6 Beleving realiseren

Zelf dingen bedenken[LG] en bouwen[LL].
Dingen die Leuk, Uitdagend en Spannend zijn.
Maar met wat en waarmee, was de vraag waar ik mijn gedachten mee pijnigde. Op een vroege ochtend, vijf uur, kwam ik op de volgende gedachte.

Context
Eerstejaars met een HAVO opleiding, hebben zich ingeschreven voor een HBO opleiding chemische technologie, elektrotechniek of werktuigbouwkunde.
Ongeveer tachtig jonge mensen komen eind augustus, voor het eerst in de aula samen om aan een technische opleiding te beginnen, de aula is honderd meter breed en tachtig meter diep. Zij worden verwelkomd en krijgen algemene gegevens aangereikt over organisatie en de hoofdindeling van het eerste schooljaar, de propedeuse, namelijk 50% multidisciplinair en 50% opleidingsgericht. Over het opleidingsgerichte deel krijgen de studenten van de opleiding nadere gegevens. Het multidisciplinair deel wordt ter plaatse toegelicht.
Tijdens de multidisciplinaire opdracht werken de studenten van de drie opleiding gezamenlijk in de vorm van projectonderwijs. De studenten werken in groepjes van acht personen en elk groep is samengesteld uit de drie opleidingen.

Multidisciplinaire opdracht
De volgende gedachte kwam in mij op: Ontwerp en bouw een machine die rond kan rijden in de aula, Het Ding. Het Ding moet vanaf de start, een rechthoekig traject afleggen en daarbij door een poortje, over een bruggetje, door een waterbak gaan en weer terug komen bij de start. Je hebt tien weken voor het ontwerp en tien weken voor het bouwen, dus over twintig weken is de machine klaar en wordt hier gedemonstreerd. Als de machine het traject, ten overstaan van een jury, naar tevredenheid heeft afgelegd krijg je de studiepunten.
Succes!

Deze gedachte heb ik voorgelegd aan de academiedirectie en leden van de curriculumcommissies van de drie opleidingen. Het resultaat van de bespreking was dat ik een dergelijke gedachte mocht gaan uitwerken en uitvoeren. Want als het waar is dat het werkt, is het de moeite waard om met een uitgewerkt voorstel te komen. In overleg met het onderwijsteam, collega’s en studenten zijn er toen drie mogelijke opdrachten voorgelegd aan een beoordelingsgroep bestaande uit studenten van de drie opleidingen en docenten. De beoordelingsgroep moest beoordelen naar criteria van de LUS factor.

1. Het Ding, een machine naar eigen keuze
2. Goldbergmachine
3. Een minivoertuig of -vaartuig

De Goldbergmachine is toen met de hoogste score gewaardeerd, 11 punten. Het Ding scoorde 6 punten omdat de haalbaarheid de uitdagendheid drukte. De beoordelingsgroep achtte de haalbaarheid, van Het Ding, voor eerstejaars studenten te hoog gegrepen, het scoorde daardoor hoog op spannendheid. Een minivoertuig of -vaartuig scoorde 4 punten, ook hier werd haalbaarheid als een probleem gezien.
De Goldbergmachine, maar wat is een Goldbergmachine?

Rube Goldberg Biography
Rube Goldberg (1883-1970) was a Pulitzer Prize winning cartoonist, sculptor, and author.
Through his "INVENTIONS", Rube Goldberg discovered difficult ways to achieve easy results. His cartoons were, as he said, symbols of man's capacity for exerting maximum effort to accomplish minimal results. Rube believed that there were two ways to do things: the simple way and the hard way, and that a surprisingly number of people preferred doing things the hard way.
Rube Goldberg's work will endure because he gave priority to simple human needs and treasured basic human values. He was sometimes skeptical about technology, which contributed to making his own mechanical inventions primitive and full of human, plant, and animal parts. While most machines work to make difficult tasks simple, his inventions made simple tasks amazingly complex.
http://www.rube-goldberg.com

As you sit on pneumatic cushion (A), you force air through a tube (B) which starts ice boat (C), causing lighted cigar butt (D) to explode balloon (E). Dictator (F), hearing loud report, thinks he's been shot and falls over backward on bulb (G), snapping picture!
Als je op een luchtkussen gaat zitten (A), pers je lucht door slang (B) die een ijsboot (C) in beweging brengt, waardoor de brandende sigaar (D) tegen de ballon gedrukt wordt die daardoor ontploft. Dictator (F), die de knal hoort, denkt dat hij is doodgeschoten en valt daardoor op blaasbalg (G), waardoor de foto genomen wordt.

Na voorbereidingen en overeenstemming binnen het propedeuse team, is het onderwijs programma gewijzigd in het voorjaar van 2004 en uitgevoerd in het najaar van 2004.
Onderwijs met een hoge LUS factor.

Handleiding multidisciplinaire project en weekindeling
Om een indruk te krijgen van de inhoud van het programma is de handleiding van het multidisciplinaire propedeuse project opgenomen en de weekindeling.

Inleiding
In veel technische beroepen gaat het in wezen om het volgende: Er is een probleem of een behoefte. Daarvoor bedenkt de technicus (m/v) een oplossing of een product, hij maakt dus een ontwerp. Dit ontwerp werkt hij zover uit dat de oplossing uitgevoerd of het product gemaakt kan worden. Kortom: hij ontwerpt en construeert. Dit gebeurt vaak in multidisciplinaire teams. In de praktijk wordt redelijk gestructureerd gewerkt en men probeert zo effectief en zo efficiënt mogelijk het resultaat te bereiken. In deze onderwijsperiode doorloop je zo een ontwerpproces met je projectgroep waarin je samenwerkt met studenten van de studierichtingen elektrotechniek, chemische technologie en werktuigbouwkunde: een multidisciplinair team!

Misschien betekent deze eerste studieperiode voor jou ook een eerste kennismaking met techniek. In dit project kun je je creativiteit uitleven, zo breed mogelijk. Maar omdat het eindproduct ook echt moet werken, zal je natuurlijk gebruik moeten maken van je natuur- en wiskundekennis en de kennis en vaardigheden die je in je opleidingsspecifieke module opdoet.

Als je van een mbo-opleiding komt, weet je al veel van je vakgebied af en ben je al enigszins getraind in efficiënte en effectieve oplossingen. Voor jou bestaat de uitdaging van dit project in het verlaten van de platgetreden en rechtlijnige paden. Durf je over te geven aan je verbeeldingskracht en intuïtie!

Een belangrijke ervaring die je zeker tijdens dit project zult opdoen, is het samenwerken met ‘Andersdenkenden’. Je leert hierdoor de ideeën van medestudenten die met een andere bril dan de jouwe naar het probleem kijken, te respecteren en te waarderen.

Wie en wat is Goldberg?
Rube Goldberg is een Amerikaanse cartoonist en satiricus met een ingenieursopleiding als achtergrond. In zijn cartoons laat hij machines zien die een eenvoudige alledaagse handeling, bijvoorbeeld het schillen van een appel of het slijpen van een potlood, uitvoeren. Dit echter op een ingenieus ingewikkelde manier! Een voorbeeld van zo een machine zie je in figuur 1.

In deze onderwijsperiode gaan jullie zo een Goldberg-machine ontwerpen en in de volgende periode bouwen. De resultaten zullen zeker verrassend zijn.

Figuur 1: Een Goldbergmachine die een beker met water vult.

Opdracht
De opdracht luidt: Ontwerp en bouw een machine die een kopje thee kan zetten in 10 of meer stappen.
In periode 1.1 wordt het ontwerp gemaakt, in periode 1.2 bouw je de machine.

Opdrachtomschrijving
De coördinator PR&Voorlichting wil over een object beschikken waaraan zij scholieren en hun ouders kan laten zien hoe speels en creatief techniek kan zijn. Zij denkt aan één of meerdere Goldbergachtige machines die een kopje thee kunnen zetten. Zo kunnen bezoekers van een Open Dag met een ingenieus gezet kopje thee worden begroet.
Ze geeft enkele multidisciplinaire teams van eerstejaars studenten de opdracht een Goldberg-machine te ontwerpen die een kopje thee kan zetten. Binnen 20 weken moet een betrouwbaar werkend prototype klaar zijn. Om een goede indruk te krijgen hoe creatief de machines eruit zullen zien, wil zij uiterlijk 10 weken na begin van het project een goed doortimmerd ontwerprapport ontvangen. Een technisch specialist adviseert haar over de technische realiseerbaarheid van het ontwerp.

Specificaties
De in deze paragraaf genoemde specificaties zijn de minimale eisen die aan het ontwerp en de producten worden gesteld. Elke projectgroep dient dit basispakket zelf verder uit te breiden en schriftelijk vast te leggen.

Specificaties machine
Kopje thee:
- smaak, temperatuur en hoeveelheid moeten de gemiddelde bezoeker van een Open Dag tevreden stellen.;
- klaar binnen 10 minuten;
- kunststofbeker, inhoud ca. 0,15 l;
- op wens voorzien van suiker.

Stappen:
Een stap is een (be)handeling die in de machine plaatsvindt en een volgende stap aanstuurt.
- minimaal 10 stappen; maximaal 15 stappen;
- op basis van elektrische, mechanische en chemische principes;
- inbreng van werktuigbouwkunde, elektrotechniek en chemische technologie moet aanwijsbaar zijn;

Afmetingen en werking machine:
- vloeroppervlak ≤ L 1,3 m, B 0,6 m
- hoogte ≤ 1 m
- geluidsproductie ≤ 80 dBA
- massa machine ≤ 75 kg
- afmeting machinemodule ≤ L 0,23 m, B 0,45 m, H 0,3 m
- massa machinemodule ≤ 5 kg
- spanning 12 VDC
- spanning 220 VAC uitsluitend na goedkeuring propedeuse team;
- er mogen geen schadelijke vloeistoffen of gassen uitstromen;
- de uitvoering van de machine moet zodanig zijn dat de veiligheid voor de gebruiker gewaarborgd is.

Budget
- globale begroting van benodigde materialen (vóór het bouwen);
- nacalculatie;
- optimale prijs-kwaliteitsverhouding.

Specificaties producten
Rapport
- volgens de gangbare regels voor een ontwerprapport opgesteld;
- in het rapport zijn alle stappen omschreven;
- het rapport toont overtuigend aan dat de stappen technisch haalbaar en uitvoerbaar zijn (theoretische onderbouwing, uitgevoerde experimenten);
- ontwerp- en fabricagetekeningen;
- het ontwerp getuigt van technisch inzicht, creativiteit en originaliteit.

Posterpresentatie
- poster in A1 formaat;
- vormgeving en kleur zijn aantrekkelijk en creatief;
- goede balans tussen tekst en beeld;
- overzichtelijk;
- laat doel, eisen en varianten van de machine zien.

Weekindeling Propedeuse Multidisciplinair Periode 1.1
Wat: Ontwerp een Goldbergmachine die een kopje thee zet.
Waarom: Enthousiasmeren voor het werken/leren op de. Leren de juiste vragen te stellen.
Creatief denkend handelen.
Oriëntatie op de opleiding.

Onderwerpen.

Wk 1 : Wat moet de Goldbergmachine waar doen? Planning. Zoveel mogelijk gegevens/feiten verzamelen over Goldberg en het zetten van thee. (Wat, Waarom, Wijze waarop, Waar, Waarmee, Wanneer, Wie, 7 W’s)
Wk 2 : Mogelijke vormen van de Goldbergmachine in beeld brengen. Werkingsschetsen van stappen of modulen.
Wk 3 : Minimaal 3 Goudbergmachines bedenken. (werkingsschetsen)
Wat zijn de natuurwetten die je erin ziet werken? Werking bevestigen.
Eventueel met proefjes bevestigen/onderbouwen of prototype van stap.
Wk 4 : Tussenpresentatie in de groep, van de alternatieve Goldbergmachines.
Wat zijn de eigenschappen van de Goldbergmachine? ( programma van eisen )
Wk 5 : Wijze waarop de eigenschappen verwerkelijkt worden. Flow chart, Functieblokschema. Werkingsschetsen van de Goldbergmachine.
Wk 6 : Wat zou de beste Goldbergmachine zijn? Selecteren van de beste Goldbergmachine.
Keuze van de beste Goldbergmachine onderbouwen.
Wk 7 ; De beste Goldbergmachine technisch schetsen/tekenen.
Wk 8 : Productverslag van Goldbergmachine en groepsevaluatie.
Wk 9 : Presenteren van Goldbergmachine aan vak- en publiekjury. Posterpresentatie.
Wk 10: Logboek assessment en studieloopbaangesprekken.

Weekindeling Propedeuse Multidisciplinair Periode 1.2
Wat: Bouw de Goldbergmachine die een kopje thee zet.
Waarom: Enthousiasmeren voor het werken/leren op de ATM. Leren de juiste vragen te stellen.
Creatief denkend handelen/vervaardigen. Oriëntatie op de opleiding.

Onderwerpen.

Wk 1 : Wat en waar moet de Goldbergmachine gebouwd worden? Planning.
Zijn de juiste fabricagetekeningen beschikbaar? (Wat, Waarom, Wijze waarop, Waar, Waarmee, Wanneer, Wie, 7 W’s)
Wk 2 : Maken van fabricagetekeningen, werkingschetsen, elektrische schema’s.
Wat zijn de benodigde materialen en gereedschappen?
Welke toeleveringen of materialen moeten besteld worden?
Opendag, ontwerp presenteren.
Wk 3 : Maken van fabricagetekeningen, werkingschetsen, elektrische schema’s.
Wijze van fabriceren. Fabricageplan.
Wk 4 : Onderdelen maken volgens werkplaatsplan.
Wk 5 : Onderdelen maken volgens werkplaatsplan.
Wk 6 : Werkplaatsonderdelen en toeleveringen controleren. Goldbergmachine samenstellen.
Wk 7 ; Goldbergmachine testen op eigenschappen.
Wk 8 : Verbeteringen in Goldbergmachine testen.
Productverslag van Goldbergmachine fabricage en groepsevaluatie.
Wk 9 : Presenteren en demonstratie van Goldbergmachine. Vak- en publiekjury
Wk 10: Logboek assessment en studieloopbaangesprekken.

Halverwege de ontwerpfase staat een tussenpresentatie op het programma, aan instructeurs en docenten. Dit is gedaan om de studenten een presentatie over eigen werk te laten verzorgen, te laten vertellen over hun eigen machine. Aan het eind van periode 1 wordt een presentatie van het ontwerp verwacht aan de hand van een technische poster. Die presentatie wordt gehouden in de aula voor een vakjury en een publiekjury. De vakjury bestaat uit vakmensen en experts van buiten de school, zoals een: kwaliteitstester van Pickwick Douwe Egberts, innovatieadviseur, technische vormgever, ontwerper, constructeur, materiaalkundige, milieuduurzaamheid specialist, communicatie specialiste en dergelijke. De publiekjury is samengesteld uit ouders van de studenten.
Aan het eind van periode 2 wordt de gebouwde machine gepresenteerd aan de vakjury en de publiekjury.
De Goldbergmachine is een groot succes geworden voor alle belanghebbenden: studenten, instructeurs, docenten, vakjury en publiekjury.

Waarom was het een succes?
Omdat lichaam en geest samen willen handelen.
Mijn kleinkind komt trots haar tekening laten zien, twee streepjes samen met een cirkel poging, zij heeft mij getekend als kopvoeter. Als het lichaam en de geest worden getart, door ons zelf of van buitenaf, tracht wil de verwerkelijking af te dwingen van lichaam en geest en vooral als levensgevaar dreigt. De levenswil probeert het leven van het levende lichaam en de levende geest te continueren, tot het uiterste. Het bedenken, bouwen en presenteren geeft rode wangen, rode oortjes en zweet in de bilnaad, daardoor voel je je leven.

Terugkijkend kon het niet anders, dat het door ons gewijzigde onderwijs programma een succes moest worden. Want de grondgedachte sluit aan bij de drie levenskenmerken. Het gericht ontwikkelen van onderwijs op de drie levenskenmerken leidt tot succes.
Ik dank mijn mede propedeuseteamleden dan ook hartelijk. Er is weer eens gebleken hoe belangrijk de affectieve component in groepswerk is, samen dingen doen.

Beoordeling door andere groep studenten
Nadat het programma voor de eerste keer met succes was uitgevoerd, heb ik het programma ook met andere studenten besproken en gevraagd een vergelijk te maken met het oude programma. Deze studenten hebben het consumentenproducten programma doorlopen in de propedeuse en een verwachting uitspreken over het nieuwe programma. Dit waren studenten, werktuigbouwkunde en technisch bedrijfskunde uit schooljaar twee, van onze andere locatie. Wij hadden het plan het nieuwe programma ook daar te gaan uitvoeren in de propedeuse. Als eerste heb ik de LUS factor toegelicht en is een beoordeling over het consumentenproducten programma uitgesproken.

Consumentenproduct

Student 2, met de hoogste score, was bang dat de Goldbergmachine te speels is en te weinig echte techniek, vooral theorie.
Ik heb hem voorgehouden dat Plato al geschreven heeft: ‘Kinderen niet met dwang in de wetenschappen oefenen, doch hen als ’t ware spelenderwijze ontwikkelen, opdat ge des te beter kunt inzien, voor welk vak ieder individu van nature geschikt is’.[28] Daarna een gevoelsmatige beoordeling over het bedenken en bouwen van een Goldbergmachine, omdat zij daar zelf geen ervaring mee opgedaan hebben.

Goldbergmachine

De gedachte iets zelf bedenken en bouwen, wordt in ieder geval sterk onderschreven en veel leuker, uitdagender en spannender gevonden, de studenten raakten enthousiast.

Project Catwalk
Een schoolvoorbeeld van een omgeving met een hoge LUS factor wordt gerealiseerd is het televisie programma Project Catwalk, van de Amerikaanse zender Bravo waar het de naam Project Runway heeft. In dit programma wordt gezocht naar Amerika’s next top fashion designer. De deelnemers, mannen en vrouwen tussen de twintig en veertig jaar, moeten iets bedenken en bouwen op mode gebied. Hun eigen ontwerp al ploeterend achter de naaimachine ook maken. Een trouwjapon ontwerpen en maken, nadat een mannequin haar wensen voor een ultieme japon in 30 minuten aan de deelnemer heeft verteld. In twee dagen moet de japon gereed zijn waarna deze geshowd wordt aan een jury. Vakmensen, als mentor Tim Gunn, op mode gebied begeleiden de deelnemers. Een jury bestaande uit topontwerpers, Jay McCarrol en Austin Scarlet, en de bitse Nina Garcia, van ELLE USA, beoordelen het resultaat. De mannequin waar het ontwerp voor gemaakt is draagt en showt de trouwjapon op de Catwalk, waarna de twee beste en twee minste geselecteerd worden. In het bijzijn van de mannequins moeten de vier deelnemers hun resultaat toelichten en wordt commentaar van de mannequins gevraagd, waarna de jury losbrandt met vragen. Daarna wordt de winnaar gekozen die niet kan afvallen bij de volgende jurering, omdat die deelnemer nu gewonnen heeft. Maar ook de deelnemer met het minste resultaat, die afvalt, en naar huis wordt gestuurd.
Advies jury:
‘Maak de klant blij, maar behoud je eigen stijl en visie.’

‘Mijn tent is top’ van Herman Den Blijker, RTL5, is een tv programma waar de ingrediënten om het programma tot een succes te maken uitstekend geëtaleerd worden.
     Eigen creativiteit realiseren.
     Volledig inzetten om dat te bereiken wat je wilt bereiken.
     Meemaken dat je het ook werkelijk lukt.
     Dat wat je wilt op een juiste wijze gerealiseerd hebt.
Het is gelukt!

Waar is wat werkt[10]
Door mensen te begrijpen, ze te betrekken en ze de vraag te stellen: Wat vind je Leuk, Uitdagend en Spannend onderwijs of werk? kan onderwijs of werk van basis school tot universiteit aangepast worden aan de individuele natuurlijke geschiktheid. Zo ontstaat een motiverende werksituatie voor mensen, je zelf ontwikkelen in een betrokken omgeving, creëert enthousiasme. Er is nu een eenvoudig meetgereedschap, de LUS factor, waarmee de waardering voor het doen van dingen gemeten kan worden, met andere woorden hoe je je voelt tijdens je werkzaamheden. Ik ben van mening dat onderwijs met toekomst, onderwijs is waarin jonge mensen hun eigen standpunt kunnen bepalen. Waarin de jonge mensen een mentale weerstand kunnen opbouwen, door doelbewust tarten tijdens de leersituatie waardoor het karakter gevormd wordt en daardoor de zelfverantwoordelijkheid. Dat is onderwijs dat steunt op een hoge LUS factor, ‘hard fun’.
Misschien kan, door het toepassen van de LUS factor, een bijdrage geleverd aan het verminderen van een aantal maatschappelijke problemen, zoals het te vroege schoolverlaten (VMBO), aanpassingen van de werkvloer.
Misschien kan de LUS factor ook bijdragen leveren om het gevoel, intuïtie en betrokkenheid weer te gaan waarderen in onze maatschappij.
Dat het bevredigen van de levenskenmerken zorgt voor het goed functioneren van de mens, zowel persoonlijk maar ook in de maatschappij, nooit eerderbij iemand is opgekomen verbaasd mij bijzonder.

Waar niets meer met moeite verkregen moet worden, is niets meer van waarde.
(Citaat, auteur onbekend)