Citroenen

Het ontwikkelen van een nieuwe cursus vergt een aanzienlijke investering in tijd en geld en vereist van de makers hun volledige aandacht en concentratie. Een cursus ‘ergens op een verlanglijstje’ waar verder niemand van het team zich speciaal toe geroepen voelt om die te maken heeft dan ook niet direct veel kans om onderdeel van het portfolio te worden. Specifieke aanvragen, plotselinge interesses of andere inspiratievonken vormen vaak een primaire aanleiding om een nieuwe cursus op te zetten.

Recentelijk kwam er bij onze cursusmakers vanuit het Noorderpoort een verzoek voor een twee-delen-gastcollege over “de beginselen van elektronica” binnen, vanaf de basis ingestoken en eindigend bij “Arduino”. Twee korte middagen met een verhaaltje en misschien iets laten zien? Omdat we het onderwijs graag helpen willigen we dit soort verzoeken vaak in en normaal is een gastcollege zonder al te veel voorbereiding ‘uit de mouw te schudden’, of met een bestaande masterclass te verzorgen.

Voor dit specifieke onderwerp echter vonden we in het gastcollege voldoende aanleiding om een hele nieuwe cursus te ontwikkelen. Niet dat die hele cursus nodig was voor de twee colleges: daarvoor hadden we genoeg gehad aan een lesblok en wat praktische opdrachten. Maar omdat we dan toch eenmaal bezig waren konden we ‘net zo goed’ het geheel uitbouwen tot een nieuwe twee-daagse cursus Praktische analoge en digitale elektronica met meer dan 30 lessen en quizzen, verschillende praktijkopdrachten en ook nog eens een nieuw onderwijsproduct, in de vorm van een elektronica set.

De manier waarop dit gaat is eigenlijk altijd hetzelfde: ieder onderwerp heeft een opbouw die begint bij de verwachte basiskennis van de deelnemer, het ‘instroomprofiel’ (in dit geval over het onderwerp elektronica ‘nul’) en eindigt bij het beoogde ‘uitstroomprofiel’ (in dit geval ‘basiskennis analoge en digitale elektronica, zonder programmeren maar wel aansluitend op microcontrollers’). We maken hiervoor een lijst van onderwerpen die behandeld moet worden en zoeken naar een volgorde in die onderwerpen die logisch aanvoelt en eenvoudig opbouwt. Geen nieuwe term buiten het instroomprofiel mag zonder uitleg geïntroduceerd worden en als er uitleg nodig is dan liever via een gepland onderwerp, dan ‘intermezzo’ dat de aandacht van het hoofdonderwerp afleidt. Praktijkverhalen en praktische oefeningen maken het af.

De verwachting van de aanvrager van de gastcolleges was ‘een verhaaltje met misschien iets uit de praktijk’ maar we zijn voor een all-in, vanaf-niets-tot-zelf schakelingen maken gegaan. Beginnen met een batterij uit citroenen, hetgeen de aandacht van de deelnemers gelijk greep, en via weerstanden, condensatoren, halfgeleiders, transistoren en logische schakelingen, afgerond met een zelf te bouwen computergestuurd fietsachterlicht. Voor een gastcollege veel te veel, daarom hebben we flink lopen schrappen en het één en ander aan theoretische onderbouwing links laten liggen. Voor onze eigen cursus echter een perfecte opbouw.

Naast een helder idee over de ‘rode lijn’ (het primaire onderwerp) van de cursus moeten we er als cursusmakers van overtuigd zijn dat we meer over het onderwerp weten dan wie dan ook. Ook wij maken gebruik van Google, maar uiteindelijk zullen we de onderwerpen, afbeeldingen, foto’s en opdrachten zelf moeten maken. Maar toch is dat niet voldoende om een goede cursus te maken: je moet bereid zijn keuzes in de onderwerpen te maken én in staat zijn om het onderwerp vanaf de juiste basis uit te leggen.

In het geval van ‘basis elektronica’ betekende dit dat we besloten uit te gaan leggen wat ‘vrije elektronen’ zijn en hoe verschillende stoffen deze elektronenstromen transporteren. Maar ook het concept van halfgeleiders, silicium, verontreiniging en dotering mocht niet ontbreken. De effecten van de elementen die voor de verontreinigingen worden gebruikt. Hoe transistoren worden gemaakt. Hoe transistoren op een siliciumplaat terechtkomen. Hoe transistoren de basis van logische schakelingen vormen. Hoe booleaanse algebra zich met logische poorten verhoudt. En hoe met die logische poorten, via onderwerpen als ‘latch’ en ‘adder’, hele microprocessoren kunnen worden gemaakt.

Om te voorkomen dat er ook maar iets van ‘droge stof’ achterbleef hebben we de onderwerpen nog verder opgepimpt met illustraties, praktijkverhalen, foto’s van schakelingen en quizzen. Maar de grootste truuk zat toch wel in het mini breadboard dat we voor de deelnemers introduceerden.

Een half uurtje nieuwe theorie, en dan uitproberen op een miniatuur breadboardje. We hebben er hele avonden ingestoken om de schakelingen zo minimaal en zo veelzeggend te maken dat er een naadloze aansluiting met de aangeboden theorie ontstond. De eerste schakeling laat een led branden met een batterijdoosje, een volgende schakeling laat de led langzaam aangaan met een condensator, dan introduceren we een sensor, en gaandeweg komt het digitale fietsachterlicht in beeld.

Met de hele cursus uitgewerkt was het tijd om de nieuwe onderwerpen te testen: de opbouw, de uitleg, het tempo, de kadans van theorie-oefenen-praktijk. Maar welke opdrachtgever wil er aan om als eerste een cursus af te nemen? En daar komt de waarde van het gastcollege om de hoek kijken. De opdrachtgever was onder de indruk van de vele verhalen en praktische opdrachten (hoewel, toegegeven, de eerste middag wat volgeladen zat). En wij hebben alle nieuwe onderwerpen kunnen testen en volmaken. “Win-win,” zeggen we.

Het Noorderpoort maakte van het gastcollege een leuke impressievideo, waarin voor (toekomstige) deelnemers aan de lessen een indruk wordt gegeven van de manier waarop het gastcollege en de bijbehorende opdrachten werden uitgevoerd (video Noorderpoort/Adi Soerjaman). Klik hier om de video te bekijken.