Omvendt undervisning i campus- og nettbaserte masterstudier i teknologi

Gjesteblogger Lars Andre Tokheim er professor ved Institutt for prosess-, energi- og miljøteknologi, HSN.

Ved Fakultet for teknologi (TF) startet vi i august 2016 opp nettmasterstudier i Process Technology (PT) og Energy and Environmental Technology (EET). Disse to programmene har i mange år vært tilbudt som engelskspråklige campus-programmer, med et stort innslag av utenlandske studenter, men fra høsten 2016 valgte vi å tilby dem også som 4-årige deltidsstudier (50 % studiebelastning i snitt), med norske ingeniører i ordinær fulltidsjobb som hovedmålgruppe. TF startet opp et liknende tilbud innen Industrial IT and Automation i 2015, noe dosent Finn Haugen har blogget om i en egen artikkel.

Selv er jeg studiekoordinator for PT og EET, men i tillegg underviser jeg to av emnene som tilbys i disse programmene. Jeg har derfor vært mye involvert i planlegging av de to nye masterprogrammene, både som koordinator og som emneansvarlig.

Behov for parallelle tilbud

Ett av emnene som skal tilbys nettstudentene er Transport Processes (10 studiepoeng). Campus-studentene har dette emnet i første semester, mens nettstudentene skal ha det i tredje semester, altså på høsten i begge tilfeller.

Siden campus- og nett-studier skal tilbys parallelt for de to studentgruppene, og siden jeg ikke kunne forvente å få noe særlig ekstra undervisningsressurser, var det nødvendig å kunne tilby et opplegg som ville a) sikre campus- og nettstudenter et faglig fullgodt studietilbud og b) være praktisk gjennomførbart for meg som emneansvarlig.

Løsningen: Omvendt undervisning

Gjennom å delta på en rekke seminarer og lynkurs i regi av prosjektet e@HiT (nå e@USN) skaffet jeg meg i løpet av perioden 2013-2016 en del grunnleggende kompetanse i aktuelle pedagogiske metoder og verktøy for produksjon av digitale læringsressurser. Jeg kom til at «omvendt undervisning» (flipped classroom) ville kunne være et godt alternativ for meg.

Konseptet omvendt undervisning er en mer aktiv læringsform, som typisk innebærer at studentene forbereder seg til møtet med læreren/klassen ved å studere undervisningsvideoer og lese pensum og så bruke mesteparten av tiden i klassen til å interagere med læreren eller med andre studenter, for eksempel ved å stille spørsmål til videoene eller få hjelp til oppgaveløsning. Læreren har altså ikke lenger tradisjonelle forelesninger, men kan heller bruke tida på å veilede studentene.

Som emneansvarlig må man selvsagt legge ned mye ressurser i å lage undervisningsvideoer og gjøre dem tilgjengelig på en hensiktsmessig og pedagogisk måte. Men når man først har gjort dette, har man framtidige tidsbesparelser i å kunne gjenbruke de aktuelle videoene og annet materiale. Dermed får man frigjort tid til å veilede studentene.

Ulike typer veiledning av campus- og nettstudenter

Den frigjorte tidsressursen bør etter min mening fordeles mellom campus- og nettstudentene, ikke nødvendigvis med nøyaktig likt antall timer, men i hvert fall med en viss andel til begge grupper.

Siden campusstudentene er tilstede på campus på samme tid som læreren (i hovedsak synkron læring), er det hensiktsmessig å tilby denne gruppen felles veiledning i klasserommet. Nettstudentene er derimot ikke tilstede på campus, og har dessuten ofte ikke tid til å studere når læreren er på jobb (i hovedsak asynkron læring). Denne studentgruppen bør derfor tilbys noe individuell veiledning (via Skype for Business) på tidspunkter som er avtalt mellom lærer og enkeltstudent, altså et innslag av synkron læring på toppen av den asynkrone. Dette tror jeg er gunstig for at studentene skal føle de får et fullgodt studietilbud; det at de får noe veiledning på tomannshånd tror jeg bidrar til at de føler seg mer sett, og dette kan være motiverende og motvirke frafall i nettstudiet.

e@HiT-prosjekt som forberedelse til omvendt undervisning i Transport Processes

Gjennom prosjektmidler fra e@hit i perioden august 2015 – juni 2016 fikk jeg muligheten til å bruke en del tid på å forberede en nettstudietilpasset versjon av Transport Processes.

Målene med prosjektet var følgende:

  1. Å lage et nytt pedagogisk opplegg for emnet Transport Processes etter modell av omvendt undervisning.
  2. Å lære meg å bruke de nødvendige digitale verktøy på en effektiv og hensiktsmessig måte
  3. Å produsere undervisningsmateriale for noen ukers undervisning i Transport Processes
  4. Å evaluere egnetheten av omvendt undervisning i et teknisk emne av den type som Transport Processes er et eksempel på

Pedagogisk opplegg

Jeg har til nå gitt de ordinære studentene en kombinasjon av forelesninger, forelesningsplan med pensumangivelse for selvstudier, pensumsammendragsmateriale (PowerPoint-presentasjoner), regneøvinger i klassen, skriftlige øvingsoppgaver (med løsningsforslag) som hjemmearbeid, en rapportskrivingsoppgave, en lab-oppgave og noe en-til-en-veiledning.

I første timen får studentene forslag til et tidsbudsjett, slik at de kan planlegge semesteret. I inneværende semester har campus-studentene et opplegg som dels foregår på den tradisjonelle måten, dels ved innslag av videoforelesninger, se figur 1. De 267 timene som er anbefalt brukt på emnet, skriver seg fra størrelsen på emnet (10 stp) og anbefalt belastning for en fulltidsstudent (1600 timer per år for 60 stp).

figur-1

Figur 1: Foreslått timebudsjett for studentene som tar emnet Transport Processes høsten 2016.

Nettstudentene, som vil møte mitt emne høsten 2017, vil derimot få et opplegg uten klasseromsaktiviteter. De ordinære forelesninger vil bli erstattet av videoforelesninger og noe en-til-en-veiledning. Denne studentgruppens timebudsjett vil dermed se ut som i figur 2.

 Figur 2: Foreslått timebudsjett for nettstudentene i emnet Transport Processes (fra høsten 2017).

Figur 2: Foreslått timebudsjett for nettstudentene i emnet Transport Processes (fra høsten 2017).

Jeg vil trolig bevege opplegget for campus-studentene lenger i retning av nettstudentenes opplegg til neste år.

Fronter er læringsplattformen som alle studentene møter. Jeg har opprettet et eget fronter-rom for emnet, og dette er strukturert slik at det skal være lett for studentene å orientere seg, dvs. det er egne kataloger for forelesningsplaner, forelesninger (videoer), øvingsoppgaver (og løsningsforslag) etc., se figur 3.

Figur 3: Fronter – hovedgrensesnittet for studentene som tar Transport Processes.

Figur 3: Fronter – hovedgrensesnittet for studentene som tar Transport Processes.

I katalogen med forelesninger er det egne oppføringer for hvert deltema. Og her er det store forskjeller mellom ordinært campusopplegg og omvendt undervisning. I stedet for å legge ut nedlastbare filer (for eksempel PowerPoint-presentasjoner), legger jeg ut en lenke til en ny nettside for hvert deltema, se figur 4.

Figur 4: Eksempel på detaljspesifikasjon av et tema i Transport Processes.

Figur 4: Eksempel på detaljspesifikasjon av et tema i Transport Processes. Klikk for større bilde med lenker til video.

Deltema-nettsiden er en tabell som gir en detaljert oversikt over alle under-deltemaer innenfor deltemaet. Følgende spesifiseres:

  • tittel på deltema
  • anbefalt rekkefølge av underdeltemaer
  • lenker til videoer, som er forhåndslagret på en medieserver
  • angivelse av hvor mye tid hver enkelt ting på planen tar
  • henvisning til oppgaver i oppgavesett som er tilgjengelig i øvingskatalogen i fronter
  • angivelse av lesestoff i lærebok el.l.

En ny deltema-nettside gjøres tilgjenglig i Fronter hver uke. Et eksempel er vist her (lenkene i vinduet som dukker opp, er klikkbare).

Etter å ha studert et deltema på denne måten, kan campus-studenter møte læreren i klasserommet for å stille spørsmål, løse oppgaver etc, mens nettstudenter tilbys et antall Skype-møter for dette formålet.

Verktøy

Som man skjønner av ovenstående, brukes Fronter her som læringsplattform (LMS).

Mitt hovedverktøy for videoproduksjon er Screencast-O-Matic (SoM). Dette verktøyet kan brukes til å ta opp lyd og bilde fra skjerm og dekker de behov jeg har til videoproduksjon. Verktøyet har forholdsvis greit brukergrensesnitt, og det er ganske enkelt å editere innspilte videoer. Jeg bruker en del tid på å kutte partier hvor det ikke «skjer så mye». Om det blir mange slike partier, blir det langdrygt for studenten å «sitte og vente på at noe skal skje». Et tips i denne sammenheng kan være at man bør unngå å prate hele tida, men kanskje prate litt mer i bolker, slik at man får anledning til å kutte noe av bildeopptaket uten at dette går ut over den forklarende stemmen.

Det jeg tar opp med SoM er enten spesiallagde PowerPoint-presentasjoner eller utledninger/regneeksempler på skrivebrett. Jeg bruker et enkelt skrivebrett av typen ACECAD. Det går også an å gjøre utledninger/regneeksempler via PowerPoint-animasjoner, noe som gir økt lesbarhet for studenten. Jeg har prøvd begge deler, man har foreløpig ikke konkludert mht hvilken variant som er best.

Et eksempel på en video som involverer bruk av skrivebrett og PowerPoint-animasjon er gitt henholdsvis til venstre og til høyre i figur 5.

figur-5afigur-5b
Figur 5: Eksempel på bruk av skrivebrett (venstre) og PowerPoint-animasjon (høyre) i forbindelse med utledninger eller regneeksempler. Klikk på bildene for å starte video.

De produserte videoene må lagres et sted. Jeg forsøker å bruke Radix (HiT’s medieserver) til dette, men må innrømme at jeg har slitt en del med å få det til å funke slik det er tenkt. Jeg går ut fra at dette må skrives på kontoen for barnesykdommer og at brukervennligheten vil bedre seg etter hvert.

Jeg har testet ut verktøyet WiseFlow for gjennomføring av digital eksamen, men har foreløpig ikke rukket å ta dette i bruk.

Konklusjon

Hva er så konklusjonen, sett i lys av målene for prosjektet?

  1. Pedagogisk opplegg: Et nytt pedagogisk opplegg for «Transport Processes» er utviklet og testet ut. Det nye opplegget er basert på konseptet «omvendt undervisning», eller flipped classroom.
  2. Bruk av verktøy: Screencast-O-Matic (SoM) er hovedverktøyet som er benyttet til produksjon av videoer. Skrivebrett (ACECAD) har jeg brukt noe ifm utledninger og regneeksempler. Radix har jeg benyttet til lagring av videoer. Fronter har jeg brukt som grensesnitt for studentene (lenker til Radix). Jeg har også deltatt på flere e@HiT-kurs (bl.a. lynkursdagen) for å sjekke ut andre aspekter og andre verktøy, f.eks. Smartboard, men har ikke tatt i bruk andre verktøy enn de som er nevnt over. I tillegg hadde jeg våren 2016 en gjennomgang med e@USN (tidligere e@HiT) for å prøve ut verktøyet som kan brukes for å lage digitale prøver. Jeg planlegger å ta dette i bruk.
  3. Produksjon: Til sammen har jeg laget 20 videoer à 4-11 minutter (gjennomsnittet er 8 minutter) i «Transport Processes» ved hjelp av de teknikkene som er nevnt i punkt 2.
  4. Egnethet i TP: Jeg prøvde ut omvendt undervisning på to deltemaer i «Transport Processes» i løpet av to uker under høstsemesteret 2015. Studentene var positive og sa at de gjerne ville ha tilsvarende videoer på de andre temaene. Min foreløpige konklusjon er at omvendt undervisning vil egne seg godt i emnet.

Høsten 2016 fortsetter jeg implementeringen av omvendt undervisning, og høsten 2017 vil opplegget i sin helhet være lagt om til flipped classroom.

2 thoughts on “Omvendt undervisning i campus- og nettbaserte masterstudier i teknologi

  1. Torhild Slåtto

    Hei!
    Tusen takk for grundig og informativ orientering om et veldig spennende undervisningsopplegg. Dette håper jeg vi får følge videre, med nye blogginnlegg fra din side! Her i Fleksibel utdanning Norge jobber Kvalitetsutvalget vårt med en veileder for kvalitet i nettbasert undervisning. Der er vi blant annet opptatt av «samstemt undervisning», med samspill/samstemthet mellom læringsutbytte, læringsaktiviteter og vurdering/eksamen. Du forteller mye spennende om struktur og læringsaktiviteter. jeg synes det er interessant dersom du kan si noe mer om dine vurderinger omkring samspillet mellom læringsutbytte, læringsaktiviteter og vurdering. Ellers – lykke til med studenter og undervisning!

    Reply
    1. Lars-André Tokheim

      Hei! Takk for hyggelige kommentarer. Jeg kan prøve å si litt om de tingene du spør om.

      Jeg er generelt veldig opptatt av at læringsopplegget må være velstrukturert i alle ledd. Dette tror jeg for så vidt er viktig for alle studenter, men i særlig grad for nettstudenter, som er mye overlatt til seg selv. Jeg tenker at vi da må forsøke å geleide dem gjennom studiet på en best mulig måte – og dette tror jeg bl.a. kan oppnås ved å sette sammen tabeller med ulike temaer, oppgaver etc i riktig rekkefølge, med linker til videoer etc på riktig sted. Spesielt i tekniske fag, som jeg underviser i, er rekkefølgen ofte avgjørende for at man skal få med seg det hele.

      Når det gjelder samspill mellom læringsaktiviteter og læringsutbytte, prøver jeg å ha et bevisst forhold til forskjellen på kunnskap og ferdigheter og å gi studentene forutsetning for å skaffe seg begge disse typene kompetanse. Disse går hånd i hånd. Øvingene jeg lager, har derfor spørsmål som dekker begge aspekter, men jeg legger alltid mye vekt på ferdigheter fordi dette støtter opp under utvikling av forståelse (learning-by-doing, kan man kanskje si). I de tekniske emnene er utvikling av ferdigheter oftest veldig viktig (feks bruk av tekniske diagrammer, dataavlesing fra tabeller, anvendelse av spesielle prosedyrer etc), og gjennom omvendt undervisning får jeg økt mulighet til å støtte campus-studentene ved at vi i klasserommet fokuserer på problemløsning (i stedet for tradisjonell forelesning – som er dekket opp gjennom videoene). For nettstudentene er ikke slik veiledning så enkelt å få til, siden de ikke er tilstede i klasserommet, og det er derfor jeg ønsker å tilby dem noen bolker med en-til-en-veiledning via skype.

      Når det gjelder samspillet mellom læringsutbytte og vurderingsformer, prøver jeg å ha med vurderingselementer som dekker både kunnskap og ferdigheter – og i tillegg generell kompetanse. Tradisjonelle eksamensoppgaver er relativt godt egnet til å måle de to første (i hvert fall i mine emner), mens det siste kan måles gjennom feks rapportskriving eller liknende, derfor har jeg også en rapportskrivingsoppgave med i mine emner. Dette elementet er samtidig med på å forberede studentene på å skrive prosjektrapport og hovedoppgave i seinere semestre.

      Reply

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *