Rijker leren met augmented reality?

25-02-2017 door Pieter van Rooij

 

De universiteiten van Leiden, Delft en Rotterdam hebben samen een Centre for Education and learning (CEL). Deze samenwerking richt zich op het doen van onderzoek naar voorwaarden voor leren, het ontwikkelen en innoveren van leermateriaal en het trainen van docenten.

Op vrijdag 24 februari 2017 organiseerde het CEL een ‘Innovation room‘ over Augmented reality in higher education. (Informatie over eerdere Innovation rooms vind je hier)

 

 

Teaching and learning by playing and creating augmented reality games

De dag werd geopend met een presentatie door Eric Klopfer. Hij is professor aan MIT en auteur van het boek Augmented Learning en doet onder andere onderzoek naar het gebruik van serious games en simulaties in leren. Klopfer houdt zich bezig met de vraag: ‘Hoe gebruiken we de werkelijke omgeving om te leren en hoe kunnen we deze versterken en verrijken met virtuele objecten?’. Voordat hij ingaat op mogelijke antwoorden op deze vraag vertelt hij over de ingrediënten die volgens hem bijdragen aan het succesvol inzetten van games in educatie.

Edutainment (‘Where play is the reward for learning’) heeft volgens Klopfer geen zin. De game zelf heeft geen relatie tot de leerstof en dient slechts als beloning. Wanneer je de beloning (de game) weghaalt is de motivatie van de lerende ook weer verdwenen. Dit principe wordt door Klopfer ook wel ‘chocolate covered broccoli’ genoemd… Wat je eigenlijk wil is dat de lerende door je game inzicht krijgt in dat de leerervaring of de leerstof zelf voldoening oplevert. Volgens Klopfer moet je om te leren op zoek naar een ‘pleasantly frustrating experience’, en gaming is hiervoor uitermate geschikt.

De mate waarin en de wijze waarop de game gestructureerd is heeft volgens Klopfer veel effect op het plezier dat lerenden hebben in het spelen ervan. Hij benoemt vijf belangrijke uitgangspunten in de aanleg van de game:

  1. De lerende moet interessante, relevante keuzes kunnen maken in de game
  2. Deze keuzes moeten consequenties, gevolgen hebben in de game
  3. De game moet duidelijke doelen hebben
  4. Visuele feedback is een belangrijke stimulans
  5. Het systeem, het model van de game moet duidelijk en coherent zijn

Om een game interessant te maken is het volgens Klopfer verder goed om je te houden aan de ‘four freedoms of play‘. Spelers van een game willen de mogelijkheid hebben om te falen, te kunnen experimenteren, verschillende identiteiten aan te nemen en regie te hebben over de mate van energie die ze in de game steken.

Het gebruik van augmented reality in educatieve games biedt volgens Klopfer kansen om sociale en sociologische aspecten van leren (die gekoppeld zijn aan de echte wereld) te combineren met wetenschap (waar virtuele elementen goede ondersteuning kunnen bieden). De uitdaging is om een betekenisvolle verbinding te maken tussen echt en virtueel. Hoe versterk je de leerervaring die in de echte wereld plaatsvindt met virtuele elementen en zorg je ervoor dat deze elementen de lerende niet afleiden van de leerstof?

Om AR games te ontsluiten heeft MIT het Taleblazer platform ontwikkeld. Klopfer schetst een voorbeeld van een AR game in een openluchtmuseum waarbij spelers in hun eigen tempo met onderlinge interactie en interactie met de omgeving door de game heen gaan. Door gebruik te maken van plaatsbepaling kunnen de virtuele elementen op de juiste momenten verschijnen. Voor plaatsbepaling binnen (waar GPS vaak geen bereik heeft) worden iBeacons gebruikt. Het nadeel van location based games is dat de schaalbaarheid/ transfer zeer beperkt is.

Aan het eind van zijn presentatie pleit Eric Klopfer ervoor om lerenden zelf AR games te laten maken, en hier sluit ik mij helemaal bij aan.

Learning in mixed reality with the Microsoft Hololens

Na Klopfer is het de beurt aan Beerend Hierck (Professor anatomie in Leiden) en Thomas Hurkxkens (New media lab). Onder de titel ‘met holografische projectie naar onderwijs op maat’ hebben Hierck en Hurkxkens deelgenomen aan de Surf Innovation Challenge. Geïnspireerd door onder andere de Holonatomy app van de Western Reserve University in Cleveland en de enkelproblemen van Marco van Basten kwamen Hierck en Hurkxkens met het idee om een werkend virtueel model van de enkel te maken en deze te koppelen aan de beweging van de enkel van de student.

Het bleek geen probleem om een goede virtuele enkel te programmeren, maar het gebruiken van een echte enkel om de virtuele enkel te besturen (de enkel als interface) blijkt nog knap lastig. De Hololens kan dit niet en ook de Kinect blijkt een te grote vertraging op te leveren. Wanneer de app helemaal klaar is, is men van plan om deze voor iedereen beschikbaar te maken. Overigens is de Erasmus universiteit iets soortgelijks aan het ontwikkelen maar dan met een model van de hand en vanuit chirurgisch oogpunt. De afdeling archeologie van de Leidse universiteit is zich ook in AR aan het verdiepen.

Augmented and virtual reality for today’s learners

Na een korte break richten Nelson Jorge, Sofia Dopper en Johanetta Gordijn van de TU Delft zich tot ons met de boodschap dat AR en VR al in de broekzak van studenten zit. Welke ‘lightweight’ toepassingen kan de zaal bedenken om lowcost aan de slag te gaan met AR/VR in het onderwijs? Het drietal deelt per tafel een ‘AR & VR Learning Experience Canvas’ uit en zet ons aan de slag.

Zelf geven ze aan veel gebruik te maken van Scann3D, Sketchfab, Augment, DottyAR en Cardboard Camera (Android of iOS).

Sm4rtlab: internet of things meets augmented reality in laboratories

De dag wordt afgesloten door Pasi Vahimaa en Joha Eskelinen van de University of East Finland. Zij zijn een project gestart genaamd Sm4rtlab. Het idee van Sm4rtlab is om het gebruik van labs en infrastructuren te maximaliseren door ze op afstand te laten samenwerken via een internet of things cloudoplossing.

Ze hebben hun lab in Finland gevirtualiseerd (met Unity). Je kunt dus op afstand echte experimenten doen. In de virtuele omgeving kun je via IoT in het fysieke lab apparaten aansturen. Webcams laten je zien wat er in het echte lab gebeurt.
Met de hololens kun je het gevirtualiseerde lab in je eigen omgeving projecteren en aansturen.

Wanneer het virtuele lab niet is aangesloten op het fysieke lab is het natuurlijk mogelijk om meerdere mensen tegelijk verschillende experimenten te laten doen. Daarnaast zijn gevirtualiseerde componenten te dupliceren. Denk bijvoorbeeld aan: je koopt 1 lens en 1 laser. Je kunt hiermee een opstelling maken met 100 lenzen.

Al met al een aantal mooie ideeën voorbij zien komen en een aantal interessante mensen ontmoet tijdens deze innovation room. Ik zie zeker kansen voor AR, MR en VR om leerervaringen te verrijken. Hardware zoals de Hololens zal de komende jaren naar verwachting steeds toegankelijker (goedkoper) worden en zijn intrede gaan doen in het onderwijs.

Ben jij nieuwsgierig naar AR/VR in de (jeugd)zorg? Kijk dan hier voor informatie over een bijeenkomst op 22 maart.
Werk jij op een van de scholen die aangesloten zijn bij iXperium Nijmegen? Kijk dan hier voor informatie over de iXpiratiemiddag VR in het basisonderwijs op 10 mei.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *


*