‘Eigenlijk kennen we bepaalde aspecten van challenge-based learning [CBL, red.] al heel lang’, zegt Michel van Etten, docent chemische & procestechnologie aan de TU Eindhoven. ‘Het lijkt namelijk heel sterk op wat we al twintig jaar met design-based learning doen, maar dan iets meer gericht op opdrachten met een “open einde” en real life problems.’ Een bijkomende verandering: CBL is nu verweven als leerlijn in het kernprogramma van de bacheloropleiding Chemical Engineering & Chemistry.

Wat is het idee achter CBL? ‘Het gaat echt om het leren van persoonlijke en professionele vaardigheden, zoals leren samenwerken, resultaten compact samenvatten, data-analyse en -presentatie’, vervolgt Van Etten. Albert Schenning, hoogleraar ‘slimme’ materialen in Eindhoven, vult aan: ‘Het zijn open projecten, de uitkomst is – in ieder geval voor de student – niet geheel zeker. Het draait om het motiveren van studenten om iets te ontwikkelen, iets wat tot dan toe nog niet gedaan is.’

Gecharmeerd

Het eerstejaars vak fysische transportverschijnselen introduceert CBL bij de studenten. ‘De eerste vier weken krijg je gewoon college’, legt Van Etten uit. ‘Vervolgens nemen we een van de behandelde onderwerpen om op het lab eerst een standaardproef te doen, zodat de studenten kennis kunnen maken met de opstelling op het lab. Daarna laten we de studenten zelf een plan opstellen: welke onderzoeksvraag wil je beantwoorden, wat wil je ermee doen, wat voor metingen denk je aan? Niet het gehele vak is dus CBL, maar het bevat wel een eerste kennismaking met het principe.’ In de jaren die volgen zijn er volledige CBL-vakken die terugkijken op de vergaarde kennis tot dan toe.

‘Het gaat echt om het leren van persoonlijke en professionele vaardigheden’

Michel van Etten

‘Vaak is het zo dat als studenten iets leren, ze pas veel later begrijpen waarom dat nodig was’, zegt Schenning. ‘Daarom ben ik zo gecharmeerd van dit type onderwijs: de studenten hebben iets voor ogen dat ze willen maken of doen; daar heb je vaak nieuwe theorie voor nodig, in plaats van eerst kennis opdoen en dan toepassen. Daarom zijn studenten ook gemotiveerder bij CBL, omdat ze een helder doel voor ogen hebben.’ Dat komt vooral tot zijn recht in het bacheloreindproject (BEP), dat je ook kunt scharen onder CBL. ‘Je bent dan tien weken lang bezig met een individueel project onder begeleiding, waar je dus echt zelfstandig leert werken.’

Digital twin

Hoewel het BEP vrij individualistisch is, zijn andere CBL-vakken juist gefocust op multidisciplinariteit. In het tweede leerjaar komen bijvoorbeeld ook studenten van andere studierichtingen om de hoek kijken. Van Etten: ‘Aan de ene kant moet je zo samenwerken met andere disciplines, maar tegelijkertijd brengen we de studenten ook bij hoe ze hun eigen kennis en discipline kunnen inbrengen in zo’n multidisciplinair project. Zo bereiden we ze voor op het bedrijfsleven.’

‘Het draait om het motiveren van studenten om iets te ontwikkelen’

Albert Schenning

Daarnaast hebben de derdejaarsstudenten een interdisciplinair CBL-vak waarin ze chemie met procestechnologie moeten combineren. De studenten krijgen de uitdaging om een ‘digital twin’ van een bepaalde reactor of scheidingstechnologie te ontwikkelen, waarbij ze zelf ook de experimenten doen om het model te verifiëren. ‘We behandelen reactoren dan ook niet als een black box, er vindt wel degelijk een reactie plaats’, zegt Van Etten.

Prestaties

Hoewel het een effectieve lesmethode is, heeft het opzetten van CBL-vakken wel veel voeten in aarde. Schenning: ‘Zeker als je ook aandacht wilt geven aan professionele vaardigheden, is het moeilijk om iets universeels neer te zetten; je wilt het algemeen houden, maar het blijft ook een specifiek vak.’

Een andere moeilijkheid bij CBL is het meten van de prestaties, vervolgt Schenning. ‘Je wilt studenten een stuk vrijheid geven, een open einde aan een opdracht, maar hoe meet je dan of ze iets geleerd hebben? Wat werkt? Daar is veel mankracht bij gemoeid, veel meer dan bij een theoretisch vak. De student-tot-stafratio is ongeveer 15:1.’ Het vraagt commitment van de hele faculteit, maar dan heb je ook wat. Van Etten: ‘Geef je hetzelfde project aan twee verschillende groepjes, dan komen ze altijd met iets anders terug. Prachtig vind ik dat.’