Her jobbes det kreativt med alt fra maskinlæring på lab til visualisering av atomorbitaler i VR. Studentene jobber med konkrete oppgaver, men har frie nok rammer til at de kan bruke sin egen kreativitet og kunnskap om hvordan de selv og andre lærer best under arbeidet med ressursene.
Oppleggene tar utgangspunkt i Python-modulene B-tjenesten, BubbleBox og BraketLab, som er utviklet av Audun Skau Hansen ved Kjemisk institutt. Han organiserer arbeidet med sommerstudentene, og jobber side med side med dem for å lage helhetlige og pedagogisk gjennomtenkte ressurser.
«Vi ønsker å skape en plattform hvor studentene kan ha sosiale læringsopplevelser i den mikroskopiske virkeligheten. Med interaktivitet, programmering og VR gjør vi en komplisert og tilslørt verden sansbar og levende, og på denne måten skaper vi helhet og sammenheng mellom de mange ulike kjemifagene,» sier Audun.
Han fortsetter med å påpeke at målet med sommerjobben til studentene er «å skape et læringsmiljø der man kan tenke litt utenfor boksen. Vi prøver ut ting, og veien blir til mens vi går. Studentene tester ut, får nye ideer og tester ut igjen.»
En stor del av prosjektet i sommer har dreid seg om å lage en maskinlæringsmodul som bruker gaussian process regression (GPR) til å trekke slutninger fra sammensatte eksperimentelle data.
«Jeg har bygget en maskinlæringsmodul med GPR,» sier Elias. «Dessuten har jeg lagd notebooks som forklarer sentrale konsepter i kvantemekanikk».
Han har laget Jupyter notebooks med tanke på å bygge broer mellom matematikken kjemistudentene kjenner til og matematikken som brukes i kvantekjemi, med programmering som bindeledd. I notebookene kan studentene utforske grunnleggende kvantekjemiske prinsipper, med visuelle hjelpemidler underveis.
«Vi ønsker å tilby konkreter i undervisningen til visualisering av ellers abstrakte ting», forklarer Audun. Elias legger til at «Det med modellering er veldig fint. Du får aldri sett atomer og molekyler i praksis. Programmering hjelper oss å bygge og visualisere en usynlig verden. Du kan bruke formler og teorier til å bygge modeller som gir mening.»
Aktive læringsmetoder står sentralt i arbeidet til studentene. «Jeg prøver å unngå SOP-er (Standard Operating Procedures – detaljerte oppskrifter for gjennomføring av labprosedyrer) for å skape mer interaksjon og aktiv tankevirksomhet i læringsprosessen,» sier Ayla om ressursene hun har laget.
Hun har konsentrert seg om å utvikle ressurser som kan brukes i laboratorieundervisningen i analytisk kjemi II. Disse ressursene tar utgangspunkt i GPR-modulen som Elias har lagd.
Håndtering av ulike typer eksperimentelle data står sterkt i kjemi, og det er ikke bare Ayla som jobber med dette denne sommeren. Andreas jobber under veiledning av Sissel Jørgensen med analyse av XRD-filer (filer fra røntgenkrystallografi). «Jeg prøver å lage et visuelt knutepunkt mellom nanoeffekter og spektroskopi,» sier han.
Dette er igjen et eksempel på hvordan programmering kan brukes til å visualisere og forklare sammenhenger mellom mikro- og makronivå.
Hanan er også opptatt av sammenhenger mellom det observerbare makronivået og det underfundige mikronivået som ingen egentlig har sett. Hun har brukt modulen BubbleBox til å visualisere og utforske sammenhenger mellom mikro- og makronivå i termodynamikk. Med BubbleBox kan studentene bygge modeller som kan representere atomer eller molekyler.
Et langsiktig mål med å lage tverrfaglige, studentaktive ressurser er å lage et interaktivt nettverk for læring hvor fokuset går fra lineær læring til utforsking og tverrfaglige koblinger. «Vi er godt i gang,» smiler Audun engasjert.
Studentene er alle enige i at de har hatt det veldig gøy med sommerjobben.
«Det har vært veldig gøy, da!», påpeker Ayla. «Audun har vist oss hvordan kode kan brukes kreativt. Dessuten har jeg også lært mye. Jeg lærer utrolig mye av å prøve å lære bort og formidle til andre. Jeg prøver å få studentene til å gjøre noe aktivt og diskutere med andre eller seg selv». Helt til slutt utbryter Elias: «Hvis arbeidslivet er tilsvarende, er jo det bare noe å glede seg til!»