- Interessante feiten en cijfers over VR, AR en hologrammen in het onderwijs
- Hoe verbeteren immersieve technologieën het onderwijs?
- Project HoloLearn verrijkt sociale interactie en verbetert afstandsonderwijs
- AR, 3D-printen en hologrammen helpen medische studenten en chirurgen met training
De toekomst van het onderwijs wordt vormgegeven door meeslepende technologieën als virtual reality (VR), augmented reality (AR) en hologrammen. Immersieve technologieën kunnen leerervaringen verrijken en leerlingen beter bij het educatieve materiaal betrekken en dit heeft een positieve impact op het begrip en kennisbehoud. Deze technologieën zijn waardevolle educatieve hulpmiddelen voor een breed scala aan schoolvakken en zijn net zo effectief voor leerlingen in het basisonderwijs als in het voortgezet en hoger onderwijs. VR, AR en hologrammen zijn cruciale componenten van afstandsonderwijs en de virtuele leeromgeving (VLE) en helpen het leren te transformeren in een volledig immersieve, boeiende en stimulerende ervaring. Deze immersieve leerervaringen kunnen met traditionele onderwijsmethoden gecombineerd worden om ervoor te zorgen dat leerlingen complexe onderwerpen en concepten beter begrijpen. Hologrammen kunnen voor meer conceptuele duidelijkheid zorgen, 360-graden visualisatie van abstracte concepten mogelijk maken en de interactie tussen leerlingen en docenten enorm verbeteren. Deskundigen zijn het erover eens dat er een groot aantal waardevolle lessen te leren valt uit de inspirerende meeslepende ervaringen van deze technologieën die het onderwijs volledig zullen transformeren.
“Om leerlingen adequaat voor te bereiden op de wereld van morgen en ervoor te zorgen dat ze de vaardigheden hebben om te slagen, moeten we ons hele onderwijssysteem radicaal transformeren. Deze op handen zijnde transformatie zal worden aangedreven door opkomende technologieën zoals VR, AR en hologramtechnologie”.
Futurist Richard van Hooijdonk
Futurist Richard van Hooijdonk vertelt: “Om leerlingen adequaat voor te bereiden op de wereld van morgen en ervoor te zorgen dat ze de vaardigheden hebben om te slagen, moeten we ons hele onderwijssysteem radicaal veranderen. Deze aanstaande transformatie zal worden aangedreven door opkomende technologieën als VR, AR en hologramtechnologie. Docenten maken steeds meer gebruik van deze technologieën, waardoor leerlingen beter kunnen deelnemen aan het leerproces, abstracte concepten efficiënter kunnen visualiseren en complexe informatie gemakkelijker kunnen onthouden”.
Interessante feiten en cijfers over VR, AR en hologrammen in het onderwijs
Volgens een onderzoek van PwC merkt 40 procent van de VR-leerlingen een significante verbetering in hun zelfvertrouwen in vergelijking met traditionele klassikale leerlingen. Een ander voordeel van VR in het onderwijs is dat het een zeer kosteneffectieve manier is om onderwijscontent op schaal aan te bieden. VR-kosten zijn zelfs ongeveer 52 procent lager dan de kosten van het gebruik van een traditioneel klaslokaal. Vergeleken met traditionele klassikale studenten voltooiden VR-studenten hun training vier keer sneller, wat wordt toegeschreven aan het feit dat VR-onderwijs tot meer betrokkenheid en focus leidt. Een andere conclusie uit het PwC-onderzoek is dat VR-studenten zich bijna 3,8 keer meer ‘emotioneel verbonden’ voelden met de content waar ze interactie mee hadden. Zo’n 75 procent van de leerlingen die deelnamen aan een ‘inclusiviteitscursus’ realiseerde zich bijvoorbeeld dat ze niet zo inclusief waren als ze zelf dachten. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat het gebruik van VR-, AR- en hologramtechnologie in het onderwijs leidde tot een gemiddelde toename van 8,8 procent in kennisretentie vergeleken bij desktopleren. Andere onderzoeken laten zien dat het gebruik van onderwijsmethoden gebaseerd op VR-, AR- en hologramtechnologie resulteert in een retentiepercentage van 75 procent. Kennisretentie bij leren door te lezen is slechts 10 procent en door het volgen van traditionele lessen slechts 5 procent. Uit een recent onderzoek van Lenovo blijkt dat 41 procent van de ouders en 54 procent van de leerkrachten graag meer gebruik wil maken van VR-, AR- en hologramtechnologie in de klas.
Hoe verbeteren immersieve technologieën het onderwijs?
Uit onderzoeken blijkt dat virtual reality (VR) en augmented reality (AR) effectievere leermiddelen kunnen zijn dan veel andere traditionele lesmethoden. VR en AR maken het mogelijk om immersieve lessen te creëren die boeiend en impactvol zijn en leerlingen kansen bieden om het onmogelijke te verkennen, diep in complexe concepten te duiken en zelfs ‘de wereld rond te reizen’. Door de leerling echt onder te dompelen in het educatieve materiaal, creëren VR en AR sterkere associaties tussen onderwerpen en omgevingen dan andere onderwijsmethoden, waardoor leerlingen concepten beter begrijpen. VR en AR leiden bovendien tot een betere kennisretentie, vergroten de betrokkenheid, focus, communicatie- en samenwerkingsvaardigheden en zorgen voor meer empathie en beter ontwikkelde emotionele intelligentie.
Een goed voorbeeld is ClassVR, een VR- en AR-systeem voor het klaslokaal dat leerlingen van alle leeftijden immersieve educatieve ervaringen biedt en hun vermogen om informatie te begrijpen en onthouden aanzienlijk vergroot. Het ClassVR-systeem bestaat uit 8 headsets en 8 controllers, heeft gebruiksvriendelijke interfaces, gebarenbediening, ingebedde leermiddelen en eenvoudige bedieningselementen voor docenten. Het systeem bevat meer dan 1.000 vooraf geladen activiteiten en biedt ook opties om eigen content te creëren en toe te voegen. Het bijbehorende ClassVR-portal ondersteunt virtual, augmented en mixed reality-content en stelt zowel leerlingen als docenten in staat om hun eigen content te ontwikkelen, uploaden en delen. Met behulp van het ClassVR-systeem kunnen leerlingen virtuele objecten in hun handen houden, er interactie mee hebben en leren over anatomie, techniek, wetenschap, wiskunde en meer. Het systeem stelt docenten zelfs in staat om de focus van leerlingen te monitoren om te bepalen of zij met de juiste content aan het werk zijn.
Project HoloLearn verrijkt sociale interactie en verbetert afstandsonderwijs
De huidige online communicatiemiddelen die in het onderwijs worden gebruikt hebben diverse beperkingen – vooral op het gebied van natuurlijke interactie – wat het leren negatief kan beïnvloeden. Holografische technologie kan veelbelovende tools bieden die meer levensechte interacties in virtuele klaslokalen mogelijk maken. Project HoloLearn, bijvoorbeeld, waarbij gebruikgemaakt wordt van een geavanceerd interactief onderwijssysteem, is geïnitieerd door het NewMedia Centre in samenwerking met het LDE Centre for Education and Learning en de Studentenraad van de TU Delft. Het project heeft tot doel holografische technologie te gebruiken om de sociale interactie tussen studenten en docenten tijdens online leren te verrijken, en het onderwijsproces te verbeteren. Een ander doel is om de mogelijkheden van de integratie van hologramtechnologie in afstandsonderwijs te evalueren en om de resultaten van dit soort onderwijs te vergelijken met afstandsonderwijs op basis van video. Als onderdeel van het project wordt een virtueel klaslokaal gecreëerd, waarin studenten en docenten tegelijkertijd kunnen samenkomen – ongeacht op welke locatie ze zich op dat moment fysiek bevinden. Studenten die een AR-headset dragen kunnen een hologram van de docent in het virtuele klaslokaal zien, en de docent kan de individuele studenten één voor één in een 3D-omgeving zien. Een andere manier waarop de holografische technologie wordt gebruikt, is door een ‘holoscherm’ in een klaslokaal te plaatsen waarin studenten fysiek aanwezig zijn. Op dit scherm wordt vervolgens een hologram van de docent geprojecteerd die zijn les vanuit een zendkamer presenteert. Met Project HoloLearn is inmiddels behoorlijk wat vooruitgang geboekt en in de toekomst wil men het onderzoek ernaar en de ontwikkeling ervan – met meer betrokkenheid van studenten – verder voortzetten.
AR, 3D-printen en hologrammen helpen medisch studenten en chirurgen met training
AR wordt de laatste jaren ook steeds vaker gebruikt als hulpmiddel in de gezondheidszorg, zoals in de orthopedie, neurochirurgie, urologie, en meer. Een essentieel onderdeel van de opleiding van medisch studenten is kennis van de anatomie, en daar hoort het bestuderen en ontleden van menselijke kadavers bij. Nu is er echter een prototype van een innovatieve tool ontwikkeld waarin AR en een tastbaar 3D-geprint model met elkaar gecombineerd worden. Deze tool wordt getest en geëvalueerd door 62 medisch studenten die de opleiding menselijke anatomie volgen aan de International School of Medicine and Surgery van de Universiteit van Bologna. De tool, genaamd AEducaAR (anatomical education with augmented reality), biedt diverse opties om het model te verkennen en te manipuleren, wat zowel 3D- als topografisch leren mogelijk maakt, het langetermijnkennisbehoud en het begrip van anatomische structuren verbetert, en de motivatie van studenten vergroot.
En als onderdeel van Project Polaris – een samenwerking tussen de National University of Singapore Yong Loo Lin School of Medicine, National University Health System en Microsoft – krijgen medisch studenten toegang tot holografische technologie, mixed reality-training en Microsoft HoloLens 2 om hen te helpen anatomische structuren te bestuderen en medische ingrepen te oefenen. Tijdens het project worden vanuit de HoloLens 3D-hologrammen geprojecteerd, die een visuele weergave bieden van klinische praktijkscenario’s. Met behulp van speciale instructiesoftware, ontwikkeld door NUS Medicine en Microsoft Industry Solutions, kunnen medisch studenten verschillende klinische ingrepen oefenen, zoals het inbrengen van katheters. Project Polaris biedt drie moeilijkheidsgraden om tegemoet te komen aan studenten met verschillende ervarings- en competentieniveaus op het gebied van klinische anatomie en klinische soft skills. Het doel van het project is om de ontwikkeling van nieuwe klinische toepassingen te ondersteunen waarmee medische trainingen, patiëntveiligheid en klinische processen verbeterd kunnen worden.
Ook een team van neurochirurgen van het National University Hospital (NUH) heeft holografische technologie getest, en wel om hersentumoren tijdens operaties te lokaliseren. Tijdens de chirurgische ingreep dragen de chirurgen HoloLens 2 headsets waarmee ze een hologram van de hersenscan van een patiënt rechtstreeks op het hoofd van de patiënt projecteren. Universitair docent Yeo Tseng Tsai, hoofd en senior consultant op de afdeling neurochirurgie van het NUH, vertelt: “Met de HoloLens kijk je dwars door de schedel, de hersenen, de huid… je ziet precies waar de tumoren zitten en waar de incisie gemaakt moet worden. Het is dus veel intuïtiever voor de neurochirurg”. Het team heeft inmiddels zo’n 15 operaties uitgevoerd met behulp van deze technologie.
Een laatste overweging
Nieuwe technologieën blijven de manier waarop we leven, werken en leren doorlopend transformeren. En in de afgelopen paar jaar is immersief leren geëvolueerd van experimenten op beperkte schaal naar een wereldwijde miljoenenmarkt die in snel tempo blijft groeien. En dat is geen verrassing, want om ervoor te zorgen dat aan alle behoeften van leerlingen wordt voldaan, ondergaat het onderwijs een ingrijpende transformatie en worden er steeds meer geavanceerde technologieën geïntegreerd. VR-, AR- en hologramtechnologie worden steeds vaker gebruikt in klaslokalen en trainingscentra over de hele wereld om immersieve simulaties, wetenschappelijke experimenten en virtuele uitstapjes mogelijk te maken. Het is bewezen dat deze technologieën de betrokkenheid, kennisretentie en focus verbeteren, betere algemene onderwijsresultaten opleveren en ertoe bijdragen dat alle leerlingen – ongeacht hun locatie, bekwaamheid, sociale achtergrond of middelen – hun volledige potentieel kunnen bereiken.
