsker å prøve ut dette verktøyet, er det viktig å tenke gjennom hvordan arbeidsprosessen skal brytes ned i mindre elementer. Du må ha fullstendig oversikt over arbeidet, og å klassifisere prosessen og lage sjekklister er en god øvelse for læreren. Rent teknisk er det veldig lett å gjøre dette i programmet vi bruker, og du kan også legge inn relevante dokumenter og bilder. Det er derimot tankeprosessen som ligger bak, som er viktig, for det er denne som tilrettelegger for studentenes arbeid og læring.

Det er også lurt å la en kollega eller student teste ut opplegget i forkant, for å se hvordan det fungerer før man introduserer det til hele klassen. Metoden fungerer som en kontrakt mellom studentene og læreren. Studentene kommer antakeligvis ikke til å gjøre noe mer enn det som er spesifisert i prosessverktøyet, så derfor er det viktig å tenke gjennom hva som skal inkluderes.

Før vi startet, måtte studentene ta en kort spørreundersøkelse slik at jeg fikk innsikt i hva slags erfaringer de hadde med denne typen arbeidsorganisering, og hvordan de målte sine egne ferdigheter i forhold til prosesstyring. Det fleste svarte at de ikke hadde tidligere erfaring, og derfor holdt jeg en kort introduksjonsforelesning om kanban på rundt 30 minutter før vi startet. Jeg baserte dette på et eksempel fra arbeidslivet, å rulle ut 30 servere, som reflekterte arbeidsoppgaven de hadde foran seg.

Til sist er det viktig å gjøre det obligatorisk om man skal benytte seg av et slik verktøy. Hvis noen studenter velger bort verktøyet, faller de utenfor hele prosessen. Det er også lurt å sette opp noen felles spilleregler. For eksempel, da vi bygde de 30 maskinene hadde studentene lov til å hjelpe hverandre, men den som hjalp til måtte også sette navnet sitt på den relevante wip-en.

Prinsippene og metoden som ligger til grunn her har høy overføringsverdi. Man behøver ikke nødvendigvis benytte seg av en elektronisk plattform – prosessene kan for eksempel visualiseres ved bruk av post-it-lapper på et whiteboard. Men fordelen med den elektroniske plattformen er at man kan sitte på forskjellige steder og jobbe sammen.

Metoden kan også brukes på forskjellige type prosesser. Mine studenter har nå fått en ny kanban for en forskningsprosess, og studentene kan også bruke en kanban for å organisere gruppearbeid, uten medvirkning fra en lærer. Det ligger derimot noen utfordringer i å skalere dette opp. Vi var en gruppe på rundt 20 studenter, men hvis du har en stor klasse på over 100 studenter, så kan det bli mer utfordrende.

Jeg har stort sett bare møtt entusiasme fra studentene. Kanban er i prinsippet en studieteknikk, og studentene uttrykte at de ser verdien av å jobbe metodisk med arbeidet, og at de følte metoden bidro til at prosjektet ble vellykket. På slutten av kurset skal jeg ha en oppfølgingsundersøkelse for å få mer informasjon om hvordan de opplevde bruk av metoden, og hva de synes de lærte av det.

 

Simulering som verktøy for å skape en praksisnær utdanning

DSCF0353Tiina Komulainen er førsteamanuensis ved Institutt for industriell utvikling, hvor hun blant annet underviser i emnene kjemiteknikk og dynamiske systemer. I begge emnene bruker hun simulering som en sentral undervisningsmetode. Her forteller hun hvordan bruk av simulering kan bidra til en mer praksisnær utdanning for studentene, og gi studentene en bedre forståelse av hvilken rolle de forskjellige fagområdene spiller i arbeidslivet.

 

Simuleringene vi jobber med i undervisningen, er basert på olje-og gassprosesser i petroleumsindustrien. Ved alle olje- og gassanlegg er det et krav om å ha simulatorer som representerer prosessene som til en hver tid foregår på anlegget. Simulatormodellen vi jobber med her, følger oljen fra den hentes opp fra havbunnen, og til den er klar til å videresendes til et raffineri.

I undervisningen sprer vi simuleringsprosessen over to uker, hvor vi deler opp arbeidet i tre faser. Vi starter med en forelesning på en til to timer. Da beskriver jeg prosessen, og vi snakker om hva formålet er, hvordan de forskjellige fagområdene er representert i prosessen, og om sammenhengene mellom teori og praksis. Jeg forbereder de også på hvordan simuleringen skal utføres. De får utdelt oppgaver, og jeg demonstrerer hvordan dataprogrammet ser ut.

Deretter utfører studentene selve simuleringsarbeidet. Dette skjer i en egen datalab hvor programmet de bruker, K-Spice, er installert. Den første timen bruker studentene til introduksjonsoppgaver med programmet, og underveis diskuterer vi hva modellen handler om og hvordan den skal brukes. Deretter har de omtrent tre timer til selve simuleringsarbeidet. De løser oppgaver i par, slik at de må diskutere seg gjennom prosessen. Dette reflekterer også hvordan man jobber i arbeidslivet.

Til sist møtes vi til en debrief-workshop uken etter. Da utveksler de først erfaringer i grupper av 4-5, og diskuterer hvordan de har gått frem for å løse de forskjellige oppgavene. Deretter går vi gjennom oppgavene i plenum. Studentene presenterer ulike løsningsforslag ved tavla, og vi diskuterer de forskjellige svarene sammen. Det er dette studentene rapporterer at de lærer mest av.

OilSeparation_DynamicSimulationScenario

Skjermbilde fra simulatorprogrammet K-Spice

Gjennom slike simuleringer, får studentene øve seg på oppgaver som er praksisnære og industrielt relevante. Disse verktøyene brukes mye i industrien, så det er viktig at studentene får god innsikt i hvordan de fungerer. Simuleringsprogrammene som finnes er også ganske like, så når studentene har lært seg hvordan ett av dem fungerer, går det som regel raskt å lære seg andre versjoner.

Gjennom simuleringsprosessen får studentene også nye perspektiver på hvilken rolle forskjellige fagområder spiller i praktisk arbeid, som kjemi, prosessteknologi og automatiseringssystemer. De får også øve seg på å foreta profesjonelle vurderinger. Gjennom bruk av simuleringsprogrammet får de testet konsekvensene av å ta forskjellige faglige avgjørelser – for å bruke en analogi til simuleringer innen medisin, så ser de om pasienten overlever eller ikke. Hvis alle varsellampene blir røde og anlegget stenges, kan man starte på nytt og prøve igjen med simulatoren.

Til sist er samarbeidet og interaksjonen rundt simuleringsøvelsene viktig. Når de jobber sammen med simuleringsoppgaver, øver de seg på å kommunisere og formidle faget både skriftlig og muntlig.

De siste tre og et halvt årene har jeg jobbet med å forbedre simuleringsoppgavene på forskjellige måter. En viktig erfaring jeg har gjort er at man må finne en god struktur. Den pedagogiske modellen rundt simuleringen er viktig, og simuleringsoppgaven må være godt integrert i faget. Jeg har også endret tidsrammene rundt simuleringsoppgavene – det er bedre å legge prosessen over litt tid, enn å ha mange aktiviteter på en dag.

Da jeg startet, var jeg heller ikke oppmerksom på hvor viktig forarbeidet var. Når får elevene mye mer informasjon i forkant av simuleringen, oppgavene er mer utfyllende, og jeg har jobbet for å gjøre brukermanualene konkrete nok.

Tilbakemeldingene fra studentene i er hovedsak veldig positive. De uttrykker spesielt at de setter pris på måten dette reflekterer arbeid i industrien. Selv har jeg studert hvordan simulator trening utføres i arbeidslivet, og synes simuleringsoppgaver er en nyttig metode for å introdusere studentene til praktisk arbeid.

 

Tiina Komulainen er del av en forskergruppe i bioteknologi og medisinsk teknologi som har ambisjoner om å se på simulering i et tverrprofesjonelt perspektiv, inkludert helse- og velferdsteknologi og utdanningsvitenskap.

En av artiklene hennes om bruk av simulering i forskjellige ingeniørutdanninger kan du lese her:

Experiences on dynamic simulation software in chemical engineering education