TUFF 2020 Projekt
Beviljade ansökningar 2020 inkl sammanfattningar
Kursövergripande problemlösning som integrerar analytiska och numeriska lösningsmetoder
Huvudsökande: Ken Mattsson
Medsökande: Magdalena Larfors
Institution: Informationsteknologi och Fysik och astronomi
Sammanfattning: Problemlösningsförmåga är en grundläggande färdighet som förväntas av så väl ingenjörer som naturvetare. Vidare har de frågeställningar som ingenjörsstudenter efter examen ställs inför ofta inslag av avancerad matematisk modellering samt analytiska och numeriska metoder. Syftet med detta projekt är att förbättra studenternas förmåga att ta sig an sådana komplexa problem. Vårt fokus är att studenterna på ingenjörsutbildningarna ska ges en mer holistisk undervisning i problemlösning genom att sammanlänka kunskap från olika ämnesområden. För detta föreslår vi i denna TUFF-ansökan att utveckla gemensamma datorlaborationer och projektuppgifter som knyter ihop kurserna Fysikens Matematiska Metoder (FMM) och Beräkningsvetenskap 2 (BV2).
Unifying Introduction to Programming: Collaboration with NUS Singapore
Huvudsökande: Tobias Wrigstad
Medsökande: Lars-Åke Nordén
Institution: Informationsteknologi och Fysik och astronomi
Sammanfattning: This project aims to take the first step towards unification of all introductory programming courses taught by the IT department (for several different programmes). The resulting structure will be a set of coherent modules that can be combined into different courses for different programs, that all use a consistent terminology and a coherent pedagogic method that uses geometry, sounds, fractals, and 2D and 3D image processing as domains for concertising many intended learning outcomes of introductory programming (such as problem decomposition, recursion vs. iteration, scoping, identity and equality, resource consumption). As part of this process, we will adopt an online-learning tool for programming developed in Singapore, called the Source Academy that allows students to learn programming in a learning platform that grows the capabilities of the language as students learn more. (Online programming environments are used already at the department, but not ones which are written specifically for programming education.)
In addition to the above, this project will make it possible to - move to a larger more resilient teaching team rather than relying on 1-2 teachers per course - move to larger classes mixing a wider variety of students, which frees up resources for more specialised classes (which may be desirable or not, or even necessary) - build ”cross-functional” teams students to work on problems in shared programming courses - evolve the programming education consistently forward (e.g. to adapt to increasing programming done in basic education). Furthermore it simplifies student movement across programs, as far as programming is concerned.
Utveckling av laboration inom avsaltning av havsvatten för att utveckla studenternas generiska, etiska och tekniska färdigheter med studentaktivt lärande
Huvudsökande: Jennifer Leijon
Medsökande: Johan Forslund
Institution: Teknikvetenskaper
Sammanfattning: Det föreslagna projektet syftar till att utveckla en ny lab inom avsaltning av havsvatten utifrån en ny pedagogisk idé, där fokus läggs på att samtidigt utöka studenternas etiska tänkande, generiska/mjuka färdigheter samt tekniska kunnande. Studenterna aktiveras före, under och efter laborationstillfället utifrån detta fokus. Inom ramen för projektplanen utvecklas och implementeras en ny lab, ett diskussionsunderlag angående etiska aspekter av el- och vattenbrist, digitala instuderingsfrågor samt en formativ utvärdering. Därtill, om tid finns, implementeras fördjupade studentpresentationer av arbetet. Större delen av labutrustning finns redan på plats vid avd. för elektricitetslära. I förlängningen väntas projektet kunna leda till ökad variation i ingenjörsutbildningarna, ökad dialog kring ingenjörsetik mellan studenterna samt utvecklande av generiska färdigheter och etiskt tänkande inom ingenjörsutbildningarna.
Rapport : final report
Introduktionskurs för laborationsundervisning inom Kemi och Biologi
Huvudsökande: Francoise Raffalli Mathieu
Medsökande: Felix Ho
Institution: Kemi-BMC
Sammanfattning: Projektet avser utveckling av en introduktionskurs för laborationslärare. Kursen vänder sig till undervisande doktorander inom Kemi och Biologi. Det övergripande målet med kursen är att våra studenter på grundnivå och avancerad nivå ska möta laborationslärare som är så kompetenta och trygga som möjligt i sin roll. Kursen ska behandla grundläggande ämnesdidaktik, lärarrollen och interaktion med studenter. Den ska ha en stark betoning på konkreta situationer rörande handledning och bedömning av laborativt arbete, både det praktiska arbetet och dess återrapportering i skriftlig eller muntlig form. Kursen ska stärka lärarnas självbild och förståelse av den egna rollen inom lärarkåren och inom en specifik kurs. Den ska också skapa ett kollegialt nätverk för de nya doktoranderna. Kursen kan på längre till komma att omfatta andra naturvetenskapliga ämnen.
Konceptkartor om stjärnors liv och död
Huvudsökande: Sofia Ramstedt
Medsökande: Sara Bladh
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Projektets mål är att utveckla en metod för att använda konceptkartor i masterkursen Stjärnornas fysik, 10 hp. Kursen ges varje år och har i genomsnitt ett tiotal studenter per kurstillfäle.
The cosmic trail -- learning astronomy by walking
Huvudsökande: Anton Vikaeus
Medsökande: Erik Zackrisson, Christian Binggeli, Kjell Olofsson
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: This project aims to engage astronomy students in the contents of selected courses by encouraging them to complement their theoretical knowledge with real-life experiences, in the form of interactive walking trails. In astronomy, it is evidently very hard, perhaps impossible, to find a true physical representation of the time and length scales of the Universe. The cosmic trail will serve as a tool for students to hone their intuition of a notoriously unintuitive cosmos by connecting theory with the experience of real-life length scales. Furthermore, the completion of the walking trails requires the students to answer questions and solve puzzles related to the subject, which will further help them to tie the subject matter to their physical experience.
Rapport : final report
Flipping the Physics Classroom II
Huvudsökande: Marco Chiodaroli
Medsökande: Ali Al-Adili, Erik Andersson Sundén, Agnese Bissi, Rikard Enberg, Lisa Freyhult, Virginia Grande, Sophie Grape, Cecilia Gustavsson, Katerina Günter, Magdalena Larfors, Susanne Mirbt, Li Pöder Balkeståhl, Arne Sahlberg, Karin Schönning, Andreas Solders, Diego Tarrio, Erik Zackrisson
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: A working group focusing on introducing the flipped-classroom method in selected courses was created this year in the Department of Physics and Astronomy. As a result, approximately 400 students will have experienced flipped classrooms by the end on the first year of the groups operation. While results from implementation in the courses taught so far are encouraging, student evaluations and a focus-group interview reveal multiple directions for improvement which we want to address during the coming year. This project aims at continuing to support the flipped-classroom working group for a second year. The group will thereby revise the adopted flipped-classroom design to address input from students, as well as introduce additional flipped components in six target courses. Continuing data collection from the previous year, the impact of flipped classrooms on student attitudes and learning gains will be evaluated with a mixed-method study.
Rapport : final report
Best practices for teaching physics with computations as a basis for understanding
Huvudsökande: Anders Bergman
Medsökande: Michael Papenbrock
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Physics education today rests on teaching and understanding of the physical world using mathematics as a tool. We intend to explore the benefits of including computation and numerical tools for enhanced understanding of physical processes. In order to do this, the teaching staff must be educated not only in programming languages, but also in pedagogics of computing and how it can be linked to supporting learning in physics. One outcome of this project is a course plan for a teacher training course, as well as deepened collaboration with other institutions within the U4 project. Another important outcome are the actual conclusions from the discussions within the course which can form a guide on best-practices when integrating numerical methods into our current courses.
Integrating Statistics, Data Science and Machine Learning in Physics and Engineering Education
Huvudsökande: Martin Sahlén
Medsökande: Patrik Adlarson, Alvin Gavel, Ulrike Heiter, Natasa Sladoje
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Developing competence in statistical computation, data analysis and machine learning is a key challenge for current and future students, and the University as a whole. This project will develop a toolbox of methods and software, a pedagogical methodology, a teachers guide, and an evaluation framework, for implementation in existing course elements in Physics and Engineering. The new approaches will integrate the development of practical skills in statistical computation, data analysis and machine learning in a student-active, subject-based practice. Empirical evidence shows that direct application to primary academic and career interests is a key motivating factor for students to actively engage with and develop statistical knowledge and skills.