Imec toont de mogelijkheden van immersieve technologieën voor het leren van de toekomst

Veelal worden digitalisering en technologie in verband gebracht met  jobs die verloren dreigen te gaan, nieuwe jobs die erbij komen en taken binnen jobs die zullen veranderen. Technologie biedt daarentegen ook mogelijkheden, en wordt meer en meer ingezet als ondersteuning bij het uitvoeren van bepaalde taken in de werkcontext. Die functie van technologie zien we echter niet alleen op de arbeidsmarkt; technologie kan ook een ondersteunende rol spelen in opleiden en leren. Duaal leren - waarbij een deel van de competenties geleerd wordt in ondernemingen en een deel bij opleidingsverstrekkers - situeert zich op het kruispunt van beide functies van technologie, en biedt een ideale context om technologie te introduceren binnen het leren. SYNTRA Vlaanderen ziet 3 opportuniteiten waar technologie het leerproces kan ondersteunen.  

  1. Een eerste mogelijkheid bestaat erin om technologie te gebruiken om een leermethode vorm te geven. Gekende voorbeelden zijn Massive Open Online Courses (MOOCs), educatieve apps of games, en systemen voor synchroon afstandsonderwijs zoals Bednet. Een recentere evolutie is het gebruik van immersieve technologieën zoals virtual reality (VR) en augmented reality (AR).
  2. Een tweede mogelijkheid bestaat erin dat technologie aangewend wordt in de omkadering van de leertrajecten. Er wordt verwacht dat iedereen in de toekomst meer en meer zal moeten alterneren tussen leren en werken. Die afstemming moet administratief zo eenvoudig mogelijk zijn. Dit kan bijvoorbeeld aan de hand van een digitaal competentieportfolio, een tool om werknemers te matchen met nieuwe werkgevers of online screeningsinstrumenten. 
  3. Als leren een constante wordt, kunnen finaal ook learning analytics - het gebruik van databronnen in functie van het optimaliseren van leren en leeromgevingen - gebruikt worden om advies te geven over wanneer en wat iemand het beste kan leren. Deze data kunnen voortvloeien uit het gebruik van applicaties zoals beschreven hierboven bij de tweede vorm van innovatie of uit het gebruik van technologie als leermethode.

We pikken er de eerste mogelijkheid uit en illustreren die aan de hand van een aantal lopende projecten rond virtual en augmented reality bij imec, ‘s werelds toonaangevend onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica en digitale technologie. Er wordt immers verwacht dat deze immersieve technologieën in de komende jaren tot een doorbraak zullen leiden voor het opleiden en ondersteunen van de werknemers van de toekomst.

Immersieve technologieën tonen een meerwaarde voor didactische uitdagingen

Immersieve technologieën creëren nieuwe mogelijkheden om de werknemers van de toekomst op te leiden, of om ze te ondersteunen of om te scholen wanneer ze al aan de slag zijn. Met virtual reality wordt het mogelijk om leersituaties op een levensechte manier te simuleren die zonder deze technologie om praktische redenen niet of niet adequaat kunnen worden georganiseerd – denk maar aan het aanleren van gevaarlijke fietssituaties ten gevolge van dode hoeken in de spiegels van voertuigen. Virtual reality brengt ook leerinhouden binnen handbereik die in een opleidingscontext niet (of nog niet, of niet meer) voorhanden zijn. Zo kondigde game-ontwikkelaar Ubisoft, die eerder al educatieve versies van games uit zijn reeks Assassin’s Creed op de markt bracht, onlangs aan om naar aanleiding van de brand in Notre-Dame (Parijs) de game Assassin’s Creed: Unity, waarin de kathedraal figureert, tijdelijk gratis ter beschikking te stellen. In de game kan je de kathedraal nagenoeg waarheidsgetrouw ervaren en kan je leren welke functie het gebouw had in de tijd van de Franse revolutie.

Bij augmented reality gaat het over het projecteren van extra informatie bovenop de fysieke leersituatie om bijvoorbeeld gecontextualiseerde uitleg te geven. Zo bestaan er toepassingen om studenten verpleegkunde op de juiste manier bloed te leren prikken door hun onderarm te scannen met de camera van hun smartphone.

Immersieve technologieën kunnen op deze manier worden ingezet om bij lerenden zowel kennis als vaardigheden te ontwikkelen. Er is echter nog maar weinig geweten over de effecten van deze technologieën op leren, en er zijn ook heel wat technologische uitdagingen op het vlak van de benodigde chiptechnologieën, sensoren en algoritmes voor computervisie, om er maar enkele te noemen.

Binnen het onderzoeksprogramma Smart Education van imec werken onderzoekers en partners van imec samen rond deze en verwante thema’s. Naast strategisch basisonderzoek rond de leereffectiviteit en technologieën stelt imec ook instrumenten ter beschikking van onderzoekers, bedrijven, opleidingsinstituten en andere partners om de uitdagingen aan te pakken via innovatieprojecten. Immersieve technologieën komen daarbij aan bod.

Veilig werken op hoogte

Project VR Veilig werken op hoogte (foto: Rhinox)

In de eerste plaats is er het Smart Education @ Schools project “VR Veilig werken op Hoogte. Voor dit project werken SYNTRA West, Centrum voor Leren en Werken (CLW) Brugge, Howest en de beroepsfederatie voor de Bouw, Constructiv, samen. “VR Veilig werken op Hoogte” werkt een virtual reality applicatie uit rond steigerbouw voor het beroeps- en technisch secundair onderwijs en duaal leren. Virtual reality leent zich uitstekend om het leren op hoogte als case aan te pakken, omdat zo de basiscompetentie ‘veilig werken op hoogte’ kan aangeleerd worden zonder dat de leerlingen in gevaar komen. 

Door het gebruik van een dergelijke technologie kan een heel reële situatie nagenoeg nagebootst worden en kunnen leerlingen een oneindig aantal keren oefenen hoe om te gaan met dergelijke situaties. Concreet traint de VR-opleidingsmodule de leerling dus in een veilige, interactieve en tevens uitdagende omgeving, en dit op een aantal basisvaardigheden in voorbereiding op de werkplek. Naast de module zelf worden een handleiding en opleiding voor scholen en leerkrachten opgemaakt met toelichting omtrent het gebruik van de VR-opleidingsmodule zoals vereiste uitrusting en materiaal, didactische en pedagogische verantwoording, toepassingen in de praktijk en technische specificaties. 

Project VR Veilig werken op hoogte (foto: Rhinox)

De doelstelling is dat de ontwikkelde applicatie breed kan ingezet worden binnen richtingen waar de basiscompetentie ‘veilig werken op hoogte’ van toepassing is. VR voegt een nieuwe dimensie toe aan het leren: ze brengt de leerstof tot leven en dicht zo de kloof tussen theorie en praktijk. Het gebruik van deze methodiek in opleidingen heeft een aantal belangrijke voordelen: werken in een veilige omgeving, interactie en samenwerking, betere monitoring en evaluatie, intrinsieke motivatie, groter zelfvertrouwen en een hoger leereffect. Want daar is het binnen het Smart Education @ Schools project om te doen. Imec heeft de ambitie om het gebruik van educatieve technologie te implementeren in onderwijs en opleiding.  

Opleiding en ondersteuning van werknemers in de maakindustrie

Project COSMO (foto: Mariasteen)

Een tweede project illustreert het gebruik van immersieve technologieën in de context van levenslang leren. In het imec.ICON project COSMO werken technologiebedrijven en bedrijven in de maakindustrie samen met onderzoeksgroepen en secundaire scholen om via virtual reality en augmented reality opleiding en begeleiding op de werkvloer naar een hoger niveau te tillen. 

Doelstelling van het COSMO-project is om effectieve, gepersonaliseerde en schaalbare AR- en VR-technologieën te ontwerpen, ontwikkelen en evalueren voor begeleiding en training van assemblagetaken. Dat beantwoordt aan een grote nood in de maakindustrie. Een steeds grotere productdifferentiatie zorgt ervoor dat operatoren continu moeten bijleren. De traditionele aanpak om te leren in de klas of via e-learning schiet tekort. Ook is geen continue 1-op-1 begeleiding aan de band mogelijk, of er is geen capaciteit om de operatoren gepersonaliseerd op te leiden. Immersieve technologieën bieden voor deze problemen een duurzame oplossing. Ze leveren meteen gerichte informatie in een levensechte situatie en zorgen voor een nauwkeurige opvolging.

Dit zijn niet de enige en zeker ook niet de laatste projecten van imec. Bijvoorbeeld, om de veiligheid en efficiëntie binnen de cleanroom te verhogen, werkt imec.academy, het Learning & Development- en opleidingsinstituut van imec voor de eigen medewerkers en die van partnerbedrijven, momenteel aan VR-applicaties om de trainingen op het vlak van onder meer veiligheid te versterken en uit te breiden. Training in een VR omgeving zal imec de mogelijkheid geven om (onvoorziene) situaties na te bootsen zodat medewerkers kunnen oefenen wat zij in dergelijke situaties (evacuatie, chemisch lek, etc.) dienen te doen én zodat ze kunnen ervaren wat er mis kan lopen. Het betreft situaties die in de realiteit of in een klassikale setting erg moeilijk nagebootst kunnen worden. Het recente initiatief imec.school is trouwens het voorbeeld bij uitstek van duaal leren op de werkvloer. We komen daar in een toekomstige bijdrage op ODIN uitgebreider op terug.

What’s next?

Figuur 1. Evolutie in de verhouding tussen opleiding/leren en werken. (Bron: McGowan, 2017)

Bovenstaande projecten van imec illustreren het potentieel van immersieve technologieën in een opleidings- en leercontext. Niet enkel voor leerlingen in het secundair onderwijs waar werkplekleren aan bod komt, zijn dergelijke technologieën heel waardevol, maar ook voor werknemers. In een snel veranderende omgeving waar een lineaire opeenvolging van leren, werken en op pensioen gaan vervangen wordt door een frequente alternering tussen leren en werken (zie figuur 1), vormen dergelijke technologieën de sleutel tot inclusief levenslang leren. Het stelt (toekomstige) werknemers in staat om on the job gepersonaliseerd bij te leren.

Was deze informatie nuttig?

Bedankt voor uw feedback!

Auteurs

SYNTRA Vlaanderen