INTERVIEW 10 Years 4TU.CEE ‘Innovatief onderwijs voor de ingenieur van de toekomst’

II - De eerste raamwerken tekenen zich af: ‘Onderwijsinnovatie begint zijn vruchten af te werpen’

Tien jaar is het 4TU.CEE nu gericht bezig met het innoveren van het ingenieursonderwijs. Dat gaat met vallen en opstaan – net als bij andere ontwerpprocessen. Wat gaat er al goed? Wat zien we ervan in de praktijk? En wat moet er nog gebeuren? Vier experts (zie kader) laten hun licht hierover schijnen, in dit tweede deel in de interviewserie ter ere van 10 jaar 4TU.CEE.

Er gebeurt al heel veel op het vlak van innovatie van het ingenieursonderwijs, zo lazen we in het vorige verhaal in deze serie. De vier TU’s werken samen aan nieuwe modellen voor ingenieursonderwijs en brengen deze op verschillende plekken in de praktijk. Hoe staat het daar nu mee? Is er al een impact te bespeuren?

Omgaan met onzekerheid

Nina Bohm, technisch opgeleid aan de TU Delft, rondde in 2024 een proefschrift af over een onderwerp dat ook raakt aan de sociale en gedragswetenschappen – en aan filosofie. Het proefschrift is getiteld: ‘Educating Uncertainty. How students and teachers deal with uncertainty in transdisciplinary courses on urban sustainability’.

“De toekomst is per definitie onzeker”, licht Bohm toe, “maar voor ingenieurs geldt dat des te meer. Want niet alleen de maatschappij verandert, en de vragen die daarin spelen, maar ook hun eigen tools en methoden. Bijvoorbeeld onder invloed van AI. Op beide vlakken kunnen we moeilijk precies voorspellen wat er gaat gebeuren. Hoe gaan mensen daarmee om? Wat betekent dat voor hun leerproces? En wat hebben ze nodig om zich effectief te kunnen blijven ontwikkelen?”

Wie

Nina Bohm is postdoc aan de Universiteit Utrecht. Haar onderzoek richt zich op het vernieuwen van duurzaamheidsonderwijs. Tijdens haar 4TU-promotieonderzoek (TU Delft, 2024) onderzocht zij hoe ingenieurs (studenten, docenten en professionals) leren omgaan met onzekerheid.

Perry den Brok is hoogleraar Educatie- en Leerwetenschappen (ELS) aan Wageningen University. Hij onderzoekt onderwijsinnovatie in het hoger onderwijs, innovatieve leeromgevingen, docentprofessionalisering en het leren van docenten. Hij was vanaf het eerste begin betrokken bij 4TU en was tot 2024 voorzitter van het 4TU Centre for Engineering Education (4TU.CEE).

Kristina Edström is universitair hoofddocent Engineering Education Development aan het KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, Zweden. In 2024 werd ze ook benoemd tot hoogleraar Innovation in Engineering Education aan de TU Delft. Sinds 2014 zit ze in de Adviesraad van 4TU.CEE.

Matthijs van Dijk is hoogleraar Mobility Design aan de TU Delft. Hij is oprichter en eigenaar van designconsultancy Reframing Studio. Dit bureau ontrafelt patronen in toekomstige maatschappelijke systemen en reikt daarmee handelingsmogelijkheden aan voor een transformatie naar een alternatieve toekomst.

Nog niet goed naar gekeken

Een van Bohms promotoren is Perry den Brok, hoogleraar Educatie- en Leerwetenschappen aan Wageningen University. “Nina’s onderwerp is ongelooflijk belangrijk”, benadrukt hij. “Bij alle innovaties, en dus ook bij onderwijsinnovaties, zijn we gewend ons te richten op mechanismen, kenmerken, criteria... en veel minder op die emotionele kant. Wat dóet een bepaalde ontwikkeling met mensen? Die onzekerheid, die iederéén in zekere mate ervaart, is daarbij een heel belangrijke factor. Daar was voorheen nog nooit goed naar gekeken.”

Bohm ontdekte dat er patronen te herkennen zijn in de manier waarop ingenieurs – zowel studenten als docenten – reageren op onzekerheden. “Een eerste reactie is: om hulp vragen. Heel menselijk. Ten tweede zag ik mensen opvallend actief nadachten over hoe ze zichzelf managen, met name hun brein, in tijden van onzekerheid. Bijvoorbeeld in de afwisseling tussen werk en ontspanning. En ten slotte ontdekte ik welke succesfactoren eraan bijdragen dat mensen blijven doorgaan met hun ontwikkeling: flexibiliteit, doorzettingsvermogen, maar ook: relativisme. Vertrouwen blijven houden in je vak en in de wetenschap vraagt er ook om dat je daar kritisch én met een zekere luchtigheid naar blijft kijken.” Deze bevindingen vinden nu al hun weg naar de praktijk, vertelt haar promotor Den Brok. “In haar laatste hoofdstukken heeft Nina een raamwerk beschreven dat die verschillende aspecten van onzekerheid omschrijft, en ook aangeeft welke acties daarbij kunnen horen. Daar krijg ik al heel veel vragen over uit de onderwijspraktijk: hoe werkt dit, kunnen we dit al toepassen?”

Rol in de wereld

Bohm en Den Brok noemen nog een aantal andere onzekerheden waar ingenieurs steeds vaker mee te maken krijgen, waaronder maatschappelijke complexiteit, cultuurverschillen en diversiteit. Den Brok: “Maar ook de individualisering van het onderwijs: studenten hebben simpelweg keuzestress. Ze moeten aan steeds meer eisen voldoen. En ze worden niet alleen meer opgeleid om technisch te kunnen werken, maar ook in beleid, ondernemingen, adviesfuncties...”

Bohm vult aan: “Het is dus heel belangrijk dat opleidingen meer aandacht schenken aan het ontwikkelen van je eigen profiel, aan studentenwelzijn, aan andere manieren van leren. En aan filosofischer vragen: wat is jouw rol in de wereld? Hoe kun je jezelf goed leren kennen, je optimaal ontwikkelen, en je positioneren in de wereld? Dáárover moet het veel meer gaan.”

Verschillende rollen

Ontwerpdeskundige Matthijs van Dijk, hoogleraar aan de TU Delft en oprichter van consultancybureau Reframing Studio, is het daar hartgrondig mee eens. Hij ontwierp, in opdracht van 4TU, een visie op acht verschillende rollen van ingenieurs in de wereld (zie kader). “Het onderwijs moet daarop ingericht zijn”, vindt hij. “Kennis over die acht rollen geeft je veel meer controle over je keuzes, en een gevoel van actorschap over je professionele leven.”

Bohm vult aan: “Docenten hebben daarnaast ook heel andere uitdagingen. Hoe toets je die niet-technische vaardigheden? Hoe zorg je dat je onderwijs blijft ontwikkelen, én jezelf, terwijl je van oudsher vooral wordt afgerekend op je wetenschappelijke output?” Er komen gelukkig wel steeds meer nieuwe vormen van erkenning en waardering van academici en het docentschap in het bijzonder, merken alle drie de experts op. Er komen steeds meer begeleidings- en leiderschapstrajecten – en het begrip ‘levenslang leren’ krijgt voet aan de grond.

Een perspectief 'van buiten'

Kristina Edström, TU-onderwijshervormer in Zweden en nu ook hoogleraar in Delft, is vanaf het eerste uur betrokken bij 4TU, en heeft sinds 2014 zitting in de 4TU.CEE-Adviesraad. Hoe kijkt zij terug op de ontwikkelingen van het onderwijs in die periode? “Ik vind de vooruitgang absoluut fantastisch”, zegt ze zonder aarzelen. “Het concept van 4TU is echt uniek. Samenwerken op nationaal niveau, in plaats van elkaar beconcurreren, dat zie je niet in veel landen.” Met een lach: “In Zweden krijgen we het nog niet voor elkaar.”

4TU.CEE heeft een internationale reputatie, weet Edström. “Het centrum versterkt elk van de vier universiteiten, maar ook het imago van Nederland als land met innovatief ingenieursonderwijs. Het centrum heeft veel legitimiteit, ook internationaal. Nederlanders zijn altijd prominent zichtbaar op internationale conferenties over onderwijsinnovatie. Ze laten zien dat een 4TU-concept wérkt.”

Uitwisseling

Als lid van de Adviesraad heeft Edström de eerste academische successen zien binnenstromen. “Binnen 4TU.CEE zijn nu de eerste PhD-ers gepromoveerd”, zegt ze. “Tien jaar geleden was het nog sciencefiction. Nu is het echt. Ik vond het geweldig om Nina Bohm te kunnen feliciteren na haar promotie. Dat voelde echt als een mijlpaal.”

De capaciteitsopbouw in de vorm van de nieuwe PhDs is slechts het topje van de ijsberg, zoals Edström het formuleert. “De nummer-één-succesfactor zijn de verbeteringen bij de onderwijsstaf”, stelt ze. “Vanuit 4TU.CEE krijgen docenten inspiratie en ondersteuning om hun onderwijs te ontwikkelen. Ze krijgen de bevestiging: je zit op het juiste pad, en híer zijn bronnen en voorbeelden, en dáár vind je een gemeenschap met gedeelde belangen. Er is een goede online infrastructuur om materialen te delen, en er zijn hubs voor het uitwisselen van ideeën en ervaringen. Honderden en honderden docenten doen al mee en profiteren ervan.”

Innovation Map

Ook Perry den Brok merkt binnen 4TU.CEE al concrete veranderingen. “Online heb je bijvoorbeeld de Innovation Map, een verzameling onderwijsinnovaties waar collega’s inspiratie en informatie vandaan kunnen halen. En er zijn bij de instellingen, vaak geleid door of in samenwerking met CEE, verschillende onderwijsinnovatiefondsen. Die helpen docenten bijvoorbeeld om te experimenteren met challenge-based en transdisciplinair onderwijs. Steeds meer docenten doen mee, en er zijn al steeds meer van deze lijnen in het curriculum.”

Nina Bohm: “Iedereen heeft een rol. Ik zie dat wel positief in: ingenieurs zijn per definitie mensen die graag voor de troepen uitlopen, dingen verbeteren, dingen uitproberen. Ze staan open voor nieuwe ervaringen en zijn niet zo bang voor veranderingen. Dat helpt enorm, in deze context.”

“De uitdaging is: hoe krijg je iedereen mee, ook de grumpy professors?” aldus Kristina Edström. “4TU.CEE richt zich van oudsher op die voorhoede, door innovatie en vernieuwers te stimuleren. Maar er valt tegelijkertijd ook nog veel te winne . Bijvoorbeeld: hoe zorg je ervoor dat je de brede linies meekrijgt? Hoe stimuleer, motiveer en ondersteun je de mensen voor wie dat niet natuurlijk gaat? Dan moet je gaan kijken naar nieuwe manieren van erkennen en waarderen. Ook daarin loopt Nederland voorop.”

Creatief denken

Zelf halen Bohm en Den Brok ook inspiratie uit het onderzoek dat ze doen. “Dit onderzoek heeft mij heel enthousiast gemaakt over de rol van innovatief onderwijs om de grote maatschappelijke transities mogelijk te maken. Ik ben er ook wel optimistisch van geworden: dit type onderzoek leidt tot concrete dingen die meteen bruikbaar zijn. Ook in dit vakgebied blijkt dus dat onderzoek ook heel goed ontwerpend kan zijn.”

Den Brok: “Dit onderzoek heeft vooral mijn creatieve denken een zet gegeven. Dat de uitkomst van het onderzoek een prachtige tool is voor docenten – heerlijk vind ik dat. Dát wil ik ook laten afstralen op collega’s: dat je een hele hoop nuttigs kunt halen uit dat ontwerpende onderzoek. En een hoop plezier en optimisme.”

Een visie op levenslang leren: helderheid scheppen in mogelijke rollen als ingenieur

Ontwerpdeskundige Matthijs van Dijk is hoogleraar aan de TU Delft en oprichter van design-consultancy Reframing Studio. 4TU.CEE heeft dit bureau ingeschakeld om te helpen bij het ontwikkelen van een nieuwe onderwijsvisie voor ‘De Ingenieur van de Toekomst’. “Ik heb voorgesteld om daarbij de ontwerpaanpak ‘Vision in Design’ te gebruiken die ik samen met een collega heb ontwikkeld bij de faculteit Industrieel Ontwerpen”, vertelt Van Dijk. “We hebben toen samen een ambitieus project ingericht om te gaan onderzoeken welke rollen van een ‘Ingenieur van de Toekomst’ betekenisvol zijn voor onze samenleving. Sturend is de vraag: hoe kun je grip krijgen op een heel complexe, ‘onzekere’ toekomst, zodat duidelijk wordt hoe je je onderwijs daarop moet gaan inrichten?”

“Eerst breng je in kaart welke ‘condities’ invloed hebben op de toekomstige relatie tussen de samenleving en ingenieurs. Economische condities, psychologische, filosofische, pedagogische, etcetera. Deze condities haal je uit rapporten, interviews met experts en wetenschappelijk onderzoek. De wisselwerking tussen al die condities – uitgedrukt in een nieuw frame – geeft ons inzicht in een diversiteit aan rollen die ingenieurs in de toekomst kunnen invullen.”

“Het frame dat wij samen met 4TU.CEE hebben ontwikkeld, weerspiegelt drie onderscheidende patronen die wij vonden bij alle condities. Ten eerste hoe je je vereenzelvigt met de ingenieursopgave waaraan je werkt. Doe je dat vanuit een verbondenheid met ‘de natuurkundige fenomenen’ of met de uitdagingen die in de samenleving (gaan) spelen? Ten tweede de vraag of je de beslissingen die je als ingenieur neemt als je iets nieuws bedenkt, baseert op ‘een wetenschappelijke moraal’ of op basis van een collectief ‘goed gevoel’. Psychosociale processen in de besluitvorming gaan een steeds grotere rol spelen in de zoektocht naar waarheidsvinding. Dat heeft ook een negatieve kant: iets wordt steeds meer een waarheid als je het maar vaak genoeg herhaalt. En ten derde het verschil tussen korte en lange termijn. Werken aan iets wat het morgen al ‘moet doen’, vraagt om het gebruik van heel andere ontwikkelmethoden.”

“In de onderlinge wisselwerking tussen deze drie patronen, met elk twee invalshoeken, ontstaan heel nieuwe visies op de rol van ingenieur. Je kunt acht verschillende combinaties maken. Acht manieren om te doen wat betekenisvol is voor de samenleving, en je dus te ontwikkelen als ingenieur: Origineering, Swarmineering, Engagineering, Ingraineering, Tinkineering, Perfectioneering, Imagineering en Fundamentaneering.”

“Als je dat weet, als student, dan kun je op zoek gaan naar de rol die het beste bij je past. Het onderwijs moet daarop ingericht zijn. Het is heel belangrijk dat het onderwijs aansluit bij wie jij bent en wat je wilt met de wereld om je heen. Dus dát die acht rollen er zijn, is heel belangrijke kennis om te doceren en voor studenten om te ervaren. En dan is er specifieke kennis die bij elk van die rollen hoort, bijvoorbeeld over de natuurkundige fenomenen, over de psychosociale besluitvormingsprocessen, en over op de lange termijn gerichte ontwikkelmethoden.”

“Hoe dat nú gaat? Ja, we richten ons nu op de maatschappelijke uitdagingen. Dat is op zich goed. Maar we moeten niet het kind – de verbinding met de natuurkundige fenomenen – met het badwater zomaar weggooien. Daarbij is kennis over besluitvorming en (snelle of langzame) ontwikkelmethoden cruciaa . Dat zit mijns inziens nu allemaal nog veel te weinig in de TU-curricula.”

“Als jij hebt gekozen voor één rol, dan betekent dat overigens niet dat je je daar over tien jaar nog steeds het meest happy bij voelt. Dit raamwerk geeft jou de tools om van rol te wisselen. Daarmee zeggen we eigenlijk: je kunt deze kennis en dit framework inzetten als middel om jouw ‘levenslange leren’ vorm te geven. Dat geeft je veel meer controle over je keuzes, een gevoel van actorschap over je professionele leven.”

“Vorig jaar hebben we hiermee aan de TU Delft een pilot ingezet. Het is de bedoeling dat de resultaten ook naar 4TU gaan stromen, ja. Maar ik vind het prima als dit niet meteen overal geïmplementeerd gaat worden. Daar gaat tijd overheen. Het gaat erom dat we laten zien wat er mogelijk is. Dat we het zichtveld van mensen verruimen. Ik heb wel echt het gevoel dat we iets heel fundamenteels hebben neergelegd, en iets wat heel tijdloos is. Het is fijn als stapje voor stapje steeds meer mensen betrokken raken.”

Interviewserie ter ere van tien jaar 4TU.CEE

Om haar tienjarig bestaan te vieren, publiceert 4TU.CEE in de loop van 2024-2025 een driedelige interviewserie. In elk interview delen experts van binnen en buiten 4TU hun visie en inzichten over verschillende relevante thema's. In deze tweede editie: de impact van innovatie in het ingenieursonderwijs.

Het 4TU Centre for Engineering Education (4TU.CEE) viert haar tienjarig bestaan. 4TU.CEE is het expertisecentrum voor docenten en wetenschappers met vragen en ambities op het gebied van Engineering Education aan de vier technische universiteiten in Nederland (in Wageningen, Delft, Twente en Eindhoven).

4TU.CEE richt zich op het verzamelen, ontwikkelen en implementeren van actuele expertise op het gebied van techniekonderwijs. Nieuwe inzichten op het gebied van onderwijs worden geïmplementeerd en de effectiviteit van de verbeteringen wordt gemonitord en geanalyseerd. De expertise en ervaringen worden gedeeld tussen de vier universiteiten.