Stilstaan gevaarlijker dan meebewegen met onzekere verandering
Vinden afgestudeerden met een academische opleiding in de maritieme techniek over tien tot vijftien jaar nog steeds gemakkelijk een baan? Of zijn de kennis en vaardigheden die worden aangeleerd in hedendaagse curricula tegen die tijd achterhaald? Ik heb mij als directeur onderwijs (luchtvaart- en ruimtevaarttechniek) de afgelopen 2,5 jaar verdiept in de snel veranderende wereld en een visie ontwikkeld op wat de ingenieur van morgen zou moeten kennen en vooral zou moeten kunnen, en welke impact dat kan hebben op het bachelor- en masteronderwijs.
Het is moeilijk voor te stellen hoe de werkwereld van de ingenieur er over twintig tot dertig jaar zal uitzien. ‘Voorspellen is moeilijk, vooral als het om de toekomst gaat’, zei Niels Bohr al eens. De manier waarop we werken, handelen, kopen, communiceren, reizen en zaken doen verandert razendsnel onder invloed van globalisering en technologische vernieuwingen, het platter en sneller worden van organisaties en netwerken, en de verschuivingen in de sociaaleconomische wereld. We zijn een tijdperk binnengetreden dat internationaal wordt aangeduid als VUCA, wat staat voor Volatile, Complex, Uncertain, Ambiguous. Die vier aspecten zullen de komende decennia verder intensiveren.
Korte horizon
We zijn gewend de toekomst te zien als een extrapolatie en snellere versie van vandaag. Tegenwoordig kunnen we echter nauwelijks verder kijken dan vijf jaar vooruit (de “foreseeable future”). In onderstaande tekening staat op de horizontale as de tijd en op de verticale as de kans keer de impact van veranderingen in de maatschappelijke en technische context, ofwel de werkwereld voor onze toekomstige ingenieurs. De snelheid waarmee een innovatie in de maatschappij grootschalig doordringt is hoog: vijf tot maximaal zeven jaar. Denk bijvoorbeeld aan de smartphone die afgelopen januari pas 10 jaar bestaat maar niet meer is weg te denken uit onze wereld. Die vijf tot zeven jaar is dus de periode waarover we op basis van trends en ontwikkelingen nog uitspraken durven doen (“forecastable future”). Maar de onzekerheid stijgt daarna scherp. Na zeven tot tien jaar belanden we in een wereld die we ons niet durven voorstellen (“unimaginable future”). Toekomstscenario’s zitten dus boordevol kansen en onzekerheden. Maar het zou naïef zijn ons daardoor te laten verlammen en ontmoedigen als het gaat om vernieuwing van het hoger technisch onderwijs.
Voorspelbaarheid van de werkomgeving. (bron: Kamp; Adapting Engineering Education to Change, Delft 2017)
Trends en impact
Ondanks alle onzekerheden zijn er duidelijke trends in de techniek en maatschappij waarop we onze ingenieursopleidingen kunnen richten. De grote maatschappelijke vraagstukken over energie, mobiliteit, klimaat, veiligheid, cybersecurity en gezondheid spelen ook in de maritieme sector en vragen om vernieuwing op sociaal, politiek, economisch en technologisch gebied. Technologie, het domein van de ingenieur, is een essentiële schakel in die vernieuwingen. Veel van deze complexe problemen zijn onoplosbaar met alleen fundamentele kennis van werktuigbouwkunde, maritieme techniek, elektrotechniek of chemische technologie. Ook maatschappij- en gedragswetenschappen zullen een grote inbreng hebben in onderzoek en de analyses van ontwerpoplossingen. De inbreng van die niet-technische disciplines en de overheden en autoriteiten maakt dat de ingenieur van morgen veel meer zal samenwerken met collega’s met andere achtergrond, opleiding en cultuur. Dat vraagt van de ingenieurs een open houding, cultureel bewustzijn en sterke communicatieve eigenschappen, vooral ook met mensen die geen technische achtergrond hebben.
Maatschappelijke en technologische ontwikkelingen die leiden tot complexe vraagstukken. (bron: Kamp; Engineering Education in a Rapidly Changing World, 2nd revised edition, Delft 2017)
Doorbraken in technologieën en innovaties worden vooral verwacht op het snijvlak van disciplines. De werkwereld van de ingenieur en de onderzoeker zal zich daarom interdisciplinair ontwikkelen, ook over de grenzen van de natuur- en sociale wetenschappen heen. Interdisciplinair en intercultureel kunnen denken en samenwerken worden essentiële kwaliteiten. Opleidingen zullen daarom interdisciplinaire elementen in hun programma moeten opnemen, waarin studenten vanuit hun eigen discipline de samenhang met andere disciplines en maatschappelijke aspecten leren waarderen en respecteren.
Naast interdisciplinariteit zullen het bedrijfsleven en de academische wereld vooral creativiteit, systeemdenken en ondernemend gedrag vereisen, terwijl de wereldwijd concurrerende arbeidsmarkt grote flexibiliteit en aanpassingsvermogen van hoger opgeleide technici vraagt en dus een mentaliteit van een leven lang leren. In de huidige curricula van ingenieursonderwijs zit het leren en toepassen van de bovengenoemde vaardigheden veelal in de marges verstopt. Als we willen dat een ingenieur in de toekomst leiderschap kan tonen, moeten we de ontwikkeling van deze vaardigheden in het hoger technisch onderwijs versterken.
Paradox
De paradox is, dat het academisch masteronderwijs zich de afgelopen decennia juist in omgekeerde richting ontwikkelt. Universiteiten leiden studenten op in een beschermde wetenschappelijke omgeving, die er vooral op is gericht individueel kennis te vergaren voor wetenschappelijk onderzoek en vaardigheden te ontwikkelen om die specialistische kennis uit te bouwen. In de praktijk komt negentig procent of meer van de afgestudeerde ingenieurs in het bedrijfsleven terecht. In toenemende mate draait het daar om in interdisciplinair teamverband problemen te definiëren en te analyseren en oplossingen te ontwerpen waarvoor juist brede en diepgaande kennis, maar ook heel andere professionele en persoonlijke vaardigheden nodig zijn.
Omdat de Nederlandse en meeste andere Europese universiteiten zijn georganiseerd in disciplinaire faculteiten, vormt het opnemen van zulke verbredende elementen in disciplinaire opleidingen voor velen een uitdaging. Dat geldt al helemaal voor masteropleidingen die zich juist toespitsen op steeds smallere en diepere specialisaties en vooral individueel onderzoek. Veel van die opleidingen dreigen daardoor tekort te schieten in de voorbereiding op de veranderende werkwereld van interdisciplinariteit, ondernemend denken en handelen en samenwerking.
De onderscheidende waarde van een academische ingenieursopleiding verschuift van diepgaande specialistische kennis naar ingenieursvaardigheden als cross-disciplinair werken, systeemdenken, intercultureel communiceren en samenwerken, creativiteit en ondernemend gedrag. Daarmee suggereer ik niet dat kennis er in de toekomst niet meer toe doet. Een solide basis in de fundamentele natuur- en ingenieurswetenschappen is en blijft absolute voorwaarde voor een ingenieur om een leidende rol te kunnen spelen bij het oplossen van complexe vraagstukken. De jonge ingenieur heeft die basis ook nodig om zich gedurende de carrière succesvol door te ontwikkelen (leven lang leren). Maar de exponentiële toename van informatie en de toegankelijkheid ervan via krachtige zoekmachines en supersnel internet en de snelle opkomst van kunstmatige intelligentie verlaagt de waarde van specialistische kennis in rap tempo. Het maakt die kennis voor de student niet langer een einddoel van de studie.
Veel dezelfde signalen
Als lid van internationale werkgroepen, Co-director van het wereldwijde CDIO Initiative (voor vernieuwend ingenieursonderwijs op wereldschaal), als panellid op beurzen en conferenties en in discussies met start-ups, MKB-bedrijven en multinationals in diverse sectoren, en in februari op de TU Delft met de Netherlands Maritime Technology Innovatie Commissie, zie ik steeds dezelfde vraagstukken voorbijkomen. Op een CDIO-bijeenkomst in 2013 sprak Harvard-onderwijsvernieuwer Tony Wagner over het opleiden van creatieve en innovatieve ingenieurs. In datzelfde jaar sprak ik met een andere onderwijsvernieuwer, David Goldberg, over vaardigheden die ingenieurs gedurende hun hele werkzame leven nodig hebben, maar steeds minder beheersen, zoals visueel denken, kwalitatieve modellen maken, ontwerpproblemen opdelen in deelproblemen en denken in systemen.
Vier op toekomst gerichte professionele profielen
In 2015 vroeg ik mij af hoe de universiteit zou kunnen inspelen op de veranderende wereld en hoe de ingenieur van de toekomst er zou kunnen uitzien. Daarom richtte ik in 2015 een DenkTank op van vijftien studenten, wetenschappers en onderwijskundigen van alle faculteiten op de TU Delft. Dat gebeurde als activiteit onder de paraplu van het 4TU Centre for Engineering Education, een kenniscentrum voor ingenieursonderwijs van de technische universiteiten in Delft, Eindhoven, Twente en Wageningen.
Die DenkTank kreeg de volgende vragen mee: “Hoe moet het ingenieursonderwijs er over vijftien tot twintig jaar uitzien?” en “Heeft de maatschappij in 2030 behoefte aan een ander type ingenieur?” De visionairs werden zo uitgedaagd na te denken over de toegevoegde waarde van een Delftse ingenieursopleiding in 2030 en over hoe de werkwereld van de ingenieur zich de komende vijftien jaar zou kunnen ontwikkelen.
De DenkTank bedacht onder andere het concept dat in de toekomst niet alle studenten van een en dezelfde opleiding dezelfde vaardigheden hoeven te leren, maar die zich kan richten op individuele interesse, ambitie en ideeën over de komende carrière. Er werd een vergelijking gemaakt met voetbal. ‘Alle voetballers van een ploeg moeten de spelregels kennen en uitstekende basisvaardigheden hebben. Maar een excellent verdediger wil je toch niet opleiden om doelman te worden? En iemand die aanleg en interesse heeft een prima doelman te worden wil je toch niet ook opleiden tot aanvaller?’
De DenkTank kwam uiteindelijk met vier profielen: Specialist, Systems Integrator, Front-end Innovator en Contextual Engineer. De eerste drie lijken op typische carrièreprofielen van de ingenieur van tegenwoordig: Specialist, Design Engineer en Entrepreneur. Maar de DenkTank bracht een duidelijke nuancering aan met het oog op de toekomst.
De toekomstige Specialist bijvoorbeeld zal veel meer dan nu moeten kunnen samenwerken in interdisciplinaire teams, beter de taal van andere disciplines (willen) begrijpen, respect hebben voor andere disciplines en moet vooral ook kunnen omgaan met niet-specialisten. Research gebeurt immers steeds vaker in teamverband, in open innovatiecentra, op de snijvlakken van meer disciplines.
De voortschrijdende specialisatie in de techniek leidt ertoe dat het ontwerpen van complexe producten en systemen wordt opgedeeld in steeds meer subsystemen en componenten met specialistische functies die onder andere gebruik maken van digitale technieken. Van een vliegtuig met zijn vele tienduizenden sensoren aan boord wordt tegenwoordig wel gezegd dat het een vliegend IP-adres is. Ik verwacht dat dat in de scheepvaart ook zal gebeuren. Bij veel bedrijven ontstaat daardoor naar verwachting meer vraag naar mensen die over hun eigen expertise heen kunnen kijken, en het gefragmenteerde ontwerpproces en de deelresultaten kunnen integreren tot een functioneel en goed werkend systeem en de risico’s van het gefragmenteerde ontwerpproces goed beheersen: de taak van de Systems Integrator. Hij of zij is meer dan de systeemarchitect van tegenwoordig.
Het bedrijfsleven verwacht in de toekomst in toenemende mate een ondernemende houding van zijn werknemers. Trends spotten in de eigen discipline of daar buiten, kansen zien, kunnen samenwerken met de klant en eindgebruiker, in samenspraak met financiers en overheden. Niet als zelfstandige entrepreneur, maar als intrapreneur binnen het bedrijf (zie mijn eerdere post over entrepreneurial behaviour). De Front-end Innovator is coördinerend en richtinggevend in dit proces. Hij of zij kent zowel het technische domein als de socio-economische factoren en is sterk in communicatieve vaardigheden.
Als laatste kwam de Denk Tank met het profiel van de Contextual Engineer. Die benut bij het ontwerpen van producten en systemen de culturen en achtergronden van werknemers, klanten en eindgebruikers. Hij of zij is zich bewust van de politieke en economische situaties en regelgeving en tradities in de landen waar ofwel ontwerp en productie plaatsvinden, ofwel de producten worden afgezet. De Contextual Engineer bezit sterke interculturele communicatieve en samenwerkingsvaardigheden, heeft een open mind en kan zich goed aanpassen aan veranderende omstandigheden. Hij of zij is technisch goed onderlegd in het vakgebied en bezit daarnaast een diepgaande internationale kennis van ethische, gerechtelijke en politieke perspectieven.
Anders kijken
Op basis van talloze internationale beurzen, conferenties, bedrijfsbezoeken in binnen- en buitenland en lezing van internationale literatuur heb ik een toekomstvisie ontwikkeld op de werkwereld van de ingenieur en het ingenieursonderwijs: het boekje “Engineering Education in a Rapidly Changing World: Rethinking the Vision for Higher Engineering Education” (tweede herziene versie). Het geeft net als mijn blogposts een caleidoscopisch beeld van de snel veranderende wereld en heeft maar één doel: programma-directeuren en academici die vooral werken in de beschermde wetenschappelijke omgeving in hun vaak monodisciplinaire expertisegebied aan het denken te zetten over de invloed die de snel veranderende wereld kan hebben op het onderwijs van hun instelling.
Tot slot
Onderwijs heeft zich altijd moeten aanpassen aan veranderende tijden. Alles wijst er echter op dat we nu een tijdperk zijn ingetreden waarin de maatschappij, de techniek en de werkwereld van de afgestudeerde ingenieur radicaal en snel veranderen. Tegelijk ondergaat de wereld van het hoger onderwijs zelf ook een transformatie door maatschappelijke veranderingen, technologische en pedagogische vernieuwingen met actieve en digitale leervormen, en globalisering. De vereiste aanpassingen in het universitair ingenieursonderwijs zouden wel eens sneller en veelomvattender kunnen zijn dan we de afgelopen dertig tot veertig jaar hebben meegemaakt.
SUMMARY
Broadening engineering education without loosing its rigour
There can be no doubt that the rapidly changing worldwide society will have her influence on the higher engineering education. Besides broad technical knowledge, the engineer of the future must know how to work with an entrepreneurial mind-set in interdisciplinary teams with people who have different backgrounds (culture, discipline, role). That demands very different competencies than disciplinary knowledge alone.
This article is heavily based on an article that I wrote for the May 2017 issue of the online magazine SWZ Maritime. It’s a magazine that brings the latest developments and news in the maritime industry. The May issue is a special dedicated to the future of maritime education.
