Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Kennis en de taal van de (elektro) techniek Door Wim Harmsen, 12 oktober 2009 (9) Inleiding Gemeenschappelijk kenniskader De taal van de elektrotechniek Verouderende kennis Het leren van de taal Andere technische talen De technische taal in het onderwijs De verschillen tussen MBO en HBO Het huidige elektrotechniek propedeuse curriculum van de HAN Werkplekleren en bedrijfsopdrachten Referenties Bijlage I: Niveaus in het Europees Kwalificatie Raamwerk (EKR) Bijlage II: Hoe kennis wordt benoemd in diverse bronnen
1 1 2 5 6 6 7 7 8 10 10 12 13
Inleiding De kennis over kennis in de techniek is niet erg toegankelijk. Een gemeenschappelijk begrippenkader dat toegankelijk is voor zowel technici en niet-technici ontbreekt, waardoor een discussie over kennis al snel leidt tot een spraakverwarring. Om helderheid te scheppen, wordt allereerst vanuit de literatuur een kader geschetst over wat kennis in een technische context betekent. Door het begrip, “de taal van de techniek” te introduceren wordt inzichtelijk gemaakt over welke technische kennis het feitelijk gaat. Daarna komt een aantal vragen aan bod zoals: Is er een verschil tussen MBO en HBO kennis? Er wordt vaak verondersteld dat kennis snel veroudert, over welke kennis gaat het dan? De centrale vraag voor het ontwerpen van onderwijs is hoe de benodigde technische kennis het best geleerd kan worden. Op deze vraag wordt ingegaan door de veranderingen in het HAN propedeuse curriculum elektrotechniek te bekijken en de ontwikkelingen rond werkplekleren te analyseren in het licht van “de taal van de techniek”.
Gemeenschappelijk kenniskader In de literatuur wordt meestal uitgegaan van vrij algemene beschrijvingen van kennis. Bijlage 2 geeft weer wat een zoektocht naar het begrip kennis in verschillende bronnen (artikelen, Internet en TV) oplevert. In veel publicaties rond kennis komen de onderstaande begrippen naar voren: Procedurele kennis
“know how” Bijv: ontwerp- en probleemoplossingprocedures
Conceptuele kennis
“know that” Feitenkennis “know why” Theoretische kennis
1
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
In een artikel van Mc Cormick (1997) wordt een bruikbaarder kader voor technische kennis beschreven. Hij beschouwt het “know why” van de conceptuele kennis en stelt dat al het gebruik van concepten uit natuurkunde en wiskunde in technologie een vorm van modelleren is. Mensen in de techniek (Bissell and Dillon (1993)) creëren hun eigen modellen die dichter bij de technische systemen staan dan de modellen uit de natuurkunde en wiskunde”. Mc Cormick vraagt zich af: “Perhaps these are the alternative frameworks of the technologist?” Zolang in een discussie over kennis in de techniek niet alle deelnemers zich een voorstelling kunnen maken van deze “alternative frameworks” (alternatief kader of “modellen”) en hoe de natuurkunde en wiskunde zich hiermee verhouden, is het niet mogelijk om samen na te denken over hoe kennis in de techniek het beste kan worden geleerd. Een gemeenschappelijk kader over kennis in de techniek en in het technisch onderwijs is daarom van groot belang. Door in plaats van “alternative frameworks” het begrip “taal” te gebruiken wil ik proberen de theoretische kennis, het “know why” in de techniek, inzichtelijker te maken. Een belangrijk deel van wat engineering studenten leren is de taal van de techniek. Begrip van de taal is fundamenteel om aan de slag te kunnen in de techniek. Verschillende disciplines hebben verschillende hoofdtalen. Voor de buitenstaander is de taal van de elektrotechniek, vanwege haar abstractie of andere redenen, vermoedelijk het minst toegankelijk. Hieronder volgt een overzicht van de taal van de elektrotechniek en van de talen van verwante vakgebieden die de elektrotechnicus ook in meer of mindere mate moet beheersen. Daarna wordt ingegaan op de impact van de technische talen op het onderwijs.
De taal van de elektrotechniek Elektrotechniek maakt gebruik van een symbooltaal die beschrijft hoe verbindingen tussen de verschillende delen van een elektrotechnische schakeling of installatie worden gelegd. Dit wordt een schakelschema genoemd. De taal biedt de mogelijkheid om op verschillende niveaus van detaillering te worden toegepast. De schakelschema’s vinden hun toepassing als formele uitkomst van een ontwerpproces, maar zijn ook het communicatiemedium tussen technici om een elektrotechnisch probleem te bespreken en deelontwerpen te maken. De taal kent verschillende dialecten en er is ook sprake van enige taalstrijd tussen de verschillende groepen beoefenaars. De taal wordt in alle uithoeken van de elektrotechniek gebruikt. De werking van de verschillende elementen in de schakelschema’s wordt beschreven met formules en inzichtelijk gemaakt met grafieken. De interactie tussen de elementen wordt beschreven met afgeleide formules en grafieken. Er wordt gebruik gemaakt van wiskundige technieken om tot deze formules en grafieken te kunnen komen. Zie Figuur 1,
2
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
I=
U R
Figuur 1 Beschrijving van de werking van een zonnepaneel (grafiek, formules, schema)
De combinatie van schema’s, formules en grafieken vormt de taal van de elektrotechniek. Het is een specifieke manier waarmee de “know why” van de conceptuele kennis in de techniek wordt beschreven. De elektrotechniek kent vier basisverschijnselen: gelijkstroom, wisselstroom, velden (elektrische, magnetische en elektromagnetische) en schakelgedrag. Er worden in de taal vier (passieve) basiselementen gebruikt: bronnen, weerstanden, capaciteiten en zelfinducties. Elk basiselement heeft een eigen symbool, formule en grafieken. De elektrotechniek heeft een breed toepassingsgebied. Binnen de elektrotechniek onderscheiden we vier beroepstaken die de verschillende typen elektrotechnische ontwerpen beschrijven1. De vier basisverschijnselen en vier basiselementen van de taal van de elektrotechniek komen in alle vier beroepstaken van de elektrotechniek aan de orde. Zeer verschillende problemen uit het vakgebied van de elektrotechniek kunnen in de taal overeenkomstige beschrijvingen en oplossingsmethoden leiden. Een voorbeeld hiervan is gegeven in Figuur 2.
1
Bij het bouwen van het competentiegericht curriculum van de elektrotechniekopleiding van de HAN werden de volgende vier beroepstaken gedefinieerd: 1. Het ontwerpen van openbare en industriële energievoorziening 2. Het ontwerpen van energie-omzetters, aandrijvingen en besturingen 3. Het ontwerpen van elektronische systemen 4. Het ontwerpen van informatie- en communicatiesystemen
3
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Figuur 2 Overeenkomstige beschrijvingen in de symbooltaal van twee totaal verschillende problemen
Naast de basiselementen zijn er veel andere symbolen bedacht om specifieke elektrotechnische onderdelen weer te geven. Meestal kan het gedrag van zo’n onderdeel weer worden beschreven met een model dat is opgebouwd uit de basiselementen. In Figuur 3. is een voorbeeld gegeven uit de elektronica. Het laat zien hoe een elektronisch onderdeel, waarvan iedereen er duizenden bij zich draagt in telefoons, horloges en computers kan worden weergegeven in de basiselementen. Dit gecombineerd met formules en grafieken maakt de beschrijving van de werking van het onderdeel kompleet.
Figuur 3 Hoe elektronische onderdelen beschreven worden in de taal van de elektrotechniek
4
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Verouderende kennis De taal van de elektrotechniek is duurzame conceptuele kennis. De taal evolueert wel maar is niet aan grote veranderingen onderhevig. Bepaalde symbolen (net als woorden) raken in onbruik, maar tegelijkertijd worden ook weer nieuwe symbolen geïntroduceerd. De basiselementen, formules en grafieken, de uitgangspunten, de “know why”van de elektrotechniek is NIET aan veroudering onderhevig. Het model uit het plaatje van Figuur 3 kan zonder meer worden toegepast op de radiobuis, een uitvinding uit 1907 (John A Fleming), zie Figuur 4.
Figuur 4 De duurzame taal van de elektrotechniek
Het model in de taal van de elektrotechniek verandert niet, terwijl de radiobuis al jaren geleden is vervangen door een minder kwetsbaar onderdeel gemaakt van silicium. Hoe de onderdelen er feitelijk uitzien is het andere deel van de conceptuele kennis: de feitenkennis, het “know that” en dit is het deel van de kennis dat veel minder duurzaam is. Ook de procedurele kennis, “know how”, is aan verandering onderhevig, maar voor insiders in de techniek zijn de veranderingen minder indrukwekkend dan voor een buitenstaander die het gevoel heeft dat de wereld door de techniek in een razend tempo verandert. Al meer dan 40 jaar wordt er in de elektrotechniek gebruik gemaakt van computers (simulatoren en andere rekenhulpmiddelen) om complexe problemen door te rekenen. Maar het gebruik van simulatoren heeft de noodzaak om de taal te leren over de jaren niet verkleind. Nog steeds moet er worden geleerd naar welke resultaten er moet worden gezocht en worden de resultaten weergegeven in schema’s, formules en grafieken. Om te begrijpen wat de resultaten inhouden gebruiken we nog steeds dezelfde taal van de elektrotechniek. Het gebruik van standaard ICT hulpmiddelen, zoals de wordprocessor of een digitale leeromgevingen maakt het gebruik van de technische talen niet gemakkelijker. Het is erg tijdrovend op formules en plaatjes te maken met een wordprocessor en dit beperkt de snelheid van denken in de taal van de techniek. Hiervoor zijn natuurlijk allerlei technische oplossingen te bedenken, maar de voortschrijdende centralisatie, standaardisatie en beveiliging maakt het gebruik van HAN ICT voorzieningen voor de technische opleidingen steeds moeilijker. Kon de (grafische) taal van de (elektro) techniek in de toetsomgeving van Black-Board nog worden gebruikt, in de HAN-Scholar toetsomgeving is dit vanwege technische onvolkomenheden niet mogelijk. De nieuwe QMP toetsomgeving blijkt een
5
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
duur en omslachtig alternatief te zijn dat ook maar slecht om kan gaan met schema’s, formules en grafieken. Het leren van de taal In de taal van de elektrotechniek wordt gebruik gemaakt van wiskundevaardigheden. Het gaat in de taal dus niet zozeer om DE wiskunde, maar om wat wiskundige technieken bijdragen aan de taal. Om de taal te leren is de abstractie van belang, maar ook wat het concreet betekent in de technische werkelijkheid. Het is echter de vraag, hoe lang er met wiskundige abstractie moet worden geoefend en op welk moment naar toepassingen in de techniek moet worden overgegaan. Hier dringt zich een parallel op met het “realistisch rekenen” dat in het basis- en voortgezet onderwijs wordt gebruikt. Door teveel nadruk op “realistisch” lijdt de “abstractie” en andersom. Goed onderwijs draait om het vinden van de juiste balans waarin beide benaderingen voldoende aan bod komen. Door met een wiskunde leerlijn te werken (apart vak, met aparte docent) bestaat het gevaar dat de wiskundeproblemen die studenten krijgen voorgelegd hun doel net voorbij schieten. Er wordt geoefend met dingen die vanuit de techniek gezien net te ingewikkeld zijn. Hetzelfde geldt ook als er meten, netwerktheorie, magnetisme als aparte vakken worden aangeboden: net zomin als het gaat om DE wiskunde, gaat het ook niet om DE netwerktheorie. In de taal van de techniek draait het om de integratie en samenhang. Bij het onderwijsaanbod wordt er op het ene moment gewerkt vanuit de abstractie en op het andere moment vanuit een concrete praktische situatie, met als doel om de integratie binnen de taal tot stand te brengen.
Andere technische talen Andere technici, bijvoorbeeld in de bouwkunde of de technische bedrijfskunde, maken ook gebruik van hun eigen talen. Deze talen zijn toegankelijker voor buitenstaanders dan de taal van de elektrotechniek. De abstractie van de taal van de elektrotechniek wordt ook in andere vakgebieden gevonden (modelleren). Elektrotechnici maken ook gebruik van een aantal andere technische talen die hieronder zijn weergegeven: Systeemschetsen, Input proces output beschrijvingen (IPO): Beschrijvingen van de architectuur van systemen op een hoger niveau. Wat gaat er in, wat gaat er uit? Geeft de hiërarchie van een ontwerp. Beschrijft processen die zowel in software of hardware kunnen worden geïmplementeerd. Programmeertalen en bijbehorende documentatie: Veel technische systemen zijn programmeerbaar. Soms op een laag niveau, zoals in embedded systemen of soms op een hoger niveau zoals in een geautomatiseerde productielijn. Hierbij horen tevens ontwerp- en documentatietechnieken, kennis van databases en een flinke dosis logisch redeneren. Er treedt een verschuiving op van talige programmeer talen (bijv. C) naar grafische programmeertalen (bijv. LAB-view) op. De constructietekeningen: Tekeningen van constructies, bouwtekeningen, ontwerptekeningen. Schetsen op papier, Autocad tekeningen, specifieke ontwerpsoftware om bijv. 3D tekeningen te maken. Deze tekeningen zijn de formele uitkomst van het ontwerp proces.
6
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Binnen engineering opleidingen maken studenten kennis met de verschillende technische talen. Afhankelijk van de gekozen opleiding zal in de propedeuse het startpunt bij een andere taal (hoofdtaal) liggen. In de onderstaande tabel is een globaal overzicht gegeven hoe belangrijk een taal binnen een curriculum is. Het belang van de talen wordt ook weerspiegeld in de beroepstaken van de engineering vakgebieden. Tabel 1: Taal in engineering vakgebieden Taal
Elektrotechniek curriculum Hoog
Werktuigbouw curriculum Hoog
Embedded systems curriculum Gemiddeld
Systeemschetsen
Gemiddeld
Gemiddeld
Gemiddeld
Programmeertalen
Gemiddeld
Laag
Hoog
Constructietekeningen
Laag
Gemiddeld
Laag
Modellen (schema’s), grafieken en formules
De hier beschreven indeling moet nog verder worden uitgebreid en verfijnd.
De technische taal in het onderwijs De verschillen tussen MBO en HBO In het Europees Kwalificatie Raamwerk (EKR), (zie bijlage I), wordt het verschil tussen niveau van MBO 4 en HBO beschreven. Hierbij wordt een niveaubeschrijving voor kennis, vaardigheden en competentie gebruikt. Wanneer we naar kennis en vaardigheden kijken geeft dit het onderstaande beeld: Kennis
MBO 4
Feitenkennis en theoretische kennis in brede contexten van een werk- of studiegebied
HBO
Gevorderde kennis van een werk- of studiegebied, die een kritisch inzicht in theorieën en beginselen impliceert
Vaardigheden
MBO 4
Een waaier van vereiste cognitieve en praktische vaardigheden om in een werk- of studiegebied specifieke problemen op te lossen
HBO
Gevorderde vaardigheden, waarbij blijk wordt gegeven van absoluut vakmanschap en innovatief vermogen om complexe en onvoorspelbare problemen in een gespecialiseerd werk- of studiegebied op te lossen
In het hieronder gegeven schema wordt de informatie uit het EKR bekeken vanuit het oogpunt van de elektrotechnische taal. Figuur 5 laat zien welk deel van de elektrotechnische taal op het MBO 4 wordt onderwezen en Figuur 6 laat zien wat het HBO moet worden toegevoegd omdat er een “kritisch inzicht in theorieën en beginselen” is vereist.
7
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
i = 12 cos(314 ⋅ t )
Figuur 5 Technische taal in het MBO
∧
i = i cos(ωt + ϕ )
Z = R−
j
ωC
i =C
dU dt
U =L
di dt
Figuur 6 Technische taal in het HBO
Het extra van het HBO bouwt voort op kennis en vaardigheden waarvoor het fundament al gelegd is in de vooropleidingen. Dit begint bij rekenen op de basisschool en bouwt voort in wiskunde en natuurkunde in het middelbaar onderwijs. Binnen het technische MBO zijn voor studenten die door willen naar het HBO speciale doorstroomprogramma’s ontstaan. Deze zijn erop gericht om de brug naar de technische taal op HBO-niveau te slaan. Voorbeelden hiervan zijn de DOLTEC, DOLAUTO en DOLTENG programma’s die door de HAN in samenwerking met diverse ROC’s worden verzorgd. Het huidige elektrotechniek propedeuse curriculum van de HAN Het traditionele elektrotechniek curriculum van de HAN bestond uit afzonderlijke vakken. De basis voor ons huidige curriculum is gelegd in 2002 met de introductie van de “Basis Elektrotechniek” aanpak. Hierin werd een aantal vakken in de propedeuse (nl. netwerktheorie, wiskunde en het meetpracticum) op elkaar afgestemd en gecombineerd met een wekelijks evaluatie uur (begeleidingsuur). Stap voor stap is op basis van
8
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
onderwijsevaluaties een vorm van opdrachtgestuurd onderwijs ontstaan. Hierbij wordt het hele eerste jaar gebruikt om tot de gemeenschappelijke taal van de elektrotechniek te komen. De introductie van het competentiegerichte onderwijs in 2005 leidde tot meer aandacht voor beroepsproducten binnen het propedeuseprogramma. Het opdrachtgestuurde onderwijs werd zodanig bijgesteld dat het naast het leren van de taal ook eenvoudige beroepsproducten oplevert. In het propedeuse onderwijs is er telkens voor één van de vier beroepstaken van de elektrotechniek gekozen. De thema’s van de onderwijseenheden en de keuze van de beroepsproducten is afgeleid van de voor de taal vereiste logica. De volgorde waarin de verschijnselen van de taal worden geïntroduceerd is dus niet willekeurig, maar heeft een duidelijke didactische opbouw: eerst gelijkstroom, dan wisselstroom en dan schakelverschijnselen. In de propedeuse gaat ongeveer de helft (ruwe schatting) van de studietijd naar de taal en in de hoofdfase besteden we in het binnenschoolscurriculum nog steeds zo’n kwart van de tijd aan elektrotechnisch taalonderwijs. In de opbouw van het curriculum zit een aantal cycli, een zelfde verschijnsel komt een aantal malen met verschillende diepgang aan bod en uiteindelijk beheersen de studenten de taal. Het leren van de taal gaat in stapjes, te veel stappen of te grote stappen verstoren het leerproces. Het is de ervaring van de beoefenaars van de taal dat door een relatief kleine stap, bijv. het leggen van een link met een praktijksituatie, een eureka moment kan ontstaan waardoor een groot deel van kennis als puzzelstuk op zijn plaats valt. Voor de HAVO instroom en MBO instroom speelt een verschillende problematiek bij het leren van de taal. De leerlingen van de HAVO beheersen het vereiste rekenwerk (wiskunde) beter en moeten vooral een verbinding leggen tussen de theorie en de praktijk van de elektrotechniek. MBO leerlingen kennen de praktijk al redelijk, maar vooral moeten leren om hiermee de formules en berekeningen te verbinden. Mogelijk is het niet tijdig beheersen van de taal voor de Havisten één van de factoren die leidt tot buitensluiting, demotivatie en studie-uitval, maar het is onduidelijk welk deel van de eerstejaars studenten elektrotechniek afhaakt omdat ze de taal niet of onvoldoende onder de knie krijgen in de propedeuse. De introductie van het competentiegericht onderwijs in 2005 heeft niet geleid tot een substantiële verbetering van het propedeuse rendement van de opleiding elektrotechniek (Louk Wolters (2009)). Onder de organisatorische problemen rond het invoeren van een nieuw onderwijsmodel heeft vooral de groep die vooraf ging aan de verandering (cohort 2004) geleden. We vermoeden nu dat een belangrijke factor voor het lage rendement van het nieuwe onderwijs de keuze was om twee onderwijseenheden van 210 SBU parallel aan te bieden, elk met hun eigen beroepsproducten, terwijl op hetzelfde moment ook de taal geleerd moet worden. Kortom: te veel dialecten, woorden en indrukken tegelijk. Na vier jaar te hebben geprobeerd om door bijstellen de balans te vinden stappen we nu over op één onderwijseenheid per periode. In deze onderwijseenheid wordt er naast oriëntatie op het beroep, slechts één beroepsproduct en een beperkt aantal aanvullende producten opgeleverd en is er één geïntegreerde casustoets. Door het invoeren van werkcolleges (ook gekoppeld aan het meetlaboratorium) krijgen de studenten de kans om de taal van de elektrotechniek zo snel mogelijk onder de knie te krijgen. Verder wordt de
9
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
SLB en coaching aanpak herzien, waarbij onder andere motivatie en groepsdynamiek belangrijke aandachtpunten zullen zijn. Werkplekleren en bedrijfsopdrachten Door de aandacht voor vraaggestuurd leren is de laatste jaren in de onderwijswereld de gedachte ontstaan dat (elektro) techniek ook wel geleerd kan worden op de werkplek, of zoals in onderwijsjargon wordt gezegd: “door het kiezen van een leerbron in een bedrijf”. Ook zijn vooral buiten het onderwijs hooggespannen verwachtingen over het werken met bedrijfsopdrachten in technische HBO opleidingen. Nu het inzichtelijk gemaakt is om welke kennis het gaat, namelijk “de taal van de techniek”, moeten bij het leren op de werkplek en bij bedrijfsopdrachten een aantal kanttekeningen worden geplaatst. Gebaseerd op het constructivistische uitgangspunt dat kennis door de lerende geconstrueerd wordt, kleven hier de volgende bezwaren aan: 1. Het eerste bezwaar komt voort uit wat de taal van de techniek feitelijk is. Het is een samengestelde vorm van conceptuele kennis die niet rechtstreeks is af te leiden uit ervaringen in het vak (op de werkplek): het is kennis die gebaseerd is op wat anderen in het vakgebied hebben bedacht (Tegenlicht (2009). Hierbij past effectieve instructie en geen zelfstandige zoektochten naar concepten waarbij we de studenten eerst foutief laten construeren, om ze dat daarna weer af te leren. In dit verband past de discussie in het tijdschrift “the educational psychologist”. Kirschner, P. A., J. Sweller, et al. (2006) tonen hierin overtuigend aan dat hier effectieve doelgerichte instructie te verkiezen is boven allerlei vormen van zelfontdekkend leren, ervaringsleren of probleemgestuurd leren. 2. Een tweede bezwaar is dat het leren van de taal (het construeren van de taal) veel tijd kost. Zoals hierboven is geschetst wordt er in een binnen de opleiding een jaar aan besteed. Het hierbij gebruikte curriculum is gebaseerd op de beroepspraktijk en heeft een goede didactische opbouw. De uitvoering van het onderwijs is in handen van professioneel personeel, dat de beroepspraktijk kent en onderwijskundig onderlegd is. Het alternatief via leren op de werkplek, hoe authentiek dan ook, zal hier nooit aan kunnen tippen. 3. Een derde bezwaar is het feit dat MBO technici met ervaring toch voor een deeltijdopleiding elektrotechniek kiezen. Hierbij brengen ze vanuit hun MBO vooropleiding en het werkveld procedurele kennis en feiten kennis mee (de niet duurzame kennis). Het andere deel van de kennis, “de taal van de techniek” wordt geleerd binnen het HBO, dit zou niet nodig zijn als de taal erg gemakkelijk in de beroepssetting zou kunnen worden geleerd.
Referenties Robert McCormick (1997), Conceptual and Procedural Knowledge , International Journal of Technology and Design Education 7: 141-159, 1997 Kluwer Academic Publishers
10
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Kirschner, P. A., J. Sweller, et al. (2006). Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work: An Analysis of the Failure of Constructivist, Discovery, Problem-Based, Experiential, and Inquiry-Based Teaching. Educational psychologist 41(2), 75 - 86. Hmelo-Silver, C. E., R. G. Duncan, et al. (2007). Scaffolding and Achievement in ProblemBased and Inquiry Learning: A Response to Kirschner, Sweller, and Clark (2006), Educational psychologist 42: 99 - 107. Schmidt, H. G., S. M. M. Loyens, et al. (2007). Problem-Based Learning is Compatible with Human Cognitive Architecture: Commentary on Kirschner, Sweller, and Clark (2006). Educational psychologist 42, 91 - 97. Sweller, J., P. A. Kirschner, et al. (2007). Why Minimally Guided Teaching Techniques Do Not Work: A Reply to Commentaries, Educational psychologist 42, 115 - 121. Wolter L. (2009). Conclusies en aanbevelingen m.b.t. uitval en studievertraging Opleiding Elektrotechniek Hogeschool Van Arnhem en Nijmegen. Tegenlicht (2009), Discussie tussen Frank Furedi en John Movarec Verkregen via http://player.omroep.nl/?aflID=9159998
11
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Bijlage I: Niveaus in het Europees Kwalificatie Raamwerk (EKR) De onderstaande tabel komt uit het Europees Kwalificatie Raamwerk (EKR). Het lijkt erop dat er nu gekozen is om HBO niet te positioneren op niveau 6 (en niet op Niveau 5 ½, waar het in 2007 nog op uit leek te komen). Elk van de 8 niveaus wordt gedefinieerd door een set descriptoren die de leerresultaten aangeven die in alle kwalificatiesystemen relevant zijn voor kwalificaties op dat niveau. Hieronder zijn alleen de beschrijvingen van MBO4, Associate Degree en Bachelor Degree weergegeven. Kennis In de context van EKR wordt kennis als theoretische kennis en/of feitenkennis beschreven.
Niveau 4 De voor niveau 4 relevante leerresultaten
Feitenkennis en theoretische kennis in brede contexten van een werk- of studiegebied
Vaardigheden In de context van EKR worden vaardigheden als cognitief (betreffende logisch, intuïtief en creatief denken) en praktisch (betreffende handigheid en toepassing van methodes, materialen, hulpmiddelen en instrumenten) beschreven. Een waaier van vereiste cognitieve en praktische vaardigheden om in een werk- of studiegebied specifieke problemen op te lossen
MBO 4 niveau
Niveau 5 De voor niveau 5 relevante leerresultaten Associate Degree niveau Niveau 6** De voor niveau 6 relevante leerresultaten Bachelor Degree niveau
Ruime, gespecialiseerde feiten- en theoretische kennis binnen een werk- of studiegebied en bewustzijn van de grenzen van die kennis Gevorderde kennis van een werk- of studiegebied, die een kritisch inzicht in theorieën en beginselen impliceert
Een brede waaier van vereiste cognitieve en praktische vaardigheden om creatieve oplossingen voor abstracte problemen uit te werken
Gevorderde vaardigheden, waarbij blijk wordt gegeven van absoluut vakmanschap en innovatief vermogen om complexe en onvoorspelbare problemen in een gespecialiseerd werk- of studiegebied op te lossen
12
Competentie In de context van EKR wordt competentie in termen van verantwoordelijkheid en zelfstandigheid beschreven.
Zichzelf managen binnen de richtsnoeren van werkof studiecontexten die gewoonlijk voorspelbaar zijn, maar kunnen veranderen. Toezicht uitoefenen op routinewerk van anderen en een zekere mate van verantwoordelijkheid op zich nemen voor de evaluatie en verbetering van werk of studieactiviteiten Management en toezicht uitoefenen in contexten van werk- of studieactiviteiten waarin zich onvoorspelbare veranderingen voordoen Prestaties van zichzelf en anderen kritisch bekijken en verbeteren Managen van complexe technische of beroepsactiviteiten of -projecten; de verantwoordelijkheid op zich nemen om in onvoorspelbare werk- of studiecontexten beslissingen te nemen De verantwoordelijkheid op zich nemen om de professionele ontwikkeling van personen en groepen te managen
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
Bijlage II: Hoe kennis wordt benoemd in diverse bronnen Merrienboer geciteerd in MBO Raad (2008): • Ondersteunende achtergrond kennis • Procedurele kennis
Ruud Klarus (2005) stelt in een workshop de vraag: Kan kennis op de werkplek verworven en ontwikkeld worden? Maakt onderscheid tussen: • gesitueerd (context gebonden) • gecodificeerde (algemene kennis)
Ruud Klarus (2004) bespreekt werkplekleren voor docenten in opleiding en verondersteld dat het in andere vakgebieden en soorten werkplekken ook wel zo zal gaan. Het artikel geeft een overzicht van competentie denken ten tijde van het ontwikkelen van het invoeren van competentiegericht onderwijs in het HBO (o.a. het HAN chassis). Een voorbeeld van hoe er op dat moment vanuit de hoek van de onderwijsopleiders tegen kennis werd aangekeken.
Olga M. Teunissen(2006) vergelijkt de typering van onderzoek in hogescholen en universiteiten. Ze geeft aan dat het HBO zich richt op: “het genereren en toepassen van kennis die nodig is om een product dienst of proces te verbeteren (know how and know who), terwijl het WO richt zich op het vinden van kennis die nodig is om een wetenschappelijke vraag te beantwoorden (know what and know why)”.
Robert McCormick (1997) describes facets of knowledge common among technologists and technology educators: Technological knowledge consists of: • Procedural knowledge, design, modeling, problem solving, systems approaches, project planning. • Conceptual: o Tacit knowledge in technology (informal) personal knowledge. “De onuitgesproken kennis van de vakman”. Unclear how this fits in schools… o Factual knowledge (also known as declarative / descriptive / propositional knowledge), plus the “power to think in technology” o “Power to think” originates from “know why”: “The theoretical knowledge”.
McCormick (1997) states that a strong interrelationship exists between procedural and conceptual knowledge. He provides evidence from literature that for learning procedural
13
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
knowledge e.g. problem solving (etc.) it should not be isolated from the context of the application.
Cognitive psychologists view on knowledge, from the literature on learning as cited by McCormick (1997) • Procedural knowledge • Declarative knowledge • Strategic knowledge. How to decide what to do when. Strategic knowledge controls procedural / declarative knowledge The distinction between “declarative” and “procedural” of the cognitive psychologists is also found in:
1. Wikipedia (2009) “Descriptive knowledge, also declarative knowledge or propositional knowledge, is the species of knowledge that is, by its very nature, expressed in declarative sentences or indicative propositions. This distinguishes descriptive knowledge from what is commonly known as "know-how", or procedural knowledge (the knowledge of how, and especially how best, to perform some task), and "knowing of", or knowledge by acquaintance (the knowledge of something's existence).”
2. Don Clark (2009), at the site www.skagitwatershed.org, shows a slightly different classification: “Knowledge often comes to us via transcribed content or artifacts, which is derived from other's knowledge. These are facts, concepts, processes, procedures, and principles (Clark & Chopeta, 2004). Thus, artifacts are used in the learning process for creating knowledge, while in turn, knowledge creates new artifacts. There are five primary types of content (artifacts of knowledge): facts, concepts, processes, procedures, and principles.” He then states: “The above artifacts (content) are then, in turn, used in the knowledge creation process to create two types of knowledge: declarative and procedural.”
Tegenlicht (2009). “ How would I say this without insulting him, ehhm,”. Phrase of John Movarec, from the TV discussion on goals of education and knowledge in education between Frank Furedi and John Movarec. Frank wins.
Referenties van bijlage II. Robert McCormick (1997) Conceptual and Procedural Knowledge , International Journal of Technology and Design Education 7, 141-159, 1997 Kluwer Academic Publishers
14
Wim Harmsen
Kennis en de taal van de (elektro) techniek
MBO Raad (2008), Het ontwerpen van competentiegerichte opleidingen, Handreikingen voor middenmanagement en opleidingsteams, 2008, MBO Raad Verkregen via: http://horecaentoerisme.kennisnet.nl/ Ruud Klarus (2005): Vakkennis ontwikkelen op de werkplek, conferentie vraag, verkregen via www.hetplatformberoepsonderwijs.nl/uploads/Rondetafels_inZicht.doc Ruud Klarus (2004), Omdat het nog beter kan. Competentiegericht opleiden van leraren. Velon Tijdschrift voor lerarenopleiders, jrg 4, pp. 18-28) Verkregen via: http://www.van-liere.nl/weblog/pivot/entry.php?id=18#body Olga M. Teunissen (2006), Kennis als vermogen, HAN onderzoeksfunctie, interne notitie Wikipedia (2009), over de indeling van kennis verkregen via http://en.wikipedia.org/wiki/Descriptive_knowledge op 19 maart 2009 Don Clark (2009) verkregen via http://www.skagitwatershed.org/~donclark/learning/artifacts.html op 19 maart 2009 Tegenlicht (2009), Verkregen via http://player.omroep.nl/?aflID=9159998
15