© Innovation Space

De Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) zet onder meer Challenge Based Learning in om studenten uit te dagen te werken aan concrete maatschappelijke vraagstukken.

Diepgaande kennis

Traditioneel beslaan vakken acht weken van colleges en tussentoetsen. Na die acht weken volgt een schriftelijk tentamen als toets van hun theoretische kennis. Dat is voor sommige doelen goed, stelt Lenny Apon, education coordinator bij  bij TU/e innovation Space en Honors Academy. “Bijvoorbeeld voor theoretische kennisoverdracht en verdieping van die kennis.” 

Met Challenge Based Learning werken studenten aan een relevant maatschappelijk probleem, waarvoor ze zelf een oplossing uitwerken, legt Apon uit. Vanuit verschillende disciplines werken ze samen aan een oplossing. Zo passen ze de geleerde kennis toe en doen ze nieuwe kennis en inzichten op. Waar nodig bouwen ze een prototype en reflecteren ze op hun werk. “Dat vraagt om heel andere faciliteiten en coaching van docenten.”

Prototyping

Innovation Space is volledig ingericht om dit leerproces van studenteen te ondersteunen door interdisciplinair te werken, met elkaar te brainstormen en om prototypes te bouwen, zegt Apon. Er zijn collegezalen, maar ook een open ruimte voor prototyping, 3D-printing en workshops en er zijn ruimtes met geavanceerde machines. In de open ruimte zijn ’s avonds ook regelmatig bijeenkomsten voor bijvoorbeeld “innoApproach workshops” en “Springplank”

Voor de theoretische kennis, geven docenten er workshops en mini-seminars. “Of een college voor de meer kennisgerichte modules in het curriculum.” En studenten van verschillende opleidingen werken er, buiten het curriculum om, in teams aan bijvoorbeeld duurzaamheidsvraagstukken, zoals team Polar, CORE en BrightBin. Geen hoorcolleges, maar prototypes bouwen, zo beschreef IO in een eerder artikel over TU/e innovation Space.

“Innovation Space is een soort expertisecentrum voor Challenge Based Learning”, gaat Apon verder. “We proberen een voorbeeld te zijn en docenten te helpen hun onderwijs vorm te geven.”

Faculteiten

Michael Bots, programmaleider Challenge Based Learning, benadrukt dat Innovation Space niet de enige plek is waar dit onderwijsconcept in de praktijk komt. “De faculteit Industrial Design werkt al een aantal jaar met challenges in teams. En recent zijn faculteiten als Electrical Engineering, Werktuigbouwkunde en Toegepaste Natuurkunde met projecten gestart.”

Voor hoogleraar Toegepaste Natuurkunde, Federico Toschi was Challenged Based Learning helemaal nieuw. “Ik doceerde vooral voor het schoolbord.” Natuurlijk zijn er ook meer interactieve werkvormen, maar de ruimte die Challenge Based Learning de studenten geeft, was nieuw voor Toschi. Afgelopen zomer onderzocht hij met zijn assistent-docenten hoe zij studenten in alle vrijheid aan eigen geformuleerde opdrachten kunnen laten werken. Én hoe ze daarbij te begeleiden, benadrukt Toschi.

Dit schooljaar startte Toschi met het vak de Physics of social systems. Onderdeel van de TU/e brede USE-leerlijnen. USE staat voor User, Society and Entrepreneurial perspective. Bachelor-studenten van alle opleidingen binnen de TU/e kiezen elk studiejaar een vak uit deze leerlijnen. Tijdens zo’n vak leren ze onder meer samen te werken met anderen en buiten hun vakgebied te kijken.

Natuurkunde en psychologie

Toschi gebruikte Challenge Based Learning om de studenten een raamwerk te geven hoe ze zelf tot een probleemstelling kunnen komen waar ze als groep aan gaan werken. Hoofdvraag is “hoe werken sociale systemen”, zoals een mensenmassa in een station. “Om sociale systemen te kunnen begrijpen, heb je kwantitatieve meetmethoden als natuurkunde nodig maar ook psychologie. Waarom gedragen mensen zich zoals ze zich gedragen?” In de leerlijn Physics of social systems leren de studenten in drie achtereenvolgende blokken sociale systemen te observeren, te modelleren en aan te passen.

Dit studiejaar is ProRail de opdrachtgever voor de studenten. Studenten formuleerden eigen opdrachten als: een efficiënte mensenstroom op het perron, of de toegankelijkheid van stations voor bijvoorbeeld mensen met een handicap, of de veiligheid in corona-tijden. Toschi: “De komende jaren willen we meerdere opdrachtgevers benaderen.”

Volgens Toschi kom je tot betere oplossingen als je als multidisciplinaire groep naar een probleem kijkt, dan wanneer je alleen werkt. “En het werkt nog beter als studenten zelf dat probleem formuleren, dan is het meer van hun.” 

Ruimte geven

Je moet studenten wel helpen bij de ruimte die ze krijgen, zegt Toschi. “Sommigen voelen de druk dat ze direct moeten presteren en in actie moeten komen. Terwijl het soms juist beter is om nog een dag te nemen om te onderzoeken waar je je op gaat richten. Er zijn zoveel maatschappelijk uitdagingen, er is geen sprake van goed of fout. Maar maak een gefundeerde keuze. Als je in een bepaalde context jouw project kan definiëren dan is dat zeer waardevol.” 

Als vereiste voor de rapportages van de studenten heeft Toschi voldoende diepgang in het natuurkundige, psychologische en ethische gedeelte. Want bij sociale systemen komen ook ethische vraagstukken naar voren, stelt de hoogleraar. “En wat ik wil zien is dat er samenhang is de manier waarop ze werken aan het project. Voor de rest zijn ze vrij.”

Naast de begeleiding om tot een goede opdracht te komen, is het voor Toschi een uitdaging om de studenten bij de voortgang van het project te begeleiden. Daarvoor moeten de studenten software-programma’s gebruiken als Trello. Daarin houden ze bij wat hun taken zijn en hoe ver ze ermee zijn. Zo kunnen de teamleden elkaar volgen. “Sommige studenten vinden het lastig om zo’n virtueel takenbord bij te houden. Ze zien dat als iets dat erbij komt. Terwijl het juist goed is om te zien wat iedereen doet. Dat de verdeling niet scheef is en dat ze consistent aan hun project werken.”

Toewijding

Toschi is vooral enthousiast over de leermethode, zo benadrukt hij. “Het is waardevol om te zien dat de studenten met zoveel toewijding werken aan de door henzelf geformuleerde uitdagingen. En dat ze daarmee bijdragen aan een oplossing voor de problemen in het echte leven.”

Wat een student vooral leert, is te reflecteren op zichzelf, zegt Industrial Design student Anna Merl. Dat is voor haar het grootste voordeel van Challenge Based Learning. De Oostenrijkse student volgde in haar moederland ook een technische opleiding. Daar absorbeerde ze alle kennis die ze kreeg aangereikt tijdens colleges om het vervolgens “uit te spugen” tijdens een tentamen. De kennis bleef niet hangen, zegt Merl. “Bij Industrial Design leer je te reflecteren op wat je doet en wat je nog moet leren. Dat werkt veel beter.”

Ze volgde binnen Innovation Space de leerlijn Responsible Innovation for the World. Een vak dat wordt gegeven door Johanna Höffken. Zij werd dit jaar tot docent van het jaar werd uitgeroepen. Gedurende drie kwartalen werkte Merl met teamgenoten aan een project voor Save Plastics, dat werkt met niet-recyclebaar plastic afval. “Het was uitdagend om voor zo’n groot en relevant onderwerp een betaalbare oplossing te ontwikkelen.” Tussendoor gaf Höffken workshops. Bijvoorbeeld over ondernemerschap als ze merkte dat de studenten moeite hadden met ondernemen. 

Gefundeerder aan de slag

Omdat Merl Industrial Design studeert, is ze bekend met brainstormen en het bouwen van prototypes. Merl leerde gedetailleerder te werken. Niet direct brainstormen, maar eerst onderzoek doen. Eerst kritisch kijken naar je bronnen een onderwerp. “Ik raak enthousiast en ga direct aan de slag. Maar door kritischer te onderzoeken, voorkom je misvattingen en verkeerde aannames. Je kunt gefundeerder aan de slag. Als het gaat om duurzaamheid is dat belangrijk.”

Niet elk vak leent zich voor Challenge Based Learning, schat Toschi in. “Hoe je het bijvoorbeeld voor wiskunde zou kunnen gebruiken, weet ik niet.” Het is ook niet de bedoeling dat het hele onderwijssysteem revolutionair verandert, benadrukt programmaleider Challenge Based Learning Michael Bots. “Het gaat om de juiste integratie.”

Word lid!

Op Innovation Origins lees je elke dag het laatste nieuws over de wereld van innovatie. Dat willen we ook zo houden, maar dat kunnen wij niet alleen! Geniet je van onze artikelen en wil je onafhankelijke journalistiek steunen? Word dan lid en lees onze verhalen gegarandeerd reclamevrij.

Over de auteur

Author profile picture Corine Spaans is schrijver. Ze is met name geïnteresseerd in de verhalen van de mensen achter de innovaties en heeft een passie voor sport(innovatie).