Aanleiding en doel
Studenten ervaren robotica vaak als te complex en ontoegankelijk door de combinatie van mechanica, elektronica en software. Dit leidt tot demotivatie, ongelijkheid binnen teams en beperkte leeropbrengsten. Het project is gestart om deze complexiteit beheersbaar te maken en studenten het vertrouwen te geven dat zij met geavanceerde technologie kunnen werken. Door robotica stapsgewijs op te bouwen en te ondersteunen met passend lesmateriaal, is het doel om eigenaarschap, betrokkenheid en competentiegevoel te vergroten.
Daarnaast beoogt het initiatief onderwijs schaalbaar en toegankelijk te maken, zodat zowel beginners als gevorderden kunnen instappen en doorgroeien. Op langere termijn richt het project zich op brede toegankelijkheid van technologieonderwijs van primair onderwijs tot universiteit.
Opzet en aanpak
Het project combineert scaffolding, active learning en project-based learning. Studenten starten met begeleide opdrachten en bouwen stapsgewijs kennis op in software, elektronica en mechanica. Ondersteuning wordt geleidelijk afgebouwd (fading), waardoor studenten steeds meer verantwoordelijkheid krijgen voor hun leerproces.
Het centrale leermiddel is de MIRTE-robot die expliciet is ontworpen om deze gelaagdheid mogelijk te maken. De robot en het bijbehorende lesmateriaal zijn gebaseerd op drie ontwerppijlers: modulair, open en betaalbaar. De modulaire opzet maakt het mogelijk om per vak en niveauspecifieke lagen van complexiteit te activeren of juist te vereenvoudigen. De open-source hardware en software stellen studenten en docenten in staat om inzicht te krijgen in de onderliggende technologie en deze aan te passen aan eigen leerdoelen. Door het gebruik van goedkope standaardcomponenten blijft het onderwijs schaalbaar en breed inzetbaar.
Het ontwikkelproces verliep iteratief. Na een eerste implementatie in een bachelorvak is het platform uitgebreid naar meerdere opleidingen. Feedback van studenten en docenten wordt systematisch verzameld en direct verwerkt in verbeteringen.
Impact en opbrengsten
Het project heeft robotica-onderwijs ingrijpend verbeterd. Studenten ervaren meer eigenaarschap, krijgen meer vertrouwen en praktische vaardigheid in het werken met complexe technologie. Ook docenten profiteren van de flexibiliteit en kunnen gemakkelijker multidisciplinaire projecten begeleiden.
Het platform wordt jaarlijks door meer dan 1000 TU Delft-studenten gebruikt en is uitgebreid naar meerdere opleidingen en faculteiten. Daarnaast zijn afgelopen jaar meer dan 2000 leerlingen in het po en vo bereikt via workshops.
Evaluaties tonen een verbeterde leerervaring en lagere ervaren studielast zonder verlies aan leeropbrengst. Feedback wordt zowel kwalitatief (door gesprekken) als kwantitatief (via vragenlijsten) verzameld.
Belangrijke opbrengsten zijn verhoogde motivatie, betere aansluiting tussen theorie en praktijk en bredere inzetbaarheid van robotica-onderwijs. Bevorderende factoren zijn de modulaire opzet, open-source beschikbaarheid en lage kosten.
Tips voor de onderwijspraktijk
- Werk met een duidelijke, stapsgewijze leerlijn waarin studenten op hun eigen niveau kunnen instappen en doorgroeien.
- Ontwikkel een centraal, tastbaar leermiddel dat verschillende lagen van complexiteit ondersteunt; dit maakt scaffolding en gelaagdheid concreet en toepasbaar.
- Houd het ontwerp modulair zodat onderdelen flexibel aangepast kunnen worden aan verschillende vakken en niveaus.
- Verzamel actief feedback en verbeter iteratief.
- Creëer een leeromgeving waarin experimenteren en fouten maken centraal staan. Dit vergroot eigenaarschap, motivatie en diepgaand leren.
Gebruikte literatuur
Burbaite, R., Stuikys, V., & Damasevicius, R. (2013). Educational robots as collaborative learning objects for teaching Computer Science. International Conference on System Science and Engineering. (ICSSE), Budapest, Hungary, 2013, pp. 211-216, https://doi.org/10.1109/ICSSE.2013.6614661
Kolb, D. A. (1984). Experiential learning: Experience as the source of learning and development. Prentice Hall.
Mitropoulos, T., Bairaktarova, D., & Huxtable, S. (2023). The utility of mechanical objects: Aiding students’ learning of abstract and difficult engineering concepts. Journal of Engineering Education, 113(1), 124–142. https://doi.org/10.1002/jee.20573
Van de Pol, J., Volman, M., & Beishuizen, J. (2010). Scaffolding in teacher–student interaction. Educational Psychology Review, 22(3), 271–296. https://doi.org/10.1007/s10648-010-9127-6
Wood, D., Bruner, J. S., & Ross, G. (1976). The role of tutoring in problem solving. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 17(2), 89–100. https://doi.org/10.1111/j.1469-7610.1976.tb00381.x
Opgeleverde producten
Voor de meest recente producten, zie: https://www.mirte.org
- Open source hard- en software van de MIRTE robot: https://github.com/mirte-robot
- Documentatie (bijvoorbeeld voor ho-docenten): https://docs.mirte.org
- Workshops po en vo: https://workshops.mirte.org en https://slides.mirte.org
- Klomp, M., Araffa, K., & Saunders-Smits, G. (2024, 2-5 September). MIRTE: An affordable, open, mobile robot education platform. Proceedings of the 52nd Annual Conference of SEFI, Lausanne, Switzerland.. https://doi.org/10.5281/zenodo.14256821
- SURF onderwijsaward 2025: https://www.surf.nl/en/news/winners-surf-onderwijsawards-2025-bring-innovation-from-ai-to-robotics
- Meerdere media: https://mirte.org/nl/stories
Factsheet
| Naam projectleider / contactpersoon: | Martin Klomp |
|---|
Beschrijving projectteam: | Multidisciplinair team van TU Delft bestaande uit: - Martin Klomp, initiatiefnemer, projectleider, docent en ontwikkelaar
- Martijn Wisse, hoogleraar, docent en inhoudelijke aanjager
- Gillian Saunders-Smits, docent, onderwijs onderzoeker en curriculum ontwerper
- Arend-Jan van Hilten, softwareontwikkeling
- Cilia Claij, docent en onderwijsontwikkeling
- Demi van Kampen, leerlijnontwikkeling po/vo
- Dante Williams, mechanisch ontwerp
- Chris Pek, docent
- Carlos Hernández Corbato, docent
- Jordan Boyle, klankbordgroep (docenten diverse faculteiten)
|
|---|
| Ontwikkelperiode: | 2019 – nu |
|---|
Opleiding(en) en/of aantal studenten waarbij het onderwijs is toegepast: | Toegepast in meerdere bachelor- en mastervakken aan vijf verschillende faculteiten (Mechanical Engineering, Industrieel Ontwerpen, Elektrotechniek, Wiskunde & Informatica, Lucht- en Ruimtevaart en Bouwkunde) waardoor jaarlijks 1000+ TU Delft-studenten werden bereikt. |
|---|
