In het eerste deel van dit tweeluik spreken we over het wel of niet opnemen van klimaatverandering in het onderwijs, een topic dat bachelorstudent Ana Celesta Baroja Sierra aan het hart gaat en waarover ze zich opwindt omdat ze vindt dat het onvoldoende aan bod komt in het onderwijs op de TU/e. Ze heeft een voorstel geschreven om dat te verbeteren. Baroja Sierra is net begonnen aan haar tweede jaar van de bachelor Computer Science and Engineering en kandidaat voor de faculteitsraad van haar faculteit.

“Als ik straks mijn bachelordiploma heb, heb ik maar één vak gehad dat in zekere zin over klimaatverandering ging, zoals de meeste studenten. Dat was het eerstejaars basisvak Data Analytics for Engineers (DAE). Dat vak is verplicht voor alle bachelorstudenten en richt zich op dataverzameling, statistiek en programmeren. In mijn jaar hebben we gegevens onderzocht die door Nederlandse weerstations zijn verzameld over CO₂ en andere gassen in de lucht in relatie tot het verkeer.  We moesten één van de vijftien gegeven gassen analyseren. Dit is zo beperkt dat het het grotere plaatje van klimaatverandering verbergt. Uit mijn analyse van de gegevens bleek dat er geen correlatie was tussen de verkeersdrukte en het broeikasgas dat ik moest analyseren. In feite was de correlatie zo laag dat ik een R^2-waarde van 0,0002 had. Als ik niets wist van klimaatverandering, zou ik daarmee geloven dat benzineauto's niet slecht zijn voor het milieu. Doet dit recht aan de doelstelling van de universiteit om toekomstgerichte ingenieurs af te leveren? Ik betwijfel het."

Vakorganisator van DAE, Natalia Sidorova reageert op de kritiek van Baroja Sierra: "Iedere student kreeg een component van de lucht en een luchtmeetstation in Nederland aangewezen; de locatie van het meetstation was bekend om te helpen eventuele externe factoren te kunnen zien die invloed op hun resultaten kunnen hebben."

"Naast de data-analyse bespraken studenten op hun posters ook de beperkingen van hun analyse en van de dataset. Sommige studenten hebben industriële vervuilers in de buurt van hun locatie of mogelijke effecten van de temperatuur en de wind genoemd.  Voor ons is het belangrijk dat studenten begrijpen dat de wereld veel complexer is dan een paar getalletjes. We verwachtten ook nog niet heel grootse analyses van de studenten aangezien dit hun eerste opdracht was met data. Waar Baroja Sierra zeker gelijk in heeft is dat het interessanter was geweest als ze naar meerdere componenten van de lucht op meerdere locaties hadden gekeken, maar dat is in zo’n opdracht nagenoeg onmogelijk qua tijd om te kunnen doen. Er waren wel groepsbesprekingen, waarbij studenten naar elkaars resultaten keken. Het kan wel zijn dat het groepje naar gelijkaardige plekken gekeken heeft met bijvoorbeeld bedrijven met veel uitstoot vlakbij, waardoor verkeer weinig invloed lijkt te hebben", zegt Sidorova.

Zelf nadenken

"Studenten moeten zelf nadenken wat mogelijke verklaringen voor hun resultaten kunnen zijn", vindt Sidorova. "En in het geval van Baroja Sierra, die de hoeveelheid black carbon (roet) in de lucht moest analyseren: verbranding van biomassa heeft daar bijvoorbeeld een heel grote invloed op. Als dat in de buurt van het luchtmeetstation veel wordt verbrand, zie je minder effect van verkeer. We moeten ook beseffen: data is wat het is. Je mag bijvoorbeeld niet alleen meetstations voor het onderzoek kiezen die je de gewenste conclusies laten trekken en de rest van de meetstations uit de data weghalen. Als wetenschapper moet je op zoek gaan naar een verklaring van je resultaten en eerlijk en open blijven communiceren.”

“Dit jaar willen we de studenten overigens een andere opdracht geven", zegt Sidorova. "Ze gaan kijken naar de relatie tussen het verkeer en de coronamaatregelen. Daarbij gaan studenten de Oxford-index van coronamaatregelen gebruiken. Ze kunnen antwoorden op verschillende vragen proberen te vinden. Zie je bijvoorbeeld een aanleiding om te denken dat maatregelen steeds minder zichtbaar zijn in de verkeerdata? Daarbij moeten ze beseffen dat ook zo’n index maar een getalletje is en dat je kritisch moet blijven.”

Lees door onder de foto.

Engineering Design

Baroja Sierra denkt eveneens dat het vak Engineering Design (ED) - net als DAE een verplicht basisvak voor alle bachelors in het tweede jaar - zo aangepast zou kunnen worden dat studenten wél betere future proof engineers worden. “In dit vak werken studenten in multidisciplinaire teams aan het ontwerpen van een product met daarbij een thema in gedachten. Ik stel voor dat dit thema permanent over klimaatverandering gaat, in plaats van over gehandicapten of ouderen helpen. Klimaatverandering is veelzijdig en geeft daarom mogelijkheden om elk jaar op een ander facet te focussen.”

“De kritiek die ik op ED heb gehoord, gaat over ongelijkheid in de teams: elektrotechnici en werktuigbouwkundigen trekken de rest van een groep naar een ​​goed cijfer. Dit heeft deels te maken met de doelstelling om een ​​elektrisch apparaat te maken, iets dat weinig aansluit bij wat op andere faculteiten onderzocht wordt. Door de productdoelstelling vanuit klimaatperspectief te stellen, ontstaan ​​er meer mogelijkheden voor alle studenten om een ​​bijdrage te leveren. Bijvoorbeeld door het bouwen van een app voor de gemeente om te zien welke straten meer bomen nodig hebben voor schaduw.”

Baroja Sierra betwijfelt ook of de focus op mensen met een handicap in ED studenten doet nadenken over mensen met een handicap in de toekomst. “Studenten denken terug aan het vak met 'oh dat was dat vak waarin ik iets heb ontworpen voor mensen met een handicap', in plaats van te leren wat de les zou moeten zijn: ze moeten altijd ontwerpen met mensen met een handicap in gedachten. Als een bouwkundestudent een ED-project doet over mensen met beperkte mobiliteit, maar bij het ontwerpen van zijn afstudeerproject met dat aspect geen rekening meer houdt, heeft hij naar mijn mening zijn les niet geleerd. In ED hadden veel studenten veel aannames over gehandicapten en de studenten werden daarin niet uitgedaagd. Ze moesten gewoon een product maken dat functioneerde. De studenten moeten juist worden uitgedaagd wat betreft hun manier van denken, zodat hun denken meer inclusief zal worden.” De vakorganisator van ED was helaas niet bereikbaar voor commentaar.

Doel van het vak

Sidorova, de vakorganisator van DAE, geeft aan dat duurzaamheid al veel terugkomt in het onderwijs. “Voor zover ik het weet, heeft de TU/e al een aantal vakken waar duurzaamheid centraal staat. En als een verplicht vak zoals DAE in de context aanleiding geeft tot het bespreken van duurzaamheid, doen we dat ook, hoewel het vak niet over sustainability gaat. Vorig jaar vonden we bijvoorbeeld dat de vergelijking van het verkeer en de luchtkwaliteit in de periode tijdens de corona-lockdown met de jaren daarvoor interessant zou zijn voor studenten. Op de middelbare school hebben ze al behoorlijk veel over milieuproblemen en het klimaat geleerd en we verwachten dat ze in staat zijn om hun analyseresultaten, wat ze dan ook zijn, in een perspectief te plaatsen. In de opdracht kregen ze ook een link naar een artikel in Nature Sustainability met de analyse van lockdown-effecten op stedelijke luchtvervuiling in China, waarbij met verschillende factoren, zoals het weer, rekening was gehouden. We testen niet of studenten sustainable genoeg uit het vak komen, maar of ze data kunnen analyseren. Dat laatste is immers het doel van het vak.”

“In de opdracht gingen studenten correlaties analyseren tussen de verkeerintensiteit en de luchtkwaliteit, kijken naar verbanden tussen de luchtkwaliteit en het weer en een model van luchtkwaliteit proberen te minen. Iedere student deed de analyse voor een bepaalde gas/stof in de lucht met de data van een van de meetstations in Nederland. Er zijn natuurlijk veel factoren die buiten dit onderzoek staan en die ook de luchtkwaliteit kunnen beïnvloeden. Denk aan een grote gascentrale die naast de geanalyseerde locatie staat, of de wind die vervuilde of juist schone lucht brengt. Studenten leren hun resultaten kritisch te bekijken en leren te begrijpen dat niet iedere correlatie een causaal verband laat zien, en dat de resultaten verkregen op een kleine dataset niet zomaar generaliseerd mogen worden."

Een klassiek voorbeeld hiervan uit de statistiek is volgens Sidorova een pseudobewijs van de relatie tussen wiskundecijfers en de schoenmaat. "Als je alle kinderen van een basisschool dezelfde wiskundetoets laat maken en ook hun schoenmaat opmeet, zul je een sterke positieve correlatie tussen de toetscijfers en de schoenmaat ontdekken. Kinderen met grotere schoenmaten zullen in het algemeen hoger scoren dan kinderen met kleinere schoentjes, want oudere kinderen hebben in het algemeen grotere voeten en ook hun wiskundekennis groeit door de jaren schoolcarrière die ze al achter de rug hebben. Dus ja, je zal wel in zo’n dataset een correlatie vinden tussen schoenmaat en resultaat op de wiskundetoets, maar je moet niet gaan concluderen dat mensen met grotere schoenen beter in wiskunde zijn. De wereld is complex, er zijn vaak veel factoren die van invloed kunnen zijn, ook in de context van luchtkwaliteit, en onze studenten moeten leren met die complexiteit om te gaan.”

Lees door onder de foto.

Niet goed zichtbaar

Dean van het Bachelor College, Ines Lopez Arteaga, geeft net als Sidorova aan dat er al aandacht voor duurzaamheid is in het onderwijs: "We bieden al verschillende vakken aan waarin duurzaamheid terugkomt. Bijvoorbeeld de USE-leerlijn 'Responsible innovation for the world' van Johanna Höfkens. En er zijn volledige opleidingen, zoals de bachelor Sustainable Innovation en de master Sustainable Energy Technology. Daarnaast komt het topic ook terug in verschillende andere USE-leerlijnen. Natuurlijk kun je altijd meer doen en duurzaamheid is een belangrijk onderwerp. We doen veel dingen, maar we merken dat we dat onvoldoende promoten, waardoor het niet goed zichtbaar is. Daar is een kans."

Studenten komen dus al in aanraking met het onderwerp via hun keuzeruimte. "De vraag wordt dan: wil je het aan de keuzeruimte van de student overlaten, of moet het worden ingebouwd in verplichte vakken?", zegt Lopez Arteaga. "Bij een aantal opleidingen zit het al in het curriculum. Sustainable Innovation en Bouwkunde bijvoorbeeld. Maar uiteindelijk is het wel aan de docenten om hun invulling aan hun onderwijs te geven. We kunnen hen daarbij wel inspireren omtrent duurzaamheid. Klimaatverandering valt onder duurzaamheid, maar die laatste term is veel breder. Daar valt bijvoorbeeld ook het duurzaam telen van voedsel onder, de energietransitie en mobiliteit."

Drietrapsraket

De Coninck: “Er is geen algemeen vak over klimaat, en voor zover ik weet ook nog geen visie van de TU/e op duurzaamheidsonderwijs. In sommige opleidingen komt het wel vakspecifiek naar voren, zoals bij de master Sustainable Energy Technology en de bachelor Sustainable Innovation. Maar ik heb er geen algemene inventarisatie van gedaan of van gezien. Sowieso zou ik duurzaamheid ook breder willen zien, naar de andere VN Duurzame Ontwikkelingsdoelen, zoals gendergelijkheid en biodiversiteit bijvoorbeeld. Want biodiversiteit wordt ook een grote crisis. Al kan ik me voorstellen dat er qua achtergrond van de TU/e als technische universiteit wat meer een link te leggen is met klimaatverandering dan met biodiversiteit. In ieder geval vind ik het goed dat studenten om dit soort dingen vragen. Dan komt en blijft het op de agenda van het CvB, zo is het aan de RU ook gegaan."

"De RU heeft nu een soort drietrapsraket gelanceerd wat betreft duurzaamheid in hun onderwijs. Het gaat daarbij om een thema als duurzaamheid in relatie tot het eigen vakgebied, dus geen algemeen vak voor iedereen. Een vak verplichten werkt niet altijd even goed, dan wordt het snel een ‘moetje’. Er is in Nijmegen dus vrijheid per faculteit en opleiding. Als studenten meer willen, kunnen ze een minor op duurzaamheidsgebied kiezen, bij iedere opleiding dus. En als je dan nog meer diepgang wilt, kun je een master doen rond dit thema. Ik vind het in ieder geval heel zinvol. De universiteit heeft een verantwoordelijkheid om een generatie op te leiden die het verschil moet gaan maken. En de studenten die nu afstuderen komen op de werkvloer een generatie tegen die dat (duurzaamheid, klimaatverandering, etc.) vaak niet in haar opleiding heeft gehad. Onze studenten kunnen hen op hun beurt ook weer meenemen.”

Kleine stapjes

Op de vraag of er bij de herziening van het Bachelor College, die nu gaande is, meer aandacht komt voor klimaatverandering en/of duurzaamheid, is Lopez Arteaga duidelijk: "We zetten voort wat we al deden. Er kan meer aandacht voor komen omdat studenten erom vragen. Door die druk verwacht ik dat we ook in kleine stapjes steeds meer duurzaamheidsvraagstukken in ons curriculum zullen hebben. En door de toename van Challenge Based Learning in het onderwijs komen er sowieso meer maatschappelijk relevante thema’s zoals duurzaamheid aan bod."

Toch is het verplicht stellen van dergelijke topics niet iets dat de dean slim acht: "Het verplicht stellen van onderwerpen die los staan van de richting die een student heeft gekozen, werkt niet zo goed. We hebben dat eerder gezien met de Engineering Basics vakken en met de USE-leerlijnen. De toegevoegde waarde ervan wordt niet door iedereen gezien. Daar hebben we van geleerd dat het heel belangrijk is om onderwijs in de context van de eigen gekozen richting te plaatsen. Dus voor bijvoorbeeld een scheikundige moet onderwijs over duurzaamheid zoveel mogelijk in het eigen werkgebied worden geplaatst. Alles verplichten werkt contraproductief en averechts. Daarnaast is er nog de autonomie van de opleidingen: de opleidingsdirecteur en docenten moeten voldoende vrijheid hebben het curriculum in te richten."

Lees door onder de foto.