Helhetlig systemperspektiv på ingeniørfaget.

Transkript

1 MNT- konferansen 2015, mars, Bergen Helhetlig systemperspektiv på ingeniørfaget. Teknologi og samfunn, og et eksempel fra Universitetet i Agder. Nilsen, Tom V., Universitetet i Agder (UiA) SAMMENDRAG: Artikkelen tar utgangspunkt i de utfordringene rammeplanen for ingeniørutdanningen gir i forhold til å se teknologi i en systematisk sammenheng med andre samfunnsområder. Dette gjenspeiler også et mer generelt behov for å se virkninger av teknologi. Ved UiA har vi forsøkt å ta utgangspunkt i en generell og åpen dynamisk systemteori. Vi har brukt rammeplanen til å velge hvilke delsystemer av samfunnet som skal inngå i Ingeniørfaglig Systememne, som er faget denne problematikken inngår i. UiA har sett på sammenhengen mellom teknologi, innovasjon, etikk og miljø. Faget undervises parallelt med bacheloroppgaven i 6. semester med en forelesningsrekke innen emnene etikk, bærekraft, innovasjon, systemtenkning og akademisk skriving. Den teknologien som er utgangspunkt for diskusjonen med de andre delsystemene tas fortrinnsvis fra bacheloroppgaven. På denne måten har de to fagene en gjensidig påvirkning. Tilbakemeldingene fra studentene er stort sett positive til prosjektoppgaven og koblingen av denne mot bacheloroppgaven. Forelesningene i januar og februar fikk mindre positive tilbakemeldinger, og vi har endret disse noen i inneværende semester. 1. INNLEDNING OG BAKGRUNN. 1.1 Innledning. Å se ting i sammenheng, og å tenke i systemer har vært brukt innenfor teknologi lenge. Det er særlig innenfor og i sammenheng med produksjon at systemtenkning har vært anvendt, det som ofte går under betegnelsen Systems Engineering. Bruk av systemtenkning innenfor fagområdet teknologi og samfunn har mange likheter med systemer i produksjonssammenheng, men har et annet siktemål, et annet fokus, nemlig det dynamiske, åpne og gjensidige forholdet mellom teknologi og samfunn. Målet med denne artikkelen er å presentere en teori som kan brukes for å forstå denne sammenhengen, og hvordan en slik teori kan gi et grunnlag for et pedagogisk opplegg som tar for seg sammenhengene mellom teknologi og samfunn. Grunnen til at systemtenkning må anvendes for å sette teknologi i sammenheng med det samfunnet vi lever i er at en relativt oversiktlig teknologi forholder seg til en svært sammensatt og, i utgangspunktet, uoversiktlig virkelighet. Forholdet mellom teknologi og samfunn er preget av kompleksitet og til dels kaos, og det er nødvendig å ha en holistisk (helhetlig) tilnærming til dette problemkomplekset. Store komplekse systemer er ofte preget av selvorganisering og tilpasningsdyktighet, men de kan også være spontane og levende med en viss uorden. De kan lede til kaos. Samtidig har komplekse systemer en

2 MNT- konferansen 2015, mars, Bergen evne til å bringe orden og kaos til en spesiell form for balanse. Dette balansepunktet kalles «på kanten av kaos» (the edge of chaos). Mange, som Mitchell [1], mener at dette er punktet der nye ideer fåfotfeste. Dette er slagmarken for skiftningene mellom stagnasjon og anarki, der komplekse systemer kan være spontane, tilpasningsdyktige og levende. 1.2 Bakgrunn. Hvorfor er det nødvendig å ta i bruk systemteorier og systemtenkning når vi skal behandle forholdet mellom teknologi og samfunn? Et utgangspunkt kan være rammeplanen for ingeniører: Kandidaten har inngående kunnskaper innen eget ingeniørfag, og kunnskap som gir et helhetlig systemperspektiv på ingeniørfaget.[2] Et helhetlig perspektiv på ingeniørfaget inkluderer selvfølgelig den tverrfaglige sammenhengen mellom teknologifag, men også i høyeste grad forholdet mellom teknologi og samfunn. En annen, og etter min vurdering viktigere grunn, er at det er helt nødvendig å ha en metode for å kunne håndtere alle berøringspunktene, forbindelsene og utfordringene i den gjensidige påvirkningen mellom teknologi og samfunn. De kravene som settes til ingeniørutdanningen fra myndigheter og næringsliv gjør at utdanningen skal håndtere en stor grad av kompleksitet, tverrfaglighet, den skal være helhetlig, og utdannelsen skal i seg selv være bærekraftig. Bærekraftig er ikke et begrep rammeplanen bruker, men beskrivelsen av læringsutbyttene viser at begrepet spøker i bakgrunnen. 2. TEORI OG METODE. Dynamisk systemtenkning, som vi nødvendigvis snakker om her, er et resultat av partikkel- eller kvantefysikk. Et sitat fra fysikeren Max Planck belyser dette (min oversettelse): Det er umulig å oppnå en dekkende versjon av de lovene vi søker dersom det fysiske systemet ikke blir sett på som en helhet. I følge moderne mekanikk (feltteori), vil hver individuell partikkel i systemet, i en viss grad og på hvilket som helst tidspunkt eksistere samtidig overalt i det rommet som definerer systemet. Denne samtidige eksistensen anvendes ikke bare av kreftene i feltet som den er omgitt av, men også av dens masse og forandring [3]. Denne dynamiske eller åpne systemforståelsen er et resultat av Heisenbergs usikkerhetsteori, men systemtenkning og systemfilosofi i det 20. århundret har også nær tilknytning til prosessfilosofien med profiler som Alfred Whitehead og Henri Bergson. Fra fysikken spredte denne systemtenkningen seg til biologien og samfunnsvitenskapene. Grunnlaget for denne artikkelen er Erwin Laszlos generelle systemteori. Teorien baserer seg på identiteten til komponentene i samfunnet, og hans systemteori starter med å definere en teoretisk funksjon for det naturlige samfunnssystemet: = (,,,, ) der α,β,γ og δ er uavhengige variable som definerer samfunnssystemet. = ( ) Denne funksjonen definerer sammenhengen mellom deler av systemet som er medaktive, og som resulterer i en ordnet helhet i systemets tilstand. Funksjonen R=f(α) handler om det sosiale systemets indre variable tilstander. = (, ) Denne funksjonen definerer den sosiale kybernetikken (de sosiale styringsmekanismene). Dette handler om samfunnsdynamikk og samvirke.

3 MNT- konferansen 2015, mars, Bergen = ( ) Denne funksjonen definerer hierarkiet internt i systemet. I denne sammenhengen er det viktig å definere systemets grenser. I et åpent system er det vanskeligere å definere grensene enn i et lukket system. Sosiale systemer må betraktes som åpne. Når vi skal se på teknologi i sammenheng med f. eks. miljø, kan miljøsystemet deles opp i flere undersystemet, som igjen kan deles opp osv. Matematisk kan det skrives slik: [ = (,,,..)] (1) a et gitt system c undersystemer i a b hierarkisk system høyere opp enn a Dette er en kinesisk eske som teoretisk sett er uendelig. Uendelige hierarkier er umulig å løse empirisk. Derfor er oppgaven å definere et endelig hierarkisk system der alle undersystemene kan identifiseres. I praksis betyr dette at åpne systemer får grenser. Det som ikke framgår av den matematiske modellen, men som er svært viktig i en praktisk anvendelse av denne er forbindelsene mellom delsystemene, og definisjonen av disse. 3. ET EKSEMPEL FRA UNIVERSITETET I AGDER (UiA). På Universitetet i Agder (UiA) er det helhetlige perspektivet på ingeniørutdanningen forsøkt tatt vare på i emnet Ingeniørfaglig Systememne som undervises i sjette semester, og parallelt med bacheloroppgaven. Tematikken teknologi og samfunn er også berørt i Ingeniørfaglig Innføringsemne i første semester. Utgangspunktet er, som nevnt over, at forholdet mellom teknologi og samfunn kan beskrives som et ordnet hele. Delsystemet teknologi berører andre deler av samfunnet på forskjellig vis. Teknologi har forbindelser til miljø, utdanning, helse, samfunnsgeografi, religion, juss, politikk, økonomi, etikk og muligens flere (R(α)). Når vi utviklet emnet Ingeniørfaglig Systemene så vi helt bort fra de sosiale styringsmekanismene, R(β,γ), for hele systemet. I emnet Ingeniørfaglig Systememne har vi valgt å fokusere på noen av de områdene som rammeplanen nevner: teknologi og miljø, teknologi og etikk og teknologi og innovasjon (system b i ligning (1)). Figuren under viser skjematisk vårt valgte delsystem i den store sammenhengen som er vist over. Grense 1 Teknologi, etikk, miljø, innovasjon Grense 2 I det aktuelle emnet er ikke teknologien som inngår behandlet som et system, men vi har gjort en grundig beskrivelse av den, dens oppbygging og virkemåte. Figuren under viser det systemet som er behandlet i Ingeniørfaglig Systemene.

4 MNT- konferansen 2015, mars, Bergen Delsystemet miljø: =,,,,,,.. Undersystemene i miljø, c 1,1, c 1,2 osv. kan velges av studentene. Dette kan være CO 2, metaller, bærekraft Det viktige her er beskrivelsen av forbindelsene (A 3,1, A 3,2 ) mellom teknologien og miljøsystemet man har valgt. Det er disse forbindelsene som er utgangspunktet for diskusjonen mellom teknologi og miljø. Delsystemet etikk: =,,,,,,.. Her har vi sagt at forbindelsene mellom teknologi og etikk (A 2,1, A 2,2..) skal handle om etikk i forbindelse med produksjon og avhending (resirkulering). Den forbindelsen som går mellom etikk og miljø (B 3,1, B 3,2 ) skal handle om miljøetikk. Delsystemet innovasjon: =,,,,,,.. Dette systemet er et undersystem av delsystemet økonomi, og er strengt tatt ikke en del av systemet b slik vi har definert b-systemet. Forbindelsene A 1,1,, A 1,2.. beskriver hvilke deler av teknologien som inngår i innovasjonen, hvilke krefter og miljøer som driver innovasjon på området, litt om historikken til innovasjonen og hvor veien går videre for teknologien. Innovasjon har også forbindelser til miljø og etikk på godt og vondt. 4. DET PRAKTISKE OPPLEGGET RUNDT INGENIØRFAGLIG SYSTEMEMNE. Emnet er et fellesemne, og undervises i sjette semester parallelt med bacheloroppgaven. På UiA vil det si at ca.400 studenter tar dette emnet. Det består av ei forelesningsrekke og et prosjekt. Semesteret er dermed delt i to. De åtte første ukene av semesteret har studentene forelesninger i: - Teknologi og etikk, og vitenskapsteori og metode (10 timer)

5 - Innovasjon (8 timer) - Systemtenkning og systemteori (4 timer) - Miljø og bærekraft (4 timer) - Akademisk skriving (2 timer) MNT- konferansen 2015, mars, Bergen Parallelt med dette har prosjektgruppene (se under) veiledning om problemformuleringer og forskningsspørsmål i prosjektet. Prosjektet starter ca. 1. mars og leveres i god tid før innlevering av bacheloroppgaven. Problemstillingen i prosjektet tas fra bacheloroppgaven, og vi beholder gruppene fra denne. I prosjektperioden får studentene tilbud om veiledning to timer pr. uke. Det er ingen tvungen veiledning. Under veiledningen er studentene delt i fire faggrupper som hver får veiledning to timer pr. uke. Hele emnet blir vurdert som bestått/ikke bestått på bakgrunn av prosjektet. 5. ERFARINGER, TILBAKEMELDINGER. I utgangspunktet var nok flertallet av studentene skeptiske til et fag som dette, og det kom muligens litt overraskende at det ble et omfattende emne. Det positive for studentene var at emnet tar problemstillingen fra bacheloroppgaven, og at gruppene fra denne oppgaven beholdes. På denne måten støtter Ingeniørfaglig Systememne opp under bacheloroppgaven samtidig som problemstillinger i bacheloroppgaven blir satt i en samfunnsmessig sammenheng, noe som studentene syntes var positivt. Prosjektoppgaven med veiledning ble positivt mottatt. Noen av forelesningene traff ikke helt. Dette gjaldt spesielt forelesningene i systemtenkning og etikk. Begge disse forelesningsrekkene blir noe endret på våren Forelesningene i systemtenkning blir lenket nærmere opp til prosjektoppgaven og etikken, som var for generell, blir endret til å handle mer om etikk og teknologi, det vil si mer mot helse, miljø og sikkerhet (HMS), og mot miljøetikk. [1] Mitchell M.: Complexity. Penguin Books, 1994, s.12 [2] Forskrift om rammeplan for ingeniørutdanning, Rundskriv F-02/2011 [3] Max Planck: Where is Science Going, London 1933, s. 24

6 Didaktiske refleksjoner om ingeniørfaglig innføringsemne T. Schive, UIT Norges arktiske universitet SAMMENDRAG: Gjennom ny rammeplan fikk norsk ingeniørutdanning høsten 2012 det nye emnet «Innføring i ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder». Her skal studentene bli kjent med ingeniøryrket og få et helhetsperspektiv på ingeniørfaget. Det er gitt vide rammer for innføringsemnet og det er store variasjoner i emnets form og innhold. Artikkelen presenterer refleksjoner om innføringsemnet i forhold til seks faktorer som har betydning for læring. Disse er rammefaktorer, mål, læreforutsetninger, innhold, læringsaktiviteter og vurdering. Grunnlag for refleksjonene er en gjennomgang av regelverk og av typiske undervisningsopplegg ved norske ingeniørutdanninger. 1 INNLEDNING I var norsk ingeniørutdanning gjenstand for en omfattende evaluering i regi av NOKUT som avdekket områder hvor det var behov for kvalitetsheving. Blant annet oppfattet arbeidslivet «at de nyutdannede ingeniørenes faglige kompetanse er god og relevant, mens det er mangler i deres ingeniørferdigheter» (NOKUT, 2008). Arbeidslivet pekte altså på forhold knyttet til generelle ingeniørferdigheter i større grad enn spesifikke fagkunnskaper. På bakgrunn av NOKUT-evalueringen og innføringen av nasjonalt kvalifikasjonsrammeverk, satte Kunnskapsdepartementet i gang en bred prosess som munnet ut i ny forskrift om rammeplan for ingeniørutdanning. Rammeplanen ble gjort gjeldende fra og med studentopptaket høsten 2012 og gjelder for alle studieprogrammer som gir bachelorgrad i ingeniørfag. Rammeplanen har innført de to nye fellesemnene innføring i ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder (innføringsemne) og ingeniørfaglig systemtenking (systememne), som ifølge Rammeplanutvalget (2010) skal bidra til motivasjon, helhetsforståelse og systemtenkning. Viktige årsaker til disse emnene er å øke rekrutteringen til ingeniørstudier, og å forbedre studentenes gjennomføring av studiene. Formålet med innføringsemnet er at studentene allerede på et tidlig tidspunkt i utdanningen skal bli kjent med hva det vil si å være ingeniør og få et innblikk i hvordan ingeniører arbeider. Dessuten skal studentene se ingeniørfaget i en større sammenheng, dvs. få en forståelse av at ingeniørfaget handler om langt mer enn bare teknologi. Emnet favner bredt, men føringene som er gitt er åpne, og det gis stort rom for forskjellige løsninger. Det har vist seg å være en utfordring å finne en form og et innhold på innføringsemnet som fungerer tilfredsstillende, og tre år etter at ny rammeplan trådte i kraft har innføringsemnet ennå ikke gått seg til alle steder. Denne artikkelen presenterer refleksjoner om innføringsemnet med utgangspunkt i den didaktiske relasjonsmodellen. 2 MATERIAL OG METODE Grunnlag for refleksjonene er en gjennomgang av nasjonalt regelverk for ingeniørutdanningen og en gjennomgang av emnebeskrivelser og undervisningsplaner for et utvalg av innføringsemner ved norske høgskoler og universiteter, tre år etter at ny rammeplan trådte i kraft. Det er femten høgskoler og universiteter i Norge som tilbyr ingeniørutdanninger på bachelornivå, foruten forsvarets ingeniørutdanninger. Ingeniørutdanningene har svært forskjellig størrelse, fra Høgskolen i Bergen med mer enn seks hundre ingeniørstudenter per år til Høgskulen i Sogn og Fjordane med omlag tretti ingeniørstudenter per år. Tabell 1 gir en oversikt over institusjoner med ingeniørutdanninger, antall innføringsemner per institusjon og antall studenter som avla eksamen i innføringsemnet i 2013 per institusjon (DBH). Tabellen viser også innhentet dokumentasjon utover emnebeskrivelser.

7 Tabell 1. Institusjon MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Antall innf. emner Samlet antall studenter på innf.emnene Dokumentasjon fra 2014 Høgskolen i Buskerud og Vestfold Undervisningsplan (Vestfold) Høgskolen i Ålesund Undervisningsplaner for automasjon, data, og bygg Høgskolen i Bergen Undervisningsplan er for elektro og, kjemi Prosjektinfo for bygg Høgskolen i Gjøvik Forelesninger på nett Høgskolen i Narvik Undervisningsplan og prosjektinfo Høgskolen i Oslo og Akershus Undervisningsplan for kjemi Nettressurser for elektro Høgskolen i Østfold Undervisningsplan, fellesfaget Høgskulen i Sogn og Fjordane Høgskolen i Sør-Trøndelag Prosjektinformasjon for kjemi og material Undervisningsplan for kjemi, material, data, elektro, maskin og logistikk Høgskolen i Telemark Undervisningsplan Høgskolen Stord / Haugesund Norges miljø- og biovitenskapelige Universitet Universitetet i Agder Forelesninger på nett Universitetet i Stavanger Prosjektoppgave for bygg UIT Norges Arktiske Universitet Undervisningsplan Emnebeskrivelser på nett er gjennomgått for alle innføringsemner, men fordi emnebeskrivelsene kan være svært generelle, har det vært nødvendig å innhente undervisningsplaner og liknende fra høstsemesteret 2014 for et utvalg innføringsemner. Undervisningsplanene gir vanligvis en detaljert oversikt over undervisningsopplegget uke for uke med en kortfattet beskrivelse av faglig innhold. Dokumentasjonen er supplert med telefonsamtaler og epostkorrespondanse når det har vært behov for avklaringer, og slik kommunikasjon har hovedsakelig rettet seg mot fagpersoner som underviser i innføringsemnet. Det er vanlig at institusjonene har flere varianter av innføringsemnet, enten i form av flere emnekoder eller som parallelle undervisningsopplegg i et felles emne, og til sammen finnes det omlag førti varianter av innføringsemnet i Norge. I noen tilfeller er det praktiske årsaker til at man har flere innføringsemner, f.eks. for å splitte studiepoengsproduksjonen på flere avdelinger eller fordi institusjonen har flere campuser. I alle studieprogrammene framkommer ett emne på ti studiepoeng som programmets innføringsemne, men emnets navn kan variere. Det er ingen studieprogram som har splittet opp innføringsemnet eller slått emnet sammen med andre emner. Innføringsemnet er som regel lagt til første semester. Høgskolene i Bergen, Oslo og Sør-Trøndelag som har høye studenttall, har separate innføringsemner for hvert fagfelt, f.eks. bygg, data, elektro, kjemi og maskin, og disse gjennomføres uavhengig av hverandre. Ved flere høgskoler består innføringsemnet av en fellesdel med generelle tema, og en studieprogramspesifikk del. Mindre ingeniørutdanninger velger gjerne ett felles opplegg ut fra ressurshensyn. Det er en rekke faktorer som er av betydning der hvor læring skal skje, og det finnes ulike modeller som systematiserer disse faktorene. Refleksjonene i denne artikkelen er bygget opp rundt en didaktisk relasjonsmodell (K. Lyngsnes og M. Rismark) hvor faktorer som har betydning for studentenes læring er inndelt i seks kategorier som gjensidig påvirker hverandre. Disse kategoriene er rammefaktorer, mål, læreforutsetninger, innhold, læringsaktiviteter og vurdering. Med rammefaktorer forstås i denne sammenheng regelverket for ingeniørutdanninger mens mål forstås som læringsutbyttebeskrivelser. Enhver læringssituasjon må forholde seg til den som skal lære, og kategorien læreforutsetninger handler om studentene og hvilke forkunnskaper, forventninger og evner de har. Innhold og læringsaktiviteter forstås som henholdsvis faglig innhold og undervisningsmetoder. Vurdering er forhold knyttet til karakterfastsettelse.

8 3 DIDAKTISKE REFLEKSJONER 3.1 Rammefaktorer MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Det samlete nasjonale regelverket for norsk ingeniørutdanning består av forskrift om rammeplan, merknader til forskriften og nasjonale retningslinjer som er utgitt av Universitets- og høgskolerådet (2011). Stikkord for rammeplanen er integrert utdanning, som betyr at alle innsatsfaktorer skal sees i sammenheng, helhetlig perspektiv, som betyr at utdanningen må favne langt breiere enn studieprogrammets eget fagfelt, og målstyring, som betyr at studentens læringsutbytte er viktigere enn institusjonenes arbeidsinnsats. Rammeplanen er kortfattet, men den suppleres av de nasjonale retningslinjene som utfyller forskriften på en rekke områder. Innføringsemnet er hovedsakelig beskrevet i de nasjonale retningslinjene. Formålet med emnet er at studentene skal bli kjent med hva det vil si å være ingeniør og et innblikk i hvordan ingeniører arbeider. Dessuten skal studentene se ingeniørfaget i en større sammenheng. Av tema som kan legges inn i emnet nevnes blant annet prosjektarbeid, rapportskriving, etikk og miljø, men føringene er utformet som forslag og eksempler, og institusjonene har fått stort handlingsrom i forhold til egne fortolkninger og prioriteringer. Dette gjenspeiles i stor variasjon i læringsmål, faglig innhold og undervisningsmetoder ved de ulike institusjonene. Retningslinjene er langt tydeligere i forhold til samfunnsfagets plass i ingeniørutdanningen, og det framkommer at ingeniørutdanningen skal inneholde tema som teknologiens og ingeniørens rolle i samfunnsutviklingen, arbeidslivets spilleregler, entreprenørskap, økonomi, prosjektstyring. Samfunnsfag skal integreres i øvrige emner, men innføringsemnet, systememnet og bacheloroppgaven får særlig ansvar for samfunnsfaget i ingeniørutdanningen. 3.2 Mål I tråd med nasjonalt kvalifikasjonsrammeverk formulerer institusjonene studentenes læringsmål i form av læringsutbyttebeskrivelser som inngår i emnebeskrivelsene. De nasjonale retningslinjene inneholder et eksempel på læringsutbytter for innføringsemnet, og disse omfatter tema som ingeniørens rolle i samfunn og arbeidsliv, teknologihistorie, vitenskapelig arbeidsmetode, prosjekt som arbeidsform, studieteknikk, innovasjon, etikk, miljø og kommunikasjon. Det framkommer av emnebeskrivelsene at noen institusjoner har hentet sine læringsutbytter mer eller mindre direkte fra eksempelet, mens andre institusjoner har utarbeidet egne læringsmål som er langt mer spesifikke og med en tydelig orientering mot eget fagfelt. I noen emner er det gjort prioriteringer i forhold til hvilke temaer som skal vektlegges, og dette gir innføringsemnet en tydelig profil. Brei eller smal målformulering får stor betydning for innføringsemnets faglige innhold. 3.3 Læreforutsetninger Ingeniørstudiene har et betydelig innslag av teori, og en del studenter møter på store utfordringer fordi de ikke har de nødvendige faglige forutsetninger, spesielt i forhold til matematikk. Ingeniørstudiene opplever stort frafall og generelt lav studieprogresjon, særlig i første del av studiet, og NOKUTevalueringen trakk fram gjennomstrømning som et område med behov for spesiell innsats. Første studieår er særlig krevende med fag som matematikk og fysikk, og her kan innføringsemnet spille en sentral rolle i forhold til å tilføre motiverende elementer og studentaktiviserende læringsformer som en motvekt til realfagene. Dette vil være særlig fordelaktig for teorisvake studenter. Det anses som en fordel dersom ingeniørstudiene har et visst innslag som er hentet fra studentens eget studieprogram allerede i første semester. Studentene blir kjent med hverandre, og det er motiverende å arbeide innenfor det fagfeltet man faktisk har søkt på. Her kan innføringsemnet benyttes aktivt ved å legge inn studieprogramspesifikt opplegg og innhold. En oppdeling i mindre klasser vil også bidra til at den enkelte student kan følges opp på en tettere måte. Ingeniørstudiene rekrutterer bredt, og i samme klasse kan man ha studenter med rikelig erfaring og studenter som begynner på ingeniørstudiet rett etter videregående skole og som har liten kjennskap til hva det vil si å være ingeniør. Ingeniørfaget kan oppfattes som abstrakt og teoretisk, og man kan ikke ta for gitt at nye studenter har et riktig bilde av hva det vil si å være ingeniør. 3.4 Faglig innhold Det er stor variasjon i innføringsemnenes faglige innhold. I det følgende inndeles det faglige innholdet i to hovedtemaer. Et hovedtema er helhetlig perspektiv på ingeniørfaget og her inngår samfunnsfag, prosjektstyring og prosjektledelse, vitenskapsteori, etikk, miljø og teknologihistorie. Det andre

9 hovedtemaet er ingeniørarbeid og problemløsning, hvor studentene jobber med typiske ingeniøroppgaver og bruker ingeniørmetoder for å komme fram til tekniske løsninger. En gjennomgang av undervisningsplaner for høstsemesteret 2014 viser at disse to hovedtemaene vektlegges svært forskjellig. I noen emner legges det stor vekt på problemløsning f.eks. gjennom utstrakt bruk av et teknisk dataprogram. For institusjoner som har ett felles undervisningsopplegg må innholdet i innføringsemnet avgrenses til allmenne temaer, og emnet får et betydelig innslag av f.eks. prosjektledelse. Det er en utfordring å finne en god balanse mellom helhetsperspektivet og ingeniørarbeidet. For stort fokus på allmenne tema som prosjektledelse, gruppeprosesser og vitenskapsteori kan oppleves som lite relevant for førsteårsstudenter med få referanser til ingeniøryrket. På den annen side kan en betydelig vektlegging av ingeniørarbeid og problemløsning gi et noe snevert bilde av hva det vil si å være ingeniør. Det er vanskelig å behandle ingeniørarbeid og problemløsning på et allment nivå fordi dette omfatter abstrakte begreper som skaperevne, kreativitet og dømmekraft som det kan være krevende å forholde seg til for førsteårsstudenter. Ingeniørene tilhører en yrkesgruppe som i stor grad relaterer seg til sine fagfelt, og arbeidsoppgavene til en bygg-ingeniør og en dataingeniør er svært forskjellige. Man kan oppnå en mer konkret og realistisk tilnærming til ingeniørarbeid og problemløsning dersom man i stedet tar utgangspunkt i relevante problemstillinger og arbeidsoppgaver, og løser disse ved hjelp av verktøy som hører naturlig til hos det enkelte fagfelt. Det er spesielt i forhold til ingeniørarbeid og problemløsing at det er naturlig med separate opplegg for studieprogrammene. Ved Universitetet i Tromsø er innføringsemnet satt sammen av elektrisitetslære og måleteknikk, teknisk tegning og regneark, regnskap, patentering, prosjektteori, rapportskriving, energi, ingeniørrollen og etikk. Det store antallet temaer medførte at ni faglærere var involvert i undervisningen høstsemesteret Liknende undervisningsopplegg finner vi hos andre institusjoner. Der hvor innføringsemnet er satt sammen av mange ulike temaer risikerer man at emnet framstår som usammenhengende og fragmentert, og dette kan unngås ved å gjøre tydeligere prioriteringer i det faglige innholdet. I forhold til integrert utdanning som overordnet mål, er det ikke meningen at innføringsemnet skal gis hele ansvaret for samfunnsfaget og helhetsperspektivet i utdanningen. Samfunnsfaget må deles med andre emner, blant annet systememnet mot slutten av studiet. 3.5 Læringsaktiviteter Ferdigheter i prosjektarbeid og samarbeidskompetanse er gjerne uttrykte læringsmål, og innføringsemnene har derfor stort innslag av problembasert læring i form av gruppebasert prosjektarbeid med rapportskriving. Noen prosjektoppgaver er knyttet opp mot helhetsperspektivet og har problemstillinger som skal belyse teknologi i forhold til samfunn, bærekraft eller miljø. Prosjektarbeidet understøttes for eksempel av forelesninger om prosjektledelsesteori, vitenskapelige metoder og miljølære, og i vurderingen legges det vekt på prosjektmetodikk, gruppeprosesser og rapportstruktur. Andre prosjektoppgaver har som formål å vise ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder i praksis. Prosjektoppgavene tar utgangspunkt i realistiske ingeniørproblem som skal løses på en måte som er relevant for det enkelte studieprogram. Eksempler på slike oppgaver er utvikling av nettsider for datastudenter, planarbeid for bygg-studenter, mekanisk konstruksjon for maskinstudenter, kjemiske forsøk for kjemistudenter og måletekniske prosjekter for studenter innenfor elektro. I denne typen prosjektoppgaver skal studentene komme fram til tekniske løsninger eller resultater, og prosjektmetodikk, gruppeprosesser, rapportskriving, presentasjonsteknikk og perspektivfag integreres der hvor dette er naturlig. Ingeniørprosjekter forutsetter at fagmiljøene lager oppgaver som egner seg for førsteårsstudenter uten inngående forkunnskaper. Ingeniørproblemene skal gjerne løses ved hjelp av spesielle dataprogram som studentene får opplæring i, og ved å bruke dataprogrammene får studentene innblikk i en aktuell ingeniørfaglig arbeidsmetode. Det finnes tekniske dataprogrammer som ikke krever spesielle forkunnskaper og som derfor egner seg i et introduksjonsemne. For maskinstudenter kan dette være såkalt data-assistert konstruksjon (DAK), mens bygg-studenter får opplæring i bygningsinformasjonsmodellering (BIM). En nasjonal satsing på økt bruk av datamaskin til matematiske beregninger (UiO, 2011) har resultert i at flere institusjoner har lagt inn opplæring i bruk av et matematikkprogram i innføringsemnet, og det er spesielt elektro-fagmiljøene som ønsker slik programvare. En del dataprogrammer retter seg mot spesifikke fagfelt og vil ikke være relevante for alle studieprogrammer, og det er spesielt i denne delen av innføringsemnet at studieprogrammene skiller lag.

10 3.6 Vurdering MNT-konferansen 2015, mars, Bergen Emnets form og innhold legger føringer på hva lags type vurdering som skal benyttes. Stort innslag av prosjektarbeid og mange ulike temaer fører til at det gjerne er flere studentarbeider som inngår i karakterfastsettelsen, enten som mappevurdering eller en kombinasjon av individuell skriftlig skoleeksamen og gruppebasert prosjektarbeid. I noen tilfeller er det kun prosjektarbeidet som vurderes, men da omfatter vurderingen gjerne både rapport, prosesskrav og presentasjon. I et emne med stort antall studenter, flere arbeidskrav, vide problemstillinger og diffuse vurderingskriterier, kan sensurarbeidet bli svært omfattende. I 2014 benyttet 11 av 38 innføringsemner vurderingsuttrykket bestått / ikke bestått i stedet for bokstavkarakter, og det er nærliggende å tro at dette skyldes et behov for å redusere sensurarbeidet. Når bokstavkarakter velges bort så risikerer man en uheldig signaleffekt i forhold til å nedgradere emnets viktighet og undergraving av studentenes arbeidsinnsats. Dette er spesielt problematisk for samfunnsfaglige temaer som har en marginal og utsatt posisjon i ingeniørstudiene. Det synes å være en stor utfordring å finne fram til et vurderingsopplegg som både oppleves som relevant og rettferdig, og som lar seg gjennomføre på en effektiv måte. 4 OPPSUMMERING Formålet med innføringsemnet er todelt, studentene skal bli kjent med ingeniøryrket og de skal få et helhetsperspektiv på ingeniørfaget, og det bør etterstrebes å finne en god balanse mellom disse to temaene. Dagens studenter har mangelfull innsikt i hva det vil si å være ingeniør, og ingeniøryrket kan konkretiseres ved å bruke egnede ingeniørverktøy for å løse realistiske ingeniøroppgaver. Her vil det være en fordel med differensierte opplegg i forhold til studieprogram. I forhold til helhetsperspektivet kan ett felles undervisningsopplegg være velegnet. Regelverket gir vide rammer for innføringsemnet og det er viktig at institusjonene setter seg egne mål og gjør egne prioriteringer slik at innføringsemnet ikke favner for bredt. Det kan være en fordel om en større andel av samfunnsfag og perspektivfag legges senere i studiet, f.eks. i systememnet. Innføringsemnet ligger godt til rette for utstrakt bruk av studentaktive læringsformer som vil være gunstig i forhold til det store innslaget av teori i studiet for øvrig. Det må utvises forsiktighet i forhold til å etablere omfattende vurderingsformer som er alt for arbeidskrevende for fagmiljøet. REFERANSER DBH. Database for statistikk for høgre utdanning Kunnskapsdepartementet, Nasjonalt kvalifikasjonsrammeverk Kunnskapsdepartementet, Forskrift av 3. februar 2011 om rammeplan for ingeniørutdanning Lyngsnes, K. og Rismark, M., Didaktisk arbeid NOKUT, Evaluering av ingeniørutdanningen Rammeplanutvalget, Bakgrunn for revidert forskrift til rammeplan for ingeniørutdanning. UiO Det matematisk-naturvitenskapelig fakultet, Beregningsorientert utdanning. Universitets- og høgskolerådet, Nasjonale retningslinjer for ingeniørutdanningen Utdannings- og forskningsdepartementet, Rammeplan for ingeniørutdanning

11 Bruk av teknisk programvare som pedagogisk verktøy CAE-verktøy i innføringskurset på ingeniørutdanningen Øivind Husø, Høgskolen i Oslo og Akershus SAMMENDRAG: Denne artikkelen drøfter det om bruk av teknisk programvare kan være riktig pedagogisk verktøy for å gi nye ingeniørstudenter lærelyst, grunnleggende kunnskaper, ferdigheter, kompetanse og riktige holdninger til å kvalifisere seg videre til ingeniøryrker. Universitets- og høgskolerådet mener at studentene, gjennom et innføringskurs, skal lære ingeniørprofesjonen å kjenne og introduseres til ingeniørenes måte å arbeide på. I dag utføres ingeniørarbeid med databaserte engineeringsprogrammer, såkalte CAE-verktøy. Derfor syntes det i utgangspunktet fornuftig å lage et innføringskurs der opplæring i CAE-verktøy ble inkludert, men jeg valgte å snu litt på problemstillingen. Jeg valgte å se på CAE som et pedagogisk verktøy. Jeg mener å kunne vise at en slik tilnærming både fremmer studentenes faglige kunnskaper, men også deres holdning til faget og deres stolthet over å skulle bli ingeniører. 1 INNLEDNING Kvalifikasjonsrammeverket for livslang læring (referanse 1) definerer en kandidats kvalifikasjoner etter endt utdanning i form av kunnskaper, ferdigheter og generell kompetanse. Begreper som brukes for bachelornivået er at kandidaten har bred kunnskap om sentrale temaer, at kandidaten kan anvende faglig kunnskap og kan beherske faglige verktøy. Og at kandidaten kan planlegge og gjennomføre varierte arbeidsoppgaver som strekker seg over tid, alene og som deltaker i en gruppe og kan utveksle synspunkter og erfaringer med andre med bakgrunn innen fagområdet. I Forskrift om rammeplan for ingeniørutdanning 3, struktur og innhold (referanse 2), kreves det at studiet skal inneholde emnet «Innføring i ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder». Forskriften fastsetter at læringsutbytte for utdanningen skal defineres som beskrevet i kvalifikasjonsrammeverket. I de nasjonale retningslinjene til rammeplan fra Universitets- og høgskolerådet (referanse 3) er det gitt en utfyllende tekst om innføringsemnet. Her gis det tre krav, som i kortform er slik: 1. Studentene skal lære ingeniørprofesjonen å kjenne. 2. Studentene skal introduseres til ingeniørers måte å arbeide på. 3. Studentene skal bli kjent med studenter på eget program og utvikle faglig tilhørighet og trygghet. De fleste utdanningsinstitusjonene som tilbyr ingeniørutdanning har innført et ingeniørfaglig innføringsemne på 10 studiepoeng. Under et fagmøte for maskinlærere på Gardemoen 16. og 17. oktober 2014, uttrykte representanter fra flere utdanningsinstitusjoner at det er utfordringer knyttet både innhold og gjennomføring av innføringsemnet. Det er kanskje ikke så rart. Ingeniørarbeid foregår i dag med databaserte CAE-verktøy. CAE er forkortelse for Computer Aided Engineering og omfatter aktiviteter som geometribeskrivelser, visualisering, styrkeanalyse, bevegelsessimulering, bygging av prototyper, generering av tegninger og tilrettelegging for produksjon. Utgangspunktet er at det finnes en digital geometrisk 3D-modell. 3D-modellering er et helt nødvendig første skritt for moderne konstruksjon. Et relevant spørsmål er om CAE egner seg som rammen rundt et undervisningsopplegg og dermed kan ses på som et pedagogisk verktøy i ingeniørutdanningen.

12 2 OM FORUTSETNINGER, PROFESJON OG LÆRING Rekrutteringen til ingeniøryrket har endret seg. For år siden ble man kanskje maskiningeniør fordi foreldre eller besteforeldre var det, og man hadde en klar intuisjon om hva yrket innebar. I tillegg hadde man kanskje skrudd litt på moped og bil og kjent at dette var noe som interesserte. I dag kan det være annerledes. De færreste skrur. Venner og rykter betyr ofte mer enn familie. Mange aner ikke hva de går til. Ikke alle søkere til byggstudiet vet hva en forskaling er eller hvorfor man armerer. Derfor er det helt essensielt at innføringskurset er faglig forankret. I en kronikk i Aftenposten kalt «Lærarens ti bod» (referanse 4) sier tidligere rektor Erik Sølvberg dette om læring: «Du skal vite at å lære er å oppleve. Det er det det handler om. Gløym tomme frasar som Ansvar for eiga læring, gløym merkelige ord som læringsutbytte og læringsarbeid. Det må handle om elevenes glede over å forstå, gjere framsteg, meistre. Så krevjande og spennande er det. Det handlar ikkje om å leggje til rette for at elevens læringsutbytte skal kunne dokumenterast ved hjelp av objektive måleinstrument». Erik Sølvberg knytter læring og profesjon sammen slik: «Du skal kunne fagene dine. I skulen- som ellers- trengs det fagfolk, og da tenkjer eg ikkje på fagpedagogane.» Og: «Du skal brenne for faga dine. Ingen av dine elevar må nokon gong vere i tvil om kva for fag som er dei viktigaste! Du viser kvart sekund i klasserommet eller på verkstaden at at eit liv utan innsikt i dine fag umogelig kan vere eit godt liv.» Litt sunn skepsis til rammeplaner og målformulering er kanskje sundt, men vi må jo samtidig forholde oss profesjonelt til forskrifter og retningslinjer. Spørsmålet blir da: Hvordan kan lærere med ingeniørfaglig bakgrunn som brenner for fagene sine, gjøre innføringskurset til en reise inn i ingeniørenes spennende verden, gi studentene interiørmessige holdninger og samtidig tilfredsstiller kravene fra myndigheter om at studentenes kunnskaper skal dokumenteres i form av kunnskaper, ferdigheter og generell kompetanse? 3 KUNNSKAPSORIENTERT ELLER HOLDNINGSORIENTERT TILNÆRMING? 3.1 Kunnskapsorienterte og følelsesmessige mål Om ingeniørstudentene lærer ingeniørprofesjonen sin å kjenne, føler de også tilhørighet til sin framtidige yrkesgruppe. En forutsetning for å tilhøre en gruppe er å kunne stammespråket. For maskinstudenter betyr det et de må kunne navngi sentrale deler av maskineri og konstruksjoner, vite hvor delene brukes og hvorfor. Byggstudenter må kjenne begreper som forskaling, armering, mur og betong. Den viktigste delen av stammespråket er tegningen. Uten å kunne levere en korrekt tegning er det vanskelig for en ingeniør å bli tatt på alvor. Å kunne tegne gir trygghet Studentene må også se sammenhengen mellom redskapsfag og sin egen profesjon. De må forstå at de lærer matematikk og mekanikk for å kunne konstruere og dimensjonere slik at broer ikke kollapser, og slik at skipsmaskineri er kraftig nok til at en ferge kommer trygt fram. Egentlig er det ikke så vanskelig å beskriv kognitive mål for innføringskurset. På maskinstudiet kan man liste opp noen maskintekniske begreper som studenten skal kunne, forklare hva de skal kunne utføre og at de skal kunne presentere resultatene sine. På byggstudiet kan man gå fram på tilsvarende måte. Men holder det? 3.2 Holdningsorienterte mål «Attitude is Everything» sier Aker Solutions i en videorekrutteringskampanje rettet mot ingeniører. I videoen som hører til pekes det på at ingeniørers evne til å sette seg inn i nye problemstillinger og se nye løsninger er essensiell for å løse morgendagens oppgaver. Har vi muligheter til å påvirke holdninger? I de nasjonale retningslinjene presiseres det at «institusjonene har gjennom undervisning på dette området har store muligheter til å legge et godt grunnlag for økt motivasjon og dermed økt gjennomstrømming». Det er en spennende åpning.

13 3.3 Ja takk, alt sammen Det er vanskelig å tenke seg at en yrkesutøver kan bygge opp holdninger uten et godt faglig fundament. Går det an å tenke seg en legestudent som motiveres for studiet sitt uten at medisin er en del av motivasjonen? Kan jusstudenter skryte av studiet sitt uten å trekk inn juskunnskaper? Blir en ingeniørstudent motivert til maskinstudiet uten å jobbe med maskintekniske problemstillinger? Ingen av disse mulighetene synes sannsynlige. Følgelig må det maskintekniske aspektet være med for å motivere til maskiningeniørutdanningen. Men det affektive er vel så viktig. Ferske ingeniørstudenter må se at ingeniørarbeid er gøy, og de bør være stolte av yrkesvalget sitt. 4 KURSDESIGN 4.1 Læringsutbyttebeskrivelse Dr Declan Kennedy beskriver «Teacher centered approach» i boka «Writing and using Learning outcomes (referanse 6) som den tradisjonelle måten å designe et kurs på. Kursbeskrivelsen refererer til innholdet, presenterer innholdet i en egnet rekkefølge og en test avslører i hvilken grad deltakerne har fått det med seg. En slik tilnærming kan brukes i innføringsemnet. Foreleser kan velge innhold, legge opp forelesninger etter dette og avholde en eksamen. Det finnes gode lærebøker å forholde seg til. Kritikere av den tradisjonelle metoden hevder at det er vanskelig å fastslå hvilke ferdigheter, altså hva studentene skal kunne gjøre, med en slik metode. Goosling and Moon (2001, hentet fra referanse 6) peker på at en utbyttebasert tilnærming blir mer og mer anvendt. Denne tilnærmingen ligger som basis for kvalifikasjonsrammeverkets formuleringer om kunnskaper, ferdigheter og generell kompetanse. En læringsutbyttebeskrivelse for innføringskurset basert på denne tilnærmingen kan se slik ut: KUNNSKAP: Studentene kan identifisere noen vanlige maskindeler og gjøre rede for hva de brukes til Studentene kan reglene for maskintegning FERDIGHETER: Studentene kan modellere egne deler i et relevant 3D-modelleringsprogram, plukke ut standarddeler fra biblioteker og sette sammen delene til komponenter. Studentene kan bruke verktøyene i modelleringsprogrammet til å styrkeberegne delene de har konstruert GENERELL KOMPETANSE: Studentene er kjent med medstudenter og kan samarbeide Studentene kan nyttegjøre seg andre fag i konstruksjonsarbeidet Studentene kan presentere resultat av arbeidet sitt på en relevant og korrekt måte (animasjoner, prototyper, detaljtegninger og sammenstillingstegninger) HOLDNINGER Studentene opplever at engineering er gøy Studentene føler seg profesjonelle Studentene er stolte av at de har valgt å bli ingeniører 4.2 Prosjektbasert læring Arne Maltèn gir som føringen når det gjelder å velge ut stoff at stoffet må aktivisere studentene. Jo oftere studenten kan fungere som «subjekt» jo større er muligheten for en studentutviklende undervisning. (Lærerrollen, referanse 5). Når det gjelder rekkefølgen stoffet blir presentert i, hevder Maltèn at en god metode er å begynne med det studentene selv har opplevd. Det er ikke så lett når de fleste studentene ikke har noen teknisk bakgrunn, men en prosjektbasert tilnærming med lav inngangsterskel og god progresjon peker seg ut.

14 5 ET INNFØRINGSKURS SOM I HOVEDSAK ER BASERT PÅ CAE Kurset er i hovedsak prosjektbasert med ett innføringsprosjekt og tre konstruksjonsprosjekter basert på 3D-modellering. Autodesk Inventor er valgt som CAE-program. Andre program er sikkert like bra. I innføringsprosjektet deles studentene i grupper første dag på skolen. Hver gruppe tildeles en ingeniørbedrift i nærområdet som de skal google, besøke, lage en presentasjon om og presentere for resten av studentene. Målet er at studentene skal bli kjent med medstudenter og kunne samarbeide, og at de skal kunne presentere arbeider muntlig. I konstruksjonsprosjekt 1 modellerer studentene delene til et eksosklammer, setter delene sammen til et komplett klammer, lager en animasjon som viser monteringen, genererer 2D-tegninger av hver del, lager sammenstillingstegning og rapport). Målene med prosjektet er at studentene skal kunne identifisere noen vanlige maskindeler og gjøre rede for hva de brukes til, at studentene skal kunne modellere egne deler i et relevant 3D-modelleringsprogram, plukke ut standarddeler fra biblioteker og sette sammen delene til komponenter og at studentene skal kunne reglene for maskintegning. At studentene lager fine modeller og animasjoner gir studentene mestringsfølelse og de ser at engineering er gøy. Figur 1: Det første konstruksjonsprosjektet Figur 2 Det andre konstruksjonsprosjektet I det andre prosjektet modellerer studentene et opphengt glidelager. Her blir det nødvendig med noen beregninger, og mekanikken trekkes inn. Men alle beregninger blir gjort for hånd og med kalkulatorene i Inventor. Målet med prosjektet er at studentene skal kunne bruke verktøyene i modelleringsprogrammet til å styrkeberegne delene de har konstruert og ved å ved å nyttegjøre seg andre fag i konstruksjonsarbeidet. Ved å ta i bruk avanserte verktøy, skal studentene føle seg profesjonelle. Det tredje prosjektet, som kan involvere flere studenter, går ut på å modellere en løpekatt til en talje. Studenter fordeler de ulike konstruksjonsoppgavene seg imellom og de må godkjenne hverandres arbeider ved å skrive i tittelfeltet. Studentene skal kunne presentere resultat av arbeidet sitt på en relevant og korrekt måte (animasjoner, prototyper, detaljtegninger og sammenstillingstegninger) Figur 3 Løpekattprosjektet

15 5.1 Undervisning og evaluering Undervisningen foregår på datasal der lærer og hjelpere går rundt og underviser individuelt. Vi valgte derfor å begynne med å modellere direkte i Inventor. Etter hvert som kurset skrider fram, blir det aktuelt å trekke inn teoristoff fra læremidler. Forelesninger gis når studentene presser på for å få mer undervisning av enkelte temaer, aldri før. Evaluering foregår ved at tegninger godkjennes når de er helt korrekte og nødvendige utregninger er foretatt manuelt og med digitale verktøy. Karakteruttrykket er bestått/ ikke bestått 5.2 Læremateriell CAE-programmet i seg selv er det viktigste læremiddelet. Til Inventor, og sikkert til andre tilsvarende programmer, finnes det tutorials, help-funksjoner og «Engineers Handbook» der formelapparatet som brukes i beregningsprogrammene er gjengitt. For å tegne eksosklammeret er det utarbeidet et hefte som leder studentene fram til målet steg for steg. (Modellereing med Inventor, referanse 8). Johan Wickert har skrevet en utmerket lærebok der han beskriver ingeniørrollen, tar for seg produkttekniske og prosesstekniske problemstillinger og avslutter med eksempler på design. «Jonathan Wickert: An introduction to Mechanical engineering», referanse 7. Undertegnede har laget Mekanisk konstruksjon og teknisk design (referanse 9) som beskriver konstruksjonsmessige og beregningstekniske aspekter knyttet til prosjektene. 6 ERFARINGER/ OPPSUMERINGER Studentene gjennomfører. Tilbakemeldinger tyder på at de får en innføring i ingeniørfaglig yrkesutøvelser og arbeidsmetoder Stinn brakke i timene Masse arbeid for studentene og for lærerne Fig. 4. Innslag I Dagsrevyen som viser en stolt student REFERANSER 1. Kunnskapsdepartementet Nasjonalt kvalifikasjonsrammeverk for livslang læring 2. Kunnskapsdepartementet, Forskrift om rammeplan for ingeniørutdanning (2011) 3. Nasjonalt råd for teknologisk utdanning, NRT: Nasjonale retningslinjer for ingeniørutdanning 4. Erik Sølvberg: Lærarens 10 bod, kronikk I Aftenposten 8. Februar Maltèn, Arne, (1978) Lærerrollen, ISBN Dr Ceclan Kennedy, (2007)Writing and using Learning Outcomes 7. Jonatthan Wickert,(2006) An introduction to MECHANICAL ENGINEERING 8. Husø Øivind, (2014): Modellering med Inventor, ISBN Husø, Øivind, (2010) Mekanisk konstruksjon og teknisk design, ISBN

16 Y-veien til bachelor i ingeniørfag. Muligheter, dilemma og utfordringer. Fra evaluering av prosjektet Y-veinord. Ø. Lund, førsteamanuensis, UiT Norges arktiske universitet Abstract Prosjektet Y-veinord er et samarbeidsprosjekt mellom Petroleumsnæringen, Høgskolen i Narvik og UiT Norges arktiske universitet. Prosjektet har som målsetting å sikre tilgang til kompetanse for Petroleumsnæringen og også øvrig næringsliv i Nord-Norge. Bakgrunnen for prosjektet var både aktuell, og videre forventet vekst i petroleumsnæringen i Nord-Norge, med påfølgende økt behov for relevant kompetanse i regionen. Et vesentlig aspekt bak satsingen på y-veien som utdanningsvei er også en oppvurdering av den praksisbaserte kompetansen som søkere med fagbrev representerer. (Aakre, B. M. & Hagen, S. T. 2011). Både Høgskolen i Narvik og UiT Norges arktiske universitet bygger sine y- veitilbud på den såkalte Telemarksmodellen (Clausen & Hagen 2010). Paperet bygger på en forskningsbasert evaluering av prosjektet Y-veinord, der både petroleumsnæringens perspektiver, studiestedenes perspektiver, fag- og fagfeltenes perspektiver og studentenes perspektiver inngår. Teoretiske perspektiver som legges til grunn i arbeidet er sosiokulturell teori (Cole 2003; Wertsch 1991) og teori om situert læring (Lave & Wenger 2004). Paperet peker på muligheter og gevinster som y-vei-alternativet representerer, både for enkeltpersoner, for høyere utdanning, for Petroleumsnæringen og for annet næringsliv. Det vises også til dilemmaer som kan oppstå, særlig i tilfeller der student, studiested og arbeidsgiver kan ha kryssende interesser når studier skal kombineres med jobb og ofte også med familieliv. Til sist drøftes utfordringer knyttet til å fase studenter med ulikt utgangspunkt gradvis inn i samme løp, og fagmiljøers ulike måter å forstå, og å håndtere disse utfordringene beskrives. Studien bygger på gruppeintervju med y-veistudenter på fra studieår ved Høgskolen i Narvik og UiT Norges arktiske universitet, både fra de campusbaserte studier og studenter fra desentraliserte, deltids studietilbud. Videre bygger arbeidet på intervju med ledelse og fagpersoner ved studiestedene og med aktører på ulike nivå innen Petroleumsnæringen. Data for rekruttering, gjennomføring og resultater fra «Database for statistikk om høgre utdanning» fra NSD anvendes også. Paperet konkluderer med anbefalinger til prosjektledelsen og til fagfeltet, og peker på aktuelle spørsmålsstillinger for videre forskning. 1 Innledning Dette arbeidet tar utgangspunkt i arbeid med evaluering av prosjektet Y-veinord. Prosjektet er et samarbeidsprosjekt mellom Petroleumsnæringen, Høgskolen i Narvik og UiT Norges arktiske universitet. Prosjektet har som målsetting «å sikre tilgang til kompetanse for Petroleumsnæringen og også øvrig næringsliv i Nord-Norge» ( Sentrale tiltak i prosjektet er etablering av flere y-veitilbud innen bachelor i ingeniørfag, i samarbeid mellom Høgskolen i Narvik og UiT Norges arktiske universitet. Prosjektet ledes av en styringsgruppe med representanter fra Petroleumsnæringen og begge studiestedene. Prosjektperioden strekker seg fra fra , noe som betyr at det allerede foreligger foreløpige funn og vurderinger fra evaluering av prosjektet. Innledningsvis er det på sin plass

17 å gjøre rede for hva som menes med begrepet y-veien. Nettstedet til prosjektet Y-veinord presenterer y- veien på denne måten: «En ingeniørstudent med fagbrev slipper å ta ingeniørfag som allerede er dekket av relevant yrkesfag. Det første året bytter vi derfor ut undervisningen i disse fagene med mer intensiv undervisning i matematikk, fysikk og norsk. Dette første studieåret blir derfor litt spesielt for y- vei studenten. Men slik kommer y-vei-studentene på nivå med søkerne til ingeniørutdanning fra allmennfaglig studieretning, og i løpet av det andre studieåret er de to rekrutteringsløpene (yvei og allmennfag) smeltet sammen til ett og samme studieprogram.» ( Modellen som her beskrives omtales som «Telemark-modellen» på bakgrunn av at den er utviklet ved Høgskolen i Telemark (Aakre & Hagen 2011). Andre modeller, som skiller seg relativt klart fra denne presenteres også som y-veitilbud. Et eksempel er y-veitilbudet ved Høgskolen i Ålesund, hvor y- veistudentene starter studiet med et intensivt 10 ukers sommerkurs i matematikk, og har 5 studiepoeng fysikk på toppen av ordinær undervisning første semester, og tilsvarende med norsk andre semester. Ut over dette følger y-veistudentene det samme studieopplegget som studenter med ordinært studieløp. Studenter som tar denne varianten går altså ut med 210 studiepoeng, i stedet for den ordinære bachelor med 180 studiepoeng. 1.1 Evaluering av prosjektet y-veinord Evaluering av prosjektet y-veinord gjøres på oppdrag av styringsgruppen for prosjektet. I evalueringen gjøres en bred vurdering, som favner både oppdragsgivernes (Petroleumsnæringens) perspektiver, studieinstitusjonenes perspektiver, fagenes/fagområdenes perspektiver og studentenes perspektiver. Et av de sentrale perspektiver for Petroleumsnæringen vil være rekruttering av kompetent arbeidskraft der næringen har behov for det. For studieinstitusjonene vil sentrale perspektiver være rekruttering til studiene, gjennomføring og resultat. Ut fra fagenes/fagfeltenes perspektiver vil man være mer opptatt av om fagområdene og de ulike fagtradisjoner er godt ivaretatt i studietilbudene. Studentenes perspektiver kan være mange og ulike, men sentrale aspekter anses å være studiets tilgjengelighet, organisering av studiet, arbeidsmengde, fagstoffets relevans, læreres formidling og mulighet for tilbakemelding og individuell hjelp ved behov. 2 Teoretisk referanseramme Teoretisk referanseramme for arbeidet er et sosiokulturelt perspektiv på kunnskap og på læring (Cole, 2003; Wertsch 1998). Ut fra dette perspektiv betraktes kunnskap som konstruert i-, og gjennom samhandling mellom mennesker. Et sentralt aspekt i en sosiokulturell forståelse er også at kunnskap anses å være mediert, gjennom språk, og gjennom andre fysiske og symbolske redskaper (Wertsch 1991). Læring anses å være en grunnleggende sosial prosess, situert i fysiske og sosiale kontekster, og med språket som medierende redskap. Teori om situert læring (Lave & Wenger 2004) vektlegger at læring også kan beskrives som en bevegelse fra en perifer, observerende posisjon i et fellesskap av yrkesutøvere til en sentral og deltakende posisjon. Disse to beslektede teoretiske innfallsvinkler vektlegger begge at læring er en prosess som skjer i samhandling med andre mennesker. 3 Metode Datainnsamling har skjedd gjennom gruppeintervju med y-veistudenter fra og 3. studieår. Både heltidsstudenter ved campus, og studenter som følger desentraliserte, deltids studietilbud ved siden av jobb er intervjuet. Aktører i Petroleumsnæringen er intervjuet i telefonintervju, og lærere/fagansvarlige er intervjuet i ordinære intervju. Det er også gjort dokumentanalyse av plandokumenter som ligger til grunn for prosjektet. Videre er det brukt registerdata fra DBH, Database for statistikk om høgre utdanning. Antallet y-veistudenter ved UIT Norges arktiske universitet er fortsatt lavt, så statistiske data for rekruttering og resultater gjelder studietilbudene ved Høgskolen i Narvik. Intervjumateriale og dokumenter er analysert med en empiridrevet tilnærming, basert på Grounded Theory (Charmaz 2006). Gruppeintervju med studenter ble gjennomført med fra 6 til14 deltakere. Ved gruppeintervju (Halkier 2010) vil prosesser i gruppa kunne virke inn på hvilke tema som får fokus. Dette kan på den ene siden

18 føre til at enkelte aspekter overbetones i forhold til ved individuelle intervju. På den annen side synes gruppeintervjusituasjonen å gi større trygghet for deltakerne, så lenge sensitive spørsmål ikke bringes på bane, og man kan få belyst flere sider av en sak, fordi flere får assosiasjoner til tematikk som andre tar opp. 4 Presentasjon og drøfting av funn I min presentasjon og drøfting av funn vil jeg trekke inn aspekter knyttet til oppdragsgivers, utdanningsinstitusjonenes og fagenes perspektiver, og til slutt gå inn på studentenes perspektiver. 4.1 Oppdragsgivers perspektiver Allerede før prosjektavslutning er det grunnlag for å heve at Y-vei-satsingen, i særlig grad ved Høgskolen i Narvik har bidratt til sterkere rekruttering til petroleumsnæringen i Nord. Mange y-veistudenter hevder at det å kunne ta ingeniørutdanning på tre år, uten ett år forkurs i forkant, var en avgjørende faktor for å ta fatt på ingeniørstudiet. Videre ser det ut til at Y-veien som utdanningsvei har et positivt omdømme i Petroleumsnæringen: «vi anser dem som veldig gode fagarbeidere. Og ingeniører da, når dem blir ferdig. Æ trur dem har et fortrinn kontra de som bare går rett på ingeniør rett fra skolebenken» (HR-ansvarlig, Melkøya LNG). Det er imidlertid på dette tidspunkt vanskelig å fastslå hvor mye av de positive utsagnene som er basert på faktisk erfaring, og hva som er gjenklang av den markedsføring av Y-veien som er gjort, også gjennom næringens egne organisasjoner. En problemstilling som i den senere tid er blitt aktuell grunnet raskt synkende oljepriser, er om det rekrutteringsbehovet for petroleumsnæringen som beskrives i prosjektpresentasjonen er i samsvar med dagens situasjon. 4.2 Utdanningsinstitusjonenes perspektiver Rekruttering til Y-veien har økt i perioden både målt både i antall søkere og antall plasser. Men, det må skytes inn at økningen handler om at det er opprettet nye y-veitilbud i perioden. Ser vi på de tilbud som har vært tilgjengelige alle tre årene, så har antall søkere gått ned. Det kan tyde på at man har hatt en viss oppsamling av potensielle søkere over tid, og at man allerede har dekt noe av dette behovet. Det står også igjen å se hva den uventede og raske nedstyring i oljesektoren som har skjedd i forbindelse med synkende oljepris vil gjøre med rekruttering til petroleumsrelatert ingeniørutdanning på kort sikt og på lengre sikt. Det er så langt ingen funn som peker på at campusbasert y-vei har lavere grad av gjennomføring enn ordinært studieløp. De-sentraliserte tilbud om deltids studie ved siden av jobb har imidlertid hatt stort frafall. Årsakene til dette kan være komplekse, men en vesentlig begrunnelse som studenter gir for å avbryte studiene er at utfordringene med å kombinere jobb, studier og familieliv over tid blir for store. Begge gruppene av studenter i desentraliserte studier som inngår i evalueringen har lokalt tilbud om studiestøtte noen timer pr. uke, og studentene gir dette en meget positiv vurdering. Likevel er det en kjensgjerning at en langt større andel av deres studie består i selvstudier, med støtte av nettbaserte læringsressurser. Et sentralt spørsmål for utdanningsinstitusjonene er resultat, målt i eksamenskarakterer. Y-veistudentene har ved studiestart ikke studiekompetanse, noe som kompenseres gjennom 30 studiepoeng spesielt tilpasset undervisning i matematikk, fysikk og norsk + evt. noe yrkesrettet engelsk. Utgangspunktet er med andre ord ulikt, uten at det er grunnlag for å si at det verken er dårligere eller bedre enn de andre studentenes utgangspunkt ved studiestart. En sammenligning av karakterfordeling mellom ordinært og y-vei, gjennom ett år for 5 ulike studieretninger ved Høgskolen i Narvik viser små forskjeller i karaktersnitt. Vi ser likevel at y-veistudenter har et noe høyere karaktersnitt enn studentene som følger ordinært løp, ved at en lavere prosentandel har karakterene E og F og en større andel oppnår karakteren C.

19 Ordinært løp eksamener Y-vei eksamener Y-vei-søkere ved HiN A B C D E F A-vei Y-vei Uten nye Med nye Fig 1 Karakterfordeling for 5 studieretninger ved Høgskolen i Narvik i 2013 Fig 2 Utvikling av antall søkere til y-veitilbud ved Høgskolen i Narvik. Med og uten nye y-veitilbud. Man må imidlertid være varsom med å forklare resultatene ut fra undervisningsopplegget som sådan. De presenterte data omfatter bare resultat fra alle eksamener gjennom ett år, og y-veistudentene utgjør en gruppe som har noe høyere gjennomsnittsalder enn de øvrige studentene. Her kan det både handle om forskjeller gruppene imellom både i modenhet og i studiemotivasjon. 4.3 Fagenes perspektiver Ett aspekt ved den såkalte Telemark-modellen som blir tematisert er at enkelte basisemner som «Matematikk 1» og «Matematikk 2» kommer senere i studieløpet for y-veistudentene. Det innebærer at de møter enkelte emner uten den samme teoretiske forkunnskap som de øvrige studentene har. Studentene vurderer i ulik grad dette som et problem. Det kan synes som om lærers kjennskap til y- veien, og lærers strategier for å møte ulik forkunnskap i studentgruppa er et vesentlig aspekt her. Dersom lærer ikke er forberedt på at studentene i ei gruppe kan møte et emne med ulik teoretisk forkunnskap, så opplever studentene dette problematisk. Dersom lærer derimot er klar over, og tar høyde for at noen studenter trenger noe mer individuell oppfølging i gjennomgang av disse emnene, så ser det ikke ut til at studentene opplever dette som et stort problem. Det er her interessant å se at en utdanningsinstitusjon som Høgskolen i Ålesund velger en helt annen modell, beskrevet innledningsvis, som også presenteres som y-vei. Den åpenbare gevinsten med denne modellen, både administrativt, og kanskje også faglig er at alle studentene i hovedsak følger samme løpet hele veien. Utfordringen med Høgskolen i Ålesund sin modell ser umiddelbart ut til å være det å gjennomføre et 10 ukers intensivt sommerkurs. Ansvarlige for studietilbudet hevder imidlertid at kravet om deltakelse på sommerkurs ikke har redusert interessen for, og søknad til studiet. 4.4 Studentenes perspektiver Blant nye Y-vei-studenter ved campus som ble intervjuet høsten 2013 var de kun et fåtall som kom rett fra videregående opplæring. Halvparten av de spurte studentene hadde tre år eller mindre praksis og den andre halvparten hadde fire år eller mer. På spørsmål om begrunnelse for å søke bachelor i ingeniørfag viste størsteparten til det å utnytte og utvikle sin egen kompetanse, og det å få større valgmuligheter på arbeidsmarkedet. Aspekter som lønn, arbeidsvilkår og sikkerhet mot å miste jobb var også nevnt, men i mindre grad. Vurdering av Y-veien som alternativ var positiv. Mange poengterte at y-veien var ansett som et kvalitativt godt alternativ. Færre studenter poengterte at y-veien er den raskeste vei til bachelor i ingeniørfag for søkere uten studiekompetanse. Studentene ga også gjennomgående uttrykk for at de forventet krav til høy arbeidsinnsats gjennom hele studiet, og var klar for å bruke mye tid på studiet. Deltidsstudenter ved desentraliserte, deltids studietilbud problematiserer tidsbruk til studiearbeid i større grad. Mange av disse har tilnærmet full stilling, og selv med 50% studieprogresjon forventes et betydelig antall timer studiearbeid pr. uke, over en periode på 5 6 år. Gevinsten er selvsagt at man står i jobb og slipper å ta opp studielån, men mange konkluderer underveis med at det blir for store krav til innsats

20 over for lang tid. To mulige strategier skisseres for å styrke muligheten for gjennomføring i et deltids, off-campus studieløp. Den ene strategien er å åpne for mer individuelt utformede studieløp, f.eks. med mulighet for å veksle mellom perioder med halv studieprogresjon og full studieprogresjon. Den andre strategien er å integrere studie og jobb i større grad, eksempelvis med større grad av studierelaterte oppgaver knyttet til eget arbeidssted. Dette vil imidlertid kreve tettere samarbeid mellom studiested og arbeidsgiver, noe som kanskje er lettest å gjennomføre opp mot de store aktørene i næringen og tilsvarende vanskeligere opp mot de mindre aktørene? 5 Konklusjon Prosjektet Y-veinord kan vise til resultater i tråd med det som var prosjektets målsetting, og det er verd å merke seg at både representanter fra Petroleumsnæringen og studenter gir Y-veien som sådan, og de tiltak som inngår i prosjektet en gjennomgående positiv vurdering. Arbeidet med evaluering av prosjektet viser likevel utfordringer å ta tak i. Prosjektet startet for eksempel ut med et bilde av petroleumsnæringens fremtidsutsikter i hele landet generelt og i Nord-Norge spesielt som var betraktelig lysere enn det vi ser i dag. Hvordan skal man på tampen av prosjektperioden forholde seg til dette? Vi har og sett at mulige utfordringer ved den såkalte Telemarksmodellen, det at studenter gjennomgår sentrale basisemner på ulikt sted i studiet, kan skape vansker for studenter dersom Y-veien som alternativ ikke er godt forankret i hele organisasjonen. Dette viser at man i et evalueringsarbeid ofte evaluerer på flere plan. Man evaluerer både en modell som sådan, og også hvordan modellen er implementert i den enkelte organisasjon. Og det er ikke alltid like lett å skjelne mellom disse aspektene. Videre ser vi at modeller som presenteres som y-veitilbud skiller seg betydelig fra hverandre i organisering og faglig innhold. Det å sammenligne de ulike modellene ligger utenfor rammen for det aktuelle evalueringsarbeidet, men det er interessant å peke på at begge modeller har sine overbeviste tilhengere. Kanskje kan et nærmere samarbeid bidra til at man kan hente det beste ut av flere modeller? Desentraliserte deltids y-veistudier ser ut til å representere den største utfordringen med hensyn til gjennomføring. Her er det likevel viktig å påpeke at det ikke synes å være y-veikonseptet som sådan som er utfordringen, og kanskje heller ikke det at mye undervisning baseres på nettbaserte læringsressurser. Det synes heller å være det faktum at et studium skal gjennomføres med halv progresjon over 5 6-årsperiode, på toppen av tilnærmet full stilling som medfører at mange finner å måtte avbryte studiet. Likevel er det både ut fra et rekrutteringsperspektiv og ut fra et tilgjengelighetsperspektiv interessant og viktig å vurdere desentraliserte og fleksible tilbud for utdanning av ingeniører. Et aspekt det i den sammenheng ville være særlig interessant å se nærmere på, er om en sterkere integrasjon mellom arbeid og studie vil kunne gi en arbeids- og studiesituasjon som er til å leve med over det nødvendige tidsrom. Litteratur: Charmaz, K. (2006). Constructing grounded theory: a practical guide through qualitative analysis. London: Sage. Clausen, T & Hagen, S. T. (2010): An engineering Education Response to a Globalizing World. World Transactions on Engineering and Technology Education, Vol. 8, No 1. Cole, M. (2003). Kulturpsykologi. København: Reitzel. Halkier, B. (2011). Fokusgrupper. Oslo: Gyldendal Akademisk. Lave, Jean og Wenger, Etienne (2004). Situert læring og andre tekster. København: Hans Reitzels Forlag Vygotskij, L. S., & Cole, M. (1978). Mind in society : the development of higher psychological processes. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. Wertsch, J. V. (1991). Voices of the mind : a sociocultural approach to mediated action. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. Aakre, B. M. og Hagen S. T. (2011): Fra fagbrev til ingeniør et didaktisk perspektiv. Uniped, Vol. 34, nr 1 s. 5 20