Skip to content

Curriculaire spinnenweb van van den Akker

Opgezet nav de Self Driving Challenge en het Wendbaar_en_Responsief_Onderwijs dat aanstaande is bij Firda! Met dit spinnenweb hebben we kennis gemaakt in de les van 09-05-2025.

Spinnenweb / tabel

Als we dit spinnenweb tekstueel gaan opzetten kunnen we de volgende punten beschrijven met een waartoe vraag, gericht op het WRO:

Component Beschrijving & onderbouwing
1. Visie Gebaseerd op Constructivisme en WRO. Focus op de student in de regie en het ontwikkelen van een adaptieve, professionele houding.
2. Doelen Gelaagd: vakinhoudelijk (techniek) en procesgericht (21e-eeuwse vaardigheden). SMART geformuleerd via procescriteria.
3. Inhoud Authentiek en actueel: integratie van hardware/software (systeemintegratie). Gericht op 'T-shaped' professionaliteit.
4. Leeractiviteiten Activerend en iteratief: ontwerpen, testen, evalueren en bijsturen. Geen reproductie, maar probleemgestuurd werken.
5. Docentrollen Verschuiving van 'zender' naar 'coach/facilitator'. Gebruik van sturende vragen om eigenaarschap te stimuleren.
6. Bronnen/Mat. Professionele componenten (kart, sensoren) en open bronnen. Keuze voor 'fout-tolerante' materialen om veilig te experimenteren.
7. Groepering Multidisciplinair: IT (AI), Werktuigbouw (mechanica) en Mechatronica (koppeling). Nabootsing van de industriële praktijk.
8. Locatie Hybride: school (basis) en MITC Lelystad (authentieke context). Boundary crossing naar de beroepspraktijk.
9. Tijd Reflectie: 2 dagen per week bleek te kort voor de 'leer-flow'. Advies voor volgende editie: blok-structuur voor meer diepgang.
10. Toetsing Formatief (procesfeedback) en summatief (rubric op techniek + samenwerking). Toetsing als middel voor groei, niet als eindstation.

H

Als ik dit spinnenweb dan vervolgens ga nalopen doe ik dat altijd met in mijn achterhoofd de onderliggende vraag "Draagt dit bij aan de visie?" De samenhang tussen de draden moet zo veel mogelijk consistent zijn.

1. Visie

De visie moet bijdragen aan de algemene visie van Firda (Deze zijn: Contextrijke omgeving / leren is een sociaal proces / student in de regie). Voor de huidige arbeidsmarkt is het voor bedrijven van belang dat de beginnende beroeps beoefenaars weten dat ze niet alles (hoeven) weten, maar wel weten hoe ze het op moeten lossen of aan moeten vliegen! Dit zijn de 21 eeuwse vaardigheden.

De kart leent zich uitstekend voor dit uitgangspunt! Als we dit project gaan bekijken met de bril van Firda, kan dat (moet dat) worden gekoppeld aan de onderliggende theorieën:

  • Het Constructivisme De student bouwt namelijk zélf kennis op
  • Deci_en_Ryan_Zelfdeterminatietheorie
    • Autonomie De studenten zijn zelf verantwoordelijk voor het uitvoeren van het project. Er wordt niet een voorgekookte opdracht uitgedeeld, maar een stip op de horizon. Dat betekent dat ze zelf op onderzoek moeten uitgaan om de juiste vragen te stellen en problemen die ze tegenkomen ook zelf moeten oplossen.
    • Betrokkenheid Doordat ze dit uitvoeren als groep, hebben ze een gemeenschappelijk doel / gezamenlijke verantwoordelijkheid. Dit draagt ertoe bij dat ze zich meer betrokken voelen bij het project.
    • Competentie Uiteindelijk is het doel dan dat de competentie zich uit in een geïntegreerd geheel van kennis, vaardigheden en houdingen die zijn opgedaan in het project.

2. Doelen

Het doel is niet een eindproduct! (zelfrijdende kart) maar primair gericht op de ontwikkeling van de student.

Vakinhoudelijk

  • Vakinhoudelijk: Student kan kennis over sensoren / actuatoren / PID regelaars/ Computer Vision) vertalen naar een systeemop de kart
  • Systemanalyse: Student kan samenhang (leren) zien tussen hard en software / storingen analyseren / etc

Procesdoelen (21 eeuwse vaardigheden & Zelfsturing)

  • Probleemoplossend: Studenten komen ongetwijfeld voor onvoorziene technische problemen en uitdagingen te staan. Hierdoor maken ze kennis met de itererende aanpak (ontwerpen / testen / evalueren / bijsturen)
  • Samenwerken (multidisciplinair team): studenten moeten taken verdelen op basis van expertise en gedragen verantwoordelijkheid
  • Regie over eigen leerproces: Studenten kunnen reflecteren op eigen bijdrage en behoefte; kunnen (moeten) proactief leren hulpbronnen in te zetten om missende kennis op te halen.

Koppeling aan het KD

De doelen zijn rechtstreeks afgeleid uit het kwalificatiedossier. Nadruk ligt op het Ontwerpen, Realiseren en optimaliseren van een technisch systeem.

3. Inhoud

Deze is gekozen op basis van authenticiteit en complexiteit die aansluit bij de huidige ontwikkelingen in de sector. (robotica / automotive / smart industry)

Kernelementen van de inhoud - Technologische fundamenten; inhoud omvat integratie van hardware 9sensoren actuatoren, microcontrollers) en software (algoritmen voor beeldherkenning bv). Dit is geen abstracte theorie, maar direct toepasbare kennis. - Systeemspecifiek: Studenten leren niet alleen over losse componenten maar vooral ook over de integratie. - Methodische inhoud: Naast techniek is de werkwijze onderdeel van de inhoud. Denk aan versiebeheer, kanban board / etc.

Op de vraag "Hoe draagt dit bij aan de visie?" kan ik zeggen dat de inhoud zo is opgezet dat reproductie van kennis onvoldoende is. Studenten moeten gaan toepassen in minder voorspelbare context.

4. Leeractiviteiten

Kern hiervan is natuurlijk "Student in de regie"! Dit zijn geen traditionele theorielessen! Kenmerkend moet zijn dat het authentiek is en ze hieraan iteratief kunnen werken. (Sluit aan bij de 12_Wijze_lessen) Probleemstellingen zijn authentiek: leeractiviteiten ontstaan direct uit de uitdagingen van de kart: bv waarom stuurt de kart niet goed?

Activiteiten moeten hier ook 'samenwerkend' worden uitgevoerd; iets dat ook weer aansluit op de visie van Firda.

Tijdens mijn begeleiding van deze leeractiviteiten heb ik bewust gekozen voor de coachende rol, waarbij ik de studenten uitdaagde om zelf oplossingen te formuleren (bijv. door stapsgewijze vragen te stellen zoals ik gemerkt heb bij het Lesbezoek van Aldert. Had het gevoel dat dit het eigenaarschap versterkte en zo zorgde voor een hogere betrokkenheid dan bij een klassikale instructie.

5. Docentrollen

Binnen de Self Driving Challenge is de docent niet langer de bron van alle kennis, maar de architect van de leeromgeving en de coach van het leerproces. Deze rolverschuiving is noodzakelijk om de student in de regie te krijgen.

In de praktijk:

...Als facilitator:

De docent moet de randvoorwaarden creëren waarbinnen de studenten zelfstandig kunnen werken. Maar ook het beschikbaar stellen van de juiste middelen (zoals kart / sensoren / documentatie) en het bewaken van de structuur zonder de regie over te nemen.

...Als Coach:

In plaats van direct antwoord te geven op technische vragen, stelt de docent sturende vragen ("Hoe zou je dit kunnen testen?", "Wat zegt de documentatie hierover?"). Dit stimuleert het probleemoplossend vermogen en de zelfsturing van de student

...Als Expert-partner

Ik deelde mijn eigen expertise wanneer dat nodig was. (maar erken ook dat studenten in dit project soms sneller nieuwe technieken (zoals specifieke AI-bibliotheken) eigen maken). De docent is hierbij meer een gelijkwaardige gesprekspartner in een multidisciplinair team..

6. Bronnen & Materialen

De keuze voor bronnen en materialen binnen de Self Driving Challenge is gebaseerd op het principe van authentiek leren. De materialen zijn niet alleen maar ondersteunend, maar kunnen ook de kern vormen voor een (nieuwe) uitdaging / uitdagingen.

  • Middelen zijn authentiek: kart / sensoren en microcontrollers zijn geen schoolse simulaties maar professionele componenten die direct uit de sector komen. Dit verhoogt de motivatie en zeker ook de relevantie voor het leerproces.
  • Open bronnen & Documentatie: in plaats van een statisch tekstboek moeten de studenten nu gebruik maken van de officiële specificaties (soms zelfs in andere taal) en het raad moeten plegen van de documentatie op internet en internet-fora.
  • Digitaal: Inzet van (nieuwe) platforms (zoals ChatGPT) voor het genereren van code of foutopsporing kan de student ondersteunen in zijn zelfsturing.

Een antwoord op een waarom vraag is bijvoorbeeld dat we hier gaan van 'consumeren' naar 'creëren'. Het thema en materialen zijn zo gekozen dat ze uitnodigen tot experimenteren. Studenten zijn geen consument van een kant-en-klaar pakket maar een ontwerper van een systeem!

7. Groepering

Groepering is gebaseerd op "multidiciplinaire samenwerking". Door de studenten in hun eigen teams te laten werken aan hun eigen onderdeel, wordt ook de complexiteit verdeeld over het project terwijl de noodzaak voor onderlinge afstemming (spandraden) gewaarborgd blijft.

Teams zijn als volgt ingedeeld:

Team IT: Verantwoordelijk voor de intelligentie van de kart. Zij werken aan de algoritmen voor beeldherkenning en padplanning

Team WTB: Verantwoordelijk voor de fysieke integriteit en modificaties aan de kart. Zij zorgen voor de mechanische aanpassingen die nodig zijn om de elektronica en sensoren te laten functioneren.

Team Mechatronica: De brug tussen de twee werelden. Zij zijn verantwoordelijk voor de aansturingen (hardware interfacing) en de koppeling tussen de software van het IT team en het aansturen van de gemodificeerde kart van WTB.

De onderbouwing (waarom) kan ik zeggen dat het onder andere gericht is op "authentieke beroepspraktijk"; in de echte industrie werken software engineers, wtb en mechatronici ook in teamverbanden. Door dit hier na te bootsen ervaren de studenten alvast de uitdagingen.

8. Locatie

De keuze voor de locatie was in de Self Driving Challenge niet slechts een praktische beslissing, maar een didactisch instrument. Door het onderwijs te verplaatsen van de vertrouwde schoolomgeving naar een authentieke (hybride) praktijkomgeving, wordt de leerervaring versterkt.

Aan de ene kant was er school als "veilige haven" voor de voorbereidende werkzaamheden, onderzoek en tests en alle docenten voor ondersteuning

Anderzijds was er het MITC in Lelystad; de authentieke context. Hier worden de studenten geconfronteerd met de realiteit van hun ontwerp: de kart moet presteren in een professionele omgeving, onder tijdsdruk en met externe factoren (weer/circuit/andere teams / etc).

Op een "Hoe draagt dit bij aan de visie" is de factor "contextueel leren" natuurlijk key. De locatie in Lelystad biedt uitdagingen die op school niet te simuleren zijn. Het leren omgaan met deze onvoorspelbaarheid is een kerncompetentie voor de "wendbare professional" waar het WRO-onderwijs naar streeft.

9. Tijd

De tijdsplanning binnen de Self Driving Challenge bleek in de praktijk een kritieke succesfactor, maar ook een leerpunt.

  • Opzet: Er was gekozen voor een inzet van twee (volledige) lesdagen per week.
  • Reflectie (Leerpunt!!): Achteraf gezien was deze tijd te kort voor de complexiteit van het project. De "opstarttijd" (het opstarten van de systemen, overleg, afstemming tussen de drie teams) nam relatief veel tijd in beslag, waardoor er voor de daadwerkelijke innovatie en het testen minder tijd overbleef dan gewenst.
  • Onderbouwing: Een wendbaar curriculum vereist flexibiliteit in tijd. Voor een volgende editie zou ik pleiten voor een "blok-structuur" (bijv. een aaneengesloten week) in plaats van verspreide dagen. Dit bevordert de flow en voorkomt dat studenten telkens opnieuw in de materie moeten komen.

10. Toetsing

Toetsing in een project als de Self Driving Challenge moet recht doen aan het proces, niet alleen aan het eindresultaat.

  • Formatieve toetsing (Proces): Gedurende het traject is er gewerkt met tussentijdse feedbackmomenten (scrum-meetings, feedback van docenten en experts). Hierbij stond de vraag centraal: "Wat heb je geleerd van deze fout?" in plaats van "Is het al af?".

  • Summatieve toetsing (Product): De uiteindelijke prestatie op het circuit in Lelystad diende als een vorm van 'authentieke beoordeling'. Echter, voor het PDG is het belangrijk om te benadrukken dat de beoordeling gebaseerd was op een rubric die niet alleen de techniek, maar ook de samenwerking, probleemoplossend vermogen en reflectie meewoog.

  • Door formatief te toetsen, heb ik de studenten gestimuleerd om eigenaarschap te nemen over hun leerproces. De toetsing was hiermee geen "eindstation", maar een middel om de student te laten groeien in zijn professionele rol.

Takeaway

"De kracht van dit spinnenweb zit in de onderlinge consistentie. De keuze voor een multidisciplinaire groepering (7) en de authentieke locatie (8) versterkt de inhoud (3) en dwingt de docent in de rol van coach (5). De kritische reflectie op de tijdsplanning (9) toont aan dat ik als onderwijsontwerper in staat ben om de randvoorwaarden van mijn onderwijs kritisch te evalueren en bij te sturen voor een volgende cyclus."

Backlinks: