Het stimuleren van probleemoplossend denken tijdens PC oefeningen: het gebruik van een tablet voor gepersonaliseerde begeleiding en feedback

Vakgroep: Plantenbiotechnologie en Bio-informatica (WE09)
Promotor: Prof. Klaas Vandepoele

korte beschrijving van het onderwijsinnovatieproject

Als onderwijsinnovatieproject stel ik voor om werkcolleges interactiever te maken en de studenten hun wetenschappelijke creativiteit op een persoonlijke en interactieve manier aan te scherpen.

Het geven van werkcolleges onder de vorm van PC-oefeningen biedt een grote meerwaarde om de studenten theoretische concepten in de praktijk te laten oefenen. Aan de hand van een concrete biologische vraagstelling gaat de student aan de slag met beschikbare datasets om diverse methodes toe te passen en de verkregen resultaten te vergelijken en kritisch te interpreteren. Tijdens deze PC-oefeningen legt de docent de nadruk op het feit dat de studenten zelf tot een oplossing komen en de resultaten bespreken met hun collega-studenten. Complementair wordt aan de studenten, individueel of in groepjes van twee, bijkomende vragen gesteld en worden nieuwe varianten van het bestudeerde probleem aangeboden (zie voorbeelden hieronder). Dit resulteert in een beter probleemoplossend vermogen van de studenten en stimuleert hun wetenschappelijke creativiteit. Echter, als lesgever in een PC-lokaal is het niet evident om interactief aan de slag te gaan of om zaken online te illustreren, aangezien de centrale PC vooraan in het lokaal staat, en de lesgever op dat moment bij de studenten zit die zelf achter een PC zitten. Een persoonlijke tablet biedt hier een oplossing, omdat de lesgever dan ter plaatste nieuwe informatie kan meegeven en online kan demonstreren. Tevens zorgt deze benadering er ook voor dat de andere studenten/groepen niet worden gestoord.

Een concreet voorbeeld, uit het vak Comparative Genomics, omvat het aflijnen van een homologe genfamilie door middel van DNA-sequentie onderzoek en fylogenetische boomconstructie. Als bijkomende opdracht, voor de verschillende groepen van studenten, wordt gevraagd om de biologische functies van de genen uit de verschillende organismen die worden bestudeerd op te zoeken, evenals het kort voorstellen van de experimentele setup die hierbij werd gebruikt. Hiervoor moet door de lesgever aan elke groep een korte toelichting worden gegeven betreffende i) in welke databanken ze deze bijkomende informatie kunnen opzoeken ii) hoe deze computationele en experimentele functies correct moeten worden geïnterpreteerd en iii) op welke manier de studenten deze informatie best voorstellen aan de andere studenten evenals in het verslag (bv. grafiek, cartoon/figuur, tabel). Met deze bijkomende interactieve vragen moeten de studenten dus zelf aan de slag om oplossingen te vinden en zelf beslissen, incl. pro’s en contra’s, hoe de resultaten het best kunnen worden gepresenteerd.

Een tweede voorbeeld, uit de vakken Functionele genoombiologie van planten en Genome Biology, omvat het bestuderen van promoter-sequencties die de regulatie van een gen bepalen. Hierbij gaat elke groep van studenten een andere computationele methode gebruiken, worden de resultaten via een online document door de verschillende groepen samengevat, en finaal voorgesteld en besproken. Bij deze oefening zal in de toekomst het gebruik van tablets toelaten dat de lesgever on-the-spot de ingegeven resultaten evalueert en direct feedback kan geven aan de specifieke groep. Tevens wordt aan de studenten ook gevraagd, als een vorm van activerend leren, om de resultaten bekomen door één andere groep te herberekenen en suggesties te doen hoe de bekomen resultaten kunnen worden gevalideerd. Dit laatste vergt opnieuw interactieve feedback van de lesgever waarbij enkele suggesties worden gegeven over moleculaire technieken die hiervoor in aanmerking komen.

Beschrijf hoe het onderwijsinnovatieproject aansluit bij één van de twee thema’s ‘activerend leren’ en ‘multidisciplinariteit’

Het voorgestelde project valt onder de noemer ‘activerend leren’, aangezien door middel van bijkomende en interactieve opdrachten de studenten zelf op zoek moet gaan naar oplossingen en niet alleen een voorgekauwd protocol uitvoeren. Tevens worden de studenten uitgedaagd om de meest geschikte presentatietechnieken te hanteren om hun resultaten voor te stellen en moeten ze de resultaten van hun collega-studenten kritisch evalueren. Dit laatste sluit zeer nauw aan met het concept van peer-review en leert de studenten om op een constructieve manier commentaar te formuleren.

De voorgestelde aanpak zal worden toegepast in de vakken Comparative Genomics (eerste jaar Master of Science in Biochemistry and Biotechnology, semester 2), Functionele genoombiologie van planten (tweede jaar Master of Science in Biochemistry and Biotechnology, semester 1) en in de Master Bioinformatica (vakken Genome biology, Capita Selecta in Bioinformatics en Design project).

Doelstellingen van het project + tijdsbesteding

Het doel van dit onderwijsinnovatieproject is om een tablet in te zetten tijden werkcolleges/PC-oefeningen zodat de lesgever op een meer persoonlijke manier de studenten kan begeleiden. Voordelen verbonden aan deze benadering zijn:

  • dat het probleemoplossend vermogen en wetenschappelijke creativiteit kan worden aangescherpt door de student met nieuwe problemen uit te dagen
  • dat nieuwe problemen kunnen worden voorgesteld op basis van de student zijn/haar persoonlijke interesse en de reeds verworven competenties
  • dat online technieken, tools en databanken gedemonstreerd kunnen worden op maat van de specifieke vragen die door de student wordt gesteld
  • feedback op een meer persoonlijke basis kan worden gegeven (momenteel onmogelijk in grote PC-lokalen)


Voor de praktische uitvoering van het project zijn er 2 fasen:

  • Aankoop tablet en installatie vereiste apps
  • Uitwerken van nieuwe oefening varianten, vertrekkende van de bestaande werkcolleges (februari-augustus 2016)