Hur vi kan förbättra civilingenjörsutbildningen

I mitt föregående inlägg om civilingenjörsprogrammet brister så tog jag upp bristerna med civilingenjörsprogrammens förmåga att lära ut kritiskt tänkande, förståelse och praktisk tillämpningsförmåga. Jag har fått många intressanta svar på detta och vill i detta inlägg skriva om vad jag vill att en bättre utbildning bör ge.

För det första vill jag säga att jag är nöjd med den riktning grundskolan och gymnasiet tagit. Jag tror att många av de elever som kommer ut idag är bättre anpassade för framtidens svårigheter än tidigare generationer. Det beror självklart på utbildningsinriktning och engagemang, men jag tror vi idag har en mer kritisk tänkande skara som tar studenten idag än vi haft någonsin tidigare. Det är också en medveten strategi, vi har drillat våra barn att bli kritiskt tänkande och uppmanat aktivitet. Jag räknar in mig i denna nya kritiskt tänkande generation, vi fick en helt annan utbildning än våra föräldrar. Tyvärr har också rena faktakunskaper tagit sin törn av detta skift, men frågan är vad som är viktigt i dagens samhälle där fakta finns två sekunder bort? Mina betyg i gymnasiet baserades på min förmåga att lösa problem, att visa på analytisk förmåga, mitt sätt att bearbeta information och mitt sätt att återge detta. Mina föräldrars betyg sattes baserat på hur mycket fakta de kunde memorera och om de kunde lösa matematikproblemen exakt utan något fel. För mig är det viktiga att vi för framtidens omvärld får tänkande individer, inte robotar som kan återge saker som vi idag kan automatisera.

Det är också denna väg jag vill att civilingenjörsutbildningen ska gå. Idag så examineras man på antalet rätt man fick av att lösa ett antal problem på en tenta, själva förståelsen och de analytiska kunskaperna testas inte. Det är mer likt den gamla skolan, ett förlegat tankesätt kring kunskap och förståelse. Men det har inte alltid varit så. Jag läste på samma universitet som Einstein läste på i Schweiz. Jag läste där lite om hur deras utbildning var och hur man bedömde denna. Han gick i en klass om ca fem studenter som läste för att bli lärare i fysik. De hade regelbundna föreläsningar med professorn, och de tenterades genom att ha en så kallad munta, en muntlig intervju över deras kunskaper i fysik. På liknande sätt undervisades kurserna när jag var där. Vi hade föreläsningar, inlämningsuppgifter och det hela avslutades med en munta med professorn. Jag vill ta med mig något viktigt i detta: vi tenterades inte i vår förmåga att lösa idealiska problem, utan i vår förmåga att ha förstått fysiken. Det är just detta som är det viktiga att tentera, och det som kommer vara bestående i ingenjörernas framtida karriärer.

Kollar vi på humaniora och samhällsvetenskaper så gör de detta redan där. Uppgifterna handlar om att bearbeta en text, tänka igenom denna och på ett vetenskapligt sätt kritisera detta. Det är just detta som är det viktiga för en student. Vi skulle kunna göra detsamma inom fysiken. Förmågan att lösa uppgifter kan avgöras genom inlämningsuppgifter, det återspeglar mer en arbetssituation där du får tid att lösa ett problem med de verktyg som finns. Förståelsen kan istället tenteras. Istället för att be studenterna att beräkna hur ett hjul rullar ner för en backe, så bör vi istället låta dem beskriva det. Ett exempel på en uppgift med mer praktisk förankring är att ”beskriv med ord, figurer och formler hur krafterna verkar på ett hjul i en svängande bil”. Ni som läst mekanik kanske förstår att denna uppgift är ganska komplex, men beskriver ett ingenjörsmässigt problem. Fokuset bör då ligga i att förstå problemet, att förstå fysiken och att få en uppfattning av en tillämpning. Genom en sådan examination kan vi också kontrollera om studenterna fått en adekvat uppfattning om fysiken, och fokus ligger då på förståelse och ingenjörsmässighet istället för memorera formler och lösningssätt.

I labbkursen kan vi istället ge studenterna i uppdrag att på eget bevåg använda något av de olika labbuppställningarna som finns för att beskriva ett fysikaliskt problem. Idag så curlar vi studenterna genom att ge dem en labbinstruktion och tvingar dem att göra en labb enligt vår mall. Genom att ha ett så kallat labbprojekt så kan studenterna få upp en nyfikenhet, ett aktivt tankesätt och bearbeta det de lärt sig. Jag vet att de har tillämpat det på Chalmers, något som jag tycker verkar riktigt vettigt. Tyvärr råder det en bild på andra lärosäten att vi ska tvinga igenom studenterna att testa på de olika fysikaliska fenomenen, utan att ge dem varken tid eller motivation att testa det. Ett slags labbprojekt skulle också återspegla en mer realistisk situation, där de får använda sina kunskaper att lösa ett problem eller beskriva ett fenomen och gå igenom hela processen att bearbeta det och slutföra det med en rapport.

På de ovanstående sätten tror jag vi kan klart förbättra utbildningen, få tänkande ingenjörer som kan angripa morgondagens problem och som blir motiverade av sin utbildning. Det hela tror jag vi kan göra inom ramen för de kursplaner och mål som finns idag. Jag ska inom ramen för den högskolepedagogiska kurs som jag nu läser göra ett projekt i hur vi kan tänka om i kurserna i grundläggande mekanik för civilingenjörsstudenter så att den är mer anpassad för deras framtid och väcker en förståelse och kritiskt tänkande till fysikaliska problem. Mekanikkurserna rankas nu som de svåraste kurserna i flera civilingenjörsprogram, och jag tror vi kan göra mycket för att både underlätta för studenter samt att de får mer ut av kurserna. Med god pedagogik, ändring av fokus och en uppmuntran till aktivt studentdeltagande bör det inte vara något problem. Flera av de studenter jag möter i min vardag är riktigt motiverade, vill lära sig och förstå. Det är synd att endast en bråkdel klarar kurserna. Det tragiska är att även de som klarar kursen inte har en djupare förståelse för ämnet och vi gör dem en otjänst att koncentrera oss på fel saker. Jag hoppas verkligen att vi kan göra en klar förbättring och jag är hoppas att jag kan dela med mig till er om framtida utveckling.

Som avslutande kommentar så skulle jag gärna vilja ta emot förslag till förbättringar av undervisning och examination i grundläggande mekanik. Det skulle också vara intressant att få veta om ni har andra åsikter till vad som börs läras ut i mekanik än en grundläggande förståelse för fysiken. Ni kanske tycker att det är klart mycket viktigare att en miljö- och vatteningenjör ska under tidspress kunna beräkna hur en sfär rullar ner för backe? Förhoppningsvis så kommer jag också kunna göra en empirisk studie eller undersökning bland alumner om vad de tycker att en grundläggande mekanikkurs bör innehålla, så säg gärna till om ni vill vara med. Jag misstänker att jag har ett flertal ingenjörer i läsarkretsen. Kommentarer från andra utan ingenjörsbakgrund är också välkomna.

3 reaktioner på ”Hur vi kan förbättra civilingenjörsutbildningen”

  1. Som jag ser det är grunden till problemlösning att:

    1) Resonera och ta fram en hypotes utifrån befintlig kunskap.
    2) Utvärdera hur hypotesen kan testas.
    3) Genomföra den analys som krävs för att bedöma om förutsättningar finns för att hypotesen ska vara korrekt.

    I ditt fall verkar hypotesen vara att försämrade faktakunskaper kan accepteras så länge förmågan till "kritiskt tänkande, förståelse och praktisk tillämpningsförmåga" ökar samt att vi tack vare den nya grundskolan har blivit bättre på just dessa egenskaper. Därför är det lämpligtatt civilingenjörsutbildningar också anpassas till detta (efter humsam/Schweizisk förlaga).

    Rent intuitivt blir jag negativ till den här idén av eftersom min erfarenhet av både svensk grundskola och samhällsvetenskapliga utbildningar är ganska negativ. Man är bra på att debattera och rationalisera, men saknar ofta de förkunskaper och den intellektuella ihärdighet som krävs för att lösa realistiska problem.

    Så rent intuitivt tycker jag att den Schweiziska utbildningsmetodiken låter intressant. Men att den måste matchas med goda förkunskaper för att studenterna ska få tillgång till de verktyg som krävs för att effektivt kunna analysera problemen. Eftersom vi för några år sedan hade en stor PISA-undersökning kan vi dessutom mycket effektivt testa min intuition som får utgöra grundhypotesen:

    Det vi ser i PISA-studierna är att elever som har en god lästförståelse, goda kunskaper i matematik och naturvetenskap är de bästa problemlösarna. Medan de svenska eleverna har blivit sämre på både faktiska kunskaper och problemlösning.
    http://www.svd.se/nyheter/inrikes/pisa-studien-sveriges-skola-samst-i-norden_8803548.svd?sidan=14
    http://svenska.yle.fi/artikel/2014/04/01/pisa-finlandska-elever-bast-i-europa-pa-problemlosning
    http://www.oxydiane.net/IMG/pdf_opm46.pdf

    Rent praktiskt tyckte jag förövrigt att Rolf Paulsson hade en mycket bra inställning till Mekanik där han blandade förkunskaper med experiment där vi tvingades att tänka efter hur formlerna kunde översättas till verkligheten. Så om du kan få tag på hans gamla unvervisningsmaterial och sedan blanda upp det med dina idéer så tror jag att det kan bli mycket bra.

  2. Tack för kommentaren. Det är väldigt intressant att diskutera detta, mina idéer är ganska annorlunda än vad tradition är inom naturvetenskapen.

    För det första så vill jag inte göra kursen lättare, utan snarare fokusera på andra färdigheter. Studenterna ska göra traditionella uppgifter, men ska få tid att göra dessa. Uppgifterna kan i så fall också göras mer komplexa och intellektuellt utmanande, vilket gör att de bättre kan återspegla en praktisk situation.

    Problemet idag är att studenter kan räkna på hur en sfär rullar ner för en backe, men de kan inte beskriva det som händer eller säga vad rörelsemängdsmoment är. Jag tror vi gör dem en tjänst genom att koncentrera oss att tentera kunskapen och förståelsen för fysikaliska moment, än att de kan räkna på en idealisk situation de aldrig någonsin kommer att se i arbetslivet.

    Jag vill att vi bör fokusera på att förmedla djupkunskaper, snarare än att förmedla ytkunskaper som glöms bort till nästa kurs. Ett stor problem är att studenter pluggar endast för tentan. När vi sedan ett år senare förväntar oss att de har kvar kunskaperna från den tidigare kursen så har de glömt bort den. En klassisk bild av flera grundkurser inom civilingenjörsutbildningen är att studenter går på föreläsningar, tentapluggar och sedan super bort sina kunskaper efter tentan. Det är väldigt tråkigt att denna bild har fått sin rot i grundutbildningen, något jag tror kan ändras om vi fokuserar på att ge studenterna livslång kunskap.

    För att avsluta så vill jag säga att jag vill faktiskt stärka kunskapskraven. Vi märker att flera studenter som blir godkända tentamen inte har en förståelse för fysiken, men kunde räkna tillräckligt bra och blev därmed godkända. Genom att ändra fokus så kan vi stärka kunskaperna i fysik, och det är det som är det viktiga för studenter som inte kommer räkna på det vardagligen i sina yrken i framtiden. Det viktiga för framtidens ingenjörer är att förstå och tillämpa mekanikens lagar, inte att räkna på idealiska problem.

Lämna en kommentar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *