TUFF 2023 Projekt
Beviljade ansökningar 2023 inkl. sammanfattningar
Development of E-Learning Content for the course Application Oriented Deep Learning in Physics
Huvudsökande: Christian Glaser
Medsökande: Nils Heyer
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Advanced data analysis is a crucial skillset in physics, as well as in the job market outside academia. Deep learning made tremendous progress over the last years and is revolutionizing many research fields, yet it is often not adequately taught in current curricula. This project will further develop the introductory course application-oriented deep learning in physics to cover advanced deep-learning concepts. This will be implemented in a novel way using short on-demand videos, self-correcting quizzes, exercises to develop practical skills, and interactive discussion sessions. It is based on the pedagogical concepts of blended learning, student activation, and clear learning objectives. The course will be implemented in the learning platform STUDIUM and fully use its functionality.
Pedagogic Development of an Interlinked M.Sc. Program in Organic Chemistry
Huvudsökande: Jan Streuff
Medsökande: Christine Dyrager, Lukasz Pilarski
Institution: Kemi - BMC
Sammanfattning: In contrast to having a mere collection of isolated courses, it is our goal to create a strongly interlinked M.Sc. program in organic chemistry. As a novel pedagogical approach, the individual courses will become interconnected through overarching theoretical contents and, equally important, overarching lab courses. These will be implemented in order to provide a red thread that spans the whole program. Moreover, it is the goal of this project to develop new (additional) material that allows teaching in reversed (flipped) classrooms and digital content that supports students with a heterogeneous, international educational background to quickly reach the same level. The current project aims at interlinking and synergizing three of our key courses, Organic Chemistry III (1KB445), Organic Synthesis (1KB451), and Coordination and Organometallic Chemistry (1KB464) with a potential future expansion towards other courses.
Entropi - från kaos till ordning i termodynamisk undervisning
Huvudsökande: Ali Al-Adili
Medsökande: -
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Entropi är ett komplext och viktigt koncept som utgör en utmaning för gemene student. En nyckel för en lyckad förståelse är att aktivt arbeta med olika definitioner samt förstå hur de förhåller sig till varandra. Projektet går ut på att utveckla lämpliga aktiverande övningar för att förbättra förståelsen av termodynamikens andra huvudsats, genom att först organisera workshops för berörda lärare inom termodynamik vid TEKNAT och samla erfarenheter av undervisningen. Övningar som består av exempelvis termodynamiska pussel och konceptkartor, skall utvecklas och implementeras på en fokusgrupp med studenter från en lämplig kurs. Intervjuer med fokusgruppen efteråt återspeglar erfarenheter samt säkerställer student-perspektivet för att förbättra övningarna. Avslutningsvis delas övningarna med lärarlaget samt görs tillgängliga för vidare tillämpning vid olika termodynamik-kurser vid UU.
Kursvärderingar för kursutveckling
Huvudsökande: Lisa Freyhult
Medsökande: Andreas Solders, Björn Victor (Instutionen för informationsteknologi)
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Kursvärderingar används som ett verktyg för att få underlag till kvalitetsutveckling. En gemensam mall för kursvärderingar har nyligen införts vid fakulteten med tanken att ha ett vetenskapligt förankrat verktyg som kan användas för kursutveckling. Projektet syftar till att undersöka svaren på kursvärderingarna för att ta reda på om frågorna tolkas som de är avsedda, vad som styr studenternas nöjdhet med en kurs och hur studenterna beskriver en kurs som de är nöjda med. En bättre förståelse av vad kursvärderingarna mäter ger verktyg för att använda och tolka resultaten och bidrar därmed till pedagogisk utveckling.
EVOPOLY – The Monopoly of Evolution
Huvudsökande: Vincent Dupret
Medsökande: -
Institution: Organismbiologi
Sammanfattning: Palaeontology is a popular subject that attracts many students into Higher Education cursus. However, few are those who engage with a complete background in both biology and geology, and many are those hit by the ”Jurassic Park syndrome”, hiding the complexity of the discipline behind Hollywood artefacts. In order to reconcile students with numerous and complex multidisciplinary topics, and to compensate the absence of final test in a Masters course in which evaluation is based on research projects, a gamified experience is proposed. Based on a—yet to develop—board game, students will engage in increasing their newly acquired knowledge by participating Multiple Choice Questions. Micro-rewards in the form of stamps and trophies, combining self-satisfaction and humour, will contribute to maintain the interest of the student in playing—and learning. This solution can be implemented in other disciplines.
Stärkt handlingskompetens i hållbarhetsfrågor på Civilingenjörsprogrammet i molekylär bioteknik
Huvudsökande: Jan Andersson
Medsökande: Karin Stensjö, Institutionen för kemi - Ångström
Institution: Cell och molekylärbiologi
Sammanfattning: En preliminär undersökning av undervisningsinslag som kopplar till de globala målen på civilingenjörsprogrammet i molekylär bioteknik visade att studenterna exponeras för en hel del moment kopplade till hållbarhet. Men kunskapen om vad undervisning för hållbarhet kan innebära varierar stort mellan kursledarna och progression mellan moment är bristfällig. I det första steget av projektet ska vi skapa ett mål för vilka hållbarhetskompetenser vi vill att studenterna ska uppnå på utbildningen utifrån de globala målen och pedagogisk forskning. Sedan inventerar vi vad som redan görs och en handlingsplan utarbetas för att nå målet. Därefter följer planering av nya undervisningsmoment. Genom att först utarbeta en tydlig målbild tror vi att de blir möjligt att förankra projektet i kollegiet på ett trovärdigt sätt. Projektet kommer att leda till en ökning av studentaktiverande undervisning och en breddning av studenternas kompetenser.
Student activation and enhanced understanding of complex physics concepts through open labs
Huvudsökande: Olga Sunneborn Gudnadottir
Medsökande: Jakob Beise, Rebeca Gonzalez Suarez
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: Students taking part in the nuclear physics lab of the course “Modern Physics” (1TE078) systematically fail to demonstrate both the scientific understanding as well as the independent problem solving skills appropriate for students at their level according to Utbildningsplaner of the TekNat faculty, illustrated by the fact that close to no students write a passable lab report on their first try. This could be attributed to the highly-structured, guided ("cookbook") nature of the lab, which does not encourage demonstrating scientific independence. This project aims to introduce more opportunities for the students to exercise these skills, acquired throughout the progression of their programs, by changing the exercise to an authentic “open lab”, see (C. Wieman, “Comparative Cognitive Task Analyses of Experimental Science and Instructional Laboratory Courses”, The Physics Teacher, 53, 349, (2015)). Instead of the detailed instructions, we will support the students as they develop their own methods to solve the scientific problem. This way, students can apply their creativity and ingenuity to solve the problems with less assistance and more autonomy, which will enhance their lab skills and independence.
Praktisk träning i problem lösning i bioteknologi för ingenjörstudenter – förberedelse inför yrkeslivet
Huvudsökande: Tatjana Haitina
Medsökande: Anders Virtanen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi
Institution: Organismbiologi
Sammanfattning: Att förbereda civilingenjörsstudenter inför yrkeslivet genom att tränas i att ta fram lösningar till komplexa bioteknologiska problem. Projektets mål är att utveckla pedagogiska verktyg för detta, att definiera konkreta aktuella bioteknologiska frågeställningar och att utvärdera ett pilotprojekt inför fullskalig lansering VT24. De valda problem-baserade fallen skall bygga på kunskaper från kursens föreläsningar och laborationer. Den problembaserade träningen ger även tydliga kopplingar till hur olika teoretiska kunskaper från kursen koordineras vid problemlösning. Studenter kommer att lösa fall i grupper, och därefter via en workshop med kurskamrater diskutera och utvärdera olika lösningar för samma och liknande fall.
Övergång till flerformsundervisning med fokus på engagemang och gemenskap
Huvudsökande: Annica Nilsson
Medsökande: -
Institution: Samhällsbyggnad och industriell teknik
Sammanfattning: Engagemang och gemenskap är centrala för studenternas lärande och personliga utveckling. Genom att utforma studentengagerande lärandeaktiviteter och medvetet arbeta för att bygga en gemenskap så kan diskussionerna kring komplexa frågeställningar stärkas och olika perspektiv belysas. För att skapa utrymme för engagerade uppgifter och diskussion i kurserna Energieffektivisering i byggnader – teknik och system (10 hp, 1TE035) och Energieffektivisering (5 hp, 1TE037) föreslås en övergång till flerformsundervisning. Fokus för omstruktureringen är att sätta studentengagemang i centrum och medvetet arbeta för att bygga en tydligare gemenskap i lärandesituationen.
Remote Laboratories on European Level
Huvudsökande: Matthias Weiszflog
Medsökande: Inga Katharina Goetz
Institution: Fysik och astronomi
Sammanfattning: The purpose of this project is the development of an interdisciplinary laboratory environment, which we will present at the ENLIGHT Teaching & Learning Conference 2022 [1, 2]. During the COVID pandemic, we conducted laboratories in an undergraduate course in thermodynamics in an open-ended remote access – real resource format [3]. We now aim at lifting this successful approach to target groups beyond physics students and to a European level, using the ENLIGHT network [4]. We will develop experiments that can be performed as a collaboration between local physics and other sciences students, and external students via a video link. The participating students will experience different learning cultures and gain access to experimental possibilities beyond their own university’s equipment. Bringing together students from different disciplines and/or countries will stimulate a student dialogue with groups that are normally out of reach during the academic education. The attained learning outcomes will be assessed by questionnaires and interviews.
Connecting windowsill and backyard experiments to the cloud; Including low-cost IoT sensors in earth sciences education to sense the natural, agricultural and urban water systems
Huvudsökande: Benjamin Fischer
Medsökande: Rickard Pettersson, Ekaterina Sokolova, Roger Herbert
Institution: Geovetenskaper
Sammanfattning: The TUFF21 project “Engaging students in online earth sciences education through windowsill and backyard experiments based on low-cost but high-tech sensors” developed novel teaching methods for online earth science education. The project was built around the developed ARDUINO-KIT, a lunch box packed with an Arduino microcontroller, a power bank, and different sensors which can be used to sense and store different environmental data on an SD card. Despite the successful use of the method in different courses of Uppsala University, the current methods do not yet align with the current state-of-the-art internet of things real-time sensing and local or cloud-based data analysis tools to monitor the state of the natural, agricultural and urban water systems as it is common in industries and research. To overcome these limitations and prepare students on how to collect, organize, and extra information from big and online environmental data this proposal seeks funding to develop teaching methods to connect the windowsill and backyard experiments to the cloud using low-cost but high-tech IoT platforms. The to-be-developed teaching material consisting of adding on and connecting the existing ARDUINO-KIT to the cloud consisting of 1) how to use low-cost but high-tech IOT sensors consisting of the basics of electrical components to data transmission, cloud storage, and data analysis methods 2) how to assemble and program simple sensors and IoT microcontrollers (How to program could consist, depending on the course level, of pre-coded building blocks which need to be combined or elaborated up to full coding exercises) 3) Develop a simple experiment and 4) pose a scientific question, perform and take ownership of an earth science experiment 5) students present their project and result at distance or in classroom. The final teaching material can be used in different earth science courses at Uppsala University. The purpose project would allow the Department of Earth sciences to go beyond the successful ARDUINO-KIT and prepare students for a future skill set to monitor and analyze real-time environmental variables on the campus or in remote hazardous locations.