En vitenskapelig tilnærming til undervisning og læring i teknologi og realfag – SoTL

Dette temanummeret er resultat av at Nasjonalt råd for teknologisk utdanning (NRT) og Det nasjonale fakultetsmøte for realfag (NFmR) i samarbeid har ønsket å bidra til utvikling av en vitenskapelig tilnærming til undervisning og læring innenfor MNT-feltet. Den internasjonale betegnelsen for dette er Scholarship of Teaching and Learning – SoTL. MNT-fagene (matematiske, naturvitenskapelige og teknologiske fag) er bærebjelker og drivere i kunnskaps- og velferdssamfunnet. Samfunnets raske utvikling skaper behov for en fremtidig teknologi og realfagsutdanning som er fleksibel og kan endre seg hurtig, samtidig som den bygger på sterke basiskvalifikasjoner. En SoTL-tilnærming skal danne grunnlag for kontinuerlig og reflektert kvalitetsutvikling på utdanningsfeltet.

Scholarship of Teaching and Learning, SoTL (Boyer, 1990), er et viktig felt internasjonalt, men nytt for MNT-feltet i norsk høyere utdanning. Utvikling av en allerede etablert MNT-konferanse til en arena der erfaringer og gode eksempler deles i form av artikler med en vitenskapelig tilnærming, har vært en viktig prosess. Både ledelse, medarbeidere og andre har samarbeidet og delt kunnskap med felles mål om økt utdanningskvalitet. MNT-konferansen 2015 var første norske felles pedagogiske utviklingskonferanse for MNT-feltet. Gjennom denne skal vitenskapelig tilnærming til undervisning på studieprogrammene og internasjonal publisering om undervisning, læring, studieprogram, læringsmiljø og utdanningsledelse i MNT-feltet i et kunnskapsutviklingsperspektiv styrkes. Variasjon i lærings- og vurderingsformer og læringsmiljø skal utvikles og styrkes, både lokalt, nasjonalt, internasjonalt og nettbasert.

Bevisst gjennomføring er kjernen i utvikling av pedagogisk kompetanse knyttet til en SoTL-tilnærming. Figur 1 viser en modell for pedagogisk kompetanse basert på SoTL-tilnærmingen. Praksis følges av observasjoner, baseres på teori og planlegges basert på kontinuerlig utvikling av kunnskap, samt deles og utvikles videre i dialog og samspill, på samme måte som kunnskapsutvikling innen forskning. Hvordan utnytte forskerkulturen for å bedre undervisningskvalitet? Dette spørsmålet stilles også av Fiksen (Fiksen, 2015) i en av artiklene til MNT-konferansen. I en SoTL-praksis, som MNT-feltet nå jobber med å fremme, er dette en sentral tanke.

Figur 1. Pedagogisk kompetanse, en SoTL-modell. [Olsson & Roxå 2013].

Historisk sett har det skjedd mye innenfor MNT-utdanning de siste årene, og de kommende årene vil det bli nye utfordringer. Store strukturendringer i universitets- og høyskolesektoren er påbegynt. Det har vært og er en rivende teknologisk utvikling. Dette må påvirke undervisning og læring. «En vanlig laptop – som de fleste studenter har – er like kraftig som en superdatamaskin var for ti år siden, slik at beregninger som før var nær umulige nå er gjennomførbare for enhver» (Malthe-Sørenssen et al. i dette temanummeret). Beregningsorientering i utdanningene er tema for denne, og også i andre av artiklene. Teknologiutdanningen ved NTNU har utviklet seg mye fra den spede begynnelsen i 1910 med 103 studenter og 7 fagavdelinger. I forhold til de første 80 årene som teknisk høgskole, gir dagens organisering av sivilingeniørutdanningen på tvers av 4 fakulteter nye utfordringer når det gjelder fellesskap, koordinering og strategiarbeid. Dette, samt hvordan utfordringene løses, er beskrevet i Midtstraum, Nygård og Stokke (2015). Nå skal nye NTNU etableres, og utfordringene omfatter i det videre også MNT-utdanninger på både bachelor og masternivå, samt 5-årige integrerte studieprogrammer og programmer på tvers av fakulteter og lokalt forankrede campus. Likt som på mange av institusjonene legges det ned mye arbeid i utvikling av utdanningsledelse, pedagogisk kompetanse, undervisningsformer og læring i MNT-miljøene, slik artikkelutvalget viser.

Matematikk har stor plass i de første studieårene innenfor alle MNT-studier og er en viktig del av den felles basiskompetansen som alle MNT-studenter må beherske for å kunne gjennomføre bachelor- og masterstudier på en god måte. Mange studenter sliter med å nå læringsmålene i matematikkemnene. Dette er en viktig årsak til tidlig frafall i MNT-studier. Det har derfor blitt gjennomført et nasjonalt arbeid med mål om å inspirere til diskusjon og nytenking omkring organisering og gjennomføring av matematikkundervisning i MNT-studier. Mange av artiklene omhandler dette.

«Hvordan skaper vi gode betingelser for læring» er et mer overordnet spørsmål som det er en forutsetning at man stiller seg dersom utdanningsledelse skal tas på alvor. Dette blir også diskutert i temanummeret, både ut fra et helhetsperspektiv og ned på emnenivå. Tverrfaglig samarbeid og ulike studentgruppers behov for ulike undervisnings- og læringsformer er andre viktige og interessante tema som tas opp.

Den nasjonale prosessen på MNT-feltet som dette temanummeret er et resultat av, er beskrevet i det følgende. Det har vært et viktig mål å bidra til utvikling av en vitenskapelig tilnærming til undervisning og læring i teknologi- og realfag og derigjennom også heve undervisningens status. Utvikling av MNT-konferansen til en pedagogisk utviklingskonferanse har vært en sentral aktivitet. Alle konferansens artikler ble sendt til blind fagfellevurdering basert på Uniped sine kriterier, og revidert ut fra disse kriteriene. I samarbeid med Unipeds redaksjon ble et utvalg blant mange gode artikler deretter valgt ut til dette temanummeret.

Vitenskapelig tilnærming til undervisning og læring for å heve undervisningens status

Ved Universitetet i Lund i Sverige, og spesielt ved deres tekniske fakultet, Lunds Tekniska Högskola, LTH, har de en sterk tradisjon for strategisk pedagogisk utvikling, og de er aktive innenfor området for å utvikle undervisning og læring. The Academic Development Unit (ADU) ved LTH baserer sin virksomhet på teorier om SoTL (Boyer, 1990). Disse aktivitetene omfatter pedagogiske kurs, rådgivning, evalueringer, forskning på undervisning og læring, og arenaer for å fremme pedagogiske diskusjoner som seminarer, nyhetsbrev, campus-konferanse om undervisning og læring og et pedagogisk belønningssystem «The Pedagogical Academy» (Andersson & Warfvinge, 2012; Andersson, 2010). Det gjennomføres årlige konferanser om læring, der fagpersonene presenterer artikler, fagfellevurdert, hvor de er forventet å ha en forskende angrepsmåte på egen undervisning. Det ble derfor etablert et samarbeid med Lund slik at deres erfaringer kunne danne grunnlag for den ønskede utviklingen på MNT-feltet i Norge.

Den Pedagogiske Inspirationskonferensen på LTH har vært arrangert 8 ganger siden starten i 2003. Basert på deres erfaringer ble det besluttet å utvikle den allerede eksisterende MNT-konferansen til en pedagogisk utviklingskonferanse for MNT-feltet. Denne er presentert nedenfor. Lunds erfaringer var sentrale i hele utviklingsprosessen. Programkomiteen for MNT-konferansen hadde løpende kontakt med miljøet, og de var representert i review-komiteen for konferansen. De har delt erfaringer gjennom besøk på flere norske institusjoner, og representanter for NRT og NFmR har deltatt på deres utviklingskonferanse og på den nasjonale svenske utviklingskonferansen for Sveriges ingeniørutdanninger.

Hvis vi sammenligner kvaliteten på bidragene på den første konferansen i Lund 2003 og MNT-konferansen 2015, kan vi se en høyere kvalitet for de norske bidragene. På den annen side når de enda ikke opp til nivået for den 8. Pedagogiske Inspirationskonferansen i Lund 2014. Arbeidet i seg selv dokumenterer dermed at å bygge noe ved hjelp av erfaringer fra andre, systematikk og refleksjon vil øke kvaliteten, slik hensikten med SoTL er.

MNT-konferansen – en arena for kunnskapsdeling og utvikling

Den første felles pedagogiske utviklingskonferansen for MNT-feltet ble gjennomført 18.–19. mars 2015 i Bergen. Den var resultatet av satsningen på å utvikle den allerede eksisterende MNT-konferansen til en pedagogisk utviklingskonferanse for MNT-feltet. Programkomiteen besto av en representant fra hver av arbeidsutvalgene i NRT og NFmR og Nasjonalt senter for realfagsrekruttering samt to studentrepresentanter. En review-komite som representerte universiteter, høyskoler, pedagogikk og fagdidaktikk samt SoTL-erfaring, ble etablert og ledet av NRTs ansvarlige i UHR. Det ble gjennomført call for papers med følgende tema for konferansebidrag:

  • Mål og innhold i utdanningene

  • Utdanningsledelse

  • Utdanning – gjennomføring

  • Utdanning – samarbeid; skole, arbeidsliv og internasjonalt

Eksempler på temaer som ble etterspurt var «Kultur for pedagogisk og didaktisk utvikling» og «Effektive, interessante, aktive og meningsfulle undervisningsformer». Fullstendig oversikt finnes i UHR 2015. Det ble presentert artikler på alle de fire temaområdene på konferansen, men det var hovedvekt på artikler som tok for seg gjennomføring. Konferansen ble fulltegnet med 180 deltakere. 39 artikler ble godkjent og presentert (noen av disse med forfattere fra flere institusjoner). 8 institusjoner hadde to eller flere artikler, 3 hadde en artikkel, 4 hadde ingen artikkel, men deltok på konferansen, og bare tre av 21 relevante institusjoner hadde verken artikkel eller deltakere. 4 institusjoner hadde 10 eller flere deltakere. Det var betydelig økning i deltakelsen fra vitenskapelig ansatte i forhold til tidligere konferanser. Evaluering av konferansen viser at den var svært vellykket (svarprosent nærmere 50 %), og fungerte godt ut fra intensjonen. De følgende to diagrammene illustrerer dette. Av teksten fremgår spørsmål og svaralternativer.

På en skala fra 1 helt uenig til 6 – helt enig lå gjennomsnitt på de tre følgende påstander over 5:

  1. En arena som MNT-konferansen er viktig for arbeidet med undervisningskvalitet: 5,37

  2. Vitenskapelig tilnærming til undervisning vil heve undervisningens status: 5,32

  3. Deling av erfaringer med ulike undervisningsmetoder bidrar til større variasjon og mer innovative undervisningsmetoder: 5,28

I hvilken grad, 1 – i liten grad til 6 – i stor grad

  1. hadde du utbytte av å skrive vitenskapelig om undervisning? 4,67

  2. ble du inspirert til å jobbe videre med vitenskapelig tilnærming til undervisning? 5,08

  3. fikk du nyttige tilbakemeldinger på eget arbeid? 3,71

  4. kan du tenke deg å stille med bidrag på neste MNT-konferanse i 2017? 4,92

Utvikling av MNT-konferansen til en arena der undervisning og læring kan dokumenteres, presenteres og diskuteres med en vitenskapelig tilnærming, og gjennomføring og evaluering av MNT-konferansen er dokumentert på ulike måter. Det ble også utarbeidet artikkelsamling fra MNT-konferansen; Teach less, Learn More (UHR og Nasjonalt senter for realfagsrekruttering 2015).

Arbeidet har gitt økt kunnskap om undervisning og læring i MNT-fag, samt bidratt til stor interesse for å arbeide videre med dette. Neste konferanse skal holdes i 2017. Et eget nettbasert tidsskrift er under planlegging. Samarbeid med nordiske land er etablert, og utvikles videre, også med tanke på et felles tidsskrift. Arbeidet har gitt god og bred kunnskap om undervisning og læring i og på tvers av MNT-fag. Undervisningens status er hevet blant ledere og medarbeidere, noe som er en forutsetning for å øke utdanningskvalitet. Disse erfaringene vil kunne ha overføringsverdi til andre fagfelt. Samarbeidet med Uniped og dette temanummeret har vært viktig og nyttig i arbeidet med MNT-konferansen og utvikling av en SoTL-tilnærming innenfor MNT-feltet.

Bakgrunn og rammer for MNT-feltets satsning på SoTL

MNT-feltet er et viktig felt adressert av kunnskapspolitikken for å bedre Norges konkurranseevne og bidra til innovasjon og teknologiutvikling. Mange ulike tiltak og aktiviteter er satt i gang på et nasjonalt nivå, samt på institusjonsnivå. Utdanningene til ingeniør og sivilingeniør og bachelor og master i realfag må være attraktive, rekruttering til utdanningene skal økes, gjennomstrømningen skal økes og frafallet reduseres. Å styrke kvaliteten og relevansen for utdanningene er et nasjonalt prioritert område.

Nasjonalt råd for teknologisk utdanning (NRT) og det nasjonale Fakultetsmøtet for realfag (NFmR) er fagstrategiske enheter under Universitets- og høgskolerådet (UHR). De fagstrategiske enhetene skal bidra til utviklingen av Norge som en kunnskapsnasjon på høyt internasjonalt nivå. Ledelsen for de aktuelle fagfeltene ved UHRs medlemsinstitusjoner er medlemmer. NRT og NFmR jobber sammen om fagstrategisk arbeid for kvalitet og relevans for MNT-feltet. Forskning på disse områdene har stor oppmerksomhet og er en forutsetning for vårt velferdssamfunn. Et tilsvarende viktig felt er utdanningskvalitet og aktiviteter knyttet til å øke gjennomstrømming i teknologi- og realfagsutdanning. Pedagogikk og didaktikk har det da vært naturlig å ta tak i, både på nasjonalt plan og på den enkelte institusjon. Arbeid med utdanningskvalitet kan i likhet med kvalitet på andre områder ses på som arbeid med helhetlig og systematisk virksomhetsutvikling. En nyttig modell (EFQM-modellen – European Foundation of Quality Management) består av ulike innsatsfaktorer/virkemidler (ledelse, medarbeidere, politikk og strategi, partnerskap og ressurser samt prosesser) og resultater (medarbeiderresultater, kunderesultater, samfunnsresultater og virksomhetsresultater), som bidrar til innovasjon og læring i institusjonen. Under er en slik modell satt opp for NRT og NFmRs felles arbeid.

Figur 2. EFQM-modellen for NRTs og NFmRs felles arbeid.

For å få til en ønsket utvikling er ulike partnerskap og ressurser viktige. Enkelte av disse og deres nasjonale rolle, samt relasjon til NRTs og NFmRs arbeid, er presentert i det følgende.

  • Sentre for fremragende utdanning, SFU, er en prestisjeordning for utdanning som ble opprettet i 2010. SFU-ordningen innebærer en konsentrert, fokusert og langsiktig innsats for å stimulere til utvikling av undervisning og læringsmåter i høyere utdanning på bachelor- og mastergradsnivå. SFU er administrert av Norsk organ for kvalitet i utdanningen (NOKUT) og innebærer en langsiktig satsing for å stimulere til utvikling av undervisnings- og læringsformer både på bachelor- og masternivå (http://www. nokut.no/en/Universities-and-university-colleges/Centres-of-Excellence-in-Higher-Education/ ). Innenfor MNT-området er det etablert to SFUer; MatRIC, Senter for forskning, innovasjon og koordinering av matematikkundervisning og bioCEED, Senter for fremragende utdanning i biologi. I samarbeid med MatRiC er det satt i gang et nasjonalt arbeid knyttet til matematikk, blant annet utvikling av en digital nettressurs for overgangen mellom videregående opplæring og høyere utdanning i matematikk. Fagmiljøet i Lund og ved bioCEED har et tett samarbeid.

  • Nasjonalt senter for realfagsrekruttering arbeider for å øke rekrutteringen til teknologi og realfagsutdanning og yrker. Senteret er en nasjonal ordning – opprettet av og direkte underlagt Kunnskapsdepartementet: http://www.realfagsrekruttering.no/. Senteret er en aktiv samarbeidspartner, blant annet i planlegging og gjennomføring av MNT-konferansen.

  • Ungt Entreprenørskap, UE tilbyr undervisningsprogrammer som fremmer entreprenørskap i høyere utdanning. UE tilbyr bedriftsetableringsprogrammet Studentbedrift, idéverkstedet Gründercamp, KAN-programmet og Leder for en dag som omhandler arbeidslivskunnskap http://www.ue.no/Laerere-og-forelesere/Hoyere-utdanning. UE arbeider med pedagogiske programmer som skal ivareta en god progresjon gjennom hele utdanningsløpet. En vesentlig suksessfaktor er at programmene gjennomføres i nært samarbeid med lokalt arbeids- og næringsliv. UE bygger sine programmer på en læringsstrategi der erfaringslæring og refleksjon er sentralt. UEs programmer er tatt aktivt i bruk ved noen av institusjonene. For eksempel har høgskolen i Telemark studentbedrift som en alternativ bacheloroppgave i ingeniørfag, og studenter derfra har vunnet både norgesmesterskap og europamesterskap. Disse erfaringene bygges det videre på.

  • Komité for kjønnsbalanse og mangfold i forskning (Kif) skal blant annet støtte opp om, og gi anbefalinger om, tiltak som kan bidra til integrering av arbeidet med kjønnsbalanse og mangfold ved universiteter, høyskoler og forskningsinstitutter, og dermed medvirke til økt mangfold blant personale og i forskningen: http://kifinfo.no/. For MNT-feltet er dette et spesielt viktig felt, og ikke minst i forbindelse med at kjønnsperspektivet fremover bør være en integrert del av arbeidet med utdanningskvalitet. Mangfold i studentgruppene i dag i forhold til tidligere krever en økt bevissthet om undervisning for kvalitet i læring i høyere utdanning (Biggs, Tang 2011).

NRT og NFmR har gjennom sitt felles arbeid bidratt til å tilrettelegge for samarbeid med og kunnskapsdeling mellom disse (og andre) nasjonale og institusjonelle tiltak for å bidra til enda bedre resultater, sammenlignet med resultatene fra de enkelte tiltak alene. Arbeidet har søkt å bidra til samvirke mellom ulike innsatsfaktorer, tiltak og virkemidler som dermed forventes å gi bedre resultater, innovasjon og læring.

NRTs og NFmRs arbeid er dokumentert i ulike rapporter, blant annet i rapport fra UHR 2015 og artikler, for eksempel på «The 43rd annual SEFI conference – Diversity in Engineering Education – An opportunity to face new trends in engineering» (Jakobsen & Andersson, 2015). SEFI (La Société Européenne pour la Formation des Ingénieurs) er en europeisk ingeniørutdannings-organisasjon, men den har også medlemmer utenfor Europa. Arbeidet ble også presentert på EuroSoTL (Andersson & Jakobsen, 2015). De viktigste resultatene er imidlertid de som dokumenteres med et utvalg av artikler i dette temanummeret, et arbeid med utdanningskvalitet på MNT-feltet som baserer seg på en SoTL-tilnærming, og derigjennom en økt bevissthet og status knyttet til undervisning på feltet.

Litteratur

Andersson, R. (2010). «Improving Teaching – done in a context», I Maria Lucia Giovannini (red.), Learning to Teach in Higher Education – Approaches and Case Studies in Europe. Bologna: Clueb.

Andersson, R., & Warfvinge, P. (2012). Developing a teaching and learning culture – the case of Faculty of Engineering at Lund University. Proccedings of the 40th SEFI Conference, 23.–26. September 2012, Thessaloniki, Greece, publisher SEFI, Societe Europeenne pour la Formation des Ingenieurs

Andersson, R., & Jakobsen M. M. (2015). A Scholarly Approach to Reach Scholarly Approaches Nationwide. Paper presentert på The 1st EuroSoTL Conference, Cork, Irland.

Biggs, J., & Tang, C. (2011). Teaching for Quality Learning at University: what the student does (4th edition). Berkshire: Open University Press.

Boyer, E. L. (1990). Scholarship Reconsidered. Priorities of the professoriate. Princeton, N.J. : Carnegie Foundation.

EFQM – European Foundation of Quality Management. Hentet fra http://www.efqm.org/the-efqm-excellence-model.

Fiksen, Ø. (2015). Korleis utnytte forskarkulturen for betre undervisningskvalitet. bioCEED, UiB, Proceedings of MNT-konferansen 2015, UHR og Nasjonalt senter for realfagsrekruttering.

Gibbs, G. (2009). Developing students as learners – varied phenomena, varied contexts and a developmental trajectory for the whole endeavour. Journal of Learning Development in Higher Education, 1, 1–12.

Jakobsen, M. M., & Andersson, R. (2015). A scientific approach to teaching – to reach innovative pedagogical approaches nationwide. Proceedings of the 43th SEFI Conference, 29. juni–2. juli 2015, Orleans, France, publisher SEFI, Societe Europeenne pour la Formation des Ingenieurs.

Midtstraum, M., Nygård, M., & Stokke, B. T. (2015). NTNUs teknologiutdanninger 1993–2014. Utdanningsledelse i et 20-årsperspektiv, Proceedings of MNT-konferansen 2015, UHR og Nasjonalt senter for realfagsrekruttering

Olsson, T., Mårtensson, K., & Roxå, T. (2010). «Pedagogical competence – a development perspective from Lund University»., I Å. Ryegård, K. Apelgren, & T. Olsson (red.). A Swedish perspective on pedagogical competence (s. 121–132). Uppsala: Division for development of teaching and learning.

Olsson, T., & Roxå, T. (2013). «Assessing and rewarding excellent academic teachers for the benefit of an organization». European Journal of Higher Education, 3(1), 40–61.

UHR og Nasjonalt senter for realfagsrekruttering (2015). Artikkelsamling fra MNT-konferansen; Teach less, Learn More (Moe, Mette, red.).

UHR (2015). Jakobsen, M. M., Luraas, I. J., Midtstraum, R., Øien, G., Tømmerås, B. Å., & Sokn, G., Teknologi og realfag – Bærebjelker i kunnskapssamfunnet, Kvalitet og relevans. Rapport om NRTs og NFmRs felles arbeid.