Ulla Praisa is nu masterstudent Chemical Engineering & Chemistry en was als bachelorstudent lid van de faculteitsraad. Daar ontdekte ze haar interesse in onderwijs en als studentassistent was ze betrokken bij het opzetten van ‘Introduction to Practical and Inorganic Chemistry’. Ze werd gevraagd om deel te nemen in de student sounding board voor BOOST en na het afronden van een exchange in Zweden kon ze beginnen. “Ik vind het leuk werk. Zo kan ik ook een kijkje nemen hoe het onderwijs bij andere opleidingen georganiseerd is, en beter nog; vernieuwd wordt.”

In de klankbordgroep, die onregelmatig bij elkaar komt nadat er een of enkele voorstellen zijn ingediend, zitten nog twee medestudenten. “Eigenlijk zouden er ook nog twee studentleden van de U-raad in moeten, maar die missen op dit moment.” Praisa heeft nu ongeveer zeven projectvoorstellen mogen beoordelen. “Wij hebben als start twee belangrijke vragen: Is het idee echt nieuw? Helpt het studenten de stof beter te begrijpen of hun werkdruk te verlagen? Daarna kijken wij of het plan goed opgebouwd is, of er geen tegenstrijdigheden in staan en of het financiële plaatje klopt. Soms vragen we om een toelichting of verbetering van het proposal.”

Afwijzing

Praisa en haar medestudenten zijn kritisch. Het door Mechanical Engineering ingediende voorstel voor ‘Development of interactive videos’ werd afgewezen “omdat het niet echt iets nieuws leek te zijn dat studenten meer zou helpen om de stof beter te begrijpen dan met wat er al beschikbaar is binnen en buiten de TU/e”.

Bovenstaande voorbeeld was een gezamenlijk oordeel van de stuurgroep en de student sounding board. Praisa denkt dat de studenten op andere punten letten dan de beleidsmakers. “Wij willen weten hoe het plan studenten helpt en of het naar andere faculteiten kan worden overgedragen, Fred Gaasendam en Suzanne Groothuijsen kijken meer of het idee realistisch is voor de TU/e-omgeving en of het haalbaar is wat betreft het tijdspad. Zij hebben een beter overzicht.”

Praisa weet dat er nog BOOST-geld over is en ze hoopt dat ze dit jaar nog vaak wordt opgeroepen om voorstellen te beoordelen. “Tegen docenten zou ik willen zeggen: ‘Wees niet bang om geld aan te vragen’. Geen plan is te klein, geen plan is te groot. Zeker nu het onderwijs verandert vanwege Bachelor College 2.0 is de tijd rijp om innovatief te werk te gaan.”

Ivo Filot wil niks liever dan dat de student zelf aan het roer staat bij het opnemen van leerstof. Hij maakt hulpmiddelen voor ze zodat ze autonoom aan de slag kunnen gaan. Met BOOST-funding heeft hij inmiddels tien softwarepakketten ontwikkeld. ‘Ik heb geen materialen aangeschaft, maar werkuren kunnen belonen aan twee studentassistenten. Als docent hebben we die tijd helaas zelf niet.”

Filot doceert sinds 2015 en observeerde dat een kwart van zijn studenten ruimtelijk inzicht mist dat onontbeerlijk is bij het bestuderen van chemie. Om hen te helpen schreef hij softwarepakket Managlyph, open source en onafhankelijk van een commerciële partij. “Hiermee kan de student driedimensionale structuren visualiseren met stereografische projectie. Daarvoor is wel een speciaal brilletje nodig, met polariserende kunststof glazen of een rood-cyaan-bril. Ik gebruik het bij het vak anorganische chemie.”

Puntsymmetrie

Op de broncode van Managlyph voortbordurend kon hij Schoenflies programmeren. Zie dit als een diagnostische toets waarbij studenten bekwaam worden in het herkennen van puntsymmetrie in moleculen. “Studenten zijn extreem positief hierover”, zegt de docent. “Ze vinden het fijn dat de oefenprogramma’s losgekoppeld zijn van de colleges, ze kunnen er thuis op hun gemak mee werken. Dat hoor ik informeel van ze, maar ik lees het ook in de vakevaluaties. Soms sluit de leervorm niet aan bij hun behoefte, maar ook dat is goed om te ontdekken. Iedereen is anders, en daarom bied ik ook diverse onderwijsvormen aan.” Heel bewust pusht hij zijn studenten niet om zijn software als huiswerk te gebruiken. Ideaal gezien weten studenten zelf wat ze nodig hebben, is Filots filosofie.

Duur onderwijs

“Zonder BOOST-geld was deze onderwijsvernieuwing niet mogelijk geweest”, zegt Filot. Chemical Engineering & Chemistry zit niet ruim in haar jas wat betreft financiën, legt hij uit. “We hebben relatief weinig studenten, maar wel dure labs, chemicaliën en materialen. Onze eerste geldstroom is dus klein. Ik schat dat twintig procent van het onderzoeksgeld dat we binnenhalen in de tweede en derde geldstroom, gebruikt moet worden voor onderwijs. Docenten die geen BOOST-geld hebben aangevraagd en krijgen, maken hun onderwijs in eigen tijd. Zonder BOOST had ik niet twee studentassistenten kunnen aanstellen en had ik mijn tijd in broodnodige onderzoeksvoorstellen moeten stoppen. In totaal heb ik 30.000 euro mogen besteden.” In dit laatste BOOST-jaar wil Filot nog funding aanvragen voor een server waarmee alle studenten thuis toegang tot een supercomputer kunnen krijgen.

Filot zweert bij open source. Alles is te gebruiken door andere universiteiten en aan te passen. De wereld verandert, de student verandert en het is belangrijk dat onderwijs meegaat met de tijd en situatie. Ook binnen de TU/e is de software van Filot aan te passen. “Ik stop er moleculen in, maar als je er een draaiende motor of een laboratoriumopstelling instopt, werkt het ook.”

Bij Built Environment start het merendeel van de studenten met de droom architect te worden van mooie gebouwen. Lang niet iedereen realiseert zich meteen dat de akoestiek van een ruimte een grote rol heeft. Maarten Hornikx, vicedecaan en hoogleraar Building Acoustics wil dat studenten begrip krijgen voor het belang van akoestiek in hun ontwerpen. “Met VR kunnen ze ervaren wat het verschil is tussen een ruimte zonder dempende geluidspanelen en een mét.” Een eerste BOOST-bedrag maakte dit mogelijk in 2019.

Met een tweede BOOST funding (het totaal bedraagt 200.000 euro) heeft Hornikx postdoc Silvin Willemsen kunnen aanstellen. Willemsen schreef de verbeterde software voor Acoustic Virtual Reality (AVR). Hij liet geluid van buiten en van de buren meetellen, maakte het mogelijk bijzondere vormen van ruimtes te bestuderen en zorgde dat meerdere geluidsbronnen tegelijk te gebruiken zijn.

“Voorheen leerden studenten de manieren om galm te berekenen – voor niet te complexe ruimtes. We gaven vuistregels voor de verschillende soorten zalen. Een gymzaal, een concerthal en een horecagelegenheid geven andere resultaten. Dat is droge stof. Studenten kijken naar een getal dat hun iets moet zeggen over galm. Nu kunnen ze zelf via een koptelefoon real time ervaren wat er verandert als je een paneel aanbrengt of een materiaal wisselt”, zegt Hornikx.

Het BOOST-programma kwam voor universitair docent Leyla Özkan en lab technicus Will Hendrix als geroepen. In 2014 had hun Control System Group (bij Electrical Engineering) al een eerste opzet gemaakt om studenten de gelegenheid te geven op afstand de knoppen te bedienen van een lab-opstelling waarmee zij regeltechniek onder de knie kunnen krijgen. “Dat was omdat we teveel studenten en te weinig uren op een werkdag hadden om ze allemaal de kans te geven te oefenen met controlled systems”, zegtÖzkan, verantwoordelijk voor het vak Process Dynamics and Control, serviceonderwijs voor Chemical Engineering & Chemistry. Er werd een prototype van een remote lab gemaakt dat ad hoc werd aangepast naar behoefte, maar dat verre van optimaal was.

Leren op afstand

In 2019 ontvingen Özkan en Hendrix 186.000 euro van de studievoorschotmiddelen om softwarebedrijf Wolfpack in te schakelen om het Remote Labs platform schaalbaar en robuust te maken en meer verschillende opstellingen op te zetten. De COVID-periode maakt duidelijk dat dat geen weggegooid geld was. “Ons onderwijs was klaar om studenten op afstand te kunnen laten leren.”

Het idee is dat studenten in hun eigen ruimte experimenten kunnen doen, op ieder moment van elke dag, 24/7. Er zijn drie verschillende proefopstellingen waarvoor zij niet meer naar Flux hoeven te komen. Dat is met meer dan tweehonderd eerstejaars studenten Electrical Engineering eerder noodzaak dan luxe.

Wat kunnen de studenten vanaf hun zolderkamer doen? Bijvoorbeeld het waterpeil in drie gekoppelde watertanks binnen bepaalde grenzen houden. Zij besturen pompen en openen en sluiten kleppen, terwijl ze via sensoren real-time informatie over het waterniveau krijgen. Een camera geeft de mogelijkheid te zien wat er gebeurt als zij andere instellingen doorgeven aan de software. 

Onderzoekers van Industrial Engineering & Innovation Science hebben met behulp van 190.000 euro van het BOOST-programma een instrument ontwikkeld waarmee docenten het leergedrag van hun studenten kunnen analyseren. Daarvoor gebruiken ze de clickstream data die bij Canvas gegenereerd wordt. Universitair hoofddocent Human Technology Interaction Uwe Matzat vertelt waarom het innovatief is.

“Als je leergedrag van studenten wil verbeteren, is het nodig om te weten hoe die studenten studeren. Dat aan henzelf vragen via enquêtes geeft slechts momentopnames, want je kan niet elke week een vragenlijst laten invullen. Wat ook een nadeel is, is dat studenten zelf moeten inschatten hoe zij leren. Klikgedrag maakt het -in principe- mogelijk continu het leergedrag van alle studenten te volgen zonder studenten lastig te vallen. Enquêtes zijn ook nuttig en noodzakelijk maar soms veel minder handig.”

Klikgedrag kan bijvoorbeeld gebruikt worden om veranderingen in het leergedrag nauwkeurig over de tijd te bestuderen. Dit kan op dagelijks of wekelijks niveau. “Ook kan het attent maken op problemen die uit enquêtes nooit naar voren zouden komen. Bijvoorbeeld is het mogelijk studenten te identificeren die zeer onregelmatig studeren of studenten die heel vaak laat nachts actief zijn. Soms zijn studenten zich niet bewust van dit soort problemen en zouden in enquêtes niks erover kunnen rapporteren. En als ze zich ervan bewust worden is het te laat. Feedback over hun klikgedrag kan studenten van dit soort problemen bewust maken.”

Hoe meet je dat?

Er zijn nu vier meetschalen ontwikkeld waarmee zelforganisatie van leergedrag in verschillende fasen gewaardeerd kan worden. “Het gaat om taakdefinitie, leerdoelen formuleren en planning, uitvoering en leren van fouten." HTI wil Learning Analytics gebruiken om blended learning vakken te verbeteren. De student krijgt bijvoorbeeld via een dashboard te zien wat zijn eigen sterke en zwakke punten zijn. Via zo'n dashboard kan je ook gepersonaliseerde informatie verspreiden die de studenten laat zien hoe ze hun leergedrag -waar nodig- kunnen verbeteren.

Dit gebeurt nu nog niet, haast Matzat zich te zeggen. “Bij Learning Analytics hebben wij een Code of Conduct. De faculteit moet nog beslissen wie op welke manier met de data mag werken. Maar Learning Analytics zal alleen gebruikt worden om studenten te helpen, en niet om cijfers te bepalen.”

Uitbreiding

Nu de meetschalen gereed zijn, wil Matzat gaan uitbreiden. “De potentie zit hem in het opschalen van de instrumenten en toepassen op bredere gebieden. We willen het eerst bij IE&IS uitproberen en als onze onderwijsdirecteur overtuigd is, zal hij het hopelijk bij collega’s van andere opleidingen onder de aandacht brengen.” Matzat kan zich voorstellen dat in de toekomst iedere TU/e-student gecoacht zal worden met Learning Analytics.

Programmamanager Fred Gaasendam is gevraagd wat er gebeurt met het geld dat nu nog over is van de studievoorschotmiddelen. “Het is onduidelijk of de nieuwe regering de toezeggingen van de oude wil nakomen. Daardoor is het moeilijk voor meerdere jaren beleid te maken. Maar er is nog geld over van de afgelopen jaren en als je nu een plan indient en het wordt goedgekeurd, dan is het geld voor je plan gegarandeerd tot eind 2026.”