De verandering: De Casus van de Goldbergmachine bij ATM Breda
1. Inleiding: Context en Doelgroep
In het eerste jaar van de technische opleidingen Chemische Technologie, Elektrotechniek en Werktuigbouwkunde aan de Academie voor Technologie en Milieu (ATM) in Breda, nu Avans Breda, worden jaarlijks circa tachtig studenten verwelkomd, van wie velen afkomstig zijn uit het havo-onderwijs. De introductie vindt plaats in een grote aula, waarin studenten voor het eerst kennismaken met hun opleiding, het onderwijsteam, en de opbouw van het eerste jaar.
Het propedeusejaar is opgebouwd uit twee componenten: 50% opleidingsspecifiek onderwijs en 50% multidisciplinair projectonderwijs. In het opleidingsspecifieke deel worden studenten inhoudelijk voorbereid op hun vakgebied. In het multidisciplinaire deel staat samenwerking centraal, waarbij studenten uit de drie opleidingen worden gemengd in groepen van circa acht deelnemers. Doel: het gezamenlijk oplossen van een complexe technische ontwerpopdracht.
2. Het Ontwerp van de Multidisciplinaire Opdracht
Bij de ontwikkeling van een passende multidisciplinaire opdracht werd aanvankelijk het idee geopperd om een mobiele machine — genaamd “Het Ding” — te laten ontwerpen en bouwen. Deze machine zou in staat moeten zijn zelfstandig een vooraf bepaald parcours in de aula af te leggen, inclusief het passeren van poorten, bruggen en een waterbak. Het concept werd gepresenteerd als een twintigweekse opdracht: tien weken voor ontwerp, tien weken voor realisatie.
Hoewel het idee enthousiast werd ontvangen door de academiedirectie en curriculumcommissies, werd besloten om de haalbaarheid en aantrekkelijkheid ervan te laten toetsen door een beoordelingsgroep bestaande uit studenten en docenten van de drie opleidingen. Drie mogelijke opdrachten werden voorgelegd:
. Het Ding– een zelfrijdende machine
. Goldbergmachine– een kettingreactie-gebaseerde machine
. Mini-voertuig of vaartuig – eenvoudig bestuurbaar object
De Goldbergmachine werd als meest haalbare en tegelijk uitdagende optie beoordeeld. De combinatie van creativiteit, technische complexiteit en samenwerkingsvereisten leidde tot de hoogste waardering (11 punten). “Het Ding” werd als te ambitieus gezien voor eerstejaarsstudenten, ondanks de aantrekkelijkheid van het idee.
Tijdens een informatieavond voor ouders en studenten werd het doel van het project uitgelegd met behulp van twee videofragmenten:
. De reclame van de Honda Accord, waarin het Goldbergprincipe visueel tot leven komt.
. Een aflevering van Scrapheap Challenge, een televisieprogramma waarin teams technische constructies bouwen van schrootmaterialen.
Deze visuele voorbeelden wekten enthousiasme bij ouders, studenten en collega’s, en vormden de inspiratie voor een beoordelingsstructuur met een vakjury (bestaande uit professionals uit het bedrijfsleven) en een publieksjury (ouders van studenten).
3. LUS-factor: Het Onderwijskundig Raamwerk
De keuze voor de Goldbergmachine als onderwijsvorm werd mede ingegeven door de LUS-factor: Leuk, Uitdagend en Spannend. Deze benadering sluit aan bij het principe van hard fun, een term afkomstig uit het onderwijsonderzoek die aangeeft dat studenten zich optimaal ontwikkelen wanneer zij intellectueel worden uitgedaagd op een betekenisvolle en motiverende wijze.
Door studenten te vragen wat zij als leuk, uitdagend en spannend ervaren in hun leerproces, kan het onderwijs beter afgestemd worden op intrinsieke motivatie en individuele kwaliteiten. Dit leidt niet alleen tot hogere betrokkenheid, maar ook tot het ontwikkelen van zelfverantwoordelijkheid, karaktervorming en mentale veerkracht — essentiële vaardigheden voor technici van de toekomst.
4. De Praktische Uitvoering: Van Idee tot Presentatie
De uitvoering van het project verliep in twee fasen:
Fase 1: Ontwerpen (week 1-10)
De opdracht: ontwerp een Goldbergmachine die een kop thee kan zetten — een alledaagse handeling vertaald naar een reeks mechanische schakelingen.
In de tweede week werd een expert van Douwe Egberts uitgenodigd om het proces van theezetten inzichtelijk te maken.
Gedurende de tien weken vond wekelijks overleg plaats met een begeleider, werd het ontwerpproces gevolgd en middels tussentijdse presentaties en rapportage becommentarieerd. Aan het eind van die periode volgde een eindpresentatie met een technische poster en een de eindrapportage.
Een beoordeling van het geleverde werk door de genoemde jury’s en de begeleider.
Fase 2: Bouwen (week 11-20)
De bouwfase confronteerde studenten met de complexiteit van realisatie. De vertaalslag van een ontwerp naar een werkende machine vereiste samenwerking, taakverdeling, materiaalselectie en technische improvisatie. Studenten leerden omgaan met teleurstellingen, technische haperingen en tijdsdruk. Het was niet ongebruikelijk dat zij ’s ochtends vroeg al aanwezig waren in het bouwlokaal, gedreven door hun eigen betrokkenheid.
De eindpresentatie vormde de climax: elke groep presenteerde haar ‘werkende’ Goldbergmachine aan de vak- en publieksjury. De spanning was tastbaar, zeker wanneer onderdelen faalden of niet naar behoren functioneerden. Toch werd het project als leerzaam en motiverend ervaren door alle betrokkenen. Discussies binnen de publieksjury over de beoordeling toonden het hoge niveau van betrokkenheid bij het proces en de prestatie.
5. Reflectie en Onderwijskundige Implicaties
Dit project illustreert hoe praktijkgericht, multidisciplinair onderwijs op hbo-niveau kan bijdragen aan de persoonlijke en professionele ontwikkeling van studenten. De inzet van echte jury’s, realistische opdrachten, en creatieve vrijheid zorgt voor een leeromgeving waarin studenten worden uitgedaagd én gewaardeerd.
De combinatie van technische kennis, samenwerken onder druk en reflectie op eigen handelen sluit aan bij de eisen van het werkveld. Daarnaast laat het zien dat onderwijs niet alleen cognitieve vaardigheden aanspreekt, maar ook beroep doet op intuïtie, gevoel en betrokkenheid — dimensies die in het huidige maatschappelijk discours vaak ondergewaardeerd zijn.
“Waar niets meer met moeite verkregen moet worden, is niets meer van waarde.”
In deze geest kan de LUS-factor fungeren als leidraad voor toekomstgericht technisch onderwijs. Onderwijs waarin studenten niet alleen leren om machines te bouwen, maar ook zichzelf.