lärarlärdom, högskolepedagogisk konferens, 2019

129
LÄRARLÄRDOM högskolepedagogisk konferens, 2019

Upload: others

Post on 05-Apr-2022

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

LÄRARLÄRDOM högskolepedagogisk konferens, 2019

LÄRARLÄRDOM,

HÖGSKOLEPEDAGOGISK

KONFERENS, 2019

CHRISTINA HANSSON

Blekinge Tekniska Högskola

Karlskrona

Redaktör:

ISBN: 978-91-7295-400-7

Enheten för utbildningsutveckling. Blekinge Tekniska HögskolaCreative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

INNEHÅLL

Introduktion 1

1. 10/10 Lectures: Active Learning on Campusand Distance

9

2. Jämförelse av civilingenjörsstudentersprestationer på tentamensuppgifterklassificerade som fordrande kreativamatematiska lösningsstrategier respektiveimitativa lösningsstrategier

24

3. Activating students through a tutorial-based approach: the case of the ‘VirtualPrototyping’ course

44

4. Learning outside the classroom: a studentperspective in innovation projects

62

5. Ingenjörsstudenternas skriftliga förmåga -en emperi

96

INTRODUKTION

LÄRARLÄRDOM 2019

Högskolepedagogisk utveckling har under senare år fått

en tydligare och mer framträdande roll vid universitet

och högskolor. Under senare år har också ett allt större

fokus riktats mot utbildningars resultat. Frågor som rör

kvaliteten i undervisningen blir därmed centrala. Att

utveckla och stödja lärares pedagogiska skicklighet samt

belysa villkoren för den undervisning som bedrivs inom

högre utbildning är angeläget. Behovet är stort av en

gemensam samlingspunkt för pedagogiska och

didaktiska diskussioner där lärare och andra

yrkeskategorier som är intresserade av av ämnet kan

träffas och föra dessa diskussioner tillsammans och över

ämnesgränser. Blekinge Tekniska Högskola, Högskolan

i Kristianstad och Malmö universitet samarrangerar

därför den årliga högskolepedagogiska konferensen

Läralärdom.

Lärarlärdom 2019 gick av stapeln på Blekinge Tekniska

Högskola i Karlskrona den 15 augusti och samlade ett

sjuttiotal deltagare.

Ett urval av konferensens presentationer finns på

https://play.bth.se

LÄRARLÄRDOM 2019 1

HUVUDTALARE

Rum för studentaktivt lärande

Marie Leijon, Malmö Universitet

Att rum påverkar oss och vår interaktion kan vi nog enas

om. Men hur påverkar den fysiska lärandemiljön lärande?

I presentationen gör jag nedslag i fältet för att diskutera

några exempel på den forskning som finns samt gör en

översikt av pågående utvecklings- och forskningsprojekt

inom svensk högre utbildning. Slutligen vill jag gärna

initiera en diskussion av begrepp som rumspedagogik,

rumsdidaktik och spatial litteracitet.

BIDRAG

10/10 Lectures: Active Learning on Campus and Distance

Emil Folino, Blekinge Institute of Technology

In this paper a method for introducing active learning

in courses given to both campus and distance students

called 10/10 lectures is described. The method uses two

10-minute timed parts of lectures to first introduce a

well-defined concept and then students work with an

assignment based around the well-defined concept

during the following 10 minutes. The two 10-minute

parts can be repeated several times during an entire

lecture. During the 2018 course round the lecturers

introduced the lecture format in six lectures. The effect

on pass rate is studied to evaluate the introduction of the

10/10 lecture format. The pass rate increased with 28%

from 51.5% in 2017 to 66.0% to 2018. Together with the

significant increase in pass rate the lecturers reflect on

2 CHRISTINA HANSSON

the lecture format and for what purposes it can be used in

education. The main conclusions of the lecturers are that

the 10/10 lecture format creates more engaged and active

students, but the format does not fit the course content of

all courses as the well-defined concept need to be covered

within 10 minutes.

Jämförelse av civilingenjörsstudenters prestationer på

tentamensuppgifter klassificerade som fordrande kreativa

matematiska lösningsstrategier respektive imitativa

lösningsstrategier

Malin Bernelf och Linda Mattsson, Blekinge Tekniska Högskola

Studier indikerar att gymnasielever främst har mött

imitativa lösningsstrategier (IR) i sin

matematikundervisning. Matematikexaminationer på

högskolenivå belönar också IR. IR-uppgifter kan, till

skillnad från uppgifter som kräver kreativa matematiska

lösningsstrategier (CR), lösas utan djupare förståelse för

den ingående matematiken. I en strävan att försöka

utmana civilingenjörsstudenter att utveckla CR skapades

en särskild kurs i matematisk problemlösning. En

tidigare studie visade att det på denna kurs krävs att

studenter klarar av att lösa flera CR-uppgifter för att nå

godkänt på tentamen. En fråga som väcktes till följd av

det resultatet var hur mycket högre prestationen på IR-

uppgifter var jämfört med prestationen på CR-uppgifter.

Studentsvar från två kursomgångar, d.v.s. från sex

tentamina, samlades in och analyserades med avseende

på lösningsfrekvens och dess spridning på respektive

uppgiftstyp. Resultatet visar att det inte finns någon

LÄRARLÄRDOM 2019 3

skillnad att uppmäta. En diskussion om möjliga orsaker

till det oväntade resultatet avslutar artikeln.

Activating students through a tutorial-based approach: the case

of the ‘Virtual Prototyping’ course

Giulia Wally Scurati, Monica Bordegoni and Francesco Ferrise,Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano, Milano,Italy

The paper describes the best practices for active learning

from the integrated course Virtual Prototyping at the

School of Industrial and Information Engineering,

Politecnico of Milano in Italy. The course provides

knowledge on methods to create virtual prototypes of

industrial products, teaching students how computer

graphics and multisensory virtual/augmented/mixed

reality technologies can support the design, validation

and maintenance of products during their life cycle. The

course is designed with a strong orientation towards

problem-based learning. Teaching activities include both

theoretical lectures and exercises. The exercises are

performed individually or in groups in a laboratory

setting and follow a tutorial-based approach. In these

sessions, students are initially presented with the basic

principles and theoretical foundations for a given

prototyping technology. This is followed up by ad-hoc

tutorials where students are given a problem statement

and a set of guidelines to independently solve a given task,

under the supervision of the professors and tutors. The

tutorial-based approach has shown to be very effective in

activating students in their learning. Course participants

have been observed to become more aware of the use

4 CHRISTINA HANSSON

of virtual prototypes to validate aesthetic, functional and

ergonomic aspects of products. Furthermore, by

proposing problems of increased complexity throughout

the course, students have been found to be more engaged

in proactively searching for innovative solutions.

Students were also observed to become more interested

in continuing their work and developing it into a Master

thesis project.

Learning outside the classroom: a student perspective in

innovation projects

Marco Bertoni, Blekinge Institute of Technology

Constructivism theories acknowledge that class-bound

situations often leave students without full learning of a

subject and that up to 80% of learning takes place outside

the classroom. This paper follows three iterations of the

MT2554 Value Innovation course at BTH to shed light

on what students perceived to be the main lessons learned

from an ‘experiential learning’ activity conducted in

collaboration with a company partner. The lessons

learned from 109 course participants were gathered from

the last individual assignment at the end of the course.

These were then mapped against the goals of the CDIO

Syllabus 2.0 and analysed at the third and second level

of the Syllabus. Understanding needs and setting goals is the

most frequently mentioned goal at the third level,

followed by Team Operation, Disciplinary design and The

design process. At the second level, the analysis reveals that

about 80% of the students believe to have acquired

lessons learned related to the COMMUNICATION and

ATTITUDE, THOUGHT AND LEARNING goals, while

LÄRARLÄRDOM 2019 5

two thirds of the sample describe lessons related to the

DESIGNING and TEAMWORK goals. The results of this

investigation provide a base for the future development

of innovation projects with undergraduate students,

supporting the definition of relevant learning outcomes

and constructively aligned learning experiences at

Advanced level.

Ingenjörsstudenternas skriftspråkliga förmåga – en empiri

Åse Nygren och Ulrica, Skagert, Blekinge Tekniska Högskola

Många universitetslärare har under de senaste åren

larmat om studenters allt större svårigheter att uttrycka

sig i skrift (Malmbjer, 2017; Josefsson & Santesson, 2017

och Malmström, 2017). I HSV:s rapport Förkunskaper och

krav i högre utbildning (2009:16 R) framgår att dagens

studenter är dåligt rustade för högskolestudier och att

de framför allt har svårigheter med den ökade graden av

självständighet och att formulera sig skriftligt. I samband

med det svenska kvalitetsutvärderings-systemet

2011-2016 (Regeringens promemoria 2015/16:76 och

Universitetskanslersämbetets rapport, 2016:15), där stora

delar av bedömningen utgick från kvaliteten på

examensarbeten, hamnade studenters skrivande i fokus.

Skrivförmåga har ytterligare aktualiserats under senare

år som en förmåga som särskilt efterfrågas på

arbetsmarknaden (Europeiska kommissionen, 2016).

I ett pedagogiskt utvecklingsarbete för att stärka

ingenjörsstudenters skriftspråkliga förmåga har

skrivuppgifter införts i en introduktionskurs på

civilingenjörsprogrammet i industriell ekonomi vid

Blekinge Tekniska Högskola (BTH). För att få insyn i

6 CHRISTINA HANSSON

nybörjaringenjörsstudenters skriftspråkliga förmåga har

vi analyserat studenternas första skriftliga

inlämningsuppgift, och för att kunna se eventuell

progression över tid har också en analys gjorts på en

skrivuppgift i termin tre. I syfte att ge en översiktlig bild

över studenternas skriftspråkliga förmåga utgår analysen

ifrån fem aspekter med lingvistiskt fokus. Dessa är texten

i sitt sammanhang, övergripande struktur, syntax, lexikon

och tecken. Medan den första inlämningsuppgiften visar

att en relativt stor grupp studenter har god eller tillräcklig

skriftspråklig förmåga, visar en mindre grupp studenter

bristande skrivförmåga. Denna grupp består delvis av

studenter vars skriftspråkliga förmåga med relativt enkla

pedagogiska insatser borde gå att lyfta, samt studenter

vars skrivande visar stora brister. Den andra studien, som

genomfördes under studenternas andra studieår, visar på

liknande brister även om vissa förbättringar, särskilt

gällande tecken och syntax, kan skönjas.

Studien antyder att det finns stora utmaningar med

studenternas skriftspråkliga förmåga, och att det vid

stadieövergången mellan gymnasieskolan och högre

utbildning finns en stor kunskapsspridning mellan olika

studentgrupper. I enlighet med tidigare forskning

bekräftar studien vikten av skrivuppgifter i progression,

där en progressionsplan bör innefatta uppgifternas

utformning, möjligheter till revidering och formativ

återkoppling. Studiens resultat skulle därmed tentativt

kunna stödja Malmbjers (2017) tes om att studenter, för

att lyckas i sina studier, bör skriva mycket under sin

studiegång och få genomtänkt och explicit

skrivundervisning för att bli bra på att skriva.

LÄRARLÄRDOM 2019 7

KAPITEL 1.

10/10 LECTURES: ACTIVE LEARNING ON

CAMPUS AND DISTANCE

Emil Folino

Department of Computer Science,

Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden

Abstract

In this paper a method for introducing active learning

in courses given to both campus and distance students

called 10/10 lectures is described. The method uses two

10-minute timed parts of lectures to first introduce a

well-defined concept and then students work with an

assignment based around the well-defined concept

during the following 10 minutes. The two 10-minute

parts can be repeated several times during an entire

lecture. During the 2018 course round the lecturers

introduced the lecture format in six lectures. The effect

on pass rate is studied to evaluate the introduction of the

10/10 lecture format. The pass rate increased with 28%

from 51.5% in 2017 to 66.0% to 2018. Together with the

significant increase in pass rate the lecturers reflect on

the lecture format and for what purposes it can be used in

LÄRARLÄRDOM 2019 9

education. The main conclusions of the lecturers are that

the 10/10 lecture format creates more engaged and active

students, but the format does not fit the course content of

all courses as the well-defined concept need to be covered

within 10 minutes.

1. Introduction

Introductory programming courses have traditionally

been viewed as difficult courses with high failure rates

(Fowler & Yamada-F, 2009; Guzdial, 2015; McCracken

et al., 2001; Robins, Rountree, & Rountree, 2003). More

recent studies have contrary to traditional beliefs and

anecdotal evidence shown that the pass rate of

introductory programming courses is not lower than

other introductory courses (Bennedsen & Caspersen,

2007, 2019; Watson & Li, 2014). Furthermore, the pass

rate improved from 67% in the 2007 study to 72% in the

2019 study.

”Programming and Problem Solving with Python” is an

introductory programming course given to web

programming students at Blekinge Institute of

Technology. The course is given as the first programming

course during the first study period of the students’

freshman year. The course introduces basic

programming constructs and syntax and how

programming can be utilized in problem solving. The

learning outcomes for the studied course focus on

”fundamental knowledge of problem solving with structured

programming in Python” and ”from a specification be able

to develop a solution in Python”. The course is given as

a programming course for novices, but the actual level

of programming proficiency of the students varies from

10 CHRISTINA HANSSON

complete beginners to more experienced programmers

looking to expand their skills.

The course is simultaneously given to three different

student cohorts: Campus students, distance-program

students and distance course-bundle students. The

campus students study for a three year bachelor degree,

distance-program students study for a two year degree

and distance course bundle students study four courses

during a year of half-time studies, in total 30 ECTS-

credits. ECTS credits is the European Credit Transfer and

Accumulation System defined by the European Higher

Education Area. In total more than 300 students were

enrolled in the course given during the fall semester of

2018.

The lecturers responsible for ”Programming and Problem

Solving with Python” are responsible for the two

continuation courses ”Programming with JavaScript” and

”Object-Oriented Design and Programming with Python”. In

the continuation courses the lecturers experienced that

students had difficulties with basic programming

concepts and problem solving. When investigating the

pass rate of ”Programming and Problem Solving with Python”

the lecturers discovered a pass rate of 51.5%, far from

the average pass rate shown in literature (Bennedsen &

Caspersen, 2007, 2019; Watson & Li, 2014).

1.1 Active Learning

Active learning has been shown to increase students’

results (Freeman et al., 2014). Even in large lecture

contexts active learning have been shown to increase

results and learning (Walker, Cotner, Baepler, & Decker,

2008), although the researchers conclude that a mix of

LÄRARLÄRDOM 2019 11

traditional lectures and active learning activities are

recommended in larger lecture settings.

Active learning research have primarily been

conducted in a campus context and Chen, Gonyea, & Kuh

(2008) show that distance students are more engaged than

campus students in traditional education, but in active

and collaborative learning the distance students are less

engaged than their peers on campus.

Related to active learning is the concepts of student-

active learning and student-centered learning. These

concepts are central to the European Higher Education

Area as shown in the communiqués of the conferences

of European Ministers responsible for higher education

(European Higher Education Area, 2009, 2018). In

student-centered learning focus is moved from the

teacher giving instructions to focus on the students

learning the material. Active learning can be used as a

part of student-centered learning as the students take

responsibility for their own learning.

1.2 10/10 Lectures

To take advantage of the benefits of active learning in

a large lecture setting with both distance and campus

students the lecturers of ”Programming and Problem Solving

with Python” created the 10/10 lecture format. A 10/10

lecture combines a 10-minute traditional lecture

centered around a well-defined concept with the students

solving a problem within a 10-minute time limit related

to the concept of the 10-minute lecture. An introductory

programming course is well suited for this division into

10-minute lectures as programming languages are built

12 CHRISTINA HANSSON

around small basic concepts that are combined to create

complex programs.

The problems that the students solve during the active

10 minutes are created to mimic the problems that the

students complete during the examination. The problems

are described on the lecture slides together with a timer

counting down from 10 minutes. The specifications of

the problems align the learning outcomes of the course

with the learning activities (Biggs, 1996, 2011). The

timing aspect of the problem slides trains the students

for the examination, which is done with a five-hour time

limit, where the students solve similar problems to those

introduced during the course. Further strengthening the

constructive alignment of the final examination to the

learning activities.

An example of a problem description given to students

during a 10-minute problem solving part of a lecture is

shown below:

“Write a program that utilizes a for-loop to remove all white-

space from the text: ‘Python is the best programming language.’

The program should output:

‘Pythonisthebestprogramminglanguage.’”

The 10/10 lectures replaced traditional lectures where

the lecturer would introduce theoretical concepts. The

number of theoretical concepts introduced decreased

from the course round in 2017 to 2018 due to the

introduction of the active learning aspect of the 10/10

lectures.

All lectures have been streamed online to the students

for several years. The lectures are uploaded to the study

platform making it possible to view the lectures later or

to revisit parts of a lecture. In appendix A links to both

LÄRARLÄRDOM 2019 13

the recorded lectures and the lecture slides from the fall

semester of 2019 can be found.

To complement the 10/10 lectures the students have

two other activities during a normal study week. On

Mondays the students are introduced to the assignments

of the week in a 3-hour session with possibilities to ask

questions and work on the assignments together with the

teachers. The 10/10 lectures are given on Wednesdays to

further strengthen the theoretical aspects of the course.

On Thursdays the students can attend an 8-hour lab

session, where the students can ask questions and receive

feedback on their solutions. All activities are available to

both campus and distance students. In addition to these

three activities the students can communicate with the

lecturers and their peers through both a forum and chat.

The schedule did not change between the course rounds

of 2017 and 2018 with the exception of replacing the

traditional lectures with 10/10 lectures.

2. Method

To study the effect of introducing active learning with

the 10/10 lecture format on the pass rate of students,

the amount of ECTS credits for two consecutive years

were collected from the official Swedish grading database

Ladok. The pass rate of students in the courses is used as

a metric to measure the level of attained competence and

understanding. The pass rate metric does not measure

whether or not the students were more or less active

during the 10/10 lectures.

To validate whether the pass rate of ”Programming and

Problem Solving with Python” is related to the introduction

of active learning the credits from two continuation

14 CHRISTINA HANSSON

courses are collected and analyzed together with the pass

rates from ”Programming and Problem Solving with Python”.

The two student cohorts taking the courses in 2017 and

2018 consists of 147 and 205 active students respectively.

An active student is defined as a student that have

completed the assignment for the first week of the study

period within a four-week deadline and the second

week’s assignment within a six-week deadline.

3. Results

Table 1 show the ECTS credits that students earned in

”Programming and Problem Solving with Python” during the

2017 and 2018 fall semesters. The number of credits is

shown together with the percentage of active students

earning the number of credits.

Table 1: Number of students earning credits (percentage of

active students)

Active Students 2.5 ECTS 5.0 ECTS 7.5 ECTS

2017 132 128 (97.0%) 101 (76.5%) 68 (51.5%)

2018 200 188 (94.0%) 159 (79.5%) 132 (66.0%)

Table 2 show the ECTS credits that distance students

earned in ”Programming and Problem Solving with Python”

during the 2017 and 2018 fall semesters. Distance

students is the two student cohorts distance-program

students and distance course-bundle students combined.

Both cohorts study the course as distance students and

have the same access to the study material. The number

of credits is shown together with the percentage of active

students earning the number of credits. In 2018 270

LÄRARLÄRDOM 2019 15

distance students were registered for the course and of

the 270 students 177 students completed the assignments

showing that they were active in the course.

Table 2: Number of distance students earning credits

(percentage of active students)

Active Students 2.5 ECTS 5.0 ECTS 7.5 ECTS

2017 103 96 (93.2%) 75 (72.8%) 47 (45.6%)

2018 177 164 (92.7%) 139 (78.5%) 114 (64.4%)

Table 3 show the ECTS credits that students earned in

”Programming with JavaScript” during the 2017 and 2018

fall semesters. The number of credits is shown together

with the percentage of active students earning the

number of credits.

Table 3: Number of students earning credits in JavaScript

continuation course (percentage of active students)

Active Students 2.5 ECTS 5.0 ECTS 7.5 ECTS

2017 102 90 (88.2%) 82 (80.4%) 58 (56.9%)

2018 161 142 (88.2%) 119 (73.9%) 86 (53.4%)

Table 4 show the ECTS credits that students earned

in ”Object Oriented Design and Programming with Python”

during the 2018 and 2019 spring semesters. The number

of credits is shown together with the percentage of active

students earning the amount of credits. Only distance

program students and campus students take ”Object-

Oriented Design and Programming with Python” which

explains the discrepancy between the number of students

completing ”Programming with JavaScript” and the number

16 CHRISTINA HANSSON

of active students in ”Object-Oriented Design and

Programming with Python”.

Table 4: Number of students earning credits in the object-

oriented Python continuation course (percentage of active

students)

Active Students 2.5 ECTS 5.0 ECTS 7.5 ECTS

2018 42 37 (88.1%) 26 (61.9%) 23 (54.8%)

2019 70 64 (91.4%) 52 (70.0%) 40 (55.7%)

4. Discussion

The pass rate for the student cohort taking ”Programming

and Problem Solving with Python” in 2018 was 66.0% as

shown in table 1. Furthermore, we see in table 1 that the

pass rate increased from 51.5% in 2017 to 66.0% in 2018,

an increase of 28%. The pass rate of 66.0% is in line with

what is described as the global average pass rate in the

literature (Bennedsen & Caspersen, 2007, 2019; Watson

& Li, 2014). The lecturers wanted to improve the pass rate

of the course and the increase in pass rate of 28% must be

considered successful.

Chen et al. (2008) show that distance students are less

engaged in active and collaborative learning than their

peers on campus. Table 2 show that the pass rate of

distance students increased from 45.6% in 2017 to a pass

rate of 64.4% in 2018. An increase of 41% from 2017

to 2018. Distance students is the two student cohorts

distance-program students and distance course-bundle

students combined. Although the pass rate metric does

not measure the level of activity during the active

learning parts of the lectures, the increase in pass rate

LÄRARLÄRDOM 2019 17

indicates that the students’ competence increased.

Freeman et al. (2014) concludes that active learning

increases students’ results and it can be assumed that the

active learning introduced during the 10/10 lectures

contributed to the increase in the students’ results.

This result highlights the importance of using active

learning methods directed at not only campus students,

but even at distance students. Furthermore, it shows that

with a suitable method for active learning it can be

beneficial to both campus and distance students.

The second aspect that the lecturers wanted to improve

was the experienced difficulties with basic programming

concepts and problem solving. Comparing the pass rates

of both continuation courses we cannot see much of a

difference between the 2017 and 2018 student cohorts.

This indicates that the students passing the examination

in 2018 have similar prerequisites and competence to

those passing the examination in 2017. This validates that

the introduction of active learning in the form of the 10/

10 lecture format did not decrease the level of knowledge

of the students in continuation courses, despite the

decrease in theoretical concepts covered during the 2018

course round because of the introduction of 10/10

lectures.

In the continuation courses we see similar or slightly

better pass rates as the 2017 course round of

”Programming and Problem Solving with Python”. This result

indicates that an introduction of more teaching

leveraging the benefits of active learning, for example the

introduction of 10/10 lectures, could increase the pass

rate in these courses as well.

18 CHRISTINA HANSSON

4.1 Validity Threats

Comparing two student cohorts introduces several

validity threats to the study. The two student cohorts

have different prerequisites and motivation to complete

the courses, these aspects have effects on pass rates in

the course. The high number of active students and the

conclusive results highlighted in sections 3 and 4 mitigate

parts of the effect of these aspects. Furthermore, we see

that the pass rates in the continuation courses, of the

2018 student cohorts, highlighted in tables 3 and 4 is

similar to the pass rates of the 2017 student cohorts. This

result together with the conclusive increase in pass rate

for the 2018 student cohort in ”Programming and Problem

Solving with Python” indicates that the introduction of

active learning in the 10/10 lecture format had a positive

effect on the pass rate of the course given in 2018.

4.2 Reflection

The 10/10 lecture format was created by the two

lecturers giving ”Programming and Problem Solving with

Python” and the following is a reflection from the

lecturers.

Being used to a traditional lecture format of two

45-minute sessions with a 15-minute break in between

the new 10/10 lecture format required a different

approach to scheduling and preparing for lectures.

First of all, writing the exercises that the students are

to complete during the 10-minute active parts of the

lectures required experience in adapting the exercises to

the 10-minute time limit. The exercises improved during

LÄRARLÄRDOM 2019 19

the course and the six 10/10 lectures given during the

course.

The second reflection is that the 10-minute time limit

of the lecture part of the 10/10 lectures required the

lecturers to focus on the most important parts of the

well-defined concepts. This created focused lectures with

the most important parts of a concept being highlighted.

In many ways these focused lectures provided better

material for the students than the traditional lectures

without the hard time limits of the 10/10 lecture formats.

As a last reflection the 10/10 lectures is not a lecture

format that fits all courses or certain theoretical aspects

of a course. It is important that the concepts the lecturers

introduce can be explained within the 10-minute time

limit and not all theoretical concepts can be explained

within that constraint. Even in the introductory

programming course studied in this paper the lecturers

would in some instances abandon the lecture format as

the material did not fit the 10-minute lectures. With these

constraints in mind we think it is highly recommendable

to introduce active learning in courses and the results

highlighted in sections 3 and 4 show that the effect on

pass rate is positive.

5. Conclusion

The 10/10 lecture format can be used as a way of

introducing active learning for both campus and distance

students. The 10/10 lecture format consists of a

10-minute lecture centered around a well-defined

concept followed by an assignment that the students are

to solve within a 10-minute time limit. 10/10 lectures

were introduced in ”Programming and Problem Solving with

20 CHRISTINA HANSSON

Python”, an introductory programming course given to

first-year students. The pass rate of active students

increased from 51.5% in 2017 to 66.0% in 2018, an

increase of 28%. The pass rate of distance students

increased from 45.6% in 2017 to 64.4% in 2018, an

increase of 41%. These results show that the introduction

of active learning to both campus and distance is

beneficial especially for the distance students.

The 10/10 lecture format is a possible way of

introducing active learning on both campus and distance.

However, the material of the course should be divisible

into 10-minute well-defined concepts and not all courses

can be divided in that way. An introductory

programming course is built around several smaller

concepts that can easily be divided into a 10-minute

lecture and therefore well suited for the 10/10 lecture

format.

References

Bennedsen, J., & Caspersen, M. E. (2007). Failure rates

in introductory programming. AcM SIGcSE Bulletin, 39(2),

32–36.

Bennedsen, J., & Caspersen, M. E. (2019). Failure rates in

introductory programming: 12 years later. ACM Inroads,

10(2), 30–36.

Biggs, J. (1996). Enhancing teaching through constructive

alignment. Higher education, 32(3), 347–364.

Biggs, J. (2011). Teaching for quality learning at university:

What the student does. McGraw-Hill Education (UK).

Chen, P.-S. D., Gonyea, R., & Kuh, G. (2008). Learning

at a distance: Engaged or not? Innovate: Journal of Online

Education, 4(3).

LÄRARLÄRDOM 2019 21

European Higher Education Area. (2009). Communiqué

of the Conference of European Ministers Responsible for

Higher Education, Leuven and Louvain-la-Neuve, 28-29

April 2009. Retrieved from http://ehea.info/Upload/

document/ministerial_declarations/

Leuven_Louvain_la_Neuve_Communique_April_2009_

595061.pdf

European Higher Education Area. (2018). PARIS

COMMUNIQUÉ. Retrieved from http://ehea.info/

Upload/document/ministerial_declarations/

EHEAParis2018_Communique_final_952771.pdf

Fowler, S., & Yamada-F, N. (2009). A brief survey on the

computer science programs in the uk higher education

systems. Journal of Scientific and Practical Computing, 3(1),

11–17.

Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K.,

Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014).

Active learning increases student performance in science,

engineering, and mathematics. Proceedings of the National

Academy of Sciences, 111(23), 8410–8415.

Guzdial, M. (2015). Learner-centered design of

computing education: Research on computing for

everyone. Synthesis Lectures on Human-Centered

Informatics, 8(6), 1–165.

McCracken, M., Almstrum, V., Diaz, D., Guzdial, M.,

Hagan, D., Kolikant, Y. B.-D., … Wilusz, T. (2001). A

multi-national, multi-institutional study of assessment of

programming skills of first-year cs students. ACM

SIGCSE Bulletin, 33(4), 125–180.

Robins, A., Rountree, J., & Rountree, N. (2003).

Learning and teaching programming: A review and

discussion. Computer science education, 13(2), 137–172.

Walker, J., Cotner, S. H., Baepler, P. M., & Decker, M. D.

22 CHRISTINA HANSSON

(2008). A delicate balance: integrating active learning into

a large lecture course. CBE—Life Sciences Education, 7(4),

361–367.

Watson, C., & Li, F. W. (2014). Failure rates in

introductory programming revisited. In Proceedings of the

2014 conference on innovation & technology in computer

science education (pp. 39–44).

A Recorded 10/10 lectures

Examples of the 10/10 lecture format can be seen in the

lecture play list found at: https://www.youtube.com/

watch?v=9SU5417Za3k&list=PLKtP9l5q3ce-

PzWupQzVSV_VPQM5tkcME.

The lectures are given in Swedish, but the overall

structure and format of the lectures can be seen. The play

list will be complemented with videos from lectures given

during the 2019 fall semester.

The slides used during the 2019 fall semester can be

found at https://python-slides.emilfolino.se .

LÄRARLÄRDOM 2019 23

KAPITEL 2.

JÄMFÖRELSE AV

CIVILINGENJÖRSSTUDENTERS

PRESTATIONER PÅ TENTAMENSUPPGIFTER

KLASSIFICERADE SOM FORDRANDE

KREATIVA MATEMATISKA

LÖSNINGSSTRATEGIER RESPEKTIVE

IMITATIVA LÖSNINGSSTRATEGIER

Malin Bernelf och Linda Mattsson

Institutionen för matematik och naturvetenskap

Blekinge Tekniska Högskola

Abstrakt

Studier indikerar att gymnasielever främst har mött

imitativa lösningsstrategier (IR) i sin

matematikundervisning. Matematikexaminationer på

högskolenivå belönar också IR. IR-uppgifter kan, till

skillnad från uppgifter som kräver kreativa matematiska

lösningsstrategier (CR), lösas utan djupare förståelse för

den ingående matematiken. I en strävan att försöka

utmana civilingenjörsstudenter att utveckla CR skapades

en särskild kurs i matematisk problemlösning. En

24 LÄRARLÄRDOM 2019

tidigare studie visade att det på denna kurs krävs att

studenter klarar av att lösa flera CR-uppgifter för att nå

godkänt på tentamen. En fråga som väcktes till följd av

det resultatet var hur mycket högre prestationen på IR-

uppgifter var jämfört med prestationen på CR-uppgifter.

Studentsvar från två kursomgångar, d.v.s. från sex

tentamina, samlades in och analyserades med avseende

på lösningsfrekvens och dess spridning på respektive

uppgiftstyp. Resultatet visar att det inte finns någon

skillnad att uppmäta. En diskussion om möjliga orsaker

till det oväntade resultatet avslutar artikeln.

1. Inledning

Matematik är ett ämne som är centralt för samtliga

civilingenjörsprogram i landet. Goda kunskaper i ämnet

är inte sällan en förutsättning för att

civilingenjörsstudenter ska kunna lära sig att behärska

tillämpningsämnen inom exempelvis teknik,

naturvetenskap och ekonomi. Samtidigt finns forskning

som pekar på att ingenjörsstudenter har en

procedurinriktad syn på matematiken (Engelbrecht,

Bergsten & Kågesten, 2012; Winkelman, 2009) och att

examinationer i matematik på högskolenivå inte alltid

kräver annat än imitativa resonemang på godkänt-nivå

(Bergqvist, 2007; Mac an Bhaird, Nolan, O´Shea &

Pfeiffer, 2017). Med utgångspunkt i den samlade svenska

forskning som pekar på att svensk

matematikundervisning i såväl grund- som

gymnasieskola premierar ett imitativt förhållningssätt till

matematiken (Lithner, 2004; Palm, Boesen & Lithner,

2005, 2011; Sidenvall, 2019) är studenternas syn på

ämnet kanske inte så förvånande. Nackdelen med ett

LÄRARLÄRDOM 2019 25

utbrett imitativt förhållningssätt i undervisning och ett

övervägande imitativt fokus på examinationer är dock att

elever och studenter inte behöver ha förståelse för den

underliggande matematiken för att prestera väl (Lithner,

2008). Vidare kan en procedurinriktad syn på

matematiken komma att utgöra ett hinder vid lösning

av icke-imitativa uppgifter (Jäder, Sidenvall & Sumpter,

2017). Det finns alltså goda incitament för att vidga

civilingenjörsstudenters lärandeerfarenhet av matematik

bortom enbart det imitativa. I linje med detta skapades

kursen Matematisk problemlösning (Mattsson &

Nyqvist, 2017, 2019), med start hösten 2016. Ett centralt

mål med kursen är att uppmuntra studenter att rikta sitt

lärandefokus mot kreativa matematiska

lösningsstrategier1

(CR), vilka kan stimulera utvecklingen

av högre matematiska kompetenser (Jonsson, Norqvist,

Liljekvist & Lithner, 2014). I detta sammanhang betraktas

examinationerna som redskap för att mediera vad som

betraktas som viktigt i kursen, då examinationer har visat

sig kunna påverka vad de lärande fokuserar på i

undervisningen (Cerbin, 1994; Haertel, 2013; Kane,

Crooks & Cohen, 1999) samtidigt som de uppgifter som

studenter arbetar med har inflytande på vad de lär sig

(Boesen, Lithner & Palm, 2010; Lithner, 2004). Strävan

har varit att studenter inte ska kunna nå godkänt på

kursexaminationer enbart med imitativa metoder och

strategier.

En nyligen avslutad studie som inkluderar kursens

samtliga nio tentamina indikerar att det krävs att

studenter erhåller åtminstone en fjärdedel av sina poäng

1. Begreppen ”kreativa matematiska lösningsstrategier” (CR) respektive

”imitativa lösningsstrategier” (IR) beskrivs mer utförligt i det kommande

avsnittet.

26 CHRISTINA HANSSON

för nivån godkänt på CR-uppgifter (Mattsson & Bernelf,

accepterad). Resultatet skiljer sig dock något mellan olika

tentamina och det högsta värdet ligger på tre femtedelar

av poängen för nivån godkänt. I genomsnitt baseras 72%

av totalpoängen för kurstentamina på uppgifter som

bedöms vara CR-uppgifter. En mer detaljerad granskning

ger att det på första delen av tentamina – flersvarsdelen

– fanns 34% uppgifter kategoriserade som IR och 66%

kategoriserade som CR, medan motsvarande värden för

den andra delen – fritextdelen – var 16% respektive 84%.

Kraven från kurstentamina tenderar alltså att verka i linje

med kursen syfte. För att besvara den kanske mest

intressanta frågan om huruvida kursens upplägg

påverkar studenters arbetssätt och lärande mot ett ökat

fokus på CR krävs dock ytterligare undersökningar.

Forskning pekar på att såväl CR som IR är viktiga för

gynnsamma studier i matematik och betonar vikten av

att försöka finna en balans mellan IR och CR i

undervisningssituationer (Lithner, 2017). Med

utgångspunkt i forskning om svensk

matematikundervisning på grund- och gymnasienivå

(ibid.) finns det dock skäl att tro att det även på inledande

matematikkurser återfinns en tendens att studenters

låsning vid imitativa strategier hindrar dem från att lösa

CR-uppgifter. Nybörjarstudenter borde därmed

rimligtvis prestera betydligt bättre på IR-uppgifter

jämfört med CR-uppgifter. Frågan är hur stor denna

snedfördelning är. Svaret på den frågan kan ge oss

information om det utgångsläge som råder när studenter

tar steget vidare från den inledande matematikkursen till

nästkommande kurser och kan därmed utgöra

betydelsefullt underlag för mötet med och utvecklingen

av studenters lärande i de kurserna. Svaret på denna

LÄRARLÄRDOM 2019 27

studie, och uppföljande studier, kan dessutom ge en

indikation på huruvida den aktuella kursens framtida

upplägg än bättre än idag lyckas få studenter att prestera

högre på CR-uppgifter. I syfte att komma ett steg

närmare svaret söker vi därför i denna studie svar på

hur väl studenter presterar på olika typer av

tentamensuppgifter.

Då det finns många tolkningar av matematisk

kreativitet (Leikin, 2009; Liljedahl & Sriraman, 2006;

Mann, 2006; Sheffield, 2009, Sriraman, 2005, 2009) och

varje individ har sin egna inre känsla och uppfattning

om vad matematisk kreativitet innebär finner vi det

nödvändigt att presentera det ramverk som låg till grund

för klassificeringen av tentamensuppgifterna i den

tidigare studien, innan vi går över till den aktuella

studiens utförande, resultat och diskussionen därom.

1.1 Klassificering av tentamensuppgifter

Varje tentamensuppgift har i en tidigare studie (Mattsson

& Bernelf, accepterad) klassificerats med avseende på det

minimikrav på matematisk lösningsstrategi som

uppgiften förväntas ställa på studenter som går kursen. I

klassificeringen skiljs imitativa lösningsstrategier (IR) från

kreativa matematiska lösningsstrategier (CR)2

(Lithner,

2008). Klassificeringen är hierarkisk med avseenden på

kvaliteten på de matematiska resonemang som måste

2. I Lithners (2008) beskrivning av ramverket används begreppen imitativa

respektive kreativa matematiska resonemang. I denna artikel väljer vi att

följa Sidenvalls formuleringar ”imitativa lösningsstrategier” respektive

”kreativa matematiska lösningsstrategier”, vilka bättre fångar innebörden

utifrån svensk semantik (2019).

28 CHRISTINA HANSSON

föras för att lösa respektive uppgiftstyp. Uppgifter som

kräver CR bedöms ligga på den högre nivån.

Uppgifter som enbart kräver IR kan lösas utan att

studenten har någon djupare förståelse för matematiken

i uppgiften. Sådana uppgifter kan exempelvis efterfråga

definitioner av olika begrepp eller lösas med välkända

procedurer och algoritmer. Uppgift 1 och uppgift 2 i

Tabell I är exempel på uppgifter som inom den aktuella

kursen skulle kunnat klassificeras inom denna kategori.

Notera dock att IR-uppgifter inte utesluter att lösaren

behärskar den ingående matematiken. En uppgift som

inte kan lösas med enbart IR anses kräva CR.

Uppgifter som kräver CR kännetecknas av att de är för

individen nyskapande, förankrade i matematisk grund

och att nivån på lösningsstrategin åtminstone tangerar

den nivå på vilken individen kan förväntas befinna sig.

För att kunna avgöra huruvida en uppgift kräver CR

behövs en referens för studenters tidigare erfarenheter av

matematik. I det aktuella fallet användes kursmaterialet

i form av litteratur, rekommenderade uppgifter, äldre

tentamina och övrigt obligatoriskt skriftligt material som

referens. Det bör noteras att CR-krav kan förekomma i

olika omfattning i en uppgift. Om det går att använda IR

i stora delar av uppgiften men det till någon del också

krävs CR sägs uppgiften kräva lokalt kreativa

matematiska lösningsstrategier (LCR). Om det krävs CR

för att lösa i princip hela uppgiften anses uppgiften kräva

globalt kreativa matematiska lösningsstrategier (GCR).

Uppgift 3 och uppgift 4 i Tabell I är exempel på uppgifter

som klassificerats som LCR respektive GCR.

En uppgift som kräver CR behöver inte nödvändigtvis

vara svår, samtidigt som en uppgift som endast kräver IR

kan vara det. Exempelvis kräver uppgifter innehållande

LÄRARLÄRDOM 2019 29

nya definitioner, se uppgift 5 i Tabell I, ofta CR, medan

uppgifter som endast kräver IR kan vara ganska

komplexa, se uppgift 6 i Tabell I. Det aktuella ramverket

har alltså fokus på klassificering av uppgifter med

avseende på olika typer av lösningsstrategier och tar inte

hänsyn till andra ”former” av utmaningar.

2. Frågeställningar

F1: Hur mycket högre är lösningsfrekvensen på

flervalstentamensuppgifter som klassificerats som IR-

uppgifter jämfört med uppgifter som klassificerats som

CR-uppgifter på kursen Matematisk problemlösning?

F2: Vilken spridning i lösningsfrekvens finns för

uppgifter klassificerade som IR-, LCR- respektive GCR-

uppgifter på flervalstentamensuppgifterna för kursen

Matematisk problemlösning?

3. Metod

3.1 Kurstentamen

Den aktuella kursen har två examinationsmoment – ett

problemlösningsseminarium och en salstentamen – med

fokus på matematik. Kursens tentamina består av två

delar, en flervalsdel och en fritextdel. Flervalsdelen utgörs

av sju uppgifter med, enligt kursansvariga, stigande

svårighetsnivå. Varje fråga har tre svarsalternativ vardera.

Ett eller två alternativ kan vara korrekta. En fullständigt

och korrekt besvarad fråga ger 1 poäng. I de fall då

studenten markerat ett korrekt och ett felaktigt alternativ

utdelas 0 poäng. Om studenten markerat ett av två

möjliga korrekta svar ges 0,5 poäng. Fritextdelen utgörs

30 CHRISTINA HANSSON

av fyra uppgifter, varav studenten ska lösa två och endast

två. Studenten får fritt välja vilka två uppgifter som ska

lösas. Varje fritextuppgift ger maximalt 2 poäng. För

godkänt resultat på tentamen krävs 5,5 poäng.

Tabell I. Exempel på uppgifter som skulle kunna eller har

klassificerats som IR-, LCR- respektive GCR-uppgifter.

3.2 Urval

Dataunderlaget i den aktuella studien utgörs av samtliga

studentsvar på flervalsfrågorna på de senaste två årens

sex tentamina (totalt 695 tentamensresultat). Valet att

endast studera svaren på flervalsfrågorna beror på att

LÄRARLÄRDOM 2019 31

tentamina på den aktuella kursen ej rättas fullt ut om

resultatet redan nått 5,5 poäng eller då resultatet visar

sig inte kunna uppgå till 5,5 poäng. Det finns alltså inte

fullständig data för poängsättning på samtliga tentamina

att tillgå.

Valet att enbart studera svar från de senaste sex

tentamina beror även det på avsaknad av data, då det

aktuella lärosätet endast sparar inskannade tentamina i

två år. Därefter raderas de. I detta sammanhang är det

värt att notera att poängen på flervalsdelen på de senaste

sex tentamina i genomsnitt utgjordes av 35% IR-

uppgifter. Det ligger i linje med resultatet på 34% för de

senaste nio tentamina (Mattsson & Bernelf, accepterad).

Motsvarande resultat för fritextdelen är 16% respektive

15%. Med andra ord kan de utvalda tentamina

åtminstone i snitt anses vara överensstämmande med

urvalet i den tidigare studien.

3.3 Statistisk behandling

Vart och ett av studentsvaren, på respektive tentamina,

har överförts till ett kalkylprogram. Därefter har det

gjorts en frekvensanalys avseende genomsnittspoäng som

erhållits per uppgift. Då varje korrekt löst uppgift ger

1 poäng blir genomsnittspoängen även ett mått på

lösningsfrekvensen på varje uppgift. Samstämmigheten

i resultaten (se kommande avsnitt) tyder på att det inte

krävs någon ytterligare statistisk beräkning för att med

stor sannolikhet dra korrekta slutsatser från studien vad

det gäller frågan om huruvida studenter på kursen får

en högre andel poäng på flervalstentamensuppgifter som

klassificerats som IR-uppgifter än uppgifter som

32 CHRISTINA HANSSON

klassificerats som CR-uppgifter3. För att visa på den

spridning i lösningsfrekvens som finns för uppgifter

klassificerade som IR-, LCR- respektive GCR-uppgifter

på tentaminas flervalsdel presenteras lösningsfrekvensen

för varje enskild uppgift kodad efter tillhörande

uppgiftskategori.

4. Resultat och diskussion

4.1 Lösningsfrekvens på flervalstentamensuppgifter som klassificeratssom IR-uppgifter jämfört med uppgifter som klassificerats somCR-uppgifter

En inledande jämförelse av lösningsfrekvensen redovisad

per uppgiftskategori visar att den knappt skiljer sig åt

mellan de olika lösningstyperna, se Tabell II. Det gäller

oavsett om vi baserar beräkningarna på data från samtliga

studenters svar eller studerar data från de godkända

respektive de underkända studenterna separat.

Tabell II. Lösningsfrekvens per uppgiftstyp

I Tabell III visas fördelningen av lösningsfrekvensen

för godkända respektive underkända studenter uppdelad

per tentamen. På ordinarie tentamen 2017/18 är värdet

på godkända tentamina 79% för IR-uppgifter och 74%

för CR-uppgifter. På ordinarie tentamen 2018/19 är

3. I Tabell III presenteras studiens data på en detaljnivå som möjliggör för

läsaren att utföra kontrollberäkningar.

LÄRARLÄRDOM 2019 33

motsvarande lösningsfrekvens 71% för IR-uppgifter och

77% för CR-uppgifter. Det är värt att notera att det på

flervalsdelen på den sistnämnda tentamen endast finns

en IR-uppgift vilket ger den enskilda frågans karaktär

stor påverkan på lösningsfrekvensen. På samtliga

omtentamina är antalet godkända studenter litet och

resultatet för dessa enskilda tentamina bör därför tolkas

med försiktighet.

Tabell III. Fördelning av snittpoäng på respektive

uppgiftskategori per tentamen.

Resultaten baserade på varje enskild tentamen, och

därmed också det sammanslagna resultatet för samtliga

tentamina, pekar på att vi kan dra slutsatsen att studenter

inte erhåller en högre andel poäng på IR-uppgifter

jämfört med CR-uppgifter. Resultaten pekar istället på att

det inte finns någon skillnad mellan de olika kategorierna

av uppgifter.

4.2 Spridning av lösningsfrekvens för uppgifter klassificerade som IR-,LCR- respektive GCR-uppgifter på flervalstentamensuppgifterna

Tabell IV visar lösningsfrekvensen, för varje enskild

tentamensuppgift, i fallande ordning. Färgmarkeringen

indikerar vilken kategori en uppgift tillhör. Ljusgrå står

34 CHRISTINA HANSSON

för IR, mörkgrå för LCR och svart för GCR. Den enda

uppgift som ger delpoäng för såväl IR och GCR har

markerats i vitt. Ur tabellen framgår det att spridningen

för samtliga uppgiftstyper är stor och att spridningen är

relativt jämnt fördelad för respektive uppgiftskategori.

Tabell IV. Lösningsfrekvens för varje enskild tentamensuppgift

färgkodad efter tillhörande uppgiftskategori. De tal, mellan 1

och 7, som finns angivna för var och en av uppgifterna

beskriver uppgiftens placering på tentamen.

4.3 Vilka slutsatser kan vi dra från resultaten och vad beror de på?

Resultatet från denna studie tyder på att prestationen

inom den aktuella kursen i princip är lika hög på CR- som

IR-uppgifter, oberoende av vilken tentamen vi studerat

och oavsett om studenter nått godkänt eller ej på

tentamina. Detta går emot den förmodan vi hade innan

studien genomfördes. Baserat på omfattande svensk

forskning (Lithner, 2017) är det ju rimligt att tro att

nybörjarstudenter har ett utbrett imitativt

förhållningssätt till matematik och att deras prestationer

på IR-uppgifter borde överstiga deras prestationer på

CR-uppgifter. Frågan om varför den aktuella studiens

resultat istället pekar på att det inte finns någon tydlig

skillnad blir därmed intressant. Faktumet att resultatet

dessutom är detsamma för studenter som når, såväl som

inte når, godkänt gör frågan än mer intresseväckande.

Vi kan inte utesluta att resultatet delvis beror på att de

studenter som antas till civilingenjörsutbildningar redan

har en uppövad förmåga att hantera såväl IR- som CR-

uppgifter. Utifrån kursansvarigas mångåriga arbete med

LÄRARLÄRDOM 2019 35

nybörjarstudenter inom civilingenjörsprogrammen finns

det dock inget som tidigare tytt på detta. Det var snarare

studentgruppens utpräglade imitativa arbetssätt i

matematik som var den bakomliggande faktorn till varför

den aktuella kursen utvecklades. Ett ”förkunskapstest”,

baserat på gymnasiematematiken och innehållande såväl

IR- som CR-uppgifter, i början på terminen skulle dock

kunna ge en fingervisning om detta ändå är en

underliggande faktor på gruppnivå. Resultatet av ett

sådant förkunskapstest skulle kunna ge kursansvariga

djupare kännedom om både nivå och spridning på

studenters erfarenheter gällande CR. Kursen skulle då än

bättre kunna möta fler studenter på en nivå i linje med

dessa erfarenheter.

En annan faktor som skulle kunna tänkas bidra till att

lösningsfrekvenserna inte skiljer sig märkbart åt är om de

aktuella tentamensuppgifternas CR-uppgifter skulle vara

“lättare” än IR-uppgifterna. En uppgift som kräver CR

behöver ju inte nödvändigtvis vara svår (Lithner, 2008).

Detta är en aspekt som inte fångas upp i det aktuella

ramverket. En genomgång av uppgifterna som

klassificerats som GCR-uppgifter indikerar dock att

dessa inte är att betrakta som enkla uppgifter. Det går

också i linje med kursansvarigas bedömning av

svårighetsnivån på uppgiften då GCR-uppgifter ofta

placerats som sjätte eller sjunde uppgift på tentamen (se

Tabell IV). Sett ur denna synvinkel är CR-uppgifternas

“lätta” karaktär därför ingen trolig förklaring till

resultatet.

En tredje tänkbar faktor som skulle ha kunnat påverka

resultatet är att studenter under kursens gång blivit något

mer erfarna av att arbeta med uppgifter som kräver CR

och därmed också presterar likvärdigt på CR- och IR-

36 CHRISTINA HANSSON

uppgifter. Kursansvariga har sedan start kontinuerligt

informerat studenter om att det finns en förväntan på att

de under kursens gång ska öva på att lösa icke-imitativa

uppgifter. Studenter har även fått möta en mängd CR-

uppgifter under kursens gång. Vidare har kursen två

examinationsmoment där det krävs att studenter löser

flera CR-uppgifter för att nå godkänt. De uppgifter som

studenter arbetar med under problemlösningsseminariet

är dessutom att betrakta som så svåra GCR-uppgifter att

vi granskare inte ens behöver göra någon djupare

jämförelse med kursmaterialet för att inse deras

klassificering. I tidigare skolmatematik är det inte sällan

som enbart de starkaste eleverna får möta CR-uppgifter.

I den aktuella kursen möter dock samtliga studenter en

mängd CR-uppgifter. Kanske är det en av förklaringarna

till varför lösningsfrekvensen även för underkända

studenter inte skiljer sig åt uppgiftstyperna emellan, då

tidigare forskning pekat på att de individer som

missgynnas mest av att inte bli erbjudna CR-uppgifter

är de med lägre kognitiv kapacitet (Jonsson et.al, 2014).

Även om det är troligt att kursupplägget har visst

inflytande på studenters arbetssätt och lärande kvarstår

det dock att undersöka på vilket vis och i vilken

utsträckning.

För att fullt ut kunna jämföra effekten på

lösningsfrekvensen med avseende på kategoriseringen av

CR-uppgifter och IR-uppgifter så skulle också andra

faktorer behöva identifieras och värderas i materialet och

i relation till studenters erfarenheter.

4.4 Reliabilitet och validitet

Reliabiliteten i studien är hög då data i form av

LÄRARLÄRDOM 2019 37

kryssmarkeringar direkt överförts från tentamina till

kalkylprogram. Ingen tolkning av poängsättning har

gjorts.

Det finns några faktorer som på ett negativt sätt skulle

kunna påverka validiteten i studien, dvs hur väl den

beräknade lösningsfrekvensen mäter faktiska

prestationer på respektive uppgiftstyp. Dessa är (a) att

studentens kunskaper bara räcker till för att lösa en del

av uppgiften och att hen därför inte med säkerhet kan

markera rätt svarsalternativ och därmed får noll poäng;

(b) att studenten har tillräckliga kunskaper för att

identifiera och markera ett korrekt svar, men sedan väljer

att även markera ytterligare ett svar som är felaktigt och

därmed får noll poäng; samt (c) att studenten löser

uppgiften korrekt men slarvar med markeringen som

hamnar i fel ruta och därmed får noll poäng. Det går inte

att spåra data från fall (a) och (c). Även om vi kan finna en

mängd data vari markeringar motsvarande fall (b) ingår

som en delmängd kan inga av dessa studenter spåras fullt

ut. Denna svaghet kan vi därför inte göra något åt.

Det är också värt att notera att begränsningen att

enbart studera svar på flervalsuppgifter troligtvis ger ett

resultat som avviker från det vi hade fått om vi även

inkluderat fritextsuppgifterna. Det beror på att

totalpoängen på dessa uppgifter till 87% utgörs av GCR-

uppgifter (Mattsson & Bernelf, accepterad). Å andra sidan

är det enligt vår bedömning inte rimligt att jämföra

lösningsfrekvensen på dessa uppgifter med de IR-

uppgifter som återfinns på flervalsdelen, då vi inte kan

bortse ifrån att svårighetsnivån på uppgifterna i

fritextdelen är avsevärt högre än för flervalsfrågorna. Det

går heller inte att göra någon rimlig jämförelse med IR-

38 CHRISTINA HANSSON

uppgifterna som återfinns på fritextdelen då de är alldeles

för få för att ge något resultat av värde.

5. Framåtblick

Syftet med den aktuella kursen är att stimulera studenters

arbetssätt och lärande i riktning mot utveckling av CR.

De genomförda studierna ger oss viktig information om

omfattningen av CR-krav på kurstentamina, samt om

studenters prestationer på CR- respektive IR-uppgifter.

Kursansvariga finner viss tillfredsställelse i de

studieresultat som hittills framkommit då de indikerar

att det krävs att studenter löser CR-uppgifter för att nå

godkänt på kursen samt då lösningsfrekvenserna på

tentaminas flervalsfrågor är ungefär lika höga på CR-

som på IR-uppgifter, resultat som ligger helt i linje med

kursens syfte. Därmed inte sagt att de direkt pekar på att

syftet med kursen uppfylls.

I vår strävan att fortsätta utveckla kursen och söka svar

på huruvida den aktuella kursen verkligen bidrar till att

påverka studenters arbetssätt och lärande även mot ett

CR-fokus finns många frågor att ställa och flera studier

att göra. En alternativ väg till att studera tentaminas är

att försöka fånga upp hur studenter själva skulle beskriva

styrningen av, eventuella förändringen av och värdet av

sin lärprocess och sina lärandestrategier under, och efter,

kursen. I detta sammanhang hade det också varit

intressant att studera huruvida det går att se någon

skillnad i svar mellan studenter som lyckas avsluta kursen

inom ett halvår och de som inte lyckas med det. Kanske

ligger inte alltid lösningen i att arbeta med flest uppgifter,

utan kanske i andra faktorer som har med

förhållningssättet till ämnet att göra? Finns det några

LÄRARLÄRDOM 2019 39

särskilt gynnsamma strategier som underlättar

utvecklingen av ett större CR-fokus i

matematikstudierna? Svaren på dessa och liknande frågor

skulle kunna ge värdefull återkoppling, inte minst, inför

utvecklingen av framgångsrika studietekniker i

matematik – ett av de kanske viktigaste områdena att

beröra redan i en inledande kurs i matematik.

Referenser

Bergqvist, E. (2007). Types of reasoning required in

university exams in mathematics. The Journal of

Mathematical Behavior, 26, 348-370.

Blekinge Tekniska Högskola. (2019). Kursplan

Matematisk problemlösning. Hämtad 2019-06-03 från

http://edu.bth.se/utbildning/

utb_kursplan.asp?Kurskod=MA1486&RevisionsNr=2&f

ormat=pdf

Boesen, J., Lithner, J., & Palm, T. (2010). The relation

between types of assessment tasks and the mathematical

reasoning students use. Educational Studies in Mathematics,

75, 89-105.

Cerbin, W. (1994). The course portfolio as a tool for

continuous improvement of teaching and learning.

Journal on Excellence in College teaching 5(l), s. 95-105.

Engelbrecht J, Bergsten C, Kågesten O. Conceptual and

Procedural Approaches to Mathematics in the

Engineering Curriculum: Student Conceptions and

Performance. Journal of Engineering Education.

2012;101(1):138-162.

Haertel, E. H. (2013). How is testing supposed to improve

schooling? Measurement: Interdisciplinary Research and

Perspectives, 11,1 –18.

40 CHRISTINA HANSSON

Jonsson, B., Norqvist, M., Liljekvist, Y., & Lithner, J.

(2014). Learning mathematics through algorithmic and

creative reasoning. The Journal of Mathematical Behavior,

36, 20-32.

Jäder, J., Sidenvall, J., & Sumpter L. (2017) Students’

Mathematical Reasoning and Beliefs in Non-routine Task

Solving. International Journal of Science and Mathematics

Education, 15(4):759-776.

Leikin, R. (2009). Exploring mathematical creativity

using multiple solution tasks. In R. Leikin, B. Koichu, & A.

Berman (Red.), Creativity in mathematics and the education

of gifted students (ss. 129-145). Rotterdam: Sense

Publishers.

Leikin, R., Koichu, B. & Berman, A. (2009).

Mathematical giftedness as a quality of problemsolving

acts. I R. Leikin, B. & A. Berman (Red.), Creativity in

mathematics and the education of gifted students (ss.

115-127). Rotterdam: Sense Publishers.

Liljedahl, P. & Sriraman, B. (2006). Musings on

mathematical creativity. For the Learning of Mathematics,

26(1), 20-23.

Lithner, J. (2008). A research framework for creative and

imitative reasoning. Educational Studies in Mathematics,

67(3), 255-276.

Lithner J. (2017). Principles for designing mathematical

tasks that enhance imitative and creative reasoning. The

International Journal on Mathematics Education,

49(6):937-949.

Mac an Bhaird, C., Nolan, B., O’Shea, A., & Pfeiffer,

K. (2017). A study of creative reasoning opportunities in

assessments in undergraduate calculus courses, Research

in Mathematics Education, 19(2), 147-162.

Mann, E. L. (2006). Creativity: The essence of

LÄRARLÄRDOM 2019 41

mathematics. Journal for the Education of the Gifted, 30(2),

236-260.

Mattsson, L. & Nyqvist, R. (2017). Matematik grundkurs,

MA1480. En CDIO-anpassad kurs. Presenterad vid CDIO-

seminariet 9 maj 2017, Blekinge Tekniska Högskola,

Karlskrona.

Mattsson, L. & Nyqvist, R. (2019, Juni). En helhetssyn på

lärande genom matematisk problemlösning. Poster

presenterad vid Best Practice, Blekinge Tekniska

Högskola, Karlskrona. http://bth.diva-portal.org/smash/

get/diva2:1355913/FULLTEXT01.pdf

Mattsson, L. & Bernelf, M. (2019, accepterad). Krav på

kreativa matematiska resonemang i en inledande

matematikkurs för civilingenjörsstudenter. Konferensrapport

för 7:e Utvecklingskonferensen för Sveriges

ingenjörsutbildningar, Luleå tekniska universitet.

Matematik grundkurs, MA1480

Palm, T., Boesen, J. & Lithner, J. (2011). Mathematical

reasoning requirements in Swedish upper secondary level

assessments. Mathematical Thinking and Learning, 13,

221-246.

Palm, T., Boesen, J. & Lithner, J. (2005). The requirements

of mathematical reasoning in upper secondary level assessment.

Research Reports in Mathematics Education, Inst. för

matematik, Umeå universitet.

Petersson, H. (2016). Problemlösningens grunder:

Matematisk metodik. Upplaga 2. Lund: Studentlitteratur.

Sheffield, L. J. (2009). Developing mathematical

creativity – questions may be the answer. In R. Leikin,

B. Koichu, & A. Berman (Red.), Creativity in mathematics

and the education of gifted students (ss. 87-100). Rotterdam:

Sense Publishers.

Sidenvall, J. (2019). Lösa problem. Om elevers

42 CHRISTINA HANSSON

förutsättningar att lösa problem och hur lärare kan stödja

processen. Doktorsavhandling, Umeå Universitet,

Institution för naturvetenskapernas och matematikens

didaktik.

Sriraman, B. (2005). Are giftedness and creativity

synonyms in mathematics? The Journal of Secondary Gifted

Education, 17 (1), 20-36.

Sriraman, B. (2009). The characteristics of mathematical

creativity. The International Journal on Mathematics

Education,41(1):13-27.

Winkelman, P. (2009). Perceptions of mathematics in

engineering. European Journal of Engineering Education,

34(4):305-316.

LÄRARLÄRDOM 2019 43

KAPITEL 3.

ACTIVATING STUDENTS THROUGH A

TUTORIAL-BASED APPROACH: THE CASE

OF THE ‘VIRTUAL PROTOTYPING’ COURSE

Giulia Wally Scurati, [email protected]

Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano,

Milano, Italy.

Monica Bordegoni, [email protected]

Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano,

Milano, Italy

Francesco Ferrise, [email protected]

Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano,

Milano, Italy.

Abstract

The paper describes the best practices for active learning

from the integrated course Virtual Prototyping at the

School of Industrial and Information Engineering,

Politecnico of Milano in Italy. The course provides

knowledge on methods to create virtual prototypes of

industrial products, teaching students how computer

graphics and multisensory virtual/augmented/mixed

reality technologies can support the design, validation

44 LÄRARLÄRDOM 2019

and maintenance of products during their life cycle. The

course is designed with a strong orientation towards

problem-based learning. Teaching activities include both

theoretical lectures and exercises. The exercises are

performed individually or in groups in a laboratory

setting and follow a tutorial-based approach. In these

sessions, students are initially presented with the basic

principles and theoretical foundations for a given

prototyping technology. This is followed up by ad-hoc

tutorials where students are given a problem statement

and a set of guidelines to independently solve a given task,

under the supervision of the professors and tutors. The

tutorial-based approach has shown to be very effective in

activating students in their learning. Course participants

have been observed to become more aware of the use

of virtual prototypes to validate aesthetic, functional and

ergonomic aspects of products. Furthermore, by

proposing problems of increased complexity throughout

the course, students have been found to be more engaged

in proactively searching for innovative solutions.

Students were also observed to become more interested

in continuing their work and developing it into a Master

thesis project.

1. Introduction

The course of Virtual Prototyping is a 10 ECT mandatory

course in the master program of Mechanical Engineering

for the study track in Virtual Prototyping, but it is also

an elective course for the other Mechanical Engineering

study tracks as well as other engineering programs, as

Biomedical and Management Engineering. The objective

of the course is to provide students with knowledge

regarding VP methods for research and product

LÄRARLÄRDOM 2019 45

development, to validate products aesthetic and

functionalities. The course plan includes a series of

classes and lab sessions as well as the development of

a final project, proposed and tutored by the course’s

teachers together with other experts of specific topics and

fields.

The teaching regards both theoretical and practical

aspects, since students are not merely required to learn

how to use prototyping tools and implement a prototype,

but rather to comprehend how VP can be used by

engineers to design and test solutions based on previous

research and context analysis. Moreover, virtual

prototypes mostly provide interactive or immersive

experiences, making fundamental to understand how to

address human sensory and cognitive systems. Hence,

theoretical aspects do not only regard the state of art

and the most innovative VP technologies, but are rather

multidisciplinary, including classes held by professors

and researchers within the area of psychology and

neuroscience. Moreover, lectures about selected topics

concerning the project proposals are conducted by the

relative experts and professionals.

Practical aspects are taught during lab sessions, which

include a brief introduction of technologies and then

follow a tutorial-based approach, in which the tutor

shows to the students how to implement simple projects.

This process is highly interactive with students often

proposing alternative solutions and discovering potential

issues. The tutor will facilitate the process and also

participate when new questions and criticalities are

highlighted by the students.

Finally, the students have to develop a group project

work selecting among a list of proposed topics and the

46 CHRISTINA HANSSON

technologies that they have experimented during the lab

sessions, as well as other technologies. Different tutors

supervise students’ projects depending on the selected

topic. The students are required to conduct literature

research on the chosen topic as well as an analysis of the

specific context and case study, collaborating with tutors

and external experts. This research has to be documented

in a final report, which also includes the description of

the whole design process and the final prototype.

Active learning does not have a universal definition:

it is rather a broad term that may include a variety of

strategies and methods sharing the idea that learners are

responsible for their own learning [1], promoted by

“instructional activities that involve students in doing

things and thinking about what they are doing” [2]. This

approach is widespread in the fields of engineering

education, in particular for design and rapid prototyping

tasks [3,4]. Active learning as a practice includes

structured exercise, discussions, teamwork and also

students taking part in the teaching activities, eventually

designing the tasks to accomplish [5].These active

learning elements are present throughout the course,

starting from the lab sessions to the final project, which

can be also proposed by students. This setting is able

to stimulate students to be autonomous and develop

creative and critical skills, as discussed in the following

sections.

2. Virtual Prototyping Laboratory Sessions

The lab sessions start after the theoretical classes, so that

the student can first gain some knowledge about the

history, possible uses and development of the

LÄRARLÄRDOM 2019 47

technologies, as Augmented, Mixed and Virtual (AR, MR

and VR), with a specific focus on those for the sense of

touch (haptics). Indeed, the physical and digital tools

presented during the classes are intended to be used for

the development of the final project, which can include

both virtual (AR, MR, MR applications, VR scenarios and

simulations) and physical prototypes (based on sensors,

actuators and 3D printed parts). However, the variety of

the projects requires many different solutions and the

presented tools offer a very wide range of possibilities.

Therefore, the aim of the lab sessions is to provide an

introduction and overview of these tools through simple

examples and tutorials, rather than to make students

reach a high level of proficiency in any of them. In fact,

a deeper exploration and learning of these technologies

will take place during the development of the final

project, depending on the selected topic and single case

study.

The tools and tutorials presented during the lab

sessions include a software, Unity 3D [6], which is a cross

platform game engine to develop AR and VR applications,

and the Arduino platform [7], that is based on an open-

source software, microcontroller integrated with a jit of

sensors and actuators.

Such interactive technologies facilitate learning by

doing, moreover, they have active communities of users

support beginners in finding solutions, making them the

ideal platforms for active learning [8]. During the lab

sessions, the tutor starts the lecture introducing the

technology and the functions which will be explored.

Then, he/she guides students in the development of

simple projects, using a tutorial approach. In a first time,

48 CHRISTINA HANSSON

each step is shown by the teacher and the students have to

replicate it, working individually or in small groups.

However, students are not homogeneous: coming from

various engineering backgrounds, they show different

levels of knowledge of the presented tools and different

attitudes. For instance, while mechanical engineering

students have experience in using 3D modeling tools, as

they are taught and used in other courses in their

program, students from other engineering fields do not.

Also considering Arduino and Unity 3D some students

already have experience in the use of these software, some

do not. Moreover, this course is attended by several

exchange students, from different master programs and

universities. Hence, while following the tutorials, some

students proceed faster than others, which sometimes ask

for the tutor’s help, however, students themselves often

support their classmates in completing tasks.

As the session proceeds and the students gain

confidence in using the tools, the teacher starts providing

partial instructions, letting the students engage in

problem solving tasks. Solutions are then discussed

together with the class, comparing alternatives and often

developing new case studies inspired by the previous one

and proposed by the students. In fact, in the meanwhile,

students also start trying out new functions or alternative

solutions, sometimes starting new projects. When

required by students, the tutor intervenes providing

further suggestions and participating in discovering

solutions. This behavior can be observed also in students

which had no previous knowledge of the tool.The tutor

eventually seizes the opportunity to explain interesting

facts and features to the whole class. In fact, tools as Unity

3D or Arduino, which are diffused worldwide and used

LÄRARLÄRDOM 2019 49

for various purposes, enable students to ask always new

questions and discover issues. This often leads the tutor

to slightly modify the lecture structure and contents,

introducing new tutorials and stimulating in active

learning with the students.

3. Project Work Development

After the lectures and lab sessions, the students are

invited to select among a variety of topics according to

their interest for the topics themselves and for the tools

which would be used for the project development. Fields

of application range from medical, industrial, cultural

heritage to construction engineering and interface and

product design.

Figure 1 An AR application for industrial maintenance

50 CHRISTINA HANSSON

Figure 2 A VR and AR application for construction engineering

[14]

Then, they start researching on previous case studies

in literature and analyzing the context: the results of this

phase will be presented to the professors and project

supervisors during the first meetings with teachers and

project supervisors. In fact, project reviews are set up

throughout all the phases of research and development.

Students have to identify specific issues considering their

case study and propose one or more possible solutions,

which should be feasible and innovative. Once their idea

is approved by the professors and supervisors, they

develop the final prototype. The kind of prototype varies

depending on the case study, including AR and VR

applications [9,10,11] as shown in Figure 1 and 2, haptic

interfaces [12,13], and systems including physical

prototypes and applications [14, 15] as shown in Figure 3.

LÄRARLÄRDOM 2019 51

Figure 3 A haptic device and application for navigation for

cyclists [19]

This phase requires students to engage with one or

more technologies presented during the theoretical

classes and lab sessions. Students have to understand

which specific hardware and software components they

need to implement their solution. In this phase, students

discover the use of new tools, for instance, VR headsets

as Oculus Rift [16] or gesture recognition systems as

Microsoft Kinect [17]. This process often follows a “trial

and error” approach, since students do not have a deep

knowledge of the tools and components, hence they need

to explore e compare different alternatives. This kind of

approach is common in active learners, as they tend to be

experimentalists. Moreover, it is particularly suitable for

prototyping [18], and prototype development itself often

highlights new potential issues and opportunities.

Students are required to describe their work in a final

presentation and report, moreover, they have to

demonstrate the prototype functioning and effectiveness

through a video demo. The prototype should also be

available for the teachers to be experienced after the

52 CHRISTINA HANSSON

presentation. To reach this result, students need to be

active learners during the whole process, using creative

thinking to manage multiple aspects related to the

product design, prototyping, verification and, eventually,

testing.

4. Discussion and Conclusions

The lab sessions work as a trigger for the final phase

of the course, since students’ capability of experimenting

and being active learners is one of the most important

features to face more complex problem-solving tasks

required during the development of the final project.

During the lab sessions students are also required to

accomplish tasks in small groups, creating opportunities

for cooperation, which is also fundamental when

developing their final project. Moreover, cooperative

learning itself is one of the strategies for active learning

[19] and active learners are generally good in

collaboration with others [18]. In the VP course, this

emerges as students share a common goal and their

collaboration is needed to reach it: it is often hard to do

it individually, both in the lab sessions and for the final

project.

Active learning is stimulated by teachers by proposing

tasks that require an increasing autonomous work: at the

beginning of the class the teacher is leading the activity,

in the end, he/she is rather providing advice and support

on request. In the meanwhile, students acquire skills, at

first by following the teacher explanation, and later by

exploring the tools independently. Then, in the final

project, additional active learning is required: students

have to research on a specific topic, investigate the use

LÄRARLÄRDOM 2019 53

of tools and methods and discuss design proposals and

prototyping activities with a tutor, furthermore, this is

often done in a team. The course and classes are

specifically designed this way so that the difficulty and

degree of active learning required raise gradually along

with students’ experience and knowledge.

However, the students are involved in active learning

to different extents. Some of them show a greater active

learning attitude during the tutorials and generally

continue developing this capability while working on the

final project. The degree of engagement during the

tutorial activities appears to be correlated to a proactive

attitude during the project, starting with the research on

related works in literature and investigation of the

context. Students autonomously look for information

and discuss with external experts/potential users. This

enables them to conceive effective solutions, as they have

a deeper understanding of the case study. Then, further

in the process, they experiment with different options,

considering the technologies and components used, and

often develop more concepts in the first phase. Finally,

they are able to hand in a coherent project, demonstrating

knowledge of the case study and previous literature and

presenting an effective and innovative solution. In fact,

their works often develop into more complex research

projects or master thesis and might lead to publications,

as the examples cited in the previous Section. Concerning

this aspect, similar outcomes are reported in the Virtual

Prototyping course offered to master students in the

School of Design [20, 21] and in the Virtual and Physical

Prototyping Summer School for PhD students, which

takes place every year [22].

A major tendency to engage in active learning does

54 CHRISTINA HANSSON

not seem to be related to the previous knowledge of the

tools presented during the lab sessions, but rather to the

students’ personal interest. In fact, they are often new to

many students and the functions explained by the teacher

are mostly basic, allowing also inexperienced students to

follow the tutorial. Students who appear more interested

about the tools often start exploring other functions or

new designs, coming up with more proposals to integrate

in the tutorial, seem to be more aware when they choose

their final project topic and show more engagement and

motivation. Hence, these factors seem to lead students

to take more responsibility and be more autonomous

throughout the course, having more influence than their

previous knowledge or engineering background. On the

contrary, some students coming from engineering fields

which are not usually related to VP show high motivation

and engagement. A hypothesis is that inexperienced

students expect more active learning, as found by [23].

Moreover, students choosing the course voluntarily, and

not because it is mandatory for their study track, have

generally a high personal interest, that affect the way

students value classes and information [24]. For this

reason, we try to trigger personal interest by allowing

students to select, and even propose, their own project

topic and tools to use. Furthermore, providing choices is

also a way to activate students [24].

Regarding the overall efficacy of the course and tutorial

structure and methods in activating students, here are the

main highlights, based on VP teachers and observations

over the years:

• Active learning attitudes improve through the

tutorial and through the course: students show an

LÄRARLÄRDOM 2019 55

increasing tendency to explore the tools,

collaborate, researching and support each other;

• The tutorials seem to support the development of

this attitude and there seem to be a correlation

between the learning process during the tutorial

phase and the final project outcomes;

• This attitude remains, and eventually grows, after

the end of the course and exam. In fact, many

students show interest in continuing the

development of their project into master thesis,

research projects and startups.

However, a more precise assessment would be needed

to quantify these results. A possibility is to submit a

questionnaire to students to evaluate active learning,

using measurement surveys as the one proposed by [25].

This would allow to better evaluate how active learning

skills and attitude evolve and how they affect students’

results and satisfaction, especially when comparing data

recorded in different years.

A minority of the students always presents a low active

learning attitude. Reasons behind these differences might

include the level of active learning required by courses

previously attended by the students, as previous

experience can create expectations and affect students’

tendency to engage or resist to active learning [23].

Therefore, it would be interesting to investigate an

eventual correlation between the previous experience

with these or other learning methods, this could also be

assessed by a questionnaire.When students show a minor

active learning attitude, they are more likely to struggle

to develop a good concept and also to implement the

56 CHRISTINA HANSSON

prototype. This eventually generates frustration, since the

perceived workload is higher, and the chances and degree

of success appear to be lower. Frustration is indeed a

common feeling in those who tend to be passive learners,

since they often experience this emotional state after few

attempts fail and eventually give up [26]. Indeed, group

projects and autonomous tasks, as the ones proposed by

the VP course, often arouse negative reactions when

students show this kind of attitude, since they require to

take more decisions and responsibilities [23]. According

to [23], this is more frequent in large classes, and may

be one of the reasons why only a minority of students

presents this tendency, since lab sessions are usually

conducted with no more than 30 students. Strategies to

overcome this kind of issues, considering cognitive,

motivational and emotional processes to lower anxiety

and enhance self-efficacy are discussed in [27].

References

1. Michel, N., Cater III, J. J., & Varela, O. (2009).

Active versus passive teaching styles: An empirical

study of student learning outcomes. Human

resource development quarterly, 20(4), 397-418.

2. Bonwell, C. C., & Eison, J. A. (1991). Active

Learning: Creating Excitement in the Classroom. 1991

ASHE-ERIC Higher Education Reports. ERIC

Clearinghouse on Higher Education, The George

Washington University, One Dupont Circle, Suite

630, Washington, DC 20036-1183.

3. Choi, S., & Saeedifard, M. (2011). An educational

laboratory for digital control and rapid

LÄRARLÄRDOM 2019 57

prototyping of power electronic circuits. IEEE

Transactions on Education, 55(2), 263-270.

4. Chickering, A. W., & Gamson, Z. F. (1987). Seven

principles for good practice in undergraduate

education. AAHE bulletin, 3, 7.

5. Lantada, A. D., Yustos, H. L., Morgado, P. L.,

Munoz-Guijosa, J. M., Sanz, J. M., & Otero, J. E.

(2007). Teaching applications for rapid

prototyping technologies. International Journal of

Engineering Education, 23(2), 411.

6. Unity3D, https://unity3d.com/unity

7. Arduino, https://www.arduino.cc/

8. Galadima, A. A. (2014, September). Arduino as a

learning tool. In 2014 11th International Conference

on Electronics, Computer and Computation

(ICECCO)(pp. 1-4). IEEE.

9. Ros, A., Giuliani, M., Scurati, G., Graziosi, S.,

Ferrise, F., & Bordegoni, M. (2018). Participated

Planning of Large Water Infrastructures through

Virtual Prototyping

Technologies. Technologies, 6(3), 68.

10. Masoni, R., Ferrise, F., Bordegoni, M., Gattullo,

M., Uva, A. E., Fiorentino, M., … & Di Donato,

M. (2017). Supporting remote maintenance in

industry 4.0 through augmented reality. Procedia

Manufacturing, 11, 1296-1302.

11. Scurati, G. W., Gattullo, M., Fiorentino, M.,

Ferrise, F., Bordegoni, M., & Uva, A. E. (2018).

Converting maintenance actions into standard

symbols for Augmented Reality applications in

58 CHRISTINA HANSSON

Industry 4.0. Computers in Industry, 98, 68-79.

12. Lavatelli, A., Ferrise, F., & Bordegoni, M. (2014,

September). Design of an open-source low cost

2DOF haptic device. In 2014 IEEE/ASME 10th

International Conference on Mechatronic and

Embedded Systems and Applications (MESA)(pp. 1-6).

IEEE.

13. Beni, N., Grottoli, M., Ferrise, F., & Bordegoni,

M. (2014, February). Rapid prototyping of low

cost 1 DOF haptic interfaces. In 2014 IEEE Haptics

Symposium (HAPTICS)(pp. 479-483). IEEE.

14. Monici, D., Graziosi, S., Ferrise, F., & Bordegoni,

M. (2017). Design of a smart alarm clock to foster

sustainable urban mobility. In DS 87-8 Proceedings

of the 21st International Conference on Engineering

Design (ICED 17) Vol 8: Human Behaviour in Design,

Vancouver, Canada, 21-25.08. 2017(pp. 359-368).

15. Alarcon, E., & Ferrise, F. (2017). Design of a

Wearable Haptic Navigation Tool for Cyclists.

In 2017 International Conference on Innovative

Design and Manufacturing(pp. 1-6).

16. Oculus, https://www.oculus.com/

17. Microsoft Kinect, https://support.xbox.com/en-

us/xbox-one/accessories/kinect-adapter

18. Berglund, A., & Grimheden, M. (2011). The

importance of prototyping for education in

product innovation engineering. In ICORD 11:

Proceedings of the 3rd International Conference on

Research into Design Engineering, Bangalore, India,

10.-12.01. 2011.

LÄRARLÄRDOM 2019 59

19. Johnson, R. T., & Johnson, D. W. (2008). Active

learning: Cooperation in the classroom. The

annual report of educational psychology in Japan, 47,

29-30.

20. Huang, S., Scurati, G. W., Elzeney, M., Li, Y., Lin,

X., Ferrise, F., & Bordegoni, M. (2019, July). AIM:

An Interactive Ashtray to Support Behavior

Change through Gamification. In Proceedings of the

Design Society: International Conference on

Engineering Design(Vol. 1, No. 1, pp. 3811-3820).

Cambridge University Press.

21. Scurati, G. W., Huang, S., Wu, S., Chen, T.,

Zhang, Y., Graziosi, S., & Bordegoni, M. (2019,

July). Multisensory nudging: a design intervention

for sustainable hand-washing behavior in public

space. In Proceedings of the Design Society:

International Conference on Engineering Design(Vol.

1, No. 1, pp. 3341-3350). Cambridge University

Press.

22. Bordegoni, M., Ferrise, F., Wendrich, R., &

Barone, S. (2018, January). Virtual and mixed

prototyping techniques and technologies for

consumer product design within a blended

learning design environment. In DS 92: Proceedings

of the DESIGN 2018 15th International Design

Conference(pp. 183-192).

23. Messineo, M., Gaither, G., Bott, J., & Ritchey, K.

(2007). Inexperienced versus experienced

students’ expectations for active learning in large

classes. College Teaching, 55(3), 125-133.

24. Schraw, G., Flowerday, T., & Lehman, S. (2001).

60 CHRISTINA HANSSON

Increasing situational interest in the classroom.

Educational Psychology Review, 13(3), 211-224.

25. Carr, R., Palmer, S., & Hagel, P. (2015). Active

learning: The importance of developing a

comprehensive measure. Active Learning in Higher

Education, 16(3), 173-186.

26. Petress, K. (2008). What is meant by” active

learning?”. Education, 128(4).

27. Bell, B. S., & Kozlowski, S. W. (2008). Active

learning: effects of core training design elements

on self-regulatory processes, learning, and

adaptability. Journal of Applied psychology, 93(2),

296.

LÄRARLÄRDOM 2019 61

KAPITEL 4.

LEARNING OUTSIDE THE CLASSROOM: A

STUDENT PERSPECTIVE IN INNOVATION

PROJECTS

Marco Bertoni

Department of Mechanical Engineering

Blekinge Institute of Technology, SE-371 79 Karlskrona,

Sweden, [email protected]

Abstract

Constructivism theories acknowledge that class-bound

situations often leave students without full learning of a

subject and that up to 80% of learning takes place outside

the classroom. This paper follows three iterations of the

MT2554 Value Innovation course at BTH to shed light

on what students perceived to be the main lessons learned

from an ‘experiential learning’ activity conducted in

collaboration with a company partner. The lessons

learned from 109 course participants were gathered from

the last individual assignment at the end of the course.

These were then mapped against the goals of the CDIO

Syllabus 2.0 and analysed at the third and second level

62 LÄRARLÄRDOM 2019

of the Syllabus. Understanding needs and setting goals is the

most frequently mentioned goal at the third level,

followed by Team Operation, Disciplinary design and The

design process. At the second level, the analysis reveals that

about 80% of the students believe to have acquired

lessons learned related to the COMMUNICATION and

ATTITUDE, THOUGHT AND LEARNING goals, while

two thirds of the sample describe lessons related to the

DESIGNING and TEAMWORK goals. The results of this

investigation provide a base for the future development

of innovation projects with undergraduate students,

supporting the definition of relevant learning outcomes

and constructively aligned learning experiences at

Advanced level.

Keywords: CDIO, lessons learned, problem-based

learning, experiential learning, constructivism

1. Introduction and objectives

Engineering systems today are characterized by

increasingly complex and multifaceted values. Hence,

engineering work is no-longer a matter of optimizing

solutions for functionality or performances. Rather,

engineering endeavors shall take care of social, political,

technological, cultural and environmental issues

(Huntzinger et al., 2007), and shall deal with ‘softer’ and

more intangible dimensions of ‘value’ for products,

systems and services. It is important for engineering

educators to be aware of these global macro-trends, so to

define the way students shall act and think as an engineer

in the world of tomorrow (Bourn and Neal 2008). Rapid

changes in technology, climate change, mobility,

inequality and multicultural workplace environments,

LÄRARLÄRDOM 2019 63

are slowly transforming the understanding of what

engineering is, and of how ‘ingenjörsmässighet’ (Uppsala

University 2005) shall be defined. In order to “create

sufficiently good solutions to complex technical problems”

engineering students need to work with authentic

challenges, to be exposed to proven practices and to

interact with practitioners in different roles.

Learning to become an engineer in the 21st century is

a process grounded in ‘experiences’. Recent educational

initiatives, such as CDIO (Crawley 2001), describe the

latter as learning events implying practical hands-on

activities that generate real-world verifiable results. In

these events, students “enter the learning situation with more

or less articulate ideas about the topic at hand, some of which

may be misconceptions” (see Crawley et al. 2014). From

this, new concepts (i.e., learning) are derived from and

continuously modified by experience. Borrowing an

example from Elmgren and Henriksson (2016),

approaching engineering is like exploring a foreign town:

by experiencing road maps, signs and other info, you

begin creating a mental model of the city, which is refined

and improved as far as new information becomes

available.

For this reason, learning is broader than what occurs in

classrooms, and involves transactions between the person

and the real-world environment. This means exposing

students to situations that mimic those encountered by

engineers in their daily profession (Bonwell and

Sutherland 1996; Hall et al. 2002).

Constructivism theories acknowledge that class-bound

situations often leave students without full learning of a

subject (Meredith and Burkle 2008). They describe how

knowledge is tied to action and, stressing the need to

64 CHRISTINA HANSSON

activate students in their learning process, giving them

the opportunity to take responsibility, make decisions

and deal with reality. Fostering ‘experiential learning’ in

real-life situations becomes a critical task for engineering

educators when creating constructively aligned learning

activities. Yet, it is generally difficult to assess what

specific learnings are leveraged by outside-the-class

activities, and a question remains about how to measure

with precision their effect on students’ learning.

The main purpose of this paper is to propose an

approach to support such a measurement. This features

a process, guidelines and related tools making possible

to capture what students perceived to have learned from

activities conducted outside the classroom. The approach

exploits the concept of ‘lessons learned, which means it is

based on the analysis of what students consider being the

main lessons to be learned from a team-based innovation

project performed in collaboration with selected

company partners. After anchoring the objective of the

study in the theoretical framework (Section 2), Section

4 describes the main features of the proposed approach

and illustrates how data have been gathered/analysed in a

way to measure ‘learning perception’ among the student

population. The objective of the paper is to further

describe the application of the proposed approach in the

MT2554 Value Innovation course at Blekinge Institute of

Technology (see description in Section 3). Importantly,

methods and tools are not merely indented as a means

to acquire statistical data. Rather, and more importantly,

the approach is used to highlight the difference in

perceptions among students belonging to different

programmes, which is among Industrial Economy

(IEACI), Mechanical Engineering (MTACI) and

LÄRARLÄRDOM 2019 65

international students in the MT2554 course. Hence,

while Section 5 presents the findings from the analysis

conducted at the third level of the CDIO Syllabus 2.0,

Section 6 illustrates the results of the data collected at

the second level. Section 7 further discusses the meaning

and the limitation of the approach and of its practical

implementation in MT2554, drawing conclusions on the

presented work and pointing to future research

directions.

2. Theoretical framework

2.1. Experiential learning: the origins of a concept

In a recent interview, Esther Wojcicki, who is currently

vice chair of the Creative Commons board of director,

shared her views about digital revolution in the

classroom. In her talk she explains that future education

shall aim at exploiting digital technologies for project-

based learning, further pinpointing that 80% of student

learning takes place outside the classroom as a

consequence of the ‘actions and interactions’ that

characterize these activities (SEG 2016).

The role ‘experience’ play in the learning process for

the individual has been subject of study for decades. In

1975 David Kolb and Roger Fry (1975: p.35) argued that

effective learning entails the possession of four different

abilities, which are shortly described as Concrete

experience, Reflective observation, Abstract conceptualization

and Active experimentation. This four-stage holistic model

is known today as Experiential Learning Cycle (ELC)

(Kolb et al. 2001). The cycle begins at any one of the

four points in a continuous spiral fashion. It often kicks-

66 CHRISTINA HANSSON

off with a person carrying out a particular action, and

then seeing the effect of the action in this situation. Active

involvement is a critical aspect in these concrete

experiences: to learn effectively one must actually do

something and not merely watching or reading about it.

The second stage in the cycle is that of Reflective

observation. This means stepping back from the task,

taking time-out from ‘doing’ and reviewing what has

been done and experienced. The Abstract Conceptualization

step involves interpreting the events and understanding

the relationships between them, so to make sense of what

has happened and why. At this stage the learner may draw

upon theory from textbooks to make comparisons

between what they have done, or they may refer to

previous observations or models they are familiar with

to reflect upon what they already know. The final stage

of the ELC is when understanding translates into

predictions. At this stage the learner plans how to put

what he/she has learnt into practice, which is taking a

decision on what actions should be taken to revise the

way a task is to be handled.

While the ELC is praised to challenge those models of

learning that seek to reduce potential to one dimension

such as intelligence, it has been criticized for different

reasons. As described by Jarvis (1995), not only the ELC

pays insufficient attention to the process of reflection, but

also the idea of stages or steps does not sit well with the

reality of thinking. Recently, these critiques have brought

to the development of more comprehensive models to

explain the nature of learning. There are a number of

responses to potential learning situation, some of these

some of these being non-learning, some non-reflective

learning, and some reflective learning (which includes

LÄRARLÄRDOM 2019 67

experiential learning as sub-route). In Jarvis’ view, even

though it makes sense to say that everybody learns from

their experiences, the problem becomes how to make

experiential learning ‘count’ in the specific context of the

educational system, institution and discipline at hand.

Furthermore, for learning to be useful most people need

to place it in a context that is relevant to them. If one

cannot see how the learning is useful to one’s life, then it

is likely to be forgotten very quickly.

2.2. Experiential learning and CDIO

Experiential learning methods are a main feature of the

CDIO Standards 2.0, and a major component of both

the CDIO Standard 8 (Active Learning) and 10

(Enhancement of Faculty Teaching Competence). While

active learning methods engage students in thinking and

problem-solving activities – including discussions,

demonstrations, debates, concept questions, and

feedback from students about what they are learning –

experiential learning takes a step further to simulate

professional engineering practice. This is obtained, for

instance, through the creation of ad-hoc design-

implement projects, simulations, and case studies. The

main rationale for active learning to become ‘experiential’

is than that of having students to take the role of

professional engineers, taking action, reflecting on their

outcomes and iterate this cycle.

Being able to foster experiential learning is critical in

the frame of the CDIO initiative. As pointed out by

Edstrom and Kolmos (2014), educational development in

CDIO focuses strongly on the development of student’s

professional skills, on their understanding of engineering

68 CHRISTINA HANSSON

work processes, and on their ability to work and

collaborate in engineering organizations. To

accommodate the nature of these learning outcomes, it

is necessary to increase the share of so-called Design-

Implement experiences within the programmes, mainly

through application of active learning methods in the

integrated curriculum.

At the same time, the CDIO Syllabus 2.0 highlights that

the ability of acting in an entrepreneurial way needs to

become a critical skill for the engineers of tomorrow.

As explained by Crawley et al. (2011), in modern society

engineers are increasingly expected to move to positions

of leadership and to take on additional roles as

entrepreneurs. When engineering is a major component

of a product that is intended to disrupt existing markets,

much more care is needed in the design process.

Engineers need to understand and resolve a number of

trade-offs between the technical properties of their

engineered products vs. all those business considerations

that influence the success of a product in the market.

In practice, they shall be able to assess product novelty

vs. time to market, technical performances vs. business

margins, customer satisfaction vs. company investment.

This overlapping relationship between the knowledge,

skills, attitudes and entrepreneurship is extensively

discussed in Crawley et al. (2011). Hence, within the

CDIO community there is a widespread realization that

engineering education shall prepare students for

becoming entrepreneurial. Preparation for

entrepreneurship involves unique competencies, and

experiential learning is found to be critical to foster an

entrepreneurial mindset in education (Bosman and

Fernhaber 2018).

LÄRARLÄRDOM 2019 69

3. About the Value Innovation course

MT2554 (previously MT2536) Value Innovation is a 7,5

ECTS Master Programme course at Blekinge Institute of

Technology. MT2554 is a mandatory course in the first

year of the Master Programme for students in Industrial

Economy (IEACI, Year 5) and Mechanical Engineering

(MTACI, Year 4). In the past (up to 2017) it also involved

students for the Master Programme in Sustainable

Product Innovation (Year 2, corresponding to year 5).

The course introduces students to the Design Thinking

(DT) methodology framework (Leavy 2010), an approach

for user-centered innovation that has gained increased

popularity in the last few decades, both in the industry

and in the public sector. DT represents a paradigm shift

from the traditional linear problem-solving approaches,

being applied to cope with design situations dominated

by ambiguity and lack of knowledge (wicked problems).

The main objective of the course is therefore to raise

students’ understanding of how to develop innovative

products and services with a focus on value creation,

going from the analysis of customer and stakeholders

need, to the generation of innovative concepts, to the

creation and verification of value-adding prototypes.

The course has undergone several redesigning steps

through the years, which has resulted in a completely

overhauled study plan for 2018 which is more aligned

with the CDIO objective of “stimulating students in

conceiving-designing-implementing-operating complex value-

added engineering products, processes and systems in a modern,

team based-environment” (Crawley et al. 2007, p.13).

70 CHRISTINA HANSSON

Figure 1: Input and output relationships between MT2554 and

neighboring courses.

The main driving factor of this re-design has been that

of ensuring a quality Advanced Design-Implement (D-I)

experience for students. These are key features of the

CDIO programme: they allow students to design, build

and assess an actual product, process or system in a way

that the object created is operationally testable.

Importantly, these experiences are not conducted in

isolation, but rather build on a sequence of other

experiences at Basic level. These include more traditional

courses in product development (such as the MT1530

Innovative och hållbar Produktutveckling at BTH – see

Figure 1) and project courses. In MT2554, creative design

activities include business development aspects that

expand on the multiple objective design featured in

previous courses. Also, the design task requires now the

contribution from different disciplines, becoming

fundamentally cross-functional. Project deliverables do

not only include prototypes and or/simulations but also

an assessment of the overall value of a solution from a

Desirability, Feasibility and Viability dimension.

LÄRARLÄRDOM 2019 71

3.1. Intended Learning Outcomes

In 2018 the syllabus for the Value Innovation course was

updated to target the highest levels of the SOLO

taxonomy (Biggs and Collis 2014), and to create a clear

link with the CDIO goals. Table 1 summarizes the

learning outcomes for the course, indicating their SOLO

taxonomy classification and how the 4 assignments of the

course are mapped against the ILO.

Table 1: ILO for the MT2554 Value Innovation course (U=

Unistructural, M= Multistructural, R= Relational, EA=

Extended Abstract, I1= Individual Assignment 1, I2 =

Individual Assignment 2, I3= Individual Assignment 3, CP=

Course Project).

72 CHRISTINA HANSSON

Emerging from the CDIO recommendations, assessment

techniques are oriented towards the evaluation of the

following 4 aspects: disciplinary knowledge, personal/

professional skills, interpersonal skills and system

thinking. Assessment is learner-centered, that is, it is

aligned with teaching and learning outcomes, uses

multiple methods to gather evidence of achievement.

While initial assignments (I1 and I2) aim to assess

Multistructural and Relational learning objectives, later

submissions (I3 and Project Report) have stronger focus

on objectives at the Extended abstract level. These aim

to assess the students’ ability to generalize beyond the

course material, transferring and applying ideas to new

LÄRARLÄRDOM 2019 73

situations and experiences, integrating them with ideas

from other courses and other aspects of their lives, testing

and hypothesizing beyond the content of a course, and

developing arguments and theories of their own.

3.2. Learning outside the classroom: Course Project

For students it is important to establish a link between

what they see in the classroom and what they read in

the book with reality, to couple the theoretical and the

practical learning. For this reason, engineering educators

make extensive use of team-based design-build-operate

projects (see: Bankel et al. 2003). Not only these increase

students’ motivation to achieve program learning

outcomes, but also form habits of lifelong learning.

Learning outside the classroom is a form of active

learning that fosters a richer interaction between

teaching material and students, improving the ability of

the latter to create connections among key concepts,

manipulate, analyze and apply them to new settings

(Bankel et al. 2003).

Following these recommendations, MT2554 is

designed with an overreaching Course Project conducted

in small cross-functional teams. The project begins just

after the course introduction and stretches along the

entire period of the study, which is about 8 weeks. Each

team feature at least an IEACI and a MTACI student, as

well as one international student (if possible) from the

ERASMUS mobility programme and/or the Master in

Sustainable Product Innovation.

All course projects feature the same structure, as

prescribed by Design Thinking. Initially, students are

asked to categorize and describe target groups and

74 CHRISTINA HANSSON

customer types for new products and services. They must

then analyze the experience with existing products by

applying needfinding methods and tools (interviews and

observations) in a relevant environment. By further

analyzing societal and technological trends, they are later

asked to design and select innovative product and/or

service concepts using systematic innovation techniques.

These concepts are further prototyped, and their value

assessed using both Multi Criteria Decision Making

matrixes and monetary functions supported by

simulation models.

In the course, the learning environment extends well

outside the classroom through several mechanisms,

linked to the project assignment. Company kick-off visits

are conducted at the beginning of the project to make

students acquainted with the company challenge, to

create a first contact with the key stakeholders at the

partner company, and to gather preliminary information

about existing solutions and latent needs. The kick-offs

are organized during the second week of the course and

normally feature a 2-hour session. The latter features a

presentation from the company partner, to illustrate the

design challenge and to discuss about practices and

processes for innovation and development in their sector.

This presentation is followed up by a question and

answer session with a range of company practitioners.

The session is rounded up by a demonstration of the

product in operation (when possible), and by a tour of the

company facilities, including the shop floor, testing lab,

and more (Figure 2, left).

Furthermore, both individual and group assignments

are characterized by several needfinding tasks, where

students are asked to conduct interviews and

LÄRARLÄRDOM 2019 75

observations in a relevant situation for the design

challenge being investigated. These sessions are

conducted at the company facilities and/or in the

customer environment. The main objective of this session

is for students to get an understanding of how existing

solutions related to their tasks are used in the real world,

by interacting with relevant customers and other

stakeholders.

Figure 2: Company visit (project kick-off) at Dynapac

Compaction equipment (left) and Final project presentation at

‘Tioprojektet’ conference (right).

The professional skills of communication and

dissemination are trained by requesting students to

present the results of their work in a public forum (Figure

2, right) whenever possible (restrictions may apply due to

confidentiality issues), or at the company facilities.

An important choice in course design have been that of

focusing on local companies, geographically close to the

students’ main location of study. This was found to be

necessary when dealing with all four metaphases of the

CDIO framework. Having the companies easily reachable

by students make possible for them to frequently perform

observations and interviews in a real-world setting. In

turn, this improves the analysis of expectations and need

76 CHRISTINA HANSSON

for new solutions, contributing to the authenticity of the

project. Physical proximity triggers more regular

interactions with stakeholders from industry and society,

facilitating the social construction of knowledge. Also,

students have benefitted from the opportunity to verify

their solutions on the field, with real customers and

stakeholders. Being ‘closer’ to practitioners is an

important factor for students to gather more frequent

focused feedback on their learning. Proximity helps

students to gather focused feedback on their

achievements in a way that has deepened their reflections

on the topic of value innovation.

4. Measuring learning perception: a ‘lessons learned’ based approach

The concept of ‘lessons learned’ is central to the

development and application of the proposed approach

to measure student learning perception. The latter is

recorded for the different target groups in the study (i.e.,

IEACI, MTACI and international students) by asking

every individual in the course to explicitly state what they

consider being the main lessons to be learned from the

team-based innovation project performed in

collaboration with their company partners.

In the MT2554 these statements are obtained from the

students’ last individual assignment in the course. This

submission consists of a self-reflection report articulated

on 5 tasks. The first task asks students to reflect on the

best example for ‘Value Innovation’ presented during the

course. Task 2 stimulates students to discuss the most/

least valuable tools used in their projects, and argument

why they were useful or not. Another example is Task 4,

where students are requested to elaborate on best/worst

decisions they have taken during the project, and so on.

LÄRARLÄRDOM 2019 77

Noticeably Task 3, in a similar fashion, asks student to

elaborate on the lessons learned (LL) acquired during

the project work. Here students are presented with the

following question:

“Can you list three key Lessons learned during the project

work that you would share with future students in the course?”

In the instruction document for the assignment,

students are introduced to the concept of lessons learned

with more detail. Emerging from the definition provided

by NASA (see Duffield and Whitty, 2015), these are

defined as knowledge or understanding gained by

experience (which may be positive, as in a successful test

or mission, or negative, as in a mishap or failure) that

should be actively taken into account in future projects.

In this definition, LL are conceived as knowledge artifacts

that convey experiential knowledge derived from success

or failure of a task, decision, or process, that when reused,

can positively impact an organization’s performance

(Weber et al. 2001). Each lesson must be significant,

having real or assumed impact on operations. At the same

time, it shall be valid and factually/technically correct.

Furthermore, it shall be applicable, for instance to reduce

or eliminate the potential for failures in a specific process,

task or decision.

LL are of great importance in engineering design and

product development. These are recognized as highly

knowledge intensive activities, and LL are useful means

to turn tacit knowledge to explicit (see: Nonaka and

Takeuchi 1995), to share experiential knowledge across

time and space (Buttler et al. 2011), and to reuse it from

one project to another (Kerr, Waterson and Clegg 2001).

Several templates are proposed to capture LL and

contextualize them in real work activities to support

78 CHRISTINA HANSSON

decision-making (e.g., Tan et al. 2006). These templates

commonly feature a section dedicated to background

information on the project, as well as an abstract, a

description of the conditions for reuse, other relevant

details and useful references. The template used to

capture LL from the students in the course project is

adapted from that proposed by Chirumalla et al. (2012) in

the aerospace sector, and features 7 main steps (Table 2).

Table 2: Lessons learned template (adapted from Chirumalla

et al. 2012).

Chirumalla et al. (2012) explain that, as first task, it

is important to provide a quick summary of the LL,

describing why it is important. For this reason, at Step 0

students are asked to shortly recapitulate the main points

of their lesson through a brief statement. Step 1 aims

at further guiding students in deepening the description

of their lesson, focusing on the background and

LÄRARLÄRDOM 2019 79

environmental condition of the task at hand. Step 2 is

concerned with providing information about how a task

was executed, how specific tools have been used and what

circumstances have impacted the execution of the task.

During Step 3, students are asked to clearly describe the

learning from successes or failures that came across

during activity. At Step 4 they are requested to provide a

detailed description of the lesson that was learned, with

a focus on how this will help future students in avoiding

the problem described above (or to repeat favorable

outcomes). Chirumalla et al. (2012) further discuss the

importance of describing how effective the lesson learned

was, for instance by measuring the performance of an

improvement. For this reason, the students are asked to

provide some quantifiable measurements of change (e.g.,

time, cost, quality) in relation to the lesson being learned

in the task (Step 5). Eventually, they are requested to

identify the potential beneficiaries (or target audience) of

the LL.

These lessons are typically expressed by students with

different levels of quality and at different levels of

granularity. In order to be able to analyse them so to

compare answers and identifying trends – in a way to

reveal what aspects of learning have been perceived to be

the most important ones by the students – these lessons

need to be mapped against the goals of the CDIO Syllabus

2.0.

80 CHRISTINA HANSSON

Figure 3: Example of the four-level structure of the CDIO

Syllabus 2.0.

The CDIO Syllabus 2.0 features three levels of detail:

from the high-level goals (e.g., ‘Interpersonal skills’ or

‘Learning to live together’) to more teachable and

assessable skills (e.g., the 3.1.1 “Forming Effective Teams”

goal featured in Figure 3). Each LL is initially mapped to

a maximum of 3 items at the third level of the Syllabus,

having care to preserve the original meaning of the

lessons, and to cover all the major relevant learnings

expressed in the description. These data points are

further aggregated at the second level, which consists of

19 items that are roughly at the level of detail of national

standards and accreditation criteria. In the MT2554

example this mapping process rendered a total of 800

data points from 109 students.

5. Results at the third level of the CDIO framework

Table 3 shows an extract of the results conducted at the

third level of the CDIO Syllabus 2.0 for the MT2554

course, listing those items (a total of 25) featured by at

least 10% of the students in the course. More than half of

the students indicates to have grown lessons learned with

regards to the Understanding needs and setting goals goal

LÄRARLÄRDOM 2019 81

(57,89%). This is related to the ability of uncovering needs

and opportunities related to customers, technology and

the environment. In their reports, students often discuss

the challenges they encountered while aiming to grasp

the context of the system goals, as well as while

benchmarking market information and regulatory

influences. Another aspect which is emphasized by the

students in their report is Team Operations. A major

learning aspect relates to the ability of planning and

facilitating effective meeting, setting goals and agendas,

establishing the ground rules for the team and scheduling

the execution of the project.

Table 3: Results at the second level of the CDIO framework.

Students further perceived to have developed skills

with regards to the Communication Strategy goal. They

describe several LL related to their increased ability to

tune the communication objectives on the needs and

character of the audience, to apply the correct ‘style’ for

82 CHRISTINA HANSSON

the communication situation at hand, and to employ the

appropriate combination of media. Task prioritization is

another LL frequently discussed in the reports. Several

students acknowledge that learning activities outside the

classroom have been mostly beneficial to realize the

importance and urgency of tasks, as well as their efficient

execution. Noticeably, these are more frequently

discussed than those lessons that relate to the

appropriateness of techniques, tools and processes for

design, which falls under the Disciplinary Design goal.

A large share of students (about one third of the sample)

acknowledge to have developed Inquiry skills, which is the

ability to listening carefully to others, asking thoughtful

questions, creating a constructive dialogue and

processing diverse points of view. The interaction with

external stakeholders is perceived to have triggered a

process where students recognize ideas that may be

better than their own, and where they are stimulated in

negotiating acceptable solutions by reaching agreement

without compromising fundamental principles. The

group project with external partners has also shown to

be successful in developing students’ skills with regards

to their willingness of taking initiative and making decisions

in the face of uncertainty. More than 30% of the students

describe lessons learned related to need of leading the

innovation process and take decisions on the information

at hand.

5.1. Differences in learning perception between IEACI, MTACI andinternational students at the third level

In the MT2554 example the analysis was deepened to

understand the differences in perception between IEACI,

LÄRARLÄRDOM 2019 83

MTACI and the international students. Table 4 shows an

extract of the analysis conducted at the third level of the

CDIO framework, highlighting the goals that differ the

most between the first 2 target groups.

Table 4: Differences in learning perception between IEACI

and MTACI students at the third level.

MTACI students tend to reflect more on aspects related

to the establishment of design requirements, to the

definition of alternative concepts, and to the application

of appropriate innovation models in their projects. IEACI

students are found to be more focused on aspects related

to prioritization and trade-off resolution. Also, they

reflect more often on the stages of team formation and

life cycle, on strengths and weaknesses of the team and its

members, on the responsibility of the individuals and on

confidentiality issues.

Significant differences are also observed with regards

to the Self-awareness, Metacognition and Knowledge

Integration goal, with IEACI students being more aware of

the importance of both depth and breadth of knowledge.

On the other end, MTACI students are found to be more

reflective on the potential of outside-the-classroom

activities to improve their ability of developing a course

84 CHRISTINA HANSSON

of action with the available information at hand. Also, in

their reports they emphasise the Initiative and Willingness

to Make Decisions in the Face of Uncertainty goal as a main

aspect of learning from outside-the-classroom activities.

International students have been found to differ

significantly from both students in the target groups

analysed in the previous paragraphs. For them, the main

perceived learning from real-life projects is associated to

the Utilization of Knowledge in design, Time and Resource

Management and Defining the solution goal. Noticeably, the

project work is also acknowledged with more frequency

to raise the students ability to communicate, in written or

oral form, with their peers.

6. Results at the second level of the CDIO framework

Table 5 shows the results of the analysis at the second

level of the CDIO Syllabus 2.0 for the MT2554 course.

The analysis reveals how many students (as a percentage

of the total) refer to each of the 19 goals at the second

level in their lessons learned reports. More than 80% of

the students believe to have acquired LL related to the

COMMUNICATION goal during the course. As

highlighted by Crawley et al. (2011) this goal comprises

the skills necessary for formal communication and for

devising a communications strategy and structure. These

are acknowledged to play a fundamental role in a modern

team-based environment for becoming engineers. In this

respect, project activities conducted the classroom are

found to strongly emphasize the development of skills

related to the four common media (written, oral, graphic

and electronic), as well as to more informal

communications and relational skills, such as inquiry and

LÄRARLÄRDOM 2019 85

effective listening, negotiation, advocacy, and

networking.

Table 5: Results at the second level of the CDIO framework.

Crawley et al. (2011) further emphasize the role of

‘attitude’ development in the formation of the engineers

of tomorrow. The analysis shows that about 77% of the

students perceive to have experienced one or more LL

concerning the ATTITUDE, THOUGHT AND LEARNING

goal. The project is perceived to play an important role

in the development of general character traits of initiative

and perseverance. At the same time, most student

acknowledge that the opportunity of applying their

theoretical notions in real-life situations have helped

them in developing more generic modes of thought of

creative and critical thinking. Similarly, students point to

the skills of self-awareness and metacognition, curiosity,

lifelong learning, and time management as main

perceived learnings.

Group-based projects naturally challenge students in

the development of skills related to the TEAMWORK goal.

Hence, it is not surprising to observe this goal to be

86 CHRISTINA HANSSON

highlighted in more than 60% of the reports, with

students presenting several LL discussing the need of

effectively forming, operating, growing and leading a

team. It is more surprising to observe that LL related

to the DESIGNING and CONCEIVING, SYSTEMS

ENGINEERING AND MANAGEMENT goals are less

emphasized by the students, being lifted only by 57,8%

and 54,13% of the total. Another major aspect of interest

is related to a widespread feeling of having grown skills

with regard to the LEADING ENGINEERING

ENDEAVORS goal. More than half of the students refer

to this dimension in their reflections, elaborating mostly

on topics that constitute creating a ‘purposeful vision’

for their project. At the other end of the spectrum, it

is interesting to observe that only a small portion of

students emphasize aspects related to the operation stage

of the project as major lessons learned. This is partly

due to the implementation stage not reaching the same

level of maturity in all projects. Furthermore, none of the

students have been found to explicitly refer to core and

advanced engineering fundamental knowledge in their

reflection papers. LL in this domain have been largely

overshadowed by aspects related to the development of

personal, professional and interpersonal skills.

6.1. Differences in learning perception between IEACI, MTACI andinternational students at the second level

Also in this case the analysis was deepened to observe

differences between IEACI and MTACI students in terms

of their learning perception in the projects (Table 6).

Table 6: Differences in learning perceptions between IEACI

and MTACI students at the second level.

LÄRARLÄRDOM 2019 87

The most significant difference is observed with regards

to the SYSTEM THINKING goal. The LL from IEACI

students often highlight the added value of the project as

that of promoting a holistic perspective when thinking

about the solution, with the aim to understand it from

all needed perspectives. They also recognize more often

the added value of project activities with regards to

improving their COMMUNICATIONS skills, as well as

their TEAMWORK abilities. On the opposite end, MTACI

students see the ANALYTICAL REASONING AND

PROBLEM SOLVING goal as a major aspect of learning

leveraged by outside-the-classroom activities. Reflections

often leverage the beneficial role of real-life projects to

learn about how to deal with generating assumptions to

simplify complex systems and environment, as well as

how to act when only incomplete or ambiguous

information are available. Noticeably, LL related to the

IMPLEMENTING and OPERATING goals in the CDIO

framework are mentioned with more frequency by

students in mechanical engineering. A main reason for

this can be found in the type of project chosen at the

beginning of the course, which is typically of a more

hands-on character. As a rule of thumb, a tendency has

88 CHRISTINA HANSSON

been observed among IEACI students to choose projects

which are more explorative and conceptual in nature,

often dealing with the co-development of product and

services (Product-Service Systems). These projects are

usually characterized by an extensive analysis of the

customer needs and by the involvement of a large number

of stakeholders in needfinding activities, leaving less time

at the end of the course for implementation and

verification tasks. MTACI students, are observed to

choose projects with a stronger product development

focus. These quickly iterate between need analysis, idea

generation and implementation, leading to the creation of

several generations of physical prototypes, with increased

level of detail.

A similar analysis was conducted to understand the

main differences in learning perceptions between local

and international students (Table 7). The latter are

observed to differ significantly from the reference

groups. Unsurprisingly, most of the students

acknowledge outside-the-class activities as a way to

improve their COMMUNICATIONS skills, in particular

with regard to foreign language. At the same time, they

have been found to be more sensitive towards the

entrepreneurial opportunity linked to the project work.

Significant differences with the reference groups are

found with regards to how much they perceive to have

improved their DESIGNING skills, as well as their

abilities in relation to the CONCEIVING, SYSTEMS

ENGINEERING AND MANAGEMENT goal.

Table 7: Differences in learning perceptions between IEACI/

LÄRARLÄRDOM 2019 89

MTACI students and international

7. Discussion and conclusions

One of the major contributions of this paper is that of

providing a snapshot of what students perceive to have

learned when working outside the classroom in

innovation projects. From their perspective, outside-the-

class activities have been found to be mainly beneficial for

the development of soft skills, which includes the ability

to communicate, to work in team, to listen and to create

dialogue. These results are not completely unexpected.

Previous studies, such as Giraldo et al. (2014) have

highlighted the beneficial effect of ‘design challenges’

conducted in a real-world environment to leverage skills

related to decision making, cooperative work, as well as

written/oral communication.

However, there are distinctions to be made. The study

also reveals significant differences between the student

populations (target groups) involved in the study. The

development of interpersonal skills – a distinct subset of

the general class of personal skills in the CDIO Syllabus

2.0 – is strongly emphasized by IEACI students, while

disciplinary matters, as well as aspects related to the

90 CHRISTINA HANSSON

implementation and the operation of their solutions, are

not perceived to be equally remarkable or important.

Students in mechanical engineering have been found to

be more aware of the beneficial effects of the course

project to acquire new knowledge on how the

development of a system moves through the four

metaphases of Conceiving-Designing-Implementing-

Operating. International students are also been found to

differ significantly from these two populations. For the

majority of them, the main learning aspects related to

the project work is related to the opportunity to lead

the engineering endeavor and to apply an entrepreneurial

mindset in an engineering context.

Importantly, there are several aspects limiting the

ability of the approach proposed in their paper to

measure learning perception in engineering students. A

major issue is related to the way the mapping process is

conducted. In its present form, the results are based on

the work of one single coder (the author). This setup is

prone to introduce biases in the mapping and analysis

process. For this reason, future work will consider

involving two or more coders to limit distortions in the

analysis of the dataset.

Furthermore, in their assignments, students were asked

to limit the number of lessons learned to three. While this

has ensured a more balanced sample (i.e., every student

was characterized by a similar number of LL), this may

have prevented some students to fully describe their

perceived learning, forcing them to select the most

relevant ones from a large pool of almost equivalent

items. On the contrary, other students might have felt

forced to describe lessons learned that they have barely

perceived. Furthermore, some verbose descriptions leave

LÄRARLÄRDOM 2019 91

room for interpretation and could possible belong to

several more goal, forcing the coder (the author) to

choose between the goals who best fit the description.

The results of this investigations are intended to

provide a basis for the future development of innovation

projects with undergraduate students, supporting the

definition of learning outcomes that are relevant for the

CDIO Syllabus 2.0, and of constructively aligned learning

experiences at Advanced level. Importantly, the methods

described – based on the use of lessons learned and their

mapping towards the Syllabus – is intended to be generic

enough to be re-used across courses and programmes,

to measure the effect of alternative strategies for active

learning in different contexts. As final reflection, the

individual assignment has proven to be a great

needfinding tool to discover preferences among students

and constructively aligned learning activities accordingly.

References

Bankel, J., Berggren, K. F., Blom, K., Crawley, E. F.,

Wiklund, I. and Östlund, S. (2003). The CDIO syllabus:

a comparative study of expected student proficiency.

European Journal of Engineering Education, 28(3),

297-315.

Biggs, J.B. and Collis, K.F. (1982). Evaluating the Quality

of Learning – the SOLO Taxonomy. New York: Academic

Press.

Bonwell, C.C. and Sutherland, T.E. (1996). Using active

learning in college classes: A range of options for faculty

(p. 31). Jossey-Bass.

Bosman, L. and Fernhaber, S. (2018) Teaching the

Entrepreneurial Mindset to Engineers. Springer.

92 CHRISTINA HANSSON

Bourn, D. and Neal, I. (2008) The Global Engineer:

Incorporating global skills within UK higher education

of engineers. Retrieved from Institute of Education

University of London: http://discovery.ucl.ac.uk/

10000839/1/Bourn2008Engineers.pdf

Buttler T., S. Lukosch. and A. Verbraeck (2011). Frozen

Stories-Capturing and Utilizing Frozen Stories for

Teaching of Project Managers. In Proceedings of the 3rd

International Conference on Computer Supported

Education, Noordwijkerhout, The Netherlands, Vol. 1, p.

120-129.

Caspersen, J., Smeby, J. C. and Olaf Aamodt, P. (2017).

Measuring learning outcomes. European Journal of

Education, 52(1), 20-30.

Chirumalla, K., Johansson, C., Bertoni, M. and

Isaksson, O. (2012). Capturing and sharing lessons

learned across boundaries: A video-based approach. In

European Conference on Information Systems: 10/06/

2012-13/06/2012.

Crawley, E. F. (2001). The CDIO syllabus: a statement of

goals for undergraduate engineering education (No. s 36).

Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology.

Crawley, E., Malmqvist, J., Ostlund, S. and Brodeur, D.

(2007). Rethinking engineering education. The CDIO

Approach, 302, 60-62.

Crawley, E. F., Malmqvist, J., Östlund, S., Brodeur, D.

R. and Edström, K. (2014). The CDIO approach. In

Rethinking engineering education (pp. 11-45). Springer,

Cham.

Duffield, S. and Whitty, S. J. (2015). Developing a

systemic lessons learned knowledge model for

organizational learning through projects. International

journal of project management, 33(2), 311-324.

LÄRARLÄRDOM 2019 93

Edstrom K. and Kolmos, A (2014) PBL and CDIO:

complementary models for engineering education

development, European Journal of Engineering

Education, 39:5, 539-555, DOI: 10.1080/

03043797.2014.895703

Elmgren, M. and Henriksson, A. S. (2016).

Universitetspedagogik. Studentlitteratur

Giraldo, J., Cruz, J. and Hurtado, J. (2014). Learning

through challenges: Introducing soft skills to freshman

engineering students. In Proceedings of the 10th

International CDIO Conference, UPC, Spain.

Hall, S. R., Waitz, I., Brodeur, D.R., Soderholm, D.H.

and Nasr, R. (2002, November). Adoption of active

learning in a lecture-based engineering class. In 32nd

Annual frontiers in education (Vol. 1, pp. T2A-T2A).

IEEE.

Huntzinger, D.N., Hutchkins, M.J., Gierke, J.S. and

Sutherland, J.W. (2007) Enabling Sustainable Thinking

in Undergraduate Engineering Education. International

Journal of Engineering Education 23(2):218–230.

Jarvis, P. (1995) Adult and Continuing Education. Theory

and practice 2e, London: Routledge.

Kerr, M.P., P, Waterson. and C, Clegg (2001). A socio-

technical approach to knowledge capture, sharing and

reuse in aerospace design. In: ASME 2001 DETC and CIE

Conference, Pittsburgh.

Kolb, D.A., Boyatzis, R.E. and Mainemelis, C. (2001).

Experiential learning theory: Previous research and new

directions. Perspectives on thinking, learning, and

cognitive styles, 1(8), 227-247.

Kolb, D. and Fry, R. (1975), “Towards a theory of applied

experiential learning”. in Cooper, C. (Ed.), Theories of

Group Processes, John Wiley, Chichester.

94 CHRISTINA HANSSON

Leavy, B. (2010). Design thinking–a new mental model of

value innovation. Strategy & leadership, 38(3), 5-14.

Meredith, S. and Burkle, M. (2008). Building bridges

between university and industry: theory and practice.

Education+ Training, 50(3), 199-215.

Nonaka, I. and H. Takeuchi (1995). The Knowledge-

Creating Company: How Japanese Companies Create the

Dynamics of Innovation. Oxford University, New York.

SEG (2016) Education Talks: Digital revolution in the

classroom. Interview with Esther Wojcicki. School

Education Gateway (SEG). Available at:

https://www.schooleducationgateway.eu/en/pub/

viewpoints/interviews/education-talks-digital-

revol.htm

Tan, H.C., Carrillo, P., Anumba, C., Kamara, J.M.,

Bouchlaghem, D. and Udeaja, C. (2006). Live capture

and reuse of project knowledge in construction

organisations. Knowledge Management Research and

Practice, 4 (2), 149-161.

Uppsala Universitet (2005) Definition av

ingenjörsmässighet. Beslut 2005-05-24, Available at:

http://www.teknat.uu.se/digitalAssets/64/

a_64129-f_Ingenj__rsm__ssighet.pdf

Weber, R., Aha, D. W. and Becerra-Fernandez, I. (2001).

Intelligent lessons learned systems. Expert Systems with

applications, 20(1), 17-34.

LÄRARLÄRDOM 2019 95

KAPITEL 5.

INGENJÖRSSTUDENTERNAS SKRIFTLIGA

FÖRMÅGA - EN EMPERI

Åse Nygren och Ulrica Skagert

Enheten för utbildningsutveckling

Blekinge Tekniska Högskola

Abstract

Många universitetslärare har under de senaste åren

larmat om studenters allt större svårigheter att uttrycka

sig i skrift (Malmbjer, 2017; Josefsson & Santesson, 2017

och Malmström, 2017). I HSV:s rapport Förkunskaper och

krav i högre utbildning (2009:16 R) framgår att dagens

studenter är dåligt rustade för högskolestudier och att

de framför allt har svårigheter med den ökade graden av

självständighet och att formulera sig skriftligt. I samband

med det svenska kvalitetsutvärderings-systemet

2011-2016 (Regeringens promemoria 2015/16:76 och

Universitetskanslersämbetets rapport, 2016:15), där stora

delar av bedömningen utgick från kvaliteten på

examensarbeten, hamnade studenters skrivande i fokus.

Skrivförmåga har ytterligare aktualiserats under senare

år som en förmåga som särskilt efterfrågas på

96 LÄRARLÄRDOM 2019

arbetsmarknaden (Europeiska kommissionen, 2016).

I ett pedagogiskt utvecklingsarbete för att stärka

ingenjörsstudenters skriftspråkliga förmåga har

skrivuppgifter införts i en introduktionskurs på

civilingenjörsprogrammet i industriell ekonomi vid

Blekinge Tekniska Högskola (BTH). För att få insyn i

nybörjaringenjörsstudenters skriftspråkliga förmåga har

vi analyserat studenternas första skriftliga

inlämningsuppgift, och för att kunna se eventuell

progression över tid har också en analys gjorts på en

skrivuppgift i termin tre. I syfte att ge en översiktlig bild

över studenternas skriftspråkliga förmåga utgår analysen

ifrån fem aspekter med lingvistiskt fokus. Dessa är texten

i sitt sammanhang, övergripande struktur, syntax, lexikon

och tecken. Medan den första inlämningsuppgiften visar

att en relativt stor grupp studenter har god eller tillräcklig

skriftspråklig förmåga, visar en mindre grupp studenter

bristande skrivförmåga. Denna grupp består delvis av

studenter vars skriftspråkliga förmåga med relativt enkla

pedagogiska insatser borde gå att lyfta, samt studenter

vars skrivande visar stora brister. Den andra studien, som

genomfördes under studenternas andra studieår, visar på

liknande brister även om vissa förbättringar, särskilt

gällande tecken och syntax, kan skönjas.

Studien antyder att det finns stora utmaningar med

studenternas skriftspråkliga förmåga, och att det vid

stadieövergången mellan gymnasieskolan och högre

utbildning finns en stor kunskapsspridning mellan olika

studentgrupper. I enlighet med tidigare forskning

bekräftar studien vikten av skrivuppgifter i progression,

där en progressionsplan bör innefatta uppgifternas

utformning, möjligheter till revidering och formativ

återkoppling. Studiens resultat skulle därmed tentativt

LÄRARLÄRDOM 2019 97

kunna stödja Malmbjers (2017) tes om att studenter, för

att lyckas i sina studier, bör skriva mycket under sin

studiegång och få genomtänkt och explicit

skrivundervisning för att bli bra på att skriva.

Academic writing is – if one thinks about it (…) – the meta-

discipline.

-Wolfgang Drechsler

1. Bakgrund – studenters skriftspråkliga förmåga i fokus

Skriftspråklig förmåga har aktualiserats under senare år

som en förmåga som särskilt efterfrågas på

arbetsmarknaden (Europeiska kommissionen, 2016).

Inom Bolognasamarbetet betonas skriftspråklig förmåga

som ett krav för anställningsbarhet och det livslånga

lärandet och ses som en förutsättning för att klara

akademiska studier och för att kunna hävda sig i

arbetslivet. Studenters skriftspråkliga förmåga har även

aktualiserats i samband med att det svenska

kvalitetsutvärderingssystemet 2011-2016 (Regeringens

promemoria 2015/16:76 och

Universitetskanslersämbetets rapport, 2016:15) i sin

bedömning till stora delar utgick från kvaliteten på

examensarbeten. I kölvattnet av detta kvalitetssystem har

diskussioner i kvalitetsforum och lärargrupper fortsatt

att handla om hur våra utbildningar på bästa sätt kan

stödja studenterna i att utveckla sin skriftspråkliga

förmåga, vilket i sin tur ska leda fram till högkvalitativa

examensarbeten.

98 CHRISTINA HANSSON

Samtidigt som skriftspråklig förmåga är en kompetens

som efterfrågats alltmer så har larmrapporterna om

studenternas skrivsvårigheter duggat tätt. I HSV:s

rapport Förkunskaper och krav i högre utbildning (2009:16

R) framgår att dagens studenter är dåligt rustade för

högskolestudier. Det framhålls att heterogeniteten har

ökat och att gruppen med otillräckliga kunskaper blivit

större samt att skillnaderna i kunskaper och förmågor

mellan de riktigt bra och de lågpresenterande har ökat.

Det som studenterna har svårigheter med är framför allt

den ökade graden av självständighet och att formulera sig

skriftligt. De lärare som ingick i studien bakom rapporten

lyfter fram gymnasieskolans reformering 1994 som en

anledning bakom studenternas förändrade förkunskaper.

Denna reformering innebar att både elevernas och

skolhuvudmännens valfrihet ökade, vilket har resulterat

i att studenterna kommer från gymnasieskolan med mer

varierade kunskaper än tidigare. Ytterligare förklaringar

som lyfts fram av studiens lärare är den alltmer

heterogena studentgruppen, ett direkt resultat av den

breddade rekryteringen, och förändringar inom

högskolan som inneburit att gymnasieelevernas

kunskaper inte längre matchar högskolans krav.

Många universitetslärare har under de senaste åren

larmat om studenters allt storre svarigheter att uttrycka

sig i skrift (Malmbjer, 2017; Josefsson & Santesson, 2017

och Malmström, 2017). Anna Malmbjer lyfter ett exempel

från Upsala Nya Tidning den 2 januari 2013 där följande

citat presenteras: “Våra studenter kan inte svenska,”

“Bland de studenter som nu kommer till oss direkt från

gymnasiet har en majoritet problem med språket” och

“allra tydligast blir problemen då studenterna själva måste

uttrycka sig i skrift. Utan hjälp av ordbehandlare är

LÄRARLÄRDOM 2019 99

stavningen överlag eländig.”1

Lärare i de tre främmande

språken spanska, franska och tyska vid flera svenska

lärosäten bekräftar denna bild.2

De menar att studenters

språkkunskaper har sjunkit avsevärt och att elever med

godkända gymnasiebetyg ofta saknar elementära

förkunskaper. Samtidigt uttrycker flera universitetslärare

i historia sin frustration över att de måste börja med att

lära sina studenter svenska och engelska eftersom

förkunskaperna brister, särskild vad gäller

meningsbyggnad och läsförståelse.3

För att få en klarare bild över studenters faktiska

skriftspråkliga förmåga genomfördes vid de

humanistiska och teologiska fakulteterna (HT-

fakulteterna) vid Lunds universitet en pilotstudie under

2017 (Josefsson & Santesson, 2017). I pilotstudien deltog

ca 100 studenter, samtliga nyantagna på grundkurser

inom HT-fakulteterna, som skrev en referatuppgift.

Resultatet visar stor spridning i studentgruppen, men

anmärkningsvärt är att mer än en tredjedel av

studenterna misslyckas med någon eller några aspekter

av sitt skrivande. Ofta gäller det styckeindelning, stilnivå

eller meningsbyggnad. En femtedel bedömdes ha så stora

brister att de knappast kan tas om hand inom ramen

för utbildningen. I en debattartikel i Universitetsläraren

bekräftar Petra Garberding (2016) att studenters förmåga

1. Exemplet är hämtat ur Malmbjer, 2017 på s.5. Primärreferensen är Hanna

Enefalk m.fl., “Våra studenter kan inte svenska”, Upsala Nya Tidning 2/1

2013.

2. Karin Thurfjell har intervjuat språklärare vid Stockholms universitet,

Linnéuniversitetet, Göteborgs universitet och Uppsala universitet:

<https://www.svd.se/studenters-usla-forkunskaper-i-sprak-leder-till-

avhopp>

3. Karin Thurfjell i diskussion med lärare i historia: <https://www.svd.se/

studenter-for-daliga-pa-svenska-for-att-lasa-historia>

100 CHRISTINA HANSSON

att självständigt skriva texter på svenska har minskat

avsevärt under de tjugo år som hon har arbetat inom

högre utbildning.4

Garberding menar att problemet har

förvärrats under de senaste åren och att andelen

studenter som inte klarar av att skriva godtagbar och

förståelig vardagssvenska när de börjar sin högskole-

eller universitetsutbildning har ökat dramatiskt.

Garberding betonar att problemet inte bara existerar hos

studenter med icke-svensk bakgrund som har lärt sig

svenska som andraspråk eller främmande språk, utan att

det också förekommer allt oftare hos studenter som är

födda och uppvuxna i Sverige med svenska som

modersmål.

Olika förklaringar har lyfts fram till studenternas

alltmer sviktande skriftspråkliga förmåga. Efter att ha

diskuterat frågan med sina studenter konstaterar

Garbeding att många av dem har jobbat väldigt lite med

egna texter under sina gymnasiestudier. De har för det

mesta fått “klippa och klistra ihop” sina texter på

gymnasiet med hjälp av internetkällor. En annan vanlig

förklaring från studenterna är att de mest fick svara på

frågor och att de inte skrev så många längre texter på

gymnasiet. De fick inte heller särskilt mycket individuell

feedback från lärarna på de texter som de faktiskt skrev.

Universitetslärarna i främmande språk pekar i sin

argumentation snarare på utvecklingen mot att engelskan

har tagit alltmer plats på bekostnad av de andra

främmande språken (se fotnot 3). De menar att

gymnasieelevernas huvudfokus numera ligger på att lära

sig engelska, vilket också främjas av att inlärningströskeln

är lägre. I linje med HSV:s rapport (2009) väljer Malmbjer

4. <https://universitetslararen.se/2019/10/25/okade-skrivsvarigheter-

stressar-larare-och-studenter>

LÄRARLÄRDOM 2019 101

istället att lyfta fram den breddade rekryteringen av

studenter och ämnesdisciplinernas specialiserade

språkbruk som möjliga förklaringar till studenters

“sämre” skrivförmåga (2017). I sin licenciatavhandling

visar Sofia Ask att det finns ett tydligt glapp mellan den

skriftspråkskompetens som många elever verkligen har

efter 12 år i grundskolan och den som de förväntas ha på

universitetsnivå (Ask, 2005). Hon betonar att problemet

med studenternas akademiska skrivande är komplext och

att det berör faktorer som klass, kön och etnicitet, men

också svenskämnets och gymnasielärarnas roll i

skapandet av en hållbar skriftspråklig kompetens. Bland

möjliga bakgrundsfaktorer som kan bidra till förståelsen

av den varierande skrivförmågan hos studenter lyfter Ask

särskilt fram att svenskundervisningens kvalitet och

innehall varierar med gymnasieprogram samt att den

breddade rekryteringen har inneburit att vi har mer

heterogena studentgrupper på universitet och högskolor.

Dessa faktorer, menar Ask, bidrar till stora variationer

i studenternas skriftspråkliga förmåga, särskild vid

stadieövergången mellan grundskolan och högre

utbildning.

Oavsett förklaringsmodell så har studenters sviktande

skriftspråkliga förmåga lett till frustration, stress och en

hel del extra arbete för både lärare och studenter vid

landets högskolor och universitet. Vid flera lärosäten

pågår pedagogiskt utvecklingsarbete för att möta det

ökade behovet av stöd. Medan vissa lärosäten har

integrerat kommunikationskurser och akademiska

skrivstrimmor i sina program har andra valt att lägga sitt

fokus på att bygga upp skrivverkstäder, dit studenter kan

komma och få stöd med sitt skrivande (Garbeding, 2017).

Båda verksamheterna syftar till att lära studenterna mer

102 CHRISTINA HANSSON

om skrivregler och referenshantering samt öka

kunskapen om hur man skriver inom olika textgenrer

och hur man lättare kan tillgodogöra sig stora mängder

vetenskaplig litteratur.

2. Blekinge Tekniska Högskola – skrivuppgifter som en del av ett

pedagogiskt utvecklingsarbete

Som en del av ett pedagogiskt utvecklingsarbete för att

stärka ingenjörsstudenters skriftspråkliga förmåga vid

Blekinge Tekniska högskola (BTH) har skrivuppgifter

införts i samtliga civilingenjörsprogram.

Utvecklingsarbetet har tagit avstamp i tre etablerade

tankegångar som lyfts fram i Asks akademiska

avhandling Vägar till ett akademiskt skriftspråk (2007):

akademiskt skrivande som en bärande del av den högre

utbildningens kunskapsbyggande miljö; kunskap som

socialt och kulturellt situerad samt övertygelsen om att

förmågan att skriva akademisk text utvecklas över tid.

Mot bakgrund av dessa tankegångar har BTH också valt

att lägga sitt fokus på att arbeta in

kommunikationskurser och olika typer av skrivuppgifter.

Tonvikten för utvecklingsarbetet har legat på att det

akademiska skrivandet ska ligga så nära studenternas

ämnesstudier som möjligt, detta då akademiskt

skrivande har setts som en integrerad del av studenternas

kunskapsbyggande. Samma uppgift har införts vid övriga

civilingenjörsprogram inom ramen för

introduktionskurser, men vi kommer i denna empiri

enbart att fokusera på studentgruppen inom industriell

ekonomi. För att öka vår kunskap om

ingenjörsstudenters faktiska skriftspråkliga förmåga i

stadieövergången mellan gymnasieskolan och högre

LÄRARLÄRDOM 2019 103

utbildning så har vi analyserat studenternas första

skriftliga inlämningsuppgift som sker under termin ett.

I en stadieövergång blir nämligen skillnaderna i

skrivfärdighet och diskursiv förståelse särskilt tydliga

mellan dem som känner till utbildningskontextens

språkliga normer och de som inte gör det (Strand, 2000

och Ask, 2007). I syfte att se eventuell progression över

tid så har vi också analyserat en skrivuppgift under

studenternas andra studieår, som sker under termin tre.

Analysen är gjord utifrån ett antal aspekter med fokus

på skrivfärdighet som syftar till att ge en förståelse för

hur stort behovet av pedagogiska insatser kan tänkas vara

samt hur dessa bör utformas.

Det pedagogiska utvecklingsarbetet bör förstås i dess

specifika kontext. BTH profilerar sig med utbildningar

med stark industri- och samhällskoppling där ett av

målen i Strategisk plan för Blekinge Tekniska Högskola

(BTH-1.1.3-0228-2019) är att fokusera på

professionsinriktade utbildningar med hög internationell

kvalitet som utvecklar hela studenten. BTH har alltså som

lärosäte en uttrycklig vilja att satsa på utbildning som dels

ska ge studenterna de färdigheter som krävs för att utöva

en profession, och dels lever upp till krav på akademisk

stringens och kritiskt tänkande. Dessa krav och önskemål

från å ena sidan arbetsgivare och å andra sidan det

akademiska samfundet står inte i motsats till varandra

men ställer ökade krav på att den undervisning och

träning som studenterna får under sina studieår är

genomtänkt och välorganiserad.

Vidare klustrar BTH:s programorganisation typ av

program snarare än program med ämnesmässig

tillhörighet under samma utbildningsledare.

Civilingenjörsprogrammen utgör ett kluster och befinner

104 CHRISTINA HANSSON

sig därmed i samma utvecklingsfas och äger

gemensamma utvecklingsforum. Här hamnar till exempel

diskussioner om hur olika examensmål ska hanteras och

undervisas. Kommunikations-förmåga har varit en

återkommande punkt på agendan, inte minst då BTH har

fattat beslut om att alla ingenjörsutbildningar ska

utvecklas enligt CDIO-principerna (Crawley et al., 2014).

CDIO-ramverket utvecklades av representanter för både

det akademiska samfundet och arbetsgivarrepresentanter

inom industrin just i syfte att ge studenter de färdigheter

som krävs för att utöva en profession och som samtidigt

möter akademins krav på akademisk stringens och

kritisk-analytisk kompetens. Kommunikation är ett av de

sex övergripande undervisningsmålen inom CDIO-

ramverket. Om studenter har alltför stora brister i sin

skriftspråkliga förmåga så riskerar de således att inte

klara sina studier. Detta är ett problem för den enskilde

studenten, men också för våra lärare. Många av våra

lärare anser sig nämligen inte ha möjlighet att arbeta i

tillräcklig hög grad med studenternas skrivutveckling. De

menar också att de inte heller har den språkvetenskapliga

bakgrund som de anser sig behöva för att kunna möta

studenternas behov av stöd och återkoppling.

3. Metod och terminologi

Vårt primära intresse rör studenternas skriftspråkliga

förmåga, som kan likställas med akademisk

skriftspråkskompetens. Begreppet definieras bland andra

av Ask som något som även inbegriper literacy-

begreppet; ett mångfacetterat begrepp som inkluderar

inte bara läs- och skrivförmåga utan även gester, ljud,

bilder och symboler: “Literacy handlar inte bara om att

LÄRARLÄRDOM 2019 105

kunna läsa och skriva. Det handlar också om att kunna

tänka, tala och på så sätt ingå i en diskurs, samt att inom

denna diskurs kunna visa upp sina kunskaper och

färdigheter i tal och skrift” (13; 2007. Se även Barton,

1994; Green, 1999 och Holm, 2006). Ask menar också

att literacy-begreppet inbegriper kritisk-analytisk

kompetens; en kompetens som innebär att studenterna

visar upp och använder sin förvärvade kunskap (37;

2007). Ask undersöker begreppet kritisk-analytisk

kunskap med hjälp av aspekterna alteritet, metatext,

övergripande språkhantering och personlig röst (37;

2007). Hennes begreppsapparat inbegriper därmed inte

bara ren språkhantering utan även hur studenter i sina

texter positionerar sig gentemot personer, yttranden,

genrer, grupper och inriktningar samt hur de ger uttryck

för en medvetenhet om vad de avser göra med sina texter.

Stort fokus ligger därmed på studenternas socialisering in

i det pågående samtalet om forskning som vetenskap.

I vår användning av begreppet skriftspråklig förmåga

fokuserar vi på en smalare del, nämligen studenternas

skriftliga språkförmåga ur ett mer språk-tekniskt

perspektiv. Även om en av aspekterna i vår analys, texten

i sitt sammanhang, delvis adresserar studenternas

medvetenhet om textens syfte så diskuterar vi inte

socialiseringsprocessen uttryckligen. Detta då vårt syfte

är att våra lärare utifrån vår analys ska kunna ta till sig

metoder och konkreta verktyg som ett första steg i

fortsatt utveckling av studenternas skriftspråkliga

kompetens, särskilt vad gäller återkoppling av studenters

textalster på en språklig nivå. Av denna anledning har

vi genomfört vår analys utifrån fem parametrar som

tillsammans kan utgöra grundläggande aspekter av

uppbyggnaden och sammansättningen av en text. Dessa

106 CHRISTINA HANSSON

aspekter är 1) texten i sitt sammanhang, 2) övergripande

struktur – disposition och avsnittsindelning, 3) syntax,

4) lexikon 5) tecken. Aspekterna är en vedertagen

uppdelning av språkliga strukturer inom textanalys, men

vi har lånat deras specifika uppdelning från Camilla

Forsbergs råd till lärare inom högre utbildning vid

kommentering av studenttexter. I Lär Dina Studenter att

skriva (2014) definierar Forsberg dessa aspekter och

beskriver ett antal användbara frågeställningar som låter

oss ytterligare förstå innebörden av dem. Nedan följer en

beskrivning av dessa fem aspekter samt hur de förhåller

sig till de texter som vi har analyserat:

1. Texten i sitt sammanhang – förståelse av den

språksituation inom vilken texten författas.

Här har vi valt att inkludera förståelse av

uppgiften och om man har följt instruktionerna,

förståelse för hur texten bör utformas,

genreförståelse och läsbarhet, och för skrivuppgift

ett, förmåga att förklara originaltexten (med tanke

på att den uppgiften varit att sammanfatta en

artikel).

2. Övergripande struktur – disposition och

avsnittsindelning. Här ingår hur man delar upp

sin text och hur från ett läsarperspektiv detta blir

logiskt i förhållande till innehållet.

Styckeindelning har också ingått här eftersom

uppgiftstexterna har varit relativt korta. Vi har

även inkluderat förmåga att välja på vilken

detaljnivå texten bör skrivas. I denna aspekt ingår

även sammanhang i texten. Eventuell

rubriksättning har även ingått.

LÄRARLÄRDOM 2019 107

3. Syntax – meningsbyggnad. Denna aspekt tittar

på meningsbyggnad. Det kan handla om

meningarnas längd, men ligger snarare på en

bedömning av hur det innehållsliga och språkliga

samspelar inom en mening och närliggande

meningar. Här ingår ordföljd, syftningsfel och

tempus.

4. Lexikon – ordval och stilnivå. Här har vi tittat på

ordval och stilnivå. Det kan handla om alltför

talspråkliga formuleringar, en osmidig

upprepning, eller felaktigt använt eller felaktigt

sammansatt idiom. Vi har även tittat på stavfel i de

fall det handlar om ett ord som skribenten inte

verkar känna till samt fel form, som t.ex. ändelse.

5. Tecken – stavning, interpunktion och grafiska

markering. Vi har här valt att inkludera

särskrivning eller att man missar ett bindestreck.

Stavning ingår i de fall det rör sig om ett

uppenbart slarvfel eller skrivfel.

4. Skrivuppgift ett – referat

Analysen har genomförts av en skrivuppgift för studenter

som går första terminen på civilingenjörsprogrammet i

industriell ekonomi vid BTH. Uppgiften har varit en del

i studenternas första kurs vid högskolan då syftet har

varit att få en uppfattning om deras språkliga förmåga

i inledning av studierna, innan de har fått någon

undervisning eller det har skett en utveckling.

Studenternas texter har skrivits som en referatuppgift.

Uppgiften har bestått av att skriva en sammanfattning av

artikeln ”Weighty Matters” av Ian Robinson, American

108 CHRISTINA HANSSON

Scientific, December 2006. Instruktionerna till uppgiften

löd:

• Max 450 ord (obs inte tecken)

• Författarnamn överst på sidan

• Wordformat – ej PDF!

• Laddas upp på lärplattformen

Inför uppgiften fick studenterna en genomgång av vad

som förväntas av dem när det gäller skrivande inom

genren referat samt vilka krav som ställs på akademiskt

skrivande generellt. En bedömning och examination av

studenternas texter gjordes av en av lärarna i kursen.

Denna analys har inte tagit hänsyn till lärarens

kommentarer. Analysen har endast fokuserat på de fem

aspekter som beskrivs nedan för att göra en bedömning

av den språkliga nivån. Alla analyserade

sammanfattningar har dock fått godkänt på uppgiften.

Bedömningsgrunderna för godkänt sammanfaller dock

till viss del med de analyserade aspekterna. ”Textens

organisation” kan sägas innefattas av ”Övergripande

struktur”, ”Precision i språket” kan vara delvis ”Lexikon”,

”Att texten hänger samman” är både ”Övergripande

struktur” och ”Syntax”, och ”allmänna skrivkonventioner”

är ”tecken” men ett mer generellt begrepp än så kan vara

svårt att sammanfatta och precisera. De fem aspekter som

vi har valt fungerar kanske mindre bra som instruktioner

till studenterna. Dock har vi tänkt att de dels ska kunna

ge en strukturerad bild över vad det är som studenterna

särskilt behöver stöd med, dels ska kunna användas av

lärare för att analysera studenttexter och få grepp om vad

som inte fungerar i texterna.

LÄRARLÄRDOM 2019 109

Bedömningen av de två första aspekterna utgår från en

samlad uppfattning av texten vid en genomläsning. De

tre andra aspekterna är bedömda utifrån antal fel gjorda

inom aspektens område där mer än 2 fel har gett en 3:a,

mer än 6 fel har gett en 2:a, och mer än 9 fel en 1:a.

Vi har valt att gradera studenternas förmåga inom de

olika aspekterna utifrån en fyra-gradig skala där en 1:a

betecknas som undermålig och en 4:a som god. En 2:a blir

då en markör för att någon aspekt är på gränsen till att

bli ett problem för studentens förmåga att kommunicera

skriftlig och studentens potential att nå upp till godkänd

nivå under studiernas gång. En sammanställning av

studenternas förmåga inom de olika aspekterna visas i

diagrammet nedan. Det var 43 studenter som var

godkända på skrivuppgiftuppgift ett och vars texter vi

analyserade.

4.1 Resultat

Resultatet av vår analys visar att en relativt stor grupp

studenter har tillräcklig skriftspråklig förmåga om vi ser

till den sammantagna bedömningen av alla aspekter. Det

finns dock en grupp studenter som visar en bristande

skriftspråklig förmåga. Denna grupp består delvis av en

grupp studenter som läraren med små medel skulle

kunna hjälpa upp och ytterligare en grupp studenter som

visar otillräckliga kunskaper. Stapeldiagrammet nedan

ger en översiktlig bild över de fem aspekter som har

bedömts i enligt med den ovan beskrivna fyrgradiga

skalan:

110 CHRISTINA HANSSON

Vid en närmare titt på de enskilda aspekterna så kan vi se

att de allra flesta studenter har en god förståelse av texten

i sitt sammanhang, dvs förståelse av den språksituation

inom vilken texten författas (aspekt 1). Ingen text har

bedömts få betyget 1 inom denna aspekt. Studenterna

har förstått uppgiften och har följt instruktionerna till

hur texten ska utformas. De visar också genreförståelse

och flertalet utav dem har en god nivå av läsbarhet. De

flesta har också förklarat originaltexten relativt väl. Vi vill

lyfta fram följande refererat som ett gott exempel på hur

en student i skrift har förhållit sig väl till originaltexten

samtidigt som arbetet också har en god övergripande

struktur:

Exempel:

I sin artikel ”Weighty Matters”, publicerad i Scientific

American 2006, skriver Ian Robinson om att det gamla föremål

som definierar ett kilogram, den grundläggande enheten för

massa, ska ersättas till en mer noggrann standard baserad på

oföränderliga egenskaper hos naturen.

I texten framgår det att dagens mätning av massa baseras

på en fysisk prototyp vars vikt utgör grundmåttet ett kilogram.

LÄRARLÄRDOM 2019 111

Till skillnad från andra SI-enheter är kilogram det enda måttet

som utgår från ett unikt konstgjort objekt. För att förbättra

mätnoggrannheten i takt med utvecklingen av den

vetenskapliga och teknologiska förståelsen ökar, strävar

forskare efter att istället definiera massa med tekniker som

endast beror på oföränderliga egenskaper i naturen (Robinson.

2006, s. 102). I artikeln belyser Robinson två eftersträvade

metoder.

Den första metoden går ut på att kvantifiera kilogram som

massan av ett visst antal atomer av ett känt element. Den

här metoden beskrivs som att vara teoretiskt möjlig men desto

svårare att genomföra praktiskt. Den stora kvantiteten atomer

gör att det tar för lång tid att räkna dem enskilt. För att skynda

på processen försöker forskare istället att bestämma antalet

atomer i en perfekt kristall genom att dividera volymen av

kristallen med den volym som upptas av en enda atom. Med

informationen kan Avogadros konstant beräknas och därefter

ett exakt värde på ett kilogram. Men även denna metod har

begränsningar i form av att kristallen måste ha en näst intill

perfekt symmetrisk struktur. För att skapa en optimal

symmetrisk kristall används grundämnet kisel som formas till

en näst intill perfekt svär. Forskare valde den sfäriska formen

på kristallen för att förebygga att kanter eventuellt ska slås av

(Robinson. 2006, s. 106).

Den andra metoden som Robinson nämner i artikeln

grundar sig i att mäta den energi som ett kilogram massa kan

omvandlas till. Omvandling av konventionell energi till kraft,

elektrisk- eller mekanisk energi är olika tillvägagångssätt,

förutsatt att energiförluster kan övervinnas.

Energiomvandlingen är beroende av många faktorer som gör

att ett tillräckligt noggrant resultat är svårt att uppnå. Men

112 CHRISTINA HANSSON

genom watt balance kan energiförluster såsom friktion

kringgås och ett förhållande mellan kilogram, meter, sekund,

elektrisk resistans och elektriska potential kan tas fram. Dessa

faktorer härrör sig till de kvantmekaniska fenomenen

Josephson-effekt och quantum Hall effekt som båda två

behandlar Plancks konstant. I teorin kan forskare då

kvantifiera kilogram i termer av dels Plancks konstant, men

också meter och sekund, som båda två är baserade på

oförändliga egenskaper hos naturen (Robinson. 2006, s.

108–109).

Avslutningsvis nämner skribenten att ett system som med

framgång lyckas säkerställa massan för ett kilogram genom

oförändliga egenskaper hos naturen, skulle bidra till att de

vetenskapliga- och teknologiska framstegen ökar markant.

Vid analysen av aspekt 2 ser vi dock att det finns en

grupp studenter vars arbeten visar en undermålig

övergripande struktur som också påverkar textens

läsbarhet. Här ingår analys av hur skribenten delar upp

texten och hur denna uppdelning från ett läsarperspektiv

blir logisk i förhållande till innehållet samt vilken

detaljnivå som texten har. Nedan följer två olika exempel.

Det första exemplet visar förvisso en logisk

styckeuppdelning, men skribenten misslyckas med att

länka samman de olika styckena till en sammanhållen

text. Det andra exemplet visar på en mindre logisk

styckeindelning samtidigt som skribenten också visar

stora brister vad gäller detaljnivå och sammanlänkande

ord:

Exempel 1:

För att definiera exakt vad ett kilogram är använder man sig

LÄRARLÄRDOM 2019 113

av en cylinder gjord av platina-iridium som tillverkades för

över 100 år sedan. Denna ett-kilos cylinder eller standardvikt

som finns i Frankrike görs det kopior av som används som

standard kilon vilka sedan skickas ut till olika platser i världen

för att ett kilo ska vara lika mycket överallt. Enligt IanRobinson

så är detta ett problem som han nämner i sin artikel”Weighty

matters” för att man var 40:e år måste kontrollera alla dessa

standardvikter då de av olika anledningar kan ha ändrat

massa. Detta gör att definitionen av Si-enheten kilogram har

ändrats lite med tiden och det gör att olika konstanter måste

göras om. Robinson förklarar hur forskare nu jobbar med att

omdefiniera ett kilo till ett naturligt fenomen precis som man

har gjort med övriga Si-enheter, tillexempel så är metern

bunden till ljusets hastighet. Ljusets hastighet är den samma

vart man än befinner sig på jorden och detta medför att metern

alltid får samma definition vart man än är och testar den.

För att omdefiniera kilot så använder sig forskare av två

olika sätt som man hoppas ska fungera. Den första går ut på att

man ska bestämma exakt hur många atomer av ett visst ämne

som tillsammans väger ett kilo. Det finns olika sätt att göra

detta på men forskarna har ännu inte kommit på sätt utföra

dem på. Det ena sättet faller på att man inte kan räkna atomer

tillräckligt snabbt medan det andra faller på att man inte med

tillräckligt hög precision kan tillverka en perfekt kristall.

Det andra sättet är att med hjälp av formeln E=mc^2 som

förklarar att massa har en ekvivalens med energi. Detta skulle

kunna fungera men problemet för forskare är hur man ska

kunna få bort eller beräkna olika energi förluster vid testerna.

På grund av att man ännu inte funnit någon bra definition

av kilot så använder man fortfarande den över 100 år gamla

114 CHRISTINA HANSSON

cylindern i Frankrike som definition för ett kilo vilket man

kommer att göra tills det att en bättre definition är hittad.

Exempel 2:

I sin artikel Weighty Matters (Ian Robinson, Scientific

America inc, December 2006) tar Ian Robinson upp

problematiken med våran nuvarande måttstock för

viktmätning och allt relaterat till den. Det finns enligt Ian

Robinson en stor problematik kring att ha ett specifikt föremål

som definitionen av ett kilogram, speciellt i

forskningssammanhang

Han fortsätter sedermera sin text med att diskutera

forskningen kring en ny standard för viktmätning.

Problematiken ligger i att hitta en metod där ett kilogram

inte förändras över tid. Detta jämför Robinson med hur man

får fram mätstocken för meter, nämligen med hjälp utav ljusets

hastighet i vakuum.

Den första metod som Ian Robinson ser som en lovande

ansats, är att välja ut ett specifikt ämne där man sedan

bestämmer en exakt mängd utav dess atomer som sedan blir

massan ett kilogram. För att underlätta mätningen tar

Robinson fram användandet av oerhört rena kristaller gjorda

utav silikon som exempel.’’för att det hela ska funka så måste

kristallen ha en näst intill perfekt struktur med väldigt få

håligheter och föroreningar.’’

Samtidigt förhåller Robinson sig objektivt mot de flera

svårigheter som metoden medför.

Exempelvis så måste silikonens olika isotoper tas med i

analyserandet och metoden är relationsvis ganska dyr.

LÄRARLÄRDOM 2019 115

Ungefär lika många studenter som visar stora brister

inom aspekterna 1 och 2 visar också stora brister inom

aspekt 5, som fokuserar på tecken. Vi har här tittat på

stavning, interpunktion och grafiska markeringar samt

på särskrivning och eventuella avsaknaden av

bindestreck. Stavning har också ingått i analysen i de fall

som det rör sig om ett uppenbart slarvfel eller skrivfel.

Vår bedömning är att i de fall då arbetet visar stora brister

vad gäller aspekt 5 påverkas också läsbarheten ytterligare.

För tydlighetens skull har vi här markerat skrivfelen i

gult:

Exempel:

Nuvarande metoden som definierar kilogram är IPK som

står för ”International protype of the kilogram”, det är en metall

cylinder används som exakta måttet på kilogram. I sin artikel

beskriver Ian att resultatet av analyseringar som gjordes på

massan av IPK har visat att under den senaste 100 åren IPK

har minskat eller växt.

De största skriftspråkliga problemen framträder dock

inom syntax och lexikon (aspekter 3 och 4). Det är inom

dessa aspekter som läsbarheten påverkas mest negativt.

När vi har graderat studenternas förmåga inom de olika

aspekterna utifrån en den fyra-gradiga skalan, så finns

nämligen flest 1:or inom dessa två aspekter. Nedan följer

ett exempel där felaktig syntax tydligt framträder och där

informationen från parallella skeenden blandas ihop

inom samma mening:

Exempel:

Robinson hävdar att forskare kan omvärdera enheten kilogram,

de kan bestämma antalet atomer i en kristall genom att

dividera volymen av kristallen med volymen som en atom

116 CHRISTINA HANSSON

upptar. Sedan vägs kristallen och vet man vilken typ av atomer

som bygger upp kristallen (med hjälp av kol-12) så kan man

med hjälp av all dess information räkna ut Avogadros konstant.

Vad gäller lexikon så visar vissa texter felaktiga ordval

och felaktigt använda begrepp, vilket också försvårar

läsförståelsen. Man får dessutom uppfattningen att

skribenten inte har grepp om originaltexten. Ett vanligt

fel inom denna aspekt är ett alltför informellt språk, med

talspråkliga inslag:

Exempel 1:

Ian nämner att det finns två metoder som skulle kunna

definiera om måttet på kilogram. Det ena metoden består i

att beräkna antalet av flera atomer som finns i ett kilogram

element. Men Ian förklarar att det är väldigt svårt att räkna

antalet på atomer och det kommer ta mycket tid.

Exempel 2:

Det finns fortfarande en del svårigheter att få detta gjort men

det är saker som forskare försöker att lösa.

5. Skrivuppgift två – hållbarhetsanalys

I en introduktionskurs till hållbar utveckling under

termin tre skrev samma grupp studenter

inlämningsuppgifter som del i ett projekt att analysera

hur olika företag arbetar med hållbarhet idag. Vi valde

att analysera en utav dessa inlämningsuppgifter för att

kunna studera hur studenternas skrivförmåga hade

utvecklats från termin ett till termin tre. Uppgiften

bestod i att välja ett företag och analysera hur företagets

hållbarhetsarbete kunde kopplas till en av de ekologiska

LÄRARLÄRDOM 2019 117

hållbarhetsprinciperna. Instruktionerna till uppgiften

var:

• 2-3 sidor + en framsida

• Typsnitt Times New Roman

• Innehåll analys av hur företaget arbetar med en av

de ekologiska hållbarhetsprinciperna

• Arbetet ska innehålla referenser enligt

Harvardsystemet.

I denna kurs fick studenterna inga särskilda

skrivinstruktioner. En bedömning av hur väl studenterna

analyserade och beskrev företagets hållbarhetsarbete

gjordes av kursens lärare, och uppgiften var en del i en

helhetsbedömning där fyra inlämningsuppgifter ingick i

examinationen av kursen. Språklig bedömning var inte

del av bedömningskriterierna, men en alltför

knapphändig språklig hantering påverkade bedömningen

negativt. Precis som med den första uppgiften har

analysen av hållbarhetsuppgiften inte tagit hänsyn till

studenternas betyg på uppgiften eller lärarens

kommentarer, men de texter som vi har analyserat var

alla godkända. Analysen har fokuserat på samma fem

aspekter som referatet för att göra en bedömning av

progressionen:

• Texten i sitt sammanhang

• Övergripande struktur

• Syntax

• Lexikon

• Tecken

118 CHRISTINA HANSSON

På samma vis som vi bedömde språket i referatet så har vi

bedömt de två första aspekterna utifrån en mer generell

bedömning om vilken uppfattning vi har fått av texten vid

en genomläsning. De tre andra aspekterna är på samma

vis bedömda utifrån antal fel gjorda inom aspektens

område där mer än två fel har gett en 3:a, mer än 6 fel

har gett en 2:a, och mer än 9 fel en 1:a. Vi har även

här valt att gradera studenternas förmåga inom de olika

aspekterna utifrån samma fyra-gradiga skala där en 1:a

betecknas som undermålig och en 4:a som god. En 2:a blir

då en markör för att någon aspekt är på gränsen till att

bli ett problem för studentens förmåga att kommunicera

skriftlig och studentens potential att nå upp till godkänd

nivå under studiernas gång.

En sammanställning av studenternas förmåga inom de

olika aspekterna visas i diagrammet nedan. Det var 38

studenter som var godkända på uppgiften och vars texter

vi analyserade. Det var samma studentgrupp som i

föregående uppgift förutom fem studenter som antingen

inte var godkända på uppgiften, inte lämnat in uppgiften

eller som har avslutat sina studier. Vi kunde i stor

utsträckning jämföra resultaten från de båda

skrivuppgifterna på individnivå.

LÄRARLÄRDOM 2019 119

5.1 Resultat

Resultatet från hållbarhetsanalysen visar på liknande

brister vad gäller studenternas skriftspråkliga förmåga

som i resultatet från referatet. Man skulle kunna säga att

en viss förbättring har skett vad gäller tecken och syntax,

men på samma gång kan man se en viss försämring vad

gäller den första aspekten, texten i sitt sammanhang, och

den fjärde aspekten, lexikon. Detta är något förvånande

eftersom vi förväntar oss att studenterna i högre grad

skulle utveckla en mer komplex förståelse för

språksituationen och få en bättre begreppshantering och

ordkunskap över tid. En specialisering ska ju ske

successivt inom deras ämnesområde, vilket borde kunna

utläsas i deras hållbarhetsanalyser genom en högre

skicklighet vad gäller texten i sitt sammanhang. Till

exempel borde studenterna ha utvecklat en bättre

genremedvetenhet. Detta är en av de kritiska delarna av

högre studier. En anledning till att denna aspekt inte hade

förbättrats skulle möjligen kunna vara att uppgiften var

mindre styrd och mer komplex än referatet. Samtidigt

borde studenterna förbättrat sin skriftspråkliga förmåga

med tanke på att de nu går i termin tre. Den tydligaste

120 CHRISTINA HANSSON

slutsatsen vi har kunnat dra i jämförelsen av dessa två

uppgifter är därmed att vi inte kan se någon progression

i studenternas skriftspråkliga förmåga. Samma variation

av skriftspråklig förmåga som fanns i stadieövergången

mellan gymnasieskolan och högre utbildning kvarstår

under termin tre.

6. Med empirin som grund för utveckling

Vad antyder då denna empiriska studie av

ingenjörsstudenters skrivande under deras första

akademiska år och hur kan dess resultat vara användbart

i BTH:s pedagogiska utvecklingsarbete för att stärka

studenters skrivande? Trots det empiriska underlagets

begränsning i omfattning så väcker materialet frågor och

pekar på omständigheter som bör lyftas för diskussion

och reflektion. De frågor som vi bör ställa oss, med

anledning av empirins resultat, är nämligen om vi ger

studenterna tillräckligt många och varierande

skrivuppgifter under deras studietid och om vi ger dem

den explicita och genomtänkta skrivundervisning som de

behöver?

Om vi tittar på skrivuppgifterna som enskilda uppgifter

så kan vi konstatera att de är tydliga vad gäller

instruktioner om omfång, utformning och lärandemål.

Studenterna har fått instruktioner om vad som förväntas

av dem, hur de ska leverera sina uppgifter och vilka

lärandemål som de ska möta. Det som inte framgår i dessa

instruktioner är dock i vilken mån som studenterna får

återkoppling och vilka möjligheter som de har när det

gäller att faktiskt förbättra och utveckla sitt skrivande. I

de diskussioner som vi har fört med inblandade lärare

så har studenterna fått skriftlig återkoppling i samband

LÄRARLÄRDOM 2019 121

med att de har erhållit sina betyg för skrivuppgift ett.

Studenterna har dock inte haft någon möjlighet att

revidera sina skrivuppgifter efter återkopplingen, vilket

vi vill lyfta fram som ett möjligt utvecklingsområde. För

den andra skrivuppgiften fick studenterna ingen språklig

återkoppling.

Flera studier betonar vikten av att studenters

skrivförmåga kräver mycket övning och arbete (Ask,

2007; Casson, 2015; Malmbjer, 2017). Här ingår

möjligheten till revidering och omarbetning av ett och

samma skrivmaterial såväl som skrivuppgifter som

bygger på varandra i progression. Det finns en bred

förståelse för och kunskap om att skrivande utvecklas

genom gedigen aterkoppling och genom tragglande

over tid. Casson menar att skrivande är ett hantverk som

bör ovas precis som alla andra hantverk och Malmbjer

betonar att studenter både behöver skriva mycket och få

genomtänkt och explicit skrivundervisning för att bli bra

på att skriva. Det faktum att BTH:s ingenjörsstudenter i

denna empiriska studie inte förbättrades nämnvärt under

deras första akademiska år kan självfallet bero på flera

saker. Förmågan att skriva grundar sig i de

språkkunskaper som man skaffar sig genom läsning och

aktivt användande av språket, såväl muntligt som

skriftligt, under lång tid (Casson, 2015). Både Casson och

Malmbjer pekar dock på att högskolan generellt sätt inte

har visat tydligt hur viktigt skrivande är och att man gett

skrivövningen den tid och uppmärksamhet som krävs.

Utöver det faktum att skrivande är ett hantverk som

kräver tid och övning, så framträder i våra dialoger med

lärarna på de skrivuppgifter vi har analyserat att

skrivuppgifterna inte varit planerade i progression och

att högre krav ställs på studenter i årskurs tre än i årskurs

122 CHRISTINA HANSSON

ett. Ett möjligt utvecklingsområde är således att

formulera en plan på programnivå för hur skrivandet ska

integreras i tydlig progression. En sådan plan kan ge ett

programperspektiv på skrivutvecklingen som inbegriper

uppgifternas utformning, möjligheter till revidering och

formen av återkoppling. Man kan då säkerställa att det

finns skrivmoment som fyller olika funktion och syften.

Inom en sådan plan för skrivandet i ett program så bör

man lämna utrymme också för informellt skrivande som

sker i form av anteckningar, loggar, studiedagböcker och

andra former av tankeskrivande. Det är här som

studenten får det nödvändiga utrymmet för reflektion,

utvecklad medvetenhet kring centrala begrepp, utvecklad

förståelse för teorier och kan göra kopplingar för att se

större sammanhang mellan ämnets olika delar. Detta

skrivande kan sedan ligga till grund för större

examinationsuppgifter som uppsatser, rapporter och PM.

Studier har visat att en blandning av uppgifter med olika

kravnivå främjar studenternas skrivutveckling, och det är

över tid som studenterna utvecklar sin skriftliga förmåga

(Malmbjer, 2017). Därför bör man ta till vara på all den tid

som studenterna spenderar inom ett program och vara

medveten om att de från första dagen behöver börja med

en integrerad skrivträning där processen också blir en

del av inlärningen. Även om de språkliga och formella

verktyg som används i denna produktionsprocess kan ses

som en del av en mer generell, eller generisk, kompetens

så står studenternas textproduktion djupt rotad i den

ämnesmässiga mylla.

Kunskap om skrivprocessen är i dag inte självklar varken

hos våra studenter eller hos lärare. Här har lärosätet ett

ansvar att se till att det finns kompetens inom högskolan

och för att den sprids, samt att det finns en struktur för

LÄRARLÄRDOM 2019 123

utveckling av det akademiska skrivandet. En förståelse

för och en medvetenhet kring hur en text skapas och

hur man som skribent arbetar sig fram till en färdig text

kan utgöra det utrymme som studenterna behöver för att

erövra ett akademiskt skriftspråk.

Referenser

Ask, S. (2011). Hållbara texter: grunderna i formellt

skrivande. Stockholm: Liber.

—. (2005). Tillgång till framgång. Lärare och studenter om

studieövergången till högre utbildning. Licentiatavhandling.

Fakulteten för humaniora och samhällsvetenskap,

Institutionen för humaniora: Växjö universitet.

—. (2007). Vägar till ett akademiskt skriftspråk. Akademisk

avhandling. Fakulteten för humaniora och

samhällsvetenskap, Institutionen för humaniora: Växjö

universitet.

Augustson, G. (2012). Akademisk skribent. Lund:

Studentlitteratur.

Barton, D. (1994). Literacy: an introduction to the ecology of

written language. Blackwell: Oxford.

Casson, A. (2015). Högskolans ansvar: Principer för

utveckling av den högre utbildningen. London: Ubiquity

Press.

Crawley, E. et al. (2014). Rethinking Engineering Education

– the CDIO approach. 2nd ed. New York: Springer.

Ekberg, K. och B. Norberg Brorsson. (2012).

Uppsatshandledning och skrivutveckling i högre utbildning –

Om det självständiga arbetet och skrivande i alla ämnen.

Stockholm: Liber.

Europakommissionen. (2016). NY

KOMPETENSAGENDA FÖR EUROPA

124 CHRISTINA HANSSON

Samarbete för att stärka humankapitalet, anställbarheten

och konkurrenskraften.

Garberding, P. “Ökade skrivsvårigheter stressar lärare

och studenter.” Universitetsläraren. 25 oktober, 2019.

Hartman, S. (2003). Skrivhandledning för examensarbeten

och rapporter. Stockholm: Natur & Kultur.

Hoel Lokensgard, T. (2010). Övers. Sten Andersson.

Skriva på universitet och högskolor. Lund: Studentlitteratur.

Holm, L. (2006). Forskningsmaessige tilgange til literacy.

I: Ord och bild ger mening. Om literacy i förskola och

skola. Red. Ellvin, M. Svensklärarföreningens årsskrift.

Stockholm: Natur & Kultur.

Högskoleförordningen. (1993:100).

Utbildningsdepartementet. Ändring införd t.o.m. SFS

2012:529.

Högskoleverkets rapportserie. (2009:16 R). Förkunskaper

och krav i högre utbildning. Stockholm: Högskoleverket.

Josefsson, G. & S. Santesson. (2017). Hur skriver våra

studenter? En undersökning av skrivförmågan hos nyantagna

studenter vid HT-fakulteterna vid Lunds universitet. Rapport.

Humanistiska och teologiska fakulteterna. Lunds

universitet.

Malmbjer, A. (2017). Studenters skrivande. Huddinge:

Södertörns högskola.

Malmgren, G. (1992). Gymnasiekulturer: lärare och elever

om svenska och kultur. Pedagogiskt Utvecklingsarbete vid

Lunds universitet no. 92:188. Didaktikseminariet: Lund.

Malmstrom, M. (2017). Synen på skrivande.

Föreställningar om skrivande i mediedebatter och

gymnasieskolans läroplaner. Lund studies in educational

sciences nr 1. Institutionen

för utbildningsvetenskap. Lunds universitet.

Løw, O. (2011). Övers. Sten Johansson. Pedagogisk

LÄRARLÄRDOM 2019 125

handledning. Lund: Studentlitteratur.

Regeringens promemoria. (2015/16:76). Kvalitetssäkring

av högre utbildning.

Selander, S. och U. Selander. (2007). Professionell

handledning. Lund: Studentlitteratur.

Strand, H. (2000). Akademiskt skrivande vid Stockholms

universitet: undervisning, problem, önskemål. Inventering och

lägesbeskrivning vt 2000. PU-rapport 2000:3. Stockholms

universitet.

Thurfjell, K. “Studenter för dåliga på svenska för att lära

sig historia.” Debattartikel i Svenska Dagbladet,

2017-07-24. <https://www.svd.se/studenter-for-daliga-

pa-svenska-for-att-lasa-historia>

—. “Usla språkkunskaper leder till avhopp.” Debattartikel

i Svenska Dagbladet, 2017-07-22. <https://www.svd.se/

studenters-usla-forkunskaper-i-sprak-leder-till-avhopp>

Universitetskanslersämbetets rapport. (2016:15).

Nationellt system för kvalitetssäkring av högre utbildning.

Stockholm: Universitetskanslersämbetet.

126 CHRISTINA HANSSON

[1] Exemplet är hämtat ur Malmbjer, 2017 på s.5.

Primärreferensen är Hanna Enefalk m.fl., “Vara

studenter kan inte svenska”, Upsala Nya Tidning 2/1 2013.

[2] Karin Thurfjell har intervjuat språklärare vid

Stockholms universitet, Linnéuniversitetet, Göteborgs

universitet och Uppsala universitet:

<https://www.svd.se/studenters-usla-forkunskaper-i-

sprak-leder-till-avhopp>

[3] Karin Thurfjell i diskussion med lärare i historia:

<https://www.svd.se/studenter-for-daliga-pa-svenska-

for-att-lasa-historia>

[4] <https://universitetslararen.se/2019/10/25/okade-

skrivsvarigheter-stressar-larare-och-studenter>

LÄRARLÄRDOM 2019 127