Education for Resilience with Emerging Technologies: A Qualitative Study on the Learner – Media Relationship in Product Design Education
Doctoral thesis, Peer reviewed
Published version
View/ Open
Date
2021Metadata
Show full item recordCollections
Abstract
This doctoral dissertation explores how emerging technologies, especially 3D printing, can affect pedagogy. The purpose is to provide practical and theoretical knowledge that can strengthen sustainable education. The aim of this work is to provide a perspective about learning and pedagogy considering the disruption caused by emerging technologies. It explores both practical and theoretical questions. The practical questions address issues of formal education and pedagogy, which are challenged by emerging technologies. The theoretical question addresses issues around how learning could be explained in the context of these technologies. The primary research question, therefore, is this: How can resilient learning be assisted by emerging technologies in product design education? The research mainly relied on qualitative methods that included participant observation, artefact analysis, and content analysis of lived situations in formal higher design education settings. However, the study also included a variety of methodological approaches, including case studies, action research, hermeneutical text analysis, and design science. The methodologies were changed during the project because there were dissimilar purposes in the different articles, and they reflected different aspects of the problem and the changing positionality of the researcher. The dissertation is written as series of articles collected in a summary. There is a need for this research question because formal education deals simultaneously with two trends: standardization in globalized mass education and the need for revisions of curriculum due to the flux of technological changes. Emerging technologies, such as artificial intelligence, virtual reality, 3D printing, and others, are characterized by diverse procedural knowledge that yields unpredictable outcomes and yet to be discovered technological applications. Future students will have to deal with ill-structured problems and unpredictable results that will not only present environmental, ethical, and societal challenges but also opportunities that remain to be revealed. This makes it useful for research as an educational technology and a learning medium in formal education. Now that emerging technologies are becoming ever more present in educational situations, there is a need to research how to teach by using them. Thus, it is crucial to better understand which pedagogical approaches are suitable in these learning and teaching activities. There is also a need for a more general understanding about how this learning can be more sustainable as the technologies are perpetually evolving. The research provides novel insights into how technological media affect learning, what the very notion of learning might mean in these new technological contexts, and consequently the effects of this perspective on design pedagogy. Further, the research provides a new perspective on design as a discipline, which is less focused on the designer and design conception, but rather gives an ecological perspective on design activities. 3D printers and the other developing technologies are versatile. They are characterized by innovative handling processes and, as yet, represent undetermined applications. The design studio pedagogical setting provides an environment in which 3D printing can be researched in the context of sustainable higher education where this versatility of the emerging technologies can be explored. The design studio is formal education, but is closest to its informal counterpart, makerspace. This is because of its focus on open and free learning, which is characterized by divergent and convergent phases in learning and frequent use of media. A knowledge gap has emerged, however, as 3D printers were not previously researched as a medium for resilient learning. As the literature review of this dissertation reveals, most of the studies have focused on using 3D printing as the medium for efficacy in teaching and learning, as well as different applications of 3D printers and emerging technologies for the existing curricula. This knowledge gap is practical in the sense that there is a need for new pedagogical approaches for resilient learning. The gap is also theoretical as it explores media as the key factor of learning instead of emphasizing the importance of the learner and the teaching content. This dissertation proposes the adoption of relational ontological and postphenomenological approaches to provide more adequate answers about learning in unpredictable technological contexts in formal education. In the relational view, an individual becomes a learner when she participates in socio-technological arrangements. As media becomes transparent to learners, they manage to develop and stabilize new routines and anticipate the outcomes of their intentions. They finally manage to utilize media for intended purposes for the group and organization. In relational ontology, technology is seen as a medium that amplifies or diminishes learners’ intentions in the rearrangement processes. Consequently, pedagogy is defined by rearranging relationships among learners as well as other stakeholders in a learning situation, which is mediated by technology. From this perspective, the role of pedagogy is the facilitation of the learners’ connection to their socio-technological environment and resilience to changes in it. Denne doktorgradsavhandlingen undersøker hvordan nye teknologier, spesielt 3D-printing, kan påvirke pedagogikk. Hensikten er å fremstille praktisk og teoretisk kunnskap som kan bidra til bærekraftig utdanning. Målet med dette arbeidet er å gi et perspektiv på læring og pedagogikk med tanke på forstyrrelsen forårsaket av nye teknologier. Den utforsker både praktiske og teoretiske spørsmål. De praktiske spørsmålene tar for seg utfordringer rundt formell utdanning og pedagogikk, som blir utfordret av nye teknologier. De teoretiske spørsmålene tar for seg spørsmål rundt hvordan læring kan forklares i sammenheng med disse teknologiene. Forskningsspørsmålet er derfor dette: Hvordan kan læring for resiliens bli understøttet ved bruk av nye teknologier i produktdesignutdanning? Forskningen baserte seg hovedsakelig på kvalitative metoder som inkluderte deltagerobservasjon, artefaktanalyse og innholdsanalyse av levde situasjoner i formelle settinger for høyere designutdanning. Studien inkluderer en rekke metodiske tilnærminger, blant annet casestudier, aksjonsforskning, hermeneutisk tekstanalyse og designscience. Metodologiene ble endret i løpet av prosjektet fordi forskjellige artiklene hadde forskjellige formål, og de gjenspeilte forskjellige aspekter av problemet og forskerens endrede posisjonalitet. Avhandlingen er skrevet som en serie artikler samlet i en kappe. Det er behov for dette forskningsspørsmålet fordi formell utdanning tar for seg to trender samtidig: standardisering i globalisert masseopplæring og behovet for revisjoner av pensum på grunn av strømmen av teknologiske endringer. Fremvoksende teknologier, for eksempel kunstig intelligens, virtual reality, 3D-print og andre, er preget av mangfoldig prosessuell kunnskap som gir uforutsigbare resultater og som teknologiske anvendelser som ikke er oppdaget ennå. Fremtidige studenter vil måtte håndtere åpne problemstillinger og uforutsigbare resultater som ikke bare vil by på miljømessige, etiske og samfunnsmessige utfordringer, men også muligheter som fremdeles gjenstår å utforske. Å utforske dette kan være nyttig for forskning om utdanningsteknologi og læringsmedier i formell utdanning. Nå som nye teknologier blir stadig mer integrert i utdanningssituasjoner, er det behov for å undersøke hvordan man kan undervise ved å bruke dem. Dermed er det avgjørende å bedre forstå hvilke pedagogiske tilnærminger som er egnet i disse lærings- og undervisningsaktivitetene. Det er også behov for en mer generell forståelse av hvordan denne læringen kan være mer bærekraftig, ettersom teknologiene endrer seg ofte. Forskningen gir ny innsikt i hvordan teknologiske medier påvirker læring, hva læring som konsept kan bety i disse nye teknologiske sammenhengene, og dermed effektene av dette perspektivet på designpedagogikk. Videre gir forskningen et nytt perspektiv på design som disiplin, som er mindre fokusert på designeren og designkonseptualisering, men heller gir et økologisk perspektiv på designaktiviteter. 3D-printere og de andre utviklende teknologiene er allsidige. De er preget av innovative håndteringsprosesser og representerer enn så lenge ubestemte applikasjoner. Den pedagogiske settingen i designstudio gir et miljø der 3D-print kan utforskes i kontekstet med behov for bærekraftig høyere utdanning der allsidigheten til de nye teknologiene kan utforskes. Designstudioet er formell utdanning, men ligger nærmest det uformelle motstykket, makerspace. Dette er på grunn av fokuset på åpen og fri læring, som er preget av divergente og konvergente faser i læring og hyppig bruk av medier. Et kunnskapsgap har imidlertid vist seg, siden 3D-skrivere ikke tidligere ble utforsket som et medium for resilient læring. Som litteraturgjennomgangen i denne avhandlingen avslører, har de fleste studiene fokusert på å bruke 3D-print som medium for effektivitet i undervisning og læring, i tillegg til forskjellige anvendelser av 3D-printere og nye teknologier for eksisterende læreplaner. Dette kunnskapsgapet er av praktisk art i den forstand at det er behov for nye pedagogiske tilnærminger for resilient læring. Gapet er også teoretisk, da det utforsker media som nøkkelfaktor for læring i stedet for å legge vekt på lærerens betydning og innholdet i undervisningen. Denne avhandlingen foreslår å ta i bruk en relasjonell ontologisk og postfenomenologisk tilnærming for å gi mer adekvate svar om læring i uforutsigbare teknologiske sammenhenger i formell utdanning. Fra et relasjonelt synspunkt blir et individ lærende når hun deltar i sosioteknologiske miljøer. Når media blir gjennomsiktige for lærende, klarer de å utvikle og stabilisere nye rutiner og forutse resultatene av sine intensjoner. De klarer til slutt å bruke media til tiltenkte formål for gruppen og organisasjonen. I relasjonell ontologi blir teknologi sett på som et medium som forsterker eller reduserer elevenes intensjoner i omorganiseringsprosessene. Pedagogikk er derfor definert som en omorganisert relasjon mellom lærende og andre deltagere, som er mediert ved bruk av teknologi. Fra dette perspektivet er pedagogikkens rolle tilrettelegging for elevenes tilknytning til deres sosioteknologiske miljø og resiliens i møte med endringer i det.