Keuzevak Robotica bereidt leerlingen voor op industriële beroepenveld
CT Stork College is sinds kort actief met het Keuzevak Robotica. De initiator hiervan is Usman Azhar, docent PIE: “In het bedrijfsleven groeit de vraag naar mensen die geschoold zijn in robotica zoals bij bedrijven als Electromach en Hemabo waarmee wij vanuit STO Twente samenwerken. Ook speelt robotica een groeiende rol bij het vak Technologie en toepassing (T&T) als onderdeel van het praktijkgericht programma (PGP). De technische arbeidsmarkt automatiseert steeds meer. De vraag naar jonge technische medewerkers die niet alleen robots kunnen bedienen, maar ook programmeren, groeit. Haken wij daar in ons vmbo-onderwijs niet op aan? Dan creëer je een gap tussen de leerlingen en wat de arbeidsmarkt later van hen vraagt.”
Doorkijkje naar verdere opleidingsmogelijkheden
CT Stork College deed al enigszins kleinschalig aan robotica bij sommige technieklessen. Usman: “Maar daar zat geen doorlopende leerlijn in. Sinds wij Robotica als keuzevak aanbieden kunnen we veel meer verbindingen leggen met vervolgopleidingen. Ons Keuzevak Robotica geeft onze leerlingen daar al een praktisch inkijkje in, zoals ICT-opleidingen en engineeringsopleidingen. Of denk aan hun doorstroommogelijkheid naar het mbo en zelfs hbo op het gebied van elektrotechniek en mechatronica.” Aan het eind van het tweede leerjaar kunnen de leerlingen aangeven dat zij het Keuzevak Robotica willen volgen. Usman: “Concreet geef ik het in het derde en vierde leerjaar van de bovenbouw, samen met mijn collega Onno Wiggers. Alle lessen voor het Keuzevak Robotica geven we in ons PIE lokaal en de materialen bergen we hier ook op.” Usman werkt er nog aan om ook de component AI toe te voegen aan het Keuzevak Robotica: “Dat begint steeds meer een rol te spelen.”
Starten met programmeren
Usman focust met het curriculum voor het Keuzevak Robotica allereerst op het de leerlingen meenemen in de wereld van programmeren: “We gaan ervanuit dat de leerlingen geen voorkennis hebben. Dus starten we met een stukje programmeren met behulp van Micro:bits, dit hebben we eerder al bij Technologie & Toepassing geïntroduceerd. Hiermee bouwen de leerlingen laagdrempelig basiskennis op, dat doen we op basis van visueel programmeren. Veel aantrekkelijker voor hen dan abstract met codes programmeren. Ze programmeren kleurrijke loops zoals voor het aansturen van een klein display, programmeren van geluiden en het bedenken van een spelletje. Of denk aan het leren werken met Bluetooth. Met Micro:bits doen ze spelenderwijs heel veel kennis op van programmeren en daarmee in één moeite door ook van elektronica. Van belang, want als een leerling door wil met robotica, dan is ook kennis van elektronica en programmeren nodig.”
Nu ook Computational Thinking binnen PIE
De conclusie met de eerste groep? Usman: “We zien dat door het leren werken met robotica er bij bepaalde leerlingen nog meer interesse wordt gewekt binnen techniek en robotica omdat we hun ICT-technische talenten aanspreken. Op CT Stork College bieden we geen ICT als profiel aan. Maar met het Keuzevak Robotica binnen PIE kunnen we hen alsnog componenten van ICT en programmeren aanbieden, zoals het werken met computers en het genereren van codes. Of, zoals we het noemen, Computational Thinking.” Maar liefst 24 leerlingen volgen nu het Keuzevak Robotica. Usman: “Er is veel interesse voor deze nieuwe technologie. Het is ook heel concreet voor de leerlingen, ze zien met eigen ogen wat er door hun programmeren vervolgens gebeurt, zoals een loop maken of een proces aansturen. Ze kunnen er heel veel creativiteit in kwijt. Ook geef ik in dit keuzevak de leerlingen de eye opener mee dat je robotica niet alleen ziet in de industrie; ook in de medische wereld is de toepassing niet meer weg te denken, zoals bij gerobotiseerde operaties.”
Oefenen met DoBots, en dan door naar de cobots…
Na de basis met Micro:bits stappen de leerlingen over naar DoBots. Usman: “Dankzij STO Twente hebben we een aantal robotarmen kunnen aanschaffen. Dit zijn kleinschalige cobots, speciaal geschikt voor onderwijs. Die bieden heel veel toepassingen zoals het schrijven met een pen of het programmeren voor het leren stapelen van blokken en het aansturen van een transportband.” Overigens heeft CT Stork College ook een industriële cobot in huis, dankzij de goede samenwerking met SMEOT.” Na de lessen voor de kleinschalige DoBots gaan de leerlingen bezig met het bouwen, installeren en aansturen van Robotarmen. Uzman: “Het programmeren en besturen van deze Robotarmen gebeurt grotendeels ook visueel (blockly). Hiermee sluit dit naadloos aan op het voorgaande; de Micro:bit, en zit er een logisch curriculumindeling in. Onze leerlingen gaan ook gefaseerd naar SMEOT voor enkele verdiepende lessen voor de cobot, een niveau hoger en meer gericht op industriële toepassingen. We zijn dan ook heel blij met onze goede samenwerking met SMEOT, ook voor dit Keuzevak Robotica.” De leerlingen van de derde klas hebben een schooljaar de tijd om het Keuzevak Robotica te doorlopen. Usman: “De leerlingen uit het vierde jaar zijn ermee bezig tot aan het examen, dus wat korter.”
Link met VABOK project
Het VABOK project staat voor Versterking Aansluiting Beroepsonderwijskolom. Dit is een regeling die gericht is op het verbeteren van de overgang tussen vmbo, mbo en hbo. Usman: “Mooi om te benoemen: Met ons keuzevak leggen we ook een link naar het mbo; het ROC van Twente. Als regioschool zijn we bijvoorbeeld sterk betrokken bij lokale samenwerking; ontwikkelen doorlopende leerlijnen, op het gebied van Software development. Op het CT Stork streven we ernaar om leerlingen praktische ICT-vaardigheden bij te brengen en te leren programmeren. Binnen het keuzevak Robotica krijgen leerlingen vanzelfsprekend meer programmeerervaring, leren ze logisch rederneren en probleemoplossend denken. Dit kan zorgen voor een soepeler overgang naar mbo ICT-opleidingen.”
Link met onderzoeksproject ROBOOST
Usman neemt deel aan de onderzoeksgroep ROBOOST van TechOost: “In die onderzoeksgroep zoeken we elkaar op, en versterken we elkaar op dit onderwerp met korte lijnen en goede afspraken. En ook hoe we robotica-onderwijs ook in het technisch vmbo kunnen opnemen en daarmee een extra boost kunnen geven.” Het TechOost project ROBOOST staat voor robuust robotiseren in Oost Nederland. In dit project slaan onderwijsinstellingen en maakbedrijven de handen ineen om tot een veelzijdig, relevant en dynamisch onderwijsaanbod te komen op het gebied van industriële robotica.
