Aanleren van softskills en hardskills met VR: Wat hebben we geleerd en hoe moet het verder? Een interview met Steven Hendrickx (Technisch Atheneum Keerbergen)

We vroegen Steven Hendrickx, directeur van GO! Technisch Atheneum Keerbergen, op welke manier Virtual Reality (VR) wordt ingezet in de school, wat de geleerde lessen zijn en welke belemmeringen dienen overwonnen te worden om succesvol gebruik te kunnen maken van VR in het onderwijs.

Jullie maken als school gebruik van de VR-tool ‘VRhoogte’. Kan je kort schetsen wat VRhoogte is, welke andere VR-applicaties jullie aan het testen zijn en hoe zij binnen jullie school worden gebruikt?

HENDRICKX: "VRhoogte is eigenlijk een VR-applicatie voor het veilig werken op hoogte in de stellingbouw. Leerlingen leren op een veilige manier en volgens een bepaalde procedure een stelling in elkaar steken in Virtual Reality. Verder proberen wij binnen ons volledig studieaanbod zoveel mogelijk koppelingen te leggen met andere applicaties die op dit moment voorhanden zijn. Bijvoorbeeld, binnen InnoVET (een project van de Vlaamse overheid rond innovatie in TSO en BSO) hebben we vorig jaar een voorstel gedaan om VR-applicaties over ons breed studieaanbod heen te testen. Binnen dat kader past ook VRhoogte. Daarnaast maken we ook gebruik van andere Virtual Reality-applicaties. Zo heeft onze school een licentie aangekocht voor een BMW-app waarbij leerlingen leren om een correcte procedure te volgen voor het installeren van een benzineverstuiver op een motor. Bij deze applicatie ligt de focus, in tegenstelling tot bij VRhoogte, op het aanleren van soft skills. Leerlingen dienen een correcte procedure te volgen in het kader van veiligheid en garantie. Veiligheid en garantie zijn belangrijke issues die spelen tussen concessiehouders enerzijds en de producent of een hoofdverdeler anderzijds. Daarnaast gebruiken we binnen het opleidingsdomein ‘auto’ een educatieve game, Wrench, waarin leerlingen een motor volledig kunnen monteren en demonteren. Hierbij leren leerlingen in de virtuele realiteit de juiste handelingen stellen, zoals de juiste sleutels kiezen en die ook effectief bedienen op de juiste wijze. Binnen het opleidingsdomein ‘sanitair’ maken wij gebruik van een VR-app van de Nederlandse firma Emagine, die onze leerlingen o.a. toelaat om een bad te installeren in de virtuele realiteit. En verder zijn er nog verschillende VR-applicaties die wij gebruiken in onze school. 

Steven Hendrickx

Het zijn er ondertussen best veel, maar de zoektocht liep niet van een leien dakje. Een erg veel gebruikte VR-toepassing in onze school is het tekenen in 3D. Leerlingen kunnen dan effectief de ruimte die ze hebben getekend, in 3D beleven.  Als ik die muur zo ver teken, wat maakt dat in mijn plan? Wat geeft dat qua lichtinval en qua ruimtegevoel enz. Dit type VR-applicatie is doorgaans makkelijk verkrijgbaar en bruikbaar, gezien dit niet gekoppeld is aan specifieke modaliteiten en eigendomsrechten van bedrijven.

Binnen InnoVET zetten we voornamelijk in op de inschakeling van recent ontwikkelde VR-applicaties van bedrijven op de klasvloer. De hoge ontwikkelkost en specifieke regelingen (zoals eigendomsrechten) in bedrijven, maken dat we de applicaties niet makkelijk vastkrijgen. Dit is enerzijds erg begrijpelijk, maar anderzijds ook jammer, gezien dit de innovatiecapaciteit op de klasvloer afremt. Het afleveren van leerlingen die ‘mee zijn’ met de laatste innovaties op de werkvloer, vergt van zowel school als bedrijven en sectoren een langetermijnvisie.

Naast het InnoVET project zijn wij ook verbonden aan het imec.icon COSMO-project. Met dit project wil men binnen productieomgevingen in de maakindustrie mensen cognitief ondersteunen in complexe taken via augmented en virtual reality. Met onze school focussen wij ons op het onderdeel ‘virtuele realiteit’. Met dat project speelt men in op een zeer belangrijk probleem binnen de maakindustrie, namelijk de toenemende productdiversificatie. Je kan op internet bij wijze van spreken een horloge bestellen met een rood bandje, een blauw bandje, met een goud ingelegd sierbandje of in het zilver. Concreet betekent dit dat aan de standaardketting verschillende acties moeten gekoppeld worden door de verschillende operatoren. Dat zorgt voor meer stress bij de operatoren en verhoogt de kans op het maken van fouten. Om mensen te ondersteunen in dit diversificatieproces, gaat men via digitale beeldvorming arbeiders monitoren om na te gaan hoeveel ‘fouten’ een bepaalde arbeider maakt die aan zo’n band staat. Deze resultaten koppelt men aan een aantal fysiologische paramaters, zoals bloeddruk en hartslag, die het stressniveau meten van de operatoren. Op basis van deze informatie worden de operatoren via VR ondersteund in hun taak, zodanig dat zij de volgende dag in principe niet meer dezelfde fouten maken. De ultieme uitdaging van het project is om uiteindelijk te komen tot een modulaire VR-applicatie op maat die gebaseerd is op artificiële intelligentie en volledig autonoom dat stukje deeltaak voorschotelt aan de operator waar hij/zij het moeilijk mee heeft."

Zijn er nog andere scholen betrokken bij het imec.icon COSMO-project?  

HENDRICKX: "Ons Technisch Atheneum Keerbergen was oorspronkelijk de enige school verbonden aan het project binnen het VR-domein. We startten op met twee BUSO-scholen uit de buurt van Kortrijk die het augmented reality-verhaal voor hun rekening namen. Daar begeleidt men leerlingen via een light guide systeem in de productieomgeving. Nadien heeft de school Eureka in Torhout zich ook aangesloten bij het project. Die school helpt ook met het uittesten van de apps in ontwikkeling. We proberen samen toch een beetje de kar te trekken op het gebied van VR in Vlaanderen en wisselen regelmatig informatie uit over zowel software- als hardwaremogelijkheden, maar vooral ook omtrent de pedagogische mogelijkheden."

(foto: GO! Technisch Atheneum Keerbergen)

Is het de bedoeling dat de VR-applicaties die jullie momenteel gebruiken of aan het testen zijn, ook worden opengesteld naar andere scholen?

HENDRICKX: "Wij hebben van bij de aanvang van het project openlijk gecommuniceerd dat alle scholen die interesse hebben in het implementeren van VR-apps, met ons contact mogen opnemen om een VR-set uit te lenen. We merken dat heel veel scholen geïnteresseerd zijn in het virtual reality-verhaal, maar desondanks is er nagenoeg geen enkele school bij ons geweest om ook effectief een VR-set te komen uitlenen. We merken wel dat er wat drempelvrees is om met die technologie aan de slag te gaan, voornamelijk door leerkrachten. Onze uitdaging is om die drempel zo laag mogelijk te houden. We zijn specifiek documenten aan het ontwikkelen om directies en leerkrachten te begeleiden. Deze instrumenten worden verdeeld via de Cosmo-blog (https://cosmo.kuleuven-kulak.be) en het InnoVET-platform via KlasCement. Vooral de Cosmo-blog wordt door de onderzoeksmedewerkers van imec regelmatig van updates voorzien om praktisch in de klas met VR aan het werk te gaan."

Kan een deel van de terughoudendheid van scholen om met VR aan de slag te gaan, ook te wijten zijn aan de relatief hoge investeringskosten? Waarom zou een school een VR-app testen als zij niet over de nodige middelen beschikt om nadien de licentie en het materiaal aan te kopen?

HENDRICKX: "Dat klopt. Vandaar dat we van plan zijn om op korte termijn materiaal te centraliseren. Hier kan een rol zijn weggelegd voor bijvoorbeeld de Regionale Technologische Centra (RTC), die materiaal zouden kunnen aanschaffen via bepaalde projectmiddelen. RTC’s kunnen dan een bepaalde expertise opbouwen omtrent bepaalde VR-toepassingen. Deze rol kan ook worden opgenomen door bijvoorbeeld scholen of andere organisaties die een bepaald project hebben getrokken. De algemene idee is om regionale ankerpunten te creëren waarbij opleidingsorganisaties terecht kunnen als ze met nieuwe technologieën of nieuwe innovaties aan de slag willen gaan. We hebben hieromtrent reeds gebrainstormed met de Vlaamse OnderwijsRaad (VLOR) en ook daaruit kwam naar voor dat een centralisatie van materiaal momenteel de meest haalbare oplossing is om het gebruik van technologie als VR in opleidingsorganisaties te stimuleren. Om je een idee te geven, een licentie voor de BMW VR-applicatie kost jaarlijks 1.500 euro voor één computer. De applicaties waarbij virtueel een bad kan worden geïnstalleerd en het virtuele schakelbord kosten ons jaarlijks 2.500 euro, en dan heb je het materiaal zelf nog niet aangeschaft. Je merkt snel dat, als er geen projectgelden meer zijn, het gedaan is. Dan zit je daar met je materiaal.

Centralisatie is de sleutel, om dan die middelen via een carrousel in te zetten. Een beetje zoals het verhaal van Diagnose Car, waarbij een variantie van moderne auto’s roteren over verschillende scholen in Vlaanderen zodat de leerlingen de nodige basiscompetenties kunnen ontwikkelen in een snel evoluerende sector. Met Dirk Goyvaerts, projectcoördinator van het project Diagnose Car, hebben we afgesproken om een VR-set door te geven die dan mee in circulatie kan worden gebracht.  Op die manier worden scholen geïnspireerd om daarmee aan de slag te gaan. Het is een eerste aanzet om te testen of een dergelijke aanpak kan werken. Binnen het InnoVET-project werkte Dirk Goyvaerts met zijn team bovendien een erg interessante AR-applicatie uit voor het vrijschakelen van een hoogspanningsbatterij op een elektrische of hybridewagen. We werken nauw samen, gezien de pedagogische methodieken en technologische uitdagingen elkaar sterk raken."

Zijn er nog andere drempels die het gebruik van VR-apps in scholen kunnen tegenwerken en hoe kunnen deze barrières eventueel worden weggewerkt?

HENDRICKX: "Naast de hoge investeringskost plaatsen scholen soms ook nog een heel groot vraagteken bij de meerwaarde van VR-apps. Op dit moment is het heel moeilijk om scholen te overtuigen om te investeren in dit verhaal. Eerst en vooral zijn er weinig goede VR-applicaties die gemakkelijk kunnen worden ingezet in het onderwijs. Veel apps zijn heel mooi als demo voor 1 à 2 minuten, maar verder zijn ze niet educatief. Daarnaast vergt het gebruik van VR ook een grote investering. Dan spreek ik niet eens over het geld, maar over de organisatie die nodig is om heel die setting op te stellen in een klas en die achteraf ook weer af te breken. Als je dan maar 5 of 10 minuten gebruik maakt van een app, dan is dat niet evident. Een andere bezorgdheid is hoe je methodologisch met een applicatie aan de slag gaat, in bijvoorbeeld een klas met tien leerlingen. Je kan doorgaans moeilijk als leerkracht zelf de installatie opzetten, want dan heb je geen controle meer over de klas.

Daarnaast kunnen toepassingen meestal ook maar door één leerling tegelijkertijd worden gebruikt. Als je dan de oefeningen niet kan projecteren met een beamer of op een rechtstaand scherm, dan zitten daar negen andere leerlingen gewoon met hun vingers te draaien. Om opleidingsinstellingen te ondersteunen in de implementatie van VR, zijn we momenteel methodieken aan het uitwerken die leerkrachten moeten helpen om succesvol en zinvol met dergelijke toepassingen aan de slag te gaan. Een aantal ondersteunende documenten zijn reeds te vinden op de Cosmo-blog of KlasCement.

Verder merken we ook dat niet alle gamification-toepassingen geschikt zijn voor het onderwijs. Dat heeft te maken met het feit dat de meeste toepassingen geschreven zijn als een game die je moet doorlopen van aan de start tot het einde. Wanneer je specifieke competenties via VR wil aanleren, dan moet je als leerkracht de leerlingen een volledig game laten doorlopen vooraleer je aan dat stukje bent waar je op dat moment les over geeft. Dat zijn heel praktische problemen die we zijn tegengekomen doorheen heel ons parcours. Er zijn heel wat applicaties die niet zomaar geschikt zijn om mee aan de slag te gaan in de les. Wanneer men kiest om een bepaalde competentiegerichte VR-app te ontwikkelen, is het belangrijk om dit in het achterhoofd te houden. Wil men gamification beter kunnen inzetten in het onderwijs, dan zouden dergelijke toepassingen beter modulair worden opgebouwd zodat men in stappen bepaalde thema’s of bepaalde rubrieken, deelaspecten of deelprocedures kan behandelen. Liefst van al zit daar ook nog een learning analytics-module bij zodat je als leerkracht weet wat goed liep als de leerling de module doorliep en waar hij/zij nog meer sturing nodig heeft. Als deze resultaten automatisch zouden gekoppeld kunnen worden aan de leerplatformen die de scholen gebruiken, dan zijn we veel verder. Ik hoop dat het onderwijs daar binnen nu en 10 jaar kan landen."

Vergt het gebruik van VR-apps ook bepaalde digitale vaardigheden van de leerkrachten en leerlingen?

HENDRICKX: "Op zich zou je kunnen stellen dat VR-apps zichzelf wel redelijk goed uitwijzen. Je moet gewoon die eerste drempel overwinnen. We hebben een aantal zeer hoogwaardige professionele toestellen hier in de school, en het duurt ongeveer 10 minuten om die op te zetten. Als je dat een keer hebt gedaan, dan ben je eigenlijk direct aan de slag. De digitale drempel die je moet overwinnen, is eigenlijk niet zo groot. In de hoofden van de mensen lijkt het soms wel het beklimmen van de Mount Everest. Het ziet er vaak heel spectaculair uit en men denkt dan dat het ook iets heel complex en moeilijk is. Maar dat is het zeker niet altijd. De moeilijkheid ligt hem vooral in het inhoudelijke aspect. Het succesvol gebruik van bepaalde applicaties vergt toch wel een beetje verkenningswerk. Je kan niet als leerkracht je leerlingen een motor laten ontmantelen of demonteren, zonder dat je zelf al een degelijke voorbereiding gemaakt hebt en jezelf vertrouwd hebt gemaakt met de virtuele omgeving. Dat is cruciaal. 

(foto: GO! Technisch Atheneum Keerbergen)

Je moet een stukje tijd investeren, maar dat is in mijn ogen een beetje gelijklopend met een klassieke lesvoorbereiding. Alleen vraagt het natuurlijk wel dat de leerkracht zich tot op zekere hoogte comfortabel voelt met het werken in digitale omgevingen. Op zich wijst het zichzelf allemaal uit. Maar een leerkracht die bij wijze van spreken op dit moment schrik heeft voor het gebruiken van een computer in de les - en die mensen zijn er ook nog - die ga je heel moeilijk kunnen overtuigen om dit op te nemen. Dit is bovendien ook de terugkoppeling die we krijgen van bedrijven wanneer zij met hun eigen personeel aan de slag gaan in deze nieuwe leeromgevingen."

Krijgen leerkrachten die met VR-apps aan de slag gaan bij jullie technische ondersteuning?

HENDRICKX: "Ja, want dit zijn ook drempels waar wij in het recente verleden mee te maken kregen. We hebben dan ook vanaf vorig schooljaar besloten om een VR-coördinator aan te stellen, die een dag per week is vrijgesteld. En die dag werkt hij puur en alleen op VR. En wat doet die dan? We hebben een VR room gemaakt waar vier professionele toestellen staan opgesteld, gescheiden van elkaar. De coördinator gaat, in overleg met de praktijkleerkrachten, letterlijk leerlingen uit de praktijkvakken halen om ze in de VR room te begeleiden doorheen een bepaalde virtuele procedure. Dat kan gaan om het virtueel monteren van benzineverstuivers, maar dat kan even goed gaan om werken op hoogte of het beleven van hun tekeningen in 3D. Op deze manier worden de leerkrachten organisatorisch ondersteund. Wat niet werkt, is leerkrachten gewoon vertellen dat ze een toestel uit de kast moeten halen en in de klas opstellen. Dat werkt niet. Wij gaan eerder uit van een centrale persoon, bij ons de VR-coördinator, die bepaalde expertise heeft. Het is belangrijk dat deze persoon open minded is en interesse heeft in technologie in het algemeen. Bij ons is onze VR-coördinator geen vakspecialist in een bepaalde niche, maar wel iemand met erg veel interesse in technologie. Hij is echter ondertussen wel in staat om een benzinemotor tot op het laatste schroefje te monteren en demonteren. Doordat hij zelf alle applicaties doorlopen heeft, weet hij perfect wat de verschillende procedures zijn in de applicaties. De VR-coördinator fungeert een beetje als de eerste katalysator binnen het schoolteam die eigenlijk niet alleen de leerlingen, maar ook een leerkrachten als ankerfiguur bij ons tracht te bestuiven. Om dan uiteindelijk, via de ankerfiguren in de verschillende afdelingen, de technologie verder te laten verspreiden in de school. Dat is een proces dat nu lopende is in onze school."

Op welke manier evalueren jullie de effecten van het gebruik van de VR-applicaties op jullie leerlingen?  

HENDRICKX: "De VR-applicatie waar we al het langst mee werken, is de BMW-app. Sinds september 2019 is die draaiende in onze school. We hebben nog geen leerlingen die al zijn afgestudeerd sinds het gebruik van de app. Het is nog allemaal zeer pril. Op dit moment is het zelfs al een monnikenwerk om applicaties te vinden die geschikt zijn voor de sector en die je dan ook nog eens in de les met een meerwaarde kan gebruiken. Er is op dit moment weinig aanbod dat pedagogisch voldoende matuur is om er ook daadwerkelijk mee aan de slag te kunnen gaan in de les. Op vrijwel elke affiche van grote technologie-onderwijsbeurzen staat wel iemand met een VR-bril op, maar als we dan kijken naar het uiteindelijke aanbod, is het best teleurstellend. Een vlinder zien rondfladderen in VR is leuk, maar het heeft weinig pedagogische meerwaarde voor het onderwijs. Dus we proberen er heel nuchter naar te kijken en niet “de VR voor de VR” te doen. Het is belangrijk dat het inhoudelijk een meerwaarde biedt en dat er ook een evaluatie aan gekoppeld kan worden.

Hier zitten we volgens mij met een enorm probleem: er is te veel versnippering. Er zijn ondertussen heel wat bedrijven die applicaties beginnen te ontwikkelen. Er zijn zelfs een aantal bedrijven die een applicatie hebben die voldoende matuur is om er mee aan de slag te gaan. Maar, als er al een evaluatie gekoppeld is aan die VR-procedure, dan zitten de resultaten verspreid of te wel op een server, of te wel op een lokaal bestand op een computer. Dat maakt dat je als school totaal geen overzicht meer hebt van de evaluaties. Het gebrek aan centralisatie van evaluatiemethodes is eigenlijk geen VR-probleem op zich. Het is een Vlaamsbreed probleem bij het gebruik van technologie in het onderwijs. Vandaag, in 2020, slagen we er niet in om de evaluatieresultaten van alle digitale platformen die gebruikt worden in het onderwijs op één plaats samen te brengen, ook niet tijdens de Covid-19-crisis. Dat is toch gewoon ondenkbaar, binnen de huidige context van onderwijs. De moeilijkheid is dat men hier heeft te maken met bedrijven die natuurlijk hun economische en financiële belangen willen verdedigen.

(foto: GO! Technisch Atheneum Keerbergen)

Er is veel te veel versnippering. En die versnippering moet opgelost worden, want zelf zijn we daar elke dag mee bezig. Wij komen links en rechts nog applicaties tegen waarvan we niet wisten dat die bestonden. Soms maken scholen succesvol gebruikt van nieuwe apps, maar hun ervaring wordt niet gedeeld: die blijft ergens op een website of een interne schijf van een school staan. Er bestaat geen uniform platform waar technologie goed kan worden gedefinieerd. Momenteel wordt KlasCement daarvoor wel gebruikt, en dat is heel nuttig, maar volgens mij moeten we verder gaan dan dat. We hebben nood aan een platform dat niet enkel toelaat om informatie over technologie te dissemineren, maar ook de mogelijkheid biedt om technologie automatisch te evalueren en om digitale platformen te integreren. Dat is momenteel gewoon onbestaande.

We hebben nog een lange weg af te leggen. Evaluatie is een heel moeilijk luikje."

Heb je nog bepaalde tips voor andere opleidingsorganisaties die overwegen om met VR-apps aan de slag te gaan?

HENDRICKX: "Ga naar infosessies, volg onze blogs en laat je niet afschrikken. Verder is het belangrijk dat scholen beseffen dat er een digitale revolutie aan de gang is. Technologische veranderingen gaan heel snel. Na een paar jaar kan min of meer hetzelfde toestel waanzinnig gezakt zijn in prijs."

Was deze informatie nuttig?

Bedankt voor uw feedback!

Auteurs

SYNTRA Vlaanderen

Recente blogberichten