[:en]Learning from Challenges[:pt]Aprender com Desafios[:]

[:en]You have surely heard someone question the true value of higher education when many graduates are successful in areas other than those in which they have graduated. At a time when there are increasingly better training courses available online and social networks that connect people with common interests, what is the true value of the University? The answer is, in my opinion, the relationship between the teacher and the student and the ability of the first to challenge the second and to accompany him throughout the learning process while looking for solutions to these challenges.

Choosing challenges is not an easy process, as they have to adapt to the students ‘abilities and learning objectives, the results need to be assessed and they must motivate students to maintain their interest during the difficulties they will surely face. In most cases, the problems are conceived by the teachers themselves, sometimes inspired by real problems, but sufficiently simplified in order to have all the necessary data for an optimal solution that will be used as a reference for the evaluation of the students. The main drawback of these types of challenges is the lower motivation of students to seek a solution that the teacher already knows and the disincentive to collaborate with colleagues who compete in solving the same problem. What would be interesting was to be able to combine the learning process together with real-world problems. But how to do it?

In the case of engineering education, technological evolution has led to a movement of change in top higher education institutions. The digitization of the economy has had a major impact on engineering practice, generalizing agile product development methodologies with extremely short cycles, in order to respond to the rapid changes in the markets. This has led employers to look for graduates with more than solid and up-to-date knowledge: engineers must be innovative, self-motivated, used to working in diverse environments, able to find creative solutions to poorly formulated problems in contexts of high uncertainty.

Engineering schools need to find ways to add to technical training, the possibility of applying these skills to solutions to problems as they arise in the real world, in order to develop an innovative mindset in students. It is in this context that organic units dedicated to promoting entrepreneurship and innovation have been created, as interfaces between the academic learning and research environment and the innovation ecosystem external to the University, including companies, governmental and non-governmental organizations, investors, etc. In the case of Técnico, this unit is called iStartLab, starting with the letters IST inscribed on the shield that is the school logo.

As in similar institutions, iStartLab offers students space to meet in learning and co-creation activities, as well as space and equipment for the construction of their prototypes. The main objective of iStartLab is to take students to action, applying their new knowledge and avoiding over-planning. In a previous chronicle (“Do You Have an Innovation Mindset?”, 7-Jan-2019) I mentioned that the innovation mindset can be broken down into 7 dimensions: trust in others, resilience, diversity, self-confidence, the ability to collaborate, awareness of resources and the ability to deal with uncertainty. These characteristics are trained when we challenge students to work in groups to create solutions to real-world problems.

To achieve its goal, iStartLab will develop the process of finding appropriate challenges for students. It is necessary to ensure that the challenge has the appropriate degree of complexity, is sufficiently generic, can lead to results within the set deadline, meets the learning objectives, that there is funding for the costs of developing the prototypes and the commitment a problem “owner” willing to work with the students. This last requirement is essential to enable the generation of creative solutions but limiting them to those that are achievable. The “owner” of the problem should not bring the solution with him: the objective is to make students create a solution and not to implement a solution imposed on them.

The problem of looking for challenges to be used by students in learning processes may seem simple, but the combination of these requirements makes the task difficult. The effort spent by iStartLab innovation team in the assessment and adequacy of the proposed challenges is one more confirmation of the principle that we should spend more time defining the problem than looking for the solution. If you have a challenge for us, visit us at https://istartlab.tecnico.ulisboa.pt/.

Adapted from my Jornal i column, Jan 28th, 2020

 [:pt]Já terá certamente ouvido alguém questionar-se sobre o verdadeiro valor de uma formação superior quando muitos diplomados têm sucesso em áreas distintas daquelas em que se diplomaram. Numa altura em que existem cada vez melhores cursos de formação disponíveis online e redes sociais que interligam pessoas com interesses comuns, qual é o verdadeiro valor da Universidade? A resposta é, na minha opinião, a relação entre o professor e o aluno e a capacidade que o primeiro tem de desafiar o segundo e de o acompanhar ao longo do processo de aprendizagem enquanto procura soluções para esses desafios.

A escolha dos desafios não é um processo fácil, pois estes têm que se adequar às capacidades dos alunos e aos objetivos de aprendizagem, têm de resultar numa avaliação e deverão ser suficientemente motivadores para manter o interesse dos alunos durante as dificuldades que irão enfrentar. Na maioria dos casos, os problemas são concebidos pelos próprios professores, por vezes inspirados em problemas reais, mas suficientemente simplificados de forma a poderem ter todos os dados necessários para uma solução ótima que será usada como referência para a avaliação dos alunos. O principal inconveniente deste tipo de desafios é a menor motivação dos alunos em procurar uma solução que o professor já conhece e o desincentivo à colaboração com os colegas que competem na resolução do mesmo problema. O que seria interessante era conseguir juntar o processo de aprendizagem com a solução de problemas do mundo real. Mas como fazê-lo?

No caso do ensino da engenharia, a evolução tecnológica tem conduzido a um movimento de mudança nas grandes instituições de ensino superior. A digitalização da economia tem tido um grande impacto na prática de engenharia, generalizando metodologias ágeis de desenvolvimento de produto com ciclos extremamente curtos, de forma a dar resposta à rapidez de mudança dos mercados. Isto tem conduzido os empregadores a procurem diplomados com mais do que conhecimentos sólidos e atuais: os engenheiros têm de ser inovadores, auto-motivados, habituados a trabalhar em ambientes com diversidade, capazes de encontrar soluções criativas para problemas mal formulados em contextos de elevada incerteza.

As escolas de engenharia precisam de encontrar formas de acrescentar a uma formação técnica, a possibilidade de aplicação dessas competências em soluções para problemas tal como eles surgem no mundo real, por forma a desenvolver nos alunos uma mentalidade inovadora. É, neste contexto, que têm sido criadas unidades orgânicas dedicadas à promoção do empreendedorismo e da inovação, como interfaces entre o ambiente académico de aprendizagem e investigação e o ecossistema de inovação externo à Universidade, incluindo empresas, organizações governamentais e não-governamentais, investidores, etc. No caso do Técnico esta unidade tem o nome de iStartLab, começando com as letras IST inscritas no escudo que é o logotipo da escola.

Tal como em instituições congéneres, o iStartLab oferece aos alunos espaço para se reunirem em atividades de aprendizagem e cocriação, bem como espaço e equipamentos para a construção dos seus protótipos. O principal objetivo do iStartLab é levar os alunos à ação, aplicando os seus novos conhecimentos e evitando o excesso de planeamento. Numa crónica anterior (“Tem uma Mentalidade Inovadora?”, 7-jan-2019) referi que a mentalidade inovadora se pode decompor em 7 dimensões: a confiança nos outros, a resiliência, a diversidade, a autoconfiança, a capacidade de colaborar, a sensibilização para os recursos e a capacidade de lidar com a incerteza. Estas características treinam-se quando desafiamos os alunos a trabalhar em grupo na criação de soluções para problemas do mundo real.

Para cumprir o seu objetivo, o iStartLab desenvolverá o processo de encontrar desafios adequados aos alunos. É preciso assegurar que o desafio tenha o grau de complexidade adequado, seja suficientemente genérico, possa conduzir a resultados no prazo fixado, cumpra os objetivos de aprendizagem, que exista financiamento para os custos de desenvolvimento dos protótipos e o compromisso de disponibilidade de um “dono” do problema para trabalhar com os alunos. Este último requisito é essencial para possibilitar a geração de soluções criativas mas limitando-as às que sejam realizáveis. Deve-se evitar que o “dono” do problema traga a solução consigo: o objetivo é o de fazer os alunos criar uma solução e não o de implementarem uma solução que lhes é imposta.

O problema de procurar desafios para serem usados por alunos em processos de aprendizagem pode parecer simples mas a conjugação dos requisitos referidos tornam a tarefa difícil. O esforço que a equipa de inovação do iStarLab precisa para a avaliação e adequação das propostas de desafios, é mais uma confirmação do princípio de que devemos gastar mais tempo a definir o problema do que a procurar a solução. Se tem um desafio para nos propor, visite-nos em istartlab.tecnico.ulisboa.pt.

Adaptado da minha crónica no Jornal i de 28 de janeiro de 2020

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