- Uitleg
- |
- Technologische innovatie
- |
- po
- vo
- mbo
Immersieve technologie
Immersieve technologie is een verzamelnaam voor technologieën waarmee iemand in een ervaring wordt ‘ondergedompeld’. Alle zintuigen worden namelijk aangesproken. Virtual reality (VR), augmented reality (AR) en mixed reality (MR) zijn verschijningsvormen van immersieve technologie. Hoe werkt dit? Wat zijn de kansen voor het onderwijs en wat moet je weten als je de technologie wilt inzetten?
Door de redactie
VR, AR en MR zijn verschillende verschijningsvormen van immersieve technologie. Omdat er steeds minder scherp verschil kan worden gemaakt tussen de drie, wordt ook de afkorting XR weleens gebruikt. De X staat dan voor de V, A en M gezamenlijk of er wordt gesproken over eXtended Reality. Een gedeeld kenmerk van de drie is dat je er zowel hardware als software voor nodig hebt.
Hardware voor immersieve technologie
De hardware voor een immersieve ervaring is meestal een headset, ook wel head-mounted display (HMD) genoemd. De meeste HMD’s zijn zowel draadloos te gebruiken als met een fysieke verbinding naar een computer. Dit laatste heeft soms de voorkeur wanneer er veel computerkracht nodig is voor de XR-ervaring. Een headset is uitgerust met allerlei sensoren, zoals camera’s die naar je gezicht kijken en naar de omgeving.
Afhankelijk van het device is de buitenwereld in meer of mindere mate nog te zien. Bij virtual reality is de gebruiker helemaal afgesloten van de buitenwereld. De bediening gaat via oog- en hoofdbeweging en soms met handcontrollers en andere extra’s. De meeste VR-headsets bieden tegenwoordig een passthrough-optie, waarbij de fysieke wereld als het ware door de virtuele ervaring heen komt. Dat wordt ook weleens mixed reality genoemd.
Bij augmented reality wordt er ook een laag over de fysieke wereld heen gelegd. De mate van interactie tussen de twee werelden is meestal lager, waardoor AR ook kan werken op bijvoorbeeld een smartphone of tablet. Het manipuleren van virtuele objecten kan over het algemeen weer beter via een headset en controllers.
Software voor immersieve technologie
Welke headset je ook gebruikt, er moet software op worden gedraaid om een (leer)ervaring tot stand te brengen. In de gamingindustrie zijn er al veel voorbeelden waarbij XR wordt ingezet om de gamer meer onder te dompelen in de ervaring. Maar ook voor het leren van sommige vaardigheden – in het onderwijs en in het bedrijfsleven – zien we steeds meer software ontwikkeld worden. Denk aan het oefenen van presentaties, slechtnieuwsgesprekken of sollicitaties. Of aan het inoefenen van veiligheidsprocedures of het bedienen van apparatuur. Ontwerp en ontwikkeling van zulke software vergt specifieke expertise en is over het algemeen nog erg kostbaar.
© Kennisnet
Volwassenheid van de technologie
De belofte van immersieve technologie is groot. In de gezondheidszorg wordt er soms al met succes mee gewerkt. Bijvoorbeeld bij het creëren van afleiding bij pijn of voor versnelde revalidatie. Hoewel de brede toepasbaarheid in het onderwijs nog op zich laat wachten, is de verwachte meerwaarde van XR wel groot. Ook zijn er de afgelopen jaren flink wat pilots en experimenten gedaan waarin kennis en ervaring is opgedaan. Er zijn genoeg aanwijzingen dat deze technologieën meerwaarde bieden.
Hoewel de hardware zich niet snel meer ontwikkelt, blijft de markt nog volop in beweging. De aanbieders strijden met elkaar om marktaandeel en zoeken naar geschikte toepassingen. De meeste headsets hebben vergelijkbare mogelijkheden waarbij vooral wordt ingezet op de combinatie van de virtuele en fysieke wereld. Het geheel afsluiten van de buitenwereld is in sommige gevallen waardevol, maar niet altijd.
Toch zien we nog geen brede adoptie van deze technologie, en zeker niet in het onderwijs. Dat komt deels doordat de belofte van het naadloos virtueel werken nog nauwelijks wordt ingelost, zelfs niet door toonaangevende headsets als de Apple Vision Pro. Hoewel deze headset veel mogelijkheden biedt, komt de gebruikerservaring nog steeds niet in de buurt van de droom. Die houdt in dat je in de virtuele wereld het gevoel hebt alsof je in de fysieke wereld zit of dat die twee naadloos zijn geïntegreerd.
Dit alles maakt dat wij deze technologie plaatsen in de experimentfase (bekijk de andere fases van technologische innovatie in onze Techwijzer). De hardware is beschikbaar, maar het ontbreekt vooral aan gedegen onderzoek waaruit blijkt dat deze technologie meerwaarde biedt voor onderwijs. Ook ontbreekt er nog goede educatieve content. Die is kostbaar en het blijkt moeilijk om content in te passen in het bestaande Nederlandse curriculum.
Het scannen van een QR-code op een tablet of smartphone is een meer laagdrempelige variant. Daarbij wordt een AR-laag over de werkelijkheid gelegd. Een ander voorbeeld is een 360 graden-video. Ook deze twee varianten worden nog niet breed toegepast. De meerwaarde is nog moeilijk aan te tonen, los van het initiële enthousiasme dat deze varianten opwekken.
Toepasbaarheid in het onderwijs
Ondanks de investeringen die nodig zijn voor immersieve technologieën, zien we al wel toepassingen die de technologie gebruiken. Denk aan het bekijken van organen of de uitbarsting van een vulkaan in AR. Een ander voorbeeld is een reis door het universum in VR.
De toegevoegde waarde van immersieve technologieën lijkt het grootst in het beroepsonderwijs, omdat ze zeer geschikt zijn om de afstand tussen de leersituatie en beroepspraktijk te verkleinen. Activiteiten die leerlingen niet oefenen in de echte wereld, lenen zich goed voor toepassing van deze technologieën. Denk aan activiteiten die:
- gevaarlijk zijn voor degene die oefent of voor de omgeving
- bewustwording vragen of emotioneel moeilijk zijn
- het voorstellingsvermogen of empathie aanspreken
- om ethische redenen niet in werkelijkheid nagebootst worden
- kostbaar zijn om te oefenen in een nagebootste situatie
- moeten inslijten door veel te oefenen
- een negatieve impact op het milieu hebben
Ook bij vakken als geschiedenis, aardrijkskunde en bij exacte vakken liggen er mogelijkheden om dingen te simuleren die vanaf een geschreven tekst of 2D-plaatjes moeilijk zijn voor te stellen.
Er zijn nog meer voordelen van immersieve technologie; ze maakt ook begeleiding op afstand mogelijk. Leraren kunnen makkelijker een grote groep begeleiden. Omdat het oefenen wordt vastgelegd, kan het achteraf worden geanalyseerd. En de betrokkenheid van studenten en leerlingen wordt aangewakkerd door het (semi-)realistische karakter.
Onderzoek naar VR in het onderwijs
Veel onderzoek naar de inzet van XR richt zich op de wetenschappelijke vakken zoals biologie, natuurkunde en wiskunde. Deze vakken lenen zich goed voor het visualiseren van abstracte concepten. Je kunt er ook experimenten mee doen die te gevaarlijk zijn om in het echt uit te voeren. Er is veel minder onderzoek naar de effectiviteit van XR voor bijvoorbeeld taalonderwijs of geschiedenis.
Onderzoek dat leerervaringen vergelijkt met minder immersieve leermiddelen zoals desktop-VR, tablets en boeken laat zien dat de inzet tot betere resultaten kan leiden. Veel studies zijn echter klein van opzet met een laag aantal deelnemers.
Onderzoek naar waarom die leerervaringen dan effectief zijn, hebben vaak een technologiefocus. Er is meer onderzoek nodig naar het verband tussen de unieke eigenschappen en de effectiviteit van de leerervaringen.
Aandachtspunten en tips
Wil je aan de slag met immersieve technologieën? Zorg dan dat je rekening houdt met de volgende aandachtspunten. Hiermee staat of valt het succes van de toepassing.
Goede content is duur
Voorwaarde voor succesvolle toepassing van immersieve technologie is de beschikbaarheid van goede content. Het is tijdrovend en duur om die te ontwikkelen. De kosten voor de toepassing van immersieve technologieën zitten dan ook niet in de aanschaf van de hardware, maar in de ontwikkeling van de content. Vaak is het daarom verstandig om niet zelf alles te kopen en te ontwikkelen.
Werk samen
Overweeg andere manieren om van deze technologieën gebruik te maken. Werk bijvoorbeeld samen met andere opleidingen, (stage)bedrijven of gebruik leaseconstructies voor HMD’s, al dan niet gecombineerd met ‘as a service’-afname van de leerervaring. Hierdoor worden de toepassingen optimaal gebruikt, terwijl beheer en onderhoud door anderen worden geregeld. Overweeg ook om stagiairs of studenten in te zetten voor de ontwikkeling van mogelijke toepassingen, voordat er definitief wordt ingekocht.
Zorg voor een goede infrastructuur
Een trage of slechte verbinding vormt een obstakel voor een soepele gebruikservaring. Dit probleem doet zich sneller voor bij gebruik van goedkopere draadloze devices of content van mindere kwaliteit. Daarnaast werken niet alle devices naadloos samen met alle content en software. Dit stelt extra eisen aan de infrastructuur van een locatie waar deze technologie wordt ingezet. Laat je goed voorlichten en bespaar niet op de randapparatuur om suboptimale inzet en dus teleurstelling te voorkomen. Ook dit kan aanleiding zijn om ‘as a service’ af te nemen. Een gecontracteerde partij draagt dan zorg voor het onderhouden en beschikbaar stellen van alle benodigde hardware en software.
Controleer of immersieve technologie leren in het echt kan vervangen
Immersieve technologieën kunnen bijdragen aan leerervaringen van studenten. Maar vertonen studenten in VR hetzelfde gedrag als in het echt? En in welke mate kan het leren met deze technieken het leren in het echt vervangen? Vooralsnog zijn de signalen positief en lijkt het een krachtige combinatie om zowel gesimuleerd als in de echte wereld te oefenen.
Gebruik devices veilig
Gebruik van deze technologie valt onder schermtijd. Daarnaast zijn er wisselende aanbevelingen over het gebruik van verschillende HMD’s door kinderen. Veel leveranciers bevelen aan om deze devices niet te laten gebruiken door jonge kinderen. Het lijkt erop dat er geen schadelijker effect optreedt dan bij mobiele devices zoals laptops, tablets en smartphones. Langetermijnstudies bestaan echter nog niet.
Denk aan de privacy
Ook bij immersieve technologie spelen data en privacy een essentiële rol. Het is belangrijk om hier zorgvuldig mee om te gaan, ook bij de aanschaf van devices. Scholen zijn hier zelf voor verantwoordelijk. Na een juridische verkenning raadt SIVON scholen bijvoorbeeld af om de consumentenversie van Meta Quest VR te gebruiken. Van andere devices moet nog worden onderzocht wat er gebeurt met de verzamelde data.
Zorg dat de leerervaring voorop staat
De leerervaring moet voorop staan; heb daarom aandacht voor instructional design. Ontwerp, ontwikkel en produceer effectieve en werkbare instructies die aansluiten op de (leer)behoeften van gebruikers. Belangrijk hierbij is ook dat het leereffect te evalueren valt.
Onderzoek op basis van het onderwijsdoel of immersieve technologie echt iets toevoegt
Hoewel er kansen liggen voor VR, AR en MR, blijft het goed om na te denken over het onderwijsdoel. Mogelijk zijn er andere manieren (video, 3D-modellen) die hetzelfde bereiken tegen lagere inspanning en kosten. En net als bij alle leermiddelen geldt ook voor AR, VR en MR dat hun eigenschappen minder of meer geschikt zijn voor specifieke doeleinden. Bedenk dus goed welke eisen gepaard gaan met bepaalde leerdoelen en match de leeractiviteit aan de toepassing.
Leer van elkaar
Digisprong in Vlaanderen maakte dit praktische overzicht over XR. Op Klascement (de Vlaamse tegenhanger van Wikiwijs) staat een verzameling van inspiratie en lesmateriaal. En ook Leraar24 schreef over praktische toepassingen van VR in de les.