Aktiv læring i mikrokontrollarar

Transkript

1 MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Aktiv læring i mikrokontrollarar W. A. Schaathun, H. G. Schaathun og R. T. Bye Avdeling for ingeniør- og realfag, Høgskulen i Ålesund SAMANDRAG: Aktiv læring har vore ein viktig trend i utdanningssektoren i lang tid med både klassiske og moderne proponentar. I praksis er det likevel ikkje uvanleg at aktiv læring vert sekundær til tradisjonelle førelesingar og andre former for passiv formidling. Då er det studentane som har ansvaret for å aktivisera seg sjølve, og ikkje alle klarer det like bra. I samband med ny rammeplan for ingeniørutdanninga frå 2012 har me ved HiÅ lagt om fleire emne for å framheva og støtta opp under aktiv læring som den primære pedagogiske metoden, m.a. i programemnet Mikrokontrollarar for programområda data og elektro, der læringsmåla omfattar både elektronikk og programmering. Eit hovudelement har vore å setja studentane i gang med praktiske øvingar, og bruka røynslene derifrå som grunnlag for vidare teorilæring. For å evaluera læringsaktivitetane, har me brukt kvalitativ, samfunnsvitskapleg forskingsmetode, som har gjeve ei langt djupare analyse enn det som er mogleg gjennom det ordinære kvalitetssikringsarbeidet. Datamaterialet er hovudsakleg fokusgrupper med studentar, men omfattar òg lærarintervju. Det er tydeleg at aktiv læring og praktisk labarbeid skaper både trivsel og god læring. Det er derimot like tydeleg at det ikkje fungerer optimalt. Studentane peiker på ein verdifull vekselverknad mellom førelesing og lab, og denne kan ein truleg utnytta betre. Mange studentar klagar òg over at læringsutbytet er for lite samanlikna med arbeidsmengda. Desse to observasjonane ser me i samanheng med generell teori frå litteraturen og drøftar moglege forbetringar. 1 INNLEIING OG BAKGRUNN Det er godt dokumentert at studentar si tilnærming til læring har signifikant påverknad på om læringsmåla vert nådde (Gynnild, 2001; Marton, 1981). Mange studiar har søkt å identifisera faktorar som promoterer ei djup tilnærming til læring (Marton & Booth, 1997; Prosser & Trigwell, 1999), altso læring som er assosiert med forståing, i motsetning til overflatelæring, der fokus er på memorering av fakta og prosedyrar, og med lita eller inga forståing som resultat (Marton, 1981). I tillegg til djupnelæring og overflatelæring, reknar ein strategisk læring som en tredje strategi for læring, det vil si studentar som forsøker å oppnå (gode) karaktera r med minimal innsats, uavhengig av læringsresultat (Entwistle & Ramsden, 1983). Påfylgjande forsking har vist at læringskontekst, i tillegg til tidligare røynsler med læring og forståing av eit emne, kan påverka studentane si tilnærming til læring (Entwistle & Tait, 1990; Prosser & Trigwell, 1999). Aktiv læring er ein kvar undervisingsmetode som involverer studentane aktivt i læringsprosessen (Prince 2004). Dette omfattar ei rekkje ulike undervisingsmetodar som m.a. kooperativ læring, problem-basert læring og praktiske øvingar. Omfanget kan variera frå eit par minutt med aktiv læring under ei forelesing til aktive kursopplegg heilt utan tradisjonelle førelesingar. Fleire metastudiar tek for seg aktiv læring innanfor STEM-området (science, technology. engineering, mathematics). Denne litteraturen viser at innslag av aktiv læring har ei rekkje føremonar framfor tradisjonelle førelesingar. Prince (2004) finn omfattande støtte for kjerneelementa i aktiv læring. Studien viser at aktivitet i førelesningane signifikant betrar studentane si evne til å henta fram informasjon frå førelesinga og at studentane vert meir motiverte og engasjerte. Schroeder, Scott, Tolson, Huang, and Lee (2007) fann at ei rekkje formar for aktiv læring betra studentane sine prestasjonar, medan Freeman et al. (2014) fann at gjennomsnittleg eksamensskår auka med ca. 6% ved aktiv læring og at studentane i tradisjonelle klassar har 1½ gong so stort sannsyn for å stryka på eksamen samanlikna med studentar frå klassar med aktiv læring.

2 MNT-konferansen 2015, mars, Bergen I eit randomisert eksperiment fann Foldnes (2014) at det særleg er bruk av kooperative læringsstrategiar som har effekt. Fleire andre studiar viser tilsvarande funn, m.a. Bowen (2000), Johnson, Johnson, and Smith (1998) og Springer, Stanne, and Donovan (1999). Det er ikkje trivielt å laga oppgåver som aktiviserer studentane på ein konstruktiv måte, og det er ei utfordring som må løysast fag for fag. Ein høyrer ofte lærarar som hevdar at dei nye metodane er vel og bra, men dei passar ikkje i deira fag (Sotto 2007). Då den nye rammeplanen for ingeniørutdanningane i Noreg kom i 2012 starta me eit nytt emne i mikrokontrollarar felles for programområda data og elektro. Ynsket om aktiv læring var eit grunnprinsipp for dette emnet heilt frå idéstadiet. Då emnet gjekk for tredje gongen hausten 2014, ville me gjera ein grundig og systematisk evaluering av undervisingsmetodane og samstundes gå grundigare inn i litteraturen for å søkja pedagogisk forankring. Denne studien søkjer svar på tre spørsmål: Kva aktivitetar skaper læring? Kva læringsaktivitetar skaper trivsel? Og korleis lyt me utvikla læringsaktivitetane vidare? 2 DESIGN OG METODE For å finna svar på forskingsspørsmåla har me halde fokusgrupper med studentar frå emnet. Dette er ein metode som duger med relativt få informantar og som ofte gjev djupe svar og mykje data per informant (Krueger & Casey, 2009). Det var òg viktig å avvika frå dei tradisjonelle spørjeskjemaa som mange studentar er leie av. I tillegg gjorde me djupintervju med dei involverte lærarane. Invitasjonen til å delta i prosjektet vart send til alle studentane på alle tre årskulla på dei to studieprogramma som bruker emnet. Me ynskte å ta med studentar både frå inneverande og tidlegare år, både for å kunna sjå endringar i emnet frå år til år, og for å sjå emnet betre i samanheng med resten av studiet. Tre fokusgrupper med til saman 19 studentar vart gjennomførde. Planen var at kvar fokusgruppe skulle representera alle årskull frå kvart studieprogram. På grunn av vanskar med å rekruttera nok studentar, lét dette seg ikkje gjere. Når me ser på dei tre gruppene samla, er likevel alle årskull representerte frå kvart av studieprogramma. Vanskane med rekrutteringa gjorde òg at me måtte rekruttere strategisk og spørja utvalde studentar direkte om dei ville vera med. Der er likevel grunn til å tru at studentar som slit/har slite med emnet er underrepresenterte i studien, og det var ikkje praktisk mogleg å invitera studentar som hadde slutta på. Fokusgruppene vart gjennomførde av ein moderator som ikkje til dagleg arbeider på høgskulen og som vart henta inn spesielt til dette prosjektet. Ekstern moderator ser ut til å verka positivt, ved at studentane truleg vert meir opne og torer å koma med negative kommentarar. Studentane kjem gjerne i tillegg med utfyllande og forklarande svar for å opplysa ein moderator som ikkje kjenner studiet sjølv. Transkripsjonane frå fokusgruppene og lærarintervjua vart først koda og analysert manuelt av alle forfattarane i samarbeid (Krueger & Casey, 2009). Med utgangspunkt i den fyrste rudimentære analysen, reviderte me kodeboka og koda opp att vha. dataprogram (RQDA) for vidare analyse. 3 PRESENTASJON AV FUNNA Labøvingane er det dominerande inntrykket frå emnet, og studentane poengterer dette på ulike måtar. Fleire studentar seier at det er mange og lange dagar på labben dei hugsar. Labben vert framhalden både som den viktigaste læringskjelda og som ein viktig trivselsfaktor. Mange av studentane peiker på at det elektroniske utstyret gjev umiddelbar tilbakemelding på om det er kopla rett eller feil. Som ein av dei sa: når komponentene brant, da hadde du gjort noe feil. Både det praktiske og jordnære i å jobba med fysiske komponentar, og den umiddelbare tilbakemeldinga, er viktig for læringsutbytet og gjer øvingane morosame. Prøving og feiling vart nemnd som ei vesentleg side av labarbeidet i ei av gruppene, og at det er dette som skapar læring. en lærer mer av å sitte sånn som det der, enn å drive å høre på forelesninger, for det blir fort ganske kjedelig. Så sitter man og tenker på vind og trær og sånne Opplegget i emnet har variert noko både frå år til år, og innanfor kvart år. Fleire av studentane seier at kurset har lite undervising, når dei meiner lite førelesing. Øvingane ser dei på som sjølvstudium, og ikkje som del av undervisinga. I alle gruppene vart det skildra som at dei vart kasta uti praktiske øvingar, med

3 MNT-konferansen 2015, mars, Bergen eit minimum av forklaring, på godt og vondt. Mange av dei meinte at det var feil ende å starta i, men der var òg nokon som meinte det fungerte godt. Førelesarane hevda i intervjua at dei hadde ein tydeleg pedagogisk tanke bak opplegget, der studentane fyrst skulle få prøva ut ting i praksis og at dei sidan skulle få forklaringane og teorien på førelesing. Nokre studentar hadde oppfatta at det låg ein plan bak, men dei var ikkje samde i metoden. Ein student sa at førelesarane «trodde det var ein god ide». Andre studentar oppfatta berre at emnet som rotut og såg det som eit resultat av dårleg kommunikasjon mellom førelesarane. Sjølv om studentane ser den praktiske labøvinga som den primære læringsarenaen, treng dei og ulike formar for førelesing og annan oppfylging for å få maksimalt utbyte. Men vi ville liksom ha en liten sånn, et lite sånn programmerings baby-step kurs, da, før vi begynte med labber og sånt. Meir førelesing, og særleg førelesing før øvingane, var eit vanleg ynskje, og vart nemnd av alle tre fokusgruppene. Mangelen på førelesing var størst problem i byrjinga, og etter kvart fungerte det betre. Det kan vere fordi dei fekk fleire førelesingar seinare, eller like gjerne fordi dei vart vande med opplegget. Fleire studentar presiserte at det gjerne ikkje er so mykje som trengst for at dei skal kunne meistra oppgåvene på labben. Korte overblikksførelesingar og svar på konkrete utfordringar vert trekte fram som viktige, og at dei får hjelp til å finne ut kvar dei skal starte med oppgåvene. Der studentane hadde store utfordringar med å finna fram og koma i gang med oppgåvene, trudde lærarane at dei hadde lagt alt til rette for ei mjuk innføring. Ein av lærarane sa at det var lett å gjennomføre oppgavene. De hadde en manual, så det var veldig sånn, veldig sånn trinnvis Det vart nemnd at ein lærer lite av førelesinga aleine. Ein bør helst gå direkte frå førelesinga og over i labben for å gjera øvingar. Ein student hadde gode røynsler med førelesing midt i arbeidet med ein større laboppgåve. Då fekk han starta med å prøve og feila, før han gjekk på førelesing for å få nye idéar, som han kunne bruka til å fullføra oppgåva etterpå. Tilsvarande peikte ein annan student på at ein ikkje veit kva ein skal spørja om på den fyrste førelesinga. Dersom ein får førelesing etter at ein har arbeidd ein del med oppgåva, kan ein stilla betre spørsmål. hvis en hadde hatt forelesning på mandag, der en gikk igjennom litt av oppgaven, da, og så for eksempel seinere i uken, da, så kunne en hatt en spørretime eller noe sånn Ein student peikte på at ein kunne ha utnytta samanhengar mellom ulike emne betre. Konkret hadde han brukt teori frå matematikken til å forstå og løysa problem i dei praktiske øvingane. Sjølv om det ikkje vert sagt eksplisitt, får ein inntrykk av at det var ein idé som dei fekk i diskusjon mellom studentar, og som ikkje førelesaren hadde lagt opp til. I all hovudsak var studentane positive til mykje labarbeid, og dei ser at mykje av det dei skal læra i emnet krev mengdetrening. Studentane hadde likevel innvendingar til gjennomføringa. Mange av studentane var kritiske til mengda av innleveringar dei må gjere i emnet, og nokre seier at dei brukte så mykje tid berre på å gjere oppgåvene at dei ikkje hadde tid til å læra noko av det. Vi burde brukt mye, mye mer tid på å lære hva, hva som faktisk skjer, hva vi faktisk skal gjøre, i stedet for å bare, det skal være en sånn konkurranse med å ploge gjennom mest mulig oppgaver på kortest mulig tid. Her var det rett nok usemje blant studentane, der nokon syntes det var alt for mykje, medan andre syntes arbeidsmengda var heilt grei. Den same usemja kan ein sjå når studentane snakkar om oppgåvene. Nokre studentar vil gjera dei same tinga opp att og opp att til dei kan dei. Andre studentar synest det var for mange små oppgåver med mykje gjentaking som dei ikkje lærte noko av, og dei vil heller ha større oppgåver med meir fridom. Samstundes såg studentane at dei var på ulike nivå, og at nokre studentar kunne sjå det omfattande labarbeidet som «overveldende», og at det kan hende kunne vere ein mogleg årsak til at studentar sluttar på studiet. Den største innvendinga studentane hadde til emnet var at det var for lite oppfylging. Med so mykje labarbeid treng og ynskjer dei individuell vegleiing og hjelp, som dei ofte opplever at dei ikkje får nok av.

4 MNT-konferansen 2015, mars, Bergen det kan bli frustrerende hvis du har sittet i tre timer fordi den ene feilen du får som, som du vet ikke hva du har gjort feil, og du har ikke snøring på hva som kan være feil. Og da er det ikke muligheten til å få hjelp, for det er 30 andre som vil ha hjelp av samme lærer. Studentane fortel om fleire medstudentar som berre ga opp å be om hjelp når dei trengde det. På den andre sida opplever studentane at dei får hjelp når dei tek kontakt med førelesarane, men det krev at dei sjølv er aktive i å søkje hjelp. Vidare vart labarbeidet framheva som ein viktig trivelsfaktor. Studentane bruker mykje tid på labben, og dei samarbeider og hjelp kvarandre mykje: Jeg har vel lært mest og fått mest hjelp via andre studenter gjennom hele semesteret, da. Ein student seier at dei sit på labben og leiker og har det kjekt. Dei lærer og mykje av å samarbeide om oppgåvene, både når dei får hjelp av andre, og når dei sjølve hjelper andre. 4 DISKUSJON OG VIDARE UTVIKLING Det er neppe overraskande at studentane opplever både læring og trivsel ved praktisk arbeid på labben. Derimot kan me gjera i alle fall tre interessante observasjonar som kan vera vanskeleg å få auga på utan det omfattande datamaterialet. Det fyrste er umiddelbar tilbakemelding. Verdien av umiddelbar tilbakemelding er velkjend, m.a. som grunnpilaren i behavioristisk læring. Mange lærarar legg stor vekt på å gje tilbakemelding til studentane sine so snøgt som råd, men med store klasser er det likevel langt frå «umiddelbart». I mikrokontrollarar har me altso funne ein læringsarena, med dei Arduino-baserte byggesetta, som sjølv gjev umiddelbar tilbakemelding. Det andre er vekselverknaden mellom førelesing og praktiske øvingar. Høgare utdanning er ofte fastlåst i ein tradisjon med skarpt skilje mellom førelesingar og øvingar, der førelesingane er einvegskommunikasjon (teaching by telling) og øvingane overlet studentane til seg sjølve (learning by doing). Studentane våre peiker på gjensidig avhenge mellom dei to. Dei skjøner meir av førelesinga når dei har freista labben fyrst, og dei får ting betre til på labben etter ei førelesing. Fleire understrekar ynskjer seg korte førelesingar, som t.d. kan skytast inn for å løysa utfordringar etter kvart som dei oppstår på labben. Korte førelesingar finn òg støtte i kognitiv byrde-teori (Cognitive Load Theory - CLT). Det er godt kjent at menneskeleg arbeidsminne ikkje rekk til meir enn 5-9 lausrivne opplysingar (Miller, 1956). For å hugsa meir, må ein bruka triks som skaper samanheng mellom opplysingane. Tradisjonelle førelesingar, ofte 2x45 minutt, inneheld mykje meir informasjon enn det ein kan hugsa i høve til CLT, og dei gjev lite tid til å arbeida med og skapa samanheng i informasjonen. Aktiv læring i førelesinga kan bidra til på skapa slik samanheng og betra evna til å henta fram att informasjonen seinare, slik Prince (2004) som nemnd har påvist. Kortare førelesingar og labtid mellom kvar førelesing er ei anna løysing som kan ha liknande effekt. Der er to praktiske måtar å innføra korte førelesingar i staden for dei typiske på 2x45 minutt. Abeysekera and Dawson (2014) argumenterer for omvendt klasserom med t.d. video som løysing på utfordringar som CLT peikar på. For det fyrste gjev det studentane kontroll på takten og dei kan ta pausar etter eige behov. For det andre kan videoane lett lagast i korte blokkar med eitt tydeleg hovudpunkt per video. Dette er godt egna for standardtema som ein veit at alle vil trengja forklaring på. Ein treng derimot ikkje vita når studentane treng det, for dei kan sjå videoen når det passar dei. Ei anna praktisk løysing er korte føredrag innskotne i labtimane. Ein observant lærar kan sjå når klassa er moden for ny teori eller når mange har problem som krev løysingar utanifrå. Studentane peiker på at korte avbrot med forklaring eller diskusjon på tavla fungerer svært bra. Med øvingsmateriell og utstyr framfor seg, kan dei då testa nye idéar umiddelbart. Den tredje observasjonen knyter me til kritikk mot problem-basert læring som me finn i litteraturen. I eit samandrag av 800 metaanalyser finn Hattie (2013) at problem-basert læring ikkje har effekt på læringsutbytet. Det som derimot har effekt er problem-løysande læring. Sotto (2007) tilbyd moglegvis ei forklaring, når han taler for velutforma fallstudiar og tek avstand frå problem-basert og student-sentrert læring. Ankepunktet hans er at når studentane vert sett i gong med eit omfattande prosjekt bruker dei lang tid på å søkja gjennom informasjon der dei berre kan bruka ein liten del til å løysa oppgåva. Oppgåver som er nøye utforma kan derimot setja studentane raskt i gang med å øva inn kjernekunnskap som er utvald av læraren.

5 MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Når studentane meiner at arbeidsmengda ikkje stod i forhold til læringsutbytet, er mogleg at me har falle i den fella som Sotto skildrar, ved prosjektoppgåver som gjev studentane for mykje arbeid samanlikna med læringsutbytet. Det må me undersøkja vidare ved å studera oppgåveteksta og definerte læringsmål frå emneskildringa i tillegg til datamaterialet som me har brukt her. Me må òg sjå nærare på kvifor studentane har slike problem med å koma i gang med oppgåvene sjølv om lærarane meiner at dei har gjeve enkle og stegvise oppskrifter. REFERANSAR Abeysekera, L., & Dawson, P. (2014). Motivation and cognitive load in the flipped classroom: definition, rationale and a call for research. Higher Education Research & Development. doi: / Bowen, C. W. (2000). A Quantitative Literature Review of Cooperative Learning Effects on High School and College Chemistry Achievement. Journal of Chemical Education, 77(1), 116. Entwistle, N., & Ramsden, P. (1983). Understanding student learning. Beckenham: Croom Helm. Entwistle, N., & Tait, H. (1990). Approaches to learning, evaluation of teaching, and preferences for contrasting academic environments. Higher Education, Foldnes, N. (2014). Cooperative Learning in the Flipped Classroom: A Randomised Experiment. Manuskript. Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. PNAS, 111(23). Gynnild, V. (2001). Læringsorientert eller eksamensfokusert? Nærstudier av pedagogisk utviklingsarbeid i sivilingeniørstudiet. PhD, NTNU, Trondheim. Johnson, D., Johnson, R., & Smith, K. (1998). Active Learning: Cooperation in the College Classroom (2 utg.). Edina: Interaction Book Co. Krueger, R. A., & Casey, M. A. (2009). Focus groups: A practical guide for applied research (4th ed.). Los Angeles, Calif: Sage. Marton, F. (1981). Phenomenography - describing conceptions of world around us. Instructional Science, 10, Marton, F., & Booth, S. (1997). Learning and awareness. Mahwaw, NJ: Lawrence Erlbaum. Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Distance Learning, 9(3), Prince, M. J. (2004). Does active learning work? A review of the research. Journal of Engineering Education, 93(3), Prosser, M., & Trigwell, K. (1999). Understanding learning and teaching: The experience on higher education. Buckingham: Society for Research in Higher Education / Open Univeristy Press. Schroeder, C., Scott, T. P., Tolson, H., Huang, T.-Y., & Lee, Y.-H. (2007). A meta-analysis of national research: Effects of teaching strategies on student achievement in science in the United States. Journal of Research in Science Teaching, 44(19), Sotto, E. (2007). When teaching becomes learning: A theory and practice of teaching (2nd ed.). London: Continuum. Springer, L., Stanne, M., & Donovan, S. (1999). Effects of small -group learning on undergraduates in science, mathematics, engineering and technology: A meta-analysis. Review of Educational Research, 69(1),

6 Den elektroniske ingeniørstigen En tiltakspakke for mestring og identitetsbygging Lars Lundheim, Thomas Tybell, Bjørn B. Larsen, Torbjörn Ekman, Norges teknisknaturvitenskapelige universitet, Institutt for elektronikk og telekommunikasjon SAMMENDRAG: Mange sivilingeniørstudenter strever med å koble teori, praktiske øvelser og ingeniørmessig problemløsning. Den elektroniske ingeniørsigen møter denne utfordringen ved å gi studentene en mestringsopplevelse og en identifikasjon med ingeniørrollen tidlig i studiet. DELI består av fire koordinerte påfølgende emner i de fire første semestrene av det femårige studieløpet. Her diskuterer vi spesielt bruk av innovasjonsprosjekt fra dag en og designoppgaver tidlig i studiet for å legge til rette for mestring. 1 BAKGRUNN 1.1 Faglig Elektronikk omfatter fagområdene nanoelektronikk, fotonikk, krets- og systemdesign innen mikroelektronikk, signalbehandling, akustikk og fysisk nivå av telekommunikasjon og er et fagfelt i hurtig utvikling. Samtaler med studenter enkeltvis og i referansegrupper viser at mange av studentene sliter med å se viktigheten av slik basal kunnskap. Dette gjør at det er særdeles viktig å legge til rette for at studentene faktisk får en god teoretisk basis i grunndelen av studiet for å sikre stort læringsutbytte hos studentene i høyere årskurs. Viktigheten av en solid basisutdanning er også tydelig kommunisert av norsk elektronikkindustri [1]. Den elektroniske ingeniørsigen (DELI) er et resultat av dette, med mål om å sikre økt læringsutbytte tidlig i studiet. Ingeniørfag har en oppbygging som kan beskrives ved en kunnskapspyramide der sammensatte konsepter baserer seg på kunnskap fra et mer basalt grunnlag. For elektronikkfagets vedkommende kan denne pyramiden illustreres som vist i figur 1. Figur 1 Kunnskapspyramide for elektronikkfaget. Målet for en elektronikkingeniør er å kunne designe elektroniske system. Tradisjonelt har da studenten måtte først etablere et solid grunnlag i matematikk, fysikk, komponenter og kretser. På denne måten kan det ta flere år før studenten får anledning til å bruke kunnskapen i en relevant kontekst. Det innebygde tidsperspektivet i oppbyggingen av en slik kunnskapspyramide er uheldig av to grunner. For det første er det mange studenter som har vanskeligheter med motivasjonen for studiet så

7 lenge relevansen til basiskunnskapen er uklar. For det andre gir læringsaktivitetene i basiskunnskapen liten anledning til å bygge opp en profesjonsidentitet, da emnene gjerne blir undervist for store og sammensatte studentgrupper. For å imøtekomme disse utfordringene spør vi i hvilken grad det er mulig å la studenter arbeide på systemnivå før de har fått på plass den nødvendige basiskunnskapen. 1.2 Pedagogisk Utviklingen innen elektronikk og IKT har resultert i nye teknologiske verktøy som muliggjør nye former for studentaktiv læring. Spesielt kan nevnes omvendt auditorium («flipped classroom») for økt studentaktivitet, og lett labinfrastruktur (se seksjon 2.2), for integrering av forelesning, regneøving og laboratorium. Pedagogisk forsking har vist viktigheten av kooperativ læring [2, 3]. Dette viser seg ikke minst i ingeniørfaglige sammenhenger [4]. Et overordnet mål for DELI er å legge til rette for størst mulig grad av samhandling studenter imellom. Det vi legger til grunn er at å lære av hverandre, for de fleste vil være den mest effektive måten å opparbeide seg kompetanse i studiet [5]. Slik aktivitet legger vi til rette for og understøtter gjennom et team av faglærere og assistenter. 2 DEN ELEKTRONISKE INGENIØRSTIGEN De to første årene i det integrerte masterprogrammet Elektronisk systemdesign og innovasjon (Elsys) ved NTNU er i utgangspunktet viet de basale lag av kunnskapspyramiden. Denne tradisjonelle strukturen er supplert med en streng av fire påfølgende emner; ingeniørstigen som vist i figur 2. Hensikten er at ingeniørstigen skal gi mestring, motivasjon og profesjonsidentitet. Ingeniørstigen Semester TMA4225 Statistikk TMA4120 Matematikk 4K TMA4105 Matematikk 2 TMA4100 Matematikk 1 TFE4172 Innføring i halvlederkomponenter TDT4160 Digitalteknikk og datamaskiner TMA4115 Matematikk 3 TFE4101 Krets og digitalteknikk TFE4120 Elektromagnetisme TFY4115 Fysikk TDT4102 Prosedyre og objektorientert programmering TDT4105 Informasjonsteknikk grunnkurs Figur 2 De to første årene av Elsys-programmet TTT4270 Elektronisk systemdesign, prosjekt TTT4265 Elektronisk systemdesign og analyse 2 TTT4260 Elektronisk systemdesign og analyse 1 TTT4255 Elektronisk systemdesign, grunnkurs 2.1 DELI 1 TTT4255 Elektronisk systemdesign, Grunnkurs. Det første semester av ingeniørstigen har som formål å gi studentene en første erfaring med å forstå, bruke og designe elektroniske system. At dette kan gjøres før kunnskapspyramiden er etablert, skyldes at det har kommet enkle plattformer som studenten kan benytte for å implementere slike system selv om detaljer i virkemåten ennå ikke beherskes. For DELI er det Arduino Uno [6] som blir brukt. Gjennom praktiske øvelser får studentene erfaring med bruk av sensorer, aktuatorer og mellomliggende informasjonsbehandling. Etter at en viss familiaritet med disse konseptene er etablert, starter studentene på sitt første innovasjonsprosjekt. Dette gjøres i samarbeid med en ekstern partner eller «kunde» og er tilknyttet et konkret behov hos partneren. Gjennom semesteret er målsetningen at studentene skal gjøre to erfaringer:

8 1. Oppleve mestring: at de allerede på dette stadiet er i stand til å løse deler av en ingeniørmessig problemstilling. 2. Erfare at de trenger å lære mer: at de blir motivert både for de basale lag av kunnskapspyramiden og de videre trinn av ingeniørstigen. 2.2 DELI 2 og 3 TTT4260/TTT4265 Elektronisk systemdesign og -analyse 1 og 2 Med utgangspunkt i det opplevde behovet for videre læring, er opplegget for semester 2 og 3 i stigen rettet inn mot relevant, grunnleggende kunnskap for analyse og design av elektroniske systemer. Her brukes interaktive, videobaserte forelesninger for det sentrale fagstoffet. Verktøyet som brukes er Scalable Learning [7]. Studentene skal ha gjennomgått de videoene som diskuteres i samlingen innen dagen før. De kan legge inn spørsmål mens de ser på videoen, og de kan angi om de ikke forstår det som blir forklart. Underveis i videoen er det quizer for å reflektere over stoffet og sjekke om studentene forstår konseptet. Faglærer går gjennom disse spørsmålene og quizene før neste samling og velger hva han vil bruke. Fellesaktiviteten i auditoriet benyttes til problemløsning der både analytiske og eksperimentelle metoder brukes parallelt. Dette er muliggjort ved hjelp av lett labinfrastruktur. Dette består av en elektronikkmodul med USB-tilknytning til studentens egen laptop, et koplingsbrett for oppbygging av elektroniske system, samt programvare for en virtuell instrumentpark. Se figur 3. Her er det valgt å bruke mydaq fra National Instruments [8]. Utstyret kjøpes og eies av studenten selv, og gjør det mulig å utføre eksperimentelt arbeid som tradisjonelt ville ha krevd stor, dyr og fast lokalisert laboratorieutstyr. Studentene kan nå gjøre sine egne eksperimenter hvor de vil og når de vil i tillegg til de timeplanfestede øktene hvor de har tilgang til veiledning. Figur 3 Lett labinfrastruktur med mydaq [8] Studentaktiviteten i DELI 2 og 3 er organisert rundt to typer øvingsoppgaver. Analyseoppgaver har som formål å trene inn forståelse av viktige konsepter, og har elementer av både tradisjonell regneøving og laboratorieoppgave. For å styrke motivasjon og profesjonsforståelse benyttes også et antall designoppgaver. Dette er små prosjekt med gitte kravspesifikasjoner for et elektronisk system. Studentene har individuelle spesifikasjoner, men oppfordres til å samarbeide om løsningen. Resultatet dokumenteres i et designnotat, som er en rapporttype mer tilpasset ingeniørmessig dokumentasjon enn den tradisjonelle labrapportsjangeren. 2.3 DELI 4 TTT4270 Elektronisk systemdesign, Prosjekt Ved starten av fjerde semester skal studentene ha bevegd seg et stykke oppover i kunnskapspyramiden, og de skal nå være klar til å fullføre innovasjonsprosjektet de startet på i første semester..

9 2.4 Struktur MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Hovedstrukturen i ingeniørstigen består altså i prosjektfokus i 1. og 4. semester, mens de to mellomliggende semestrene legger vekt på generell metodikk. Gjennom hele løpet har samhandling mellom studenter, lærere og assistenter høy prioritet. For å få best mulig utnyttelse av tiden, benyttes omvendt auditorium med videobaserte interaktive forelesinger i stor grad i semester 2 og Gjennomføring av DELI Det er etablert et lærerlag med fire professor/førsteamanuensis fra fire ulike faggrupper som samarbeider om gjennomføringen. Alle fire er aktivt inne i alle semestrene. Dette gir kontinuitet for studentene, som møter de samme faglærerne i alle fire semestrene, og alle lærere er innforstått med både hva som er gjort til enhver tid og målsettingene videre. 3 ERFARINGER Vi er nå midt i den første gjennomføringen av DELI med det første kullet som startet høsten DELI 1 TTT4255 Elektronisk systemdesign, Grunnkurs. I første semester ble all aktivitet i emnet samlet til en enkelt ukedag med obligatorisk deltagelse Det ble vekslet mellom lærerledet aktivitet i auditorium og gruppearbeid på småbord utenfor auditoriet. Lærere og assistenter går rundt og støtter den kooperative læringen innad i hver gruppe. Kontakt på tvers av gruppene blir stimulert ved at to-tre grupper får i oppdrag å presentere noe de har gjort for de andre studentene. Dette skjer i auditoriet den siste timen av dagen. Gruppene må selv vurdere hva de synes er relevant å legge fram, og blir dermed bevisst sitt eget arbeid. Gjennom presentasjonene blir det etablert dialog med resten av kullet, og vi har sett flere eksempler på hvordan ideer deles og studenter inspireres på tvers av gruppene. Semesteret ble avsluttet med en endags konferanse hvor alle gruppene presenterte enten foredrag eller poster. Dette styrker bevisstheten omkring studentenes arbeid. Opptrening i formidlingsdelen av ingeniørarbeidet ser vi også som viktig for profesjonsforståelsen. En utfordring med gruppebasert prosjektarbeid generelt, og spesielt så tidlig i studiet, er å få til en god gruppedynamikk der alle bidrar til et felles mål. Her er det viktig at lærere og assistenter er vare for hvordan gruppene fungerer, og kan komme med skjønnsom veiledning uten å gripe inn og styre prosessen. Målt studenttilfredshet med opplegget er god [9]. 3.2 DELI 2 TTT4260 Elektronisk systemdesign og -analyse 1 Fellesaktivitetene er samlet i to 4-timers blokker pr uke. Studentene sitter i et litt stort auditorium med 2 på hver pult. Etter en kortere gjennomgang av uklare ting fra videoforelesningen, arbeider studenter to og to med utdelte problemer, som så diskuteres i plenum etter hvert. Inkluderingen av eksperimentelt arbeid i analyseøvingene ser ut til å være vellykket. Det at 3-4 timer blir satt av, gir tilstrekkelig tid for studentene til å gjøre nødvendige oppkoplinger og får hjelp etter behov. Det gir også mulighet for nødvendige pauser. Spesielt designoppgavene ser ut til å stimulere til kooperativ læring. Dette ligger nok mye i at en slik oppgave normalt ikke har én enkelt korrekt løsning. Ulike studenter finner frem til ulike løsninger, og disse deles. Slik blir studentene trenet i aktiv bruk av det teknisk-vitenskapelige vokabularet, noe som indirekte styrker den voksende profesjonsidentiteten. Erfaringene med designoppgaver tydeliggjør at studentene i overveldende grad er vant med oppgaver av type "finn fasitsvaret". De må derfor i starten få noen hint om mulige strategier for framgangsmåte. Denne typen oppgaver understreker at basal teori og metodikk er et verktøy for å løse et åpent problem. Den prosjektorienterte gruppeaktiviteten i første semester ser ut til å ha skapt en kultur for samarbeid som videreføres gjennom designoppgavene, der samarbeidet er i mindre grad organisert og skjer mer på tomannshånd.

10 4 AVSLUTNING MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Den elektroniske ingeniørstigen er en pakke av integrerte tiltak over to år med målsetting om å styrke identitetsbygging og mestringsopplevelse blant Elsys-studentene. Denne artikkelen bygger på erfaringer gjennom det første halvåret med det første kullet. Identitetsbygging er en langtidsprosess, der et femårig masterstudium bare utgjør første del. Det å bevisstgjøre identitetsbyggingen tidlig, er således først og fremst et tiltak for å skape motivasjon i en studentgruppe som for en stor grad er ukjent med hva de egentlig utdanner seg til. Mestring er i større grad en serie av små og store enkelt-opplevelser. Går det for lang tid mellom hver gang en slik opplevelse inntrer, vil både arbeidslyst og progresjon kunne svikte. Mestring knyttet til opplevd læring er en målsetting gjennom ingeniørstigen. Vi legger til rette for at slike opplevelser skjer gjennom kooperativ aktivitet studenter imellom. I første semester skjer dette i grupper på 5-6 personer. Dermed er sjansene gode for at gruppen oppnår resultater, men en fare er at enkelte studenter kan falle utenfor i en så stor gruppe. I de neste semestrene er oppgavene mer individuelt orientert. Det skal sikre at flest mulig faktisk oppnår egen læring. Samtidig videreføres den kooperative arbeidskulturen fra første semester. DELI er i gang. Et rikere spektrum av erfaringer vil bli lagt frem når første kull har gjennomløpt hele stigen. REFERANSER [1] Næringslivsseminar i regi av Fakultetet for informasjonsteknologi, matematikk og elektroteknikk, NTNU med ca. 40 representanter fra næringsliv og forvaltning, , Værnes [2] Slavin, R. E., "When does cooperative learning increase student achievement?," Psychological Bulletin, vol. 94, pp , [3] Oakley, B. A., Hanna, D. M., Kuzmyn, Z. og Felder, R. M., "Best Practices Involving Teamwork in the Classroom: Results From a Survey of 6435 Engineering Student Respondents," Education, IEEE Transactions on, vol. 50, pp , [4] Martinez, F., Herrero, L. C. og de Pablo, S., "Project-Based Learning and Rubrics in the Teaching of Power Supplies and Photovoltaic Electricity," Education, IEEE Transactions on, vol. 54, pp , [5] Gatfield, T., "Examining student satisfaction with group projects and peer assessment," Assessment & Evaluation in Higher Education, vol. 24, pp , [6] Arduino. ( ). Arduino Home Page. Tilgjengelig fra: [7] Scalable Learning. ( ). Scalable Learning. Tilgjengelig fra: [8] National Instruments. ( ). mydaq. Tilgjengelig fra: [9] Lundheim, L., "Evaluering av høstsemesteret 2014 for TTT4255 Elektronisk systemdesign, grunnkurs," 2015.

11 Bruk av Arduino-plattformen for økt motivasjon for programmering hos elektroingeniørstudenter J. Bjørk, O.H. Graven, Høgskolen i Buskerud og Vestfold SAMMENDRAG: Elektroingeniørstudenter ved forfatternes institusjon gjennomfører et emne i programmering og mikrokontrollere på første studieår. Det ble tidligere kjørt over to semestre, med C++ programmering for PC, og assembler og C programmering av PIC18 mikrokontrollere i separate semestre. Programmeringen av PIC18 kontrollerne ble av praktiske hensyn gjennomført på simulator, og vurderingsformen var en skriftlig eksamen. Dette er et emne det har vært vanskelig å motivere studentene til, og de jobbet relativt lite med faget. Siden det å lære seg å programmere betinger at studentene benytter tid til praktisk arbeid opplevde vi dessverre at mange studenter gav opp og resultatene var deretter. I 2013 ble det gjennomført en total revisjon av emnet, og det gjennomføres nå på ett semester. Assembler, PC, PIC18-programmeing er erstattet med utvikling på Arduino-plattformen. Arduino-plattformen er et "open-source" prosjekt som inkluderer programvare og maskinvare. Studentene blir tilbudt å kjøpe sine egne startpakker med Arduino-kort og et utvalg sensorer og aktuatorer. De eier da sin egen lab og kan jobbe med den hvor og når de vil. Det er lettere å motivere studentene når de ser fysiske hendelser på systemet de jobber med og ikke kun målte endringer av spenningsnivåer. Den første delen av semesteret består av forelesninger og laboppgaver som er relevante for ukens forelesning. Den skriftlige eksamen er byttet ut med et prosjekt hvor de enten kan definere sin egen prosjektbeskrivelse eller få en utdelt. Det har vist seg at studentene synes det er spennende og mange av studentene jobber mye med dette prosjektet. 1 INTRODUKSJON Studentene skal i emnet lære seg å programmere en mikrokontroller. Med programmering menes å skrive instruksjoner som skal kjøres på en datamaskin. Når man skriver slik kode kan man enten skrive det på lavnivå som i assembler programmering, eller på høynivå i et språk som C/C++ eller Java. En av fordelene med å skrive programmer i et høynivå språk er at det gjerne blir mer leselig for mennesker. Koden må da kompileres eller oversettes til maskinspråk før den kan kjøres på datamaskinen. Datamaskinene studentene bruker i dette emnet er små mikrokontrollere. En mikrokontroller er en liten datamaskin på en integrert krets med en prosessor, minne og pinner for kommunikasjon. Mikrokontrollere brukes i alt fra relativt enkle systemer som vaskemaskiner og støvsugere til mer avanserte som biler og roboter. Slike mikrokontrollere kan monteres på utviklingsbrett for enklere å kunne programmere dem og integrere dem i kretser. Utviklingsbrettene har blant annet ofte en USBport for kommunikasjon med en pc og enklere tilgang til kommunikasjonspinnene enn det en mikrokontroller har. En del studenter stiller spørsmålet «Hvorfor må elektroingeniører lære programmering?» Svaret på dette er at: Et flertall av nyutdannede elektroingeniører fra forfatternes institusjon går ut i jobb i lokal industri. Dette er stort sett høyteknologiske bedrifter og en undersøkelse blant disse viser at et stort flertall (størrelsesorden 80%) av elektroingeniørene har programmering som en av hovedarbeidsoppgavene. Dette betyr ikke at de kan erstattes av dataingeniører da oppgavene krever mye kunnskap om elektronikk og kontrollsystemer. En viktig presisering her er å skille med det forfatterne ser på som programmering og det som er fagområdet programvareutvikling. Programmering eller koding som det ofte refereres til som, er en aktivitet som omfatter det å skrive inn programkode for å løse små eller delers av oppgaver og i en del

12 tilfeller testing av disse delene. Programvareutvikling inkluderer alt fra planlegning av et programvaresystem, det å designe arkitekturen og strukturen som skal benyttes i programmet, design og valg av algoritmer for det ferdige programmet, selve programmeringen (kodingen), testing av moduler, integrering av moduler og testing av disse integrerte modulere og hele systemet, og til slutt legge til rette for videre vedlikehold i systemet sin levetid. Emnet «Programmering og mikrokontrollene» gjennomføres av studentene i Bachelor i Ingeniørfag elektro første semester, og har følgende læringsutbytte: Studenten skal ha kunnskap om C/C++ programmering og mikrokontrollere sin oppbygging og virkemåte. Studenten skal kunne spesifisere og kode enkle programmer i C/C++ og bruke utviklingsverktøy for mikrokontrollere samt sette sammen enkle kretser. Studenten skal også ha kompetanse på strukturert problemløsning og dokumentasjon av programmer de har utviklet selv. Emnet tilbys også som valg-emne for studentene på linje for maskin. 2 PEDAGOGISK GRUNNLAG. Grunnlag for øvelsene og opplæring for emnet programmering og mikrokontrollere er prinsippet om at studentene lærer mer når de er aktive, i stedet for bare passive lyttere. Passivitet i læring blir dessverre av en del studenter foretrukket, fordi det virker som en enkel mulighet på kort sikt, alt er forberedt og du kan bare lene deg tilbake og la det skylle over deg. Studenter som ikke kommer seg ut av en slik passiv tilstand vil vanligvis lære kun litt av materialet som blir presentert, og deretter vil tendens til å skylde veileder. Et pedagogisk opplegg som er basert på konstruktivist tankegang gir en del retningslinjer for hvordan vurdering bør gjennomføres. For det første bør vurderingen gjøres som en del av undervisningsopplegget, ikke bare noe som er lagt til i etterkant. Fordelene med et slikt integrert opplegg er vel dokumentert se f.eks [1]. I tillegg er det viktig at vurderingen verifiserer at læringen har funnet sted og at studentene faktisk har tilegnet seg forståelse og ikke bare pugget en del fakta. Prinsippet med å holde studentene aktive og benytte en riktig og integrert vurdering som en del av undervisningsopplegget danner grunnlaget for hvordan hele emnet som er beskrevet er her gjennomført. Det å gi studentene en variert adgang til læringsmaterialet, holde dem aktive og jevnlig gi dem tilbakemeldinger på fremdriften er sett på som grunnleggende. 3 ARDUINO-PLATFORMEN Arduino[2] er en plattform for utvikling av elektroniske kretser med mikrokontrollere. Den ble designet for å gi studenter og hobbyutviklere en utviklingsplattform som er billig og lett å bruke. Plattformen består i dag av omtrent 20 ulike utviklingsbrett og et nedlastbart utviklingsmiljø til både Windows, Mac og Linux maskiner. Dette brukes til å skrive kode som overføres til mikrokontrollerne. Arduino brettene programmeres i C/C++. Dette er svært mye brukte programmeringsspråk og de språkene de fleste av studentene kommer til å møte i arbeidslivet. Hele Arduino-plattformen er «opensource», både utviklingsmiljøet og tegningene til utviklingsbrettene og det er et stort miljø av utviklere, både hobbyutviklere og profesjonelle, som deler sine prosjekter og erfaringer på internett. 3.1 Startpakken Studentene blir tilbudt å kjøpe en startpakke med alt de trenger til laboratorieoppgavene og eksamensprosjektet av institusjonen. De alle fleste valgte å kjøpe pakken og i 2014 kostet den 300 kroner. Pakken inneholder et Arduino Nano kompatibelt kort. Det er et kort med en Atmel Atmega 328 mikrokontroller. Det har 14 GPIO pinner hvorav 6 kan levere puls bredde modulerte signaler. Det har også 8 analoge input pinner. Kortet har 32 KB flash minne og 16 MHz klokkehastighet. Kortet er ment for montering på et koblingsbrett. Dette er vist i Figur 1a. Pakken inneholder også en del sensorer, RFID sensor, IR sensor, trykksensor, fotoresistor og knapper og en del aktuatorer servomotor, LCD-display, 4x7segment display, 8x8 led-matrise, buzzer, ir-led og en del led-pærer i

13 forskjellige farger. Det følger også med et koblingsbrett, ledninger og en USB-kabel for tilkobling til pc. Innholdet i pakken er vist i Figur 1b. Figur 1a Figur 1b 4 UNDERVISNINGSOPPLEGGET Undervisningen består av ukentlige forelesninger hvor det blir gjennomgått programmeringsinstruksjoner med en del eksempelkode. Det er planlagt å lage en del korte videosnutter som tar for seg de enkelte instruksjonene og eventuelt andre ting som viser seg å være vanskelig. Disse er ment som repetisjon og ikke en erstatning for forelesningene. Det er også ukentlige laboratorieøvinger med oppgaver knyttet til ukens forelesning. Her vil studentene få hjelp til å løse praktiske oppgaver. Studenten har gjennom hele semesteret tilgang på en prototype lab, Dronesonen, Dronesonen er et sted studentene kan sitte og der kan de se andre «eldre» studenter jobbe med tilsvarende prosjekter og oppgaver. Flere av disse prosjektene er dokumentert på Dronesonen sin webside[3]. Når studentene arbeider eller er innom Dronesonen kan de låne fler av de enhetene de har i startsettet de har kjøpt og et utvalg av batterier, sensorer, kommunikasjonsenheter og aktuatorer. De sensorene vi har for utlån inkluderer: ultralyd avstandsmåler, laser, IR avstandsmåler, joystick, gyro, akselerometre, HAL effekt sensorer, GPS, etc. Kommunikasjonsenheter inkluderer slikt som Ethernetmoduler, GSM, Blåtann, og enkle sendere med kort rekkevidde. Ekstra aktuatorer er slikt som Steppermotor, touch LCDskjermer, forskjellige typer LED. Studentene har også tilgang på 3D printer og små modellbiler for de som kommer så langt. Som det mest avanserte de kan benytte er droner, f.eks quadkopter men dette er nok litt for avansert for førsteårsstudenter 4.1 Eksamensprosjektet Den siste måneden av semesteret skal studentene jobbe med et prosjekt. Studentene er oppfordret til å spesifisere egne oppgaver. Oppgavene skal være delt inn i deloppgaver av økende vanskelighetsgrad hvor alle bør få til de enkleste, men hvor de vanskeligste oppgavene går litt utenfor det som er gjennomgått slik at de flinkeste studentene må tilegne seg kunnskap på egenhånd. Det blir ikke lagt vekt på at produktene skal være nyttige, men det blir forsøkt å legge fokus på kreativitet og skaperglede. Oppgave spesifikasjonen skal leveres i god tid før prosjektet skal starte slik at faglærer kan gå gjennom oppgaven og i samråd med studenten justere om det er nødvendig. Det har vist seg at omtrent halvparten av studentene velger å spesifisere sine egne oppgaver. De av studentene som ikke ønsker å spesifisere egne oppgaver får en utdelt ved prosjektstart. Prosjektet varer i en måned og skal resultere i en rapport og en prototype. Kode og rapport skal leveres før eksamensperioden begynner. På selve eksamensdagen skal studentene ta med seg det de har laget og demonstrere det for sensorene. Deretter går sensorene gjennom koden og diskuterer den med studenten.

14 Noen eksempler på prosjekter er vist i figur 3. Figur 2a viser en enkel mobiltelefon. Det er koblet til en mikrofon og hodetelefoner slik at man kan bruke den til å ringe med. Den kan også sende og ta imot tekstmeldinger. En annen student har laget en 3D printet robot hund denne er vist i figur 2b. Den bruker servomotorer for å bevege både ben, hode og hale. Den har ultralyd sensorer som øyne og den vrir på hodet og måler avstand i forskjellige retninger for å unngå å kollidere. Studenten har lagt ut både tegninger og kode tilgjengelig for andre på internett via websiden tingiverse[4]. Figur 2c viser et prosjekt hvor studenten har laget en arkademaskin. Den har spillene Snake og Pong. Spillene spilles på en liten skjerm og man bruker knapper og potmetere som kontrollere. En pil av papp er montert på en servomotor for å indikere poeng. Figur 2d viser en automatisk persienne kontroller. Den har en lysfølsom sensor slik at persiennene går ned når det blir for lyst. Et potmeter simulerer en vindmåler slik at om det blåser for mye så går persiennene opp. I tillegg kan persiennen styres både opp og ned og blendes med en fjernkontroll. Det mekaniske er bygget av Lego. Figur 2a Figur 2b Figur 2c Figur 2d 5 RESULTATER Det nye opplegget for emnet «programmering og mikrokontrollere» som er beskrevet i denne artikkelen har vært gjennomført to ganger. Underveis evalueringene har vært gjennomfør i de tre siste årene har vist at studenten er lagt mer positive til det nye emnet (fra studieåret 2013/2014) enn tidligere. Studentene virker mer motiverte og kommer stadig med gode tilbakemeldinger. Det virker som om de jobber mer med faget. Det gjenspeiler seg i karakterene. Figur 3 viser karakterfordelingene de siste to gangene det «gamle» opplegget ble gjennomført, vår 2012 og vår 2013 og de to gangene den nye utgaven av emnet er holdt, høst 2013 og høst Andelen av studentene som fikk D og dårligere har sunket fra % til % og de som fikk A eller B har steget fra % til nesten 50 %. Resultatene har vært ganske like selv om emnet ikke har hatt samme sensor de to gangene det har vært gjennomført. Underviser har vært den samme siden studieåret 2012/2013.

15 Figur 3 Arbeidsinnsatsen som kreves av underviserne for gjennomføring er omtrent den samme før og etter omlegningen, men det er forskjell i hva som gjøres, da det før omlegningen var et veldig tradisjonelt opplegg med teoriforelesninger hele semester og øvingsoppgaver på lab hele veien. I det nye opplegget er teoriforelesningene den siste måneden erstattet med det tidligere beskrevne prosjektet. Dette gir en innsparing i arbeidsinnsats i forhold til forelesninger, men det øker belastning i forhold til veiledning. Eksamensformen er muntlig eksamen med presentasjon, dette er noe som tar forholdsvis lang tid da det i studieåret 2014/15 var over 100 studenter, belastningen er dog ikke større enn det en «vanlig» muntlig eksamen ville vært. Selve belastningen med sensur er noe større enn en tradisjonell skriftlig eksamen og i tillegg er belastningen med at dette foregår i flere påfølgende hele dager og er mentalt slitsomt. 6 KONKLUSJON Studenttilfredshetsundersøkelser og generelle tilbakemeldinger fra studentene viser at de er mer fornøyde med emnet etter endringen som ble gjennomført sommeren Motivasjonen og arbeidsinnsatsen har også vist en signifikant økning sammenlignet med tidligere. Når det gjelder karakterene ser vi også en meget positiv utvikling. Arbeidsinnsatsen som kreves av underviserne for gjennomføring er omtrent den samme før og etter omlegningen. Det er forfatterens klare oppfatning at omlegningen har vært en suksess. Videre utvikling av emnet inkluderer produksjon av mer video materiale. Utvikling av flere eksamensoppgaver som kan benyttes av de studentene som ikke spesifiserer egne oppgaver. 7 REFERANSER 1. Biggs, J.B., Teaching for quality learning at university : what the student does. 2nd ed. SRHE and Open University Press Imprint. 2003, Phildelphia, Pa.: Society for Research into Higher Education : Open University Press. XII, 309 s. 2. Arduino sin hjemmeside. Available from: 3. Dronesonen sin hjemmeside. Available from: 4. ArduDog. Available from: