Today’s demands on higher engineering education given the rapid transformation of society are, to say the least, multifaceted. Rapidly increased complexity of technology as well as adaptation to sustainability requirements are causing major transformations and mergers of whole domains of technology that strongly impact current and future engineering workforces within these domains, in particular, the need for new competencies. To adapt to industry demands for engineering competence that fits new constellations of technology domains, providers of advanced engineering training – i.e., engineering faculties – need to inventory their toolbox for ways to support knowledge creation processes.  

Product development theory is a central part of many types of academic engineering programs. However, as the product development process itself is a process of knowledge creation, it also has strong relations to theories of learning. This thesis explores the idea that some of the tools of engineering that are also taught at engineering faculties and therefore are familiar to their members can beneficially be applied to the development and management of engineering curricula. This thesis explores the domains of product development theory, engineering education and learning analytics in search of overlapping approaches to knowledge creation.  

The outcome of this search, which are also the result of this thesis, is a set of proposed tools, measures, and approaches for the development, management, content, and arrangement of engineering curriculum. The main contributions focus on the use of physical artifacts and their contribution to engineering educational frameworks, such as the Conceiving – Designing – Implementing – Operating (CDIO) initiative. For this purpose, the thesis picks up on a previously developed concept of low-cost demonstrators for the establishment of a formalized learning and enabling platform that promotes implementation and execution of the CDIO framework. Furthermore, by adopting a similar approach to product development and learning theory, additional tools are identified and developed for curriculum adaptation, enhancement, and management. In particular, by examining the curriculum from previously unexplored perspectives followed by establishment of novel measurements, this thesis demonstrates how curriculum developers and program managers can increase their insights into the outcomes of their decisions. 

Idag präglas de flesta teknikområden av snabbt ökande komplexitet, hög innovationsgrad, och därtill nya eller skärpta krav på miljömässig hållbarhet. Inte sällan leder ny teknik, eller nya sätt att använda befintlig teknik till att hela teknikområden slås samman, vilket snabbt skapar förändrade behov av kompetens hos de ingenjörer – både nuvarande och framtida – som ska driva utvecklingen vidare. Den här utvecklingen påverkar både krav och förväntningar på dagens ingenjörsutbildning, och för att öka förmågan att snabbt anpassa och tillgodose industrins behov behövs nya verktyg för att effektivt tillhandahålla utbildning av både nya och befintliga ingenjörer.  

Produktutvecklingsteori är en central del inom flera akademiska ingenjörsprogram, och eftersom produktutvecklingsprocessen i sig är att betrakta som en process för skapande av kunskap, finns här även starka kopplingar till teorier om lärande. Den här avhandlingen synliggör att vissa av de verktyg och metoder som ingenjörer använder för att utveckla produkter, också kan användas för att skapa, utveckla, administrera och förbättra de förutsättningar under vilka kunskap hos blivande ingenjörer skapas, det vill säga utbildningens organisation och genomförande. Avhandlingen söker överbrygga tre olika teoretiska områden - produktutveckling, teorier kring ingenjörsutbildning, och metoder för att analysera lärande - i syfte att söka efter överlappande metoder för att skapa ny kunskap.  

Inom ramen för avhandlingen presenteras en uppsättning metoder och verktyg för utveckling och administration av tekniska utbildningsprogram, dess innehåll och arrangemang. De viktigaste resultaten fokuserar på användningen av fysiska artefakter och deras bidrag till ramverk för ingenjörsutbildning, såsom CDIO. För detta ändamål bygger avhandlingen vidare på ett tidigare utvecklat koncept för så kallade lågkostnadsdemonstratorer, i syfte att skapa en formaliserad plattform för lärande vilken även främjar implementering och genomförande av CDIO-ramverket. Genom att använda ett liknande tillvägagångssätt, det vill säga att kombinera produktutvecklings-teori med teorier om lärande, identifierar och utvecklar avhandlingen ytterligare verktyg som kan användas för anpassning, förbättring och administration av ingenjörsprogram. Genom att undersöka ingenjörsutbildningar från tidigare outforskade perspektiv och därtill applicera nya typer av mätetal, visar avhandlingen även hur läroplansutvecklare och programansvariga kan erhålla fördjupad förståelse av effekterna av sina beslut.