2 Best practice guide NLar4vet.com/wp-content/uploads/2019/10/Best_practice_guide_NL.pdfvisualisatie...

Best practice guide

AUGMENTED REALITY FOR VOCATIONAL EDUCATION AND TRAINING

De steun van de Europese Commissie voor de productie van deze publicatie houdt geen goedkeuring van de inhoud in. De inhoud geeft de standpunten van de auteurs weer en de Commissie kan niet aansprakelijk worden gesteld voor het gebruik dat eventueel wordt gemaakt van de daarin opgenomen informatie.

1. Voorwoord

Het was een opwindende rit vanaf onze eerste discussies over het gebruik van Augmented Reality

(AR) in beroepsonderwijs en -trainingen in september 2016. Nu bijna drie jaar later zien we dat AR

brillen krachtiger en goedkoper zijn geworden. Eén uitdaging is echter nog net zo belangrijk zoals het

toen was, namelijk: het maken van geschikte en relevante content, of in het beste geval het op maat

maken van AR-ervaringen. De toegevoegde waarde binnen de onderwijs voor docenten en

instructeurs is hierbij een vereiste.

We willen de nieuwsgierige lezer met deze gids aan de hand van “best practices” een beeld bieden

van wat volgens ons het beste werkt en wat niet. De gids is aangevuld met voorbeelden uit tests

uitgevoerd tijdens praktische trainingen binnen diverse vakgebieden, waarbij we communicatie- en

samenwerkingsscenario’s hebben uitgeprobeerd. Uiteindelijk blijkt dat AR wat in het begin misschien

een beetje magisch lijkt, nadat je ermee hebt gewerkt, vrij eenvoudig is om toe te passen, wanneer

je de juiste stappen volgt.

Geniet van de rit in je VIP-AR-stoel en blijf op de hoogte; bezoek ar4vet.com.

Structure

1. VOORWOORD ............................................................................................................................. 1

2. UITGANGSPUNT: VRAGEN OVER VRAGEN ........................................................................................... 3

3. LESSEN ...................................................................................................................................... 4

4. HARD- AND SOFTWARE ............................................................................................................... 12

5. DIDACTISCHE RICHTLIJNEN............................................................................................................ 14 INSTRUCTIE OP AFSTAND ............................................................................................................................. 17

INSTRUCTIES IN DE KLAS .............................................................................................................................. 17

ONTWERPEN ............................................................................................................................................. 17

6. COPYRIGHTS ............................................................................................................................. 19

7. CONCLUSIES ............................................................................................................................. 20

8. TOT SLOT ................................................................................................................................. 21

2. Uitgangspunt: Vragen over vragen

Het is meestal moeilijker om de juiste vragen te stellen, dan de juiste antwoorden te geven. Het

eerste vereist een uitgebreid inzicht in nieuwe technologische mogelijkheden en effecten. Het laatste

is slechts een resultaat van de mindset om de juiste vragen te verzamelen en de juiste prioriteiten te

stellen.

De eerste vraag voor ons was: de wijze waarop Augmented Reality (AR) van toegevoegde waarde kan

zijn binnen het beroepsonderwijs, door ons expliciet te focussen op docenten en beroepsopleiders?

Deze benadering: "didactiek eerst, technologie op de tweede plaats" biedt mogelijkheden in de klas

en praktische training om Augmented Reality toe te passen ter ondersteuning van de wijze waarop

de leerstof wordt aangeboden en de wijze waarop leerdoelen worden bereikt.

We hebben gekozen voor een raamwerk van les- en trainingsprogramma’s om AR goed te gebruiken

in de praktijk van het beroepsonderwijs en trainingen, waarin we onze bevindingen en ervaringen

met AR in de klas delen. We maken hierbij onderscheid tussen de onderstaande onderwerpen.

1. Wat zijn de juiste uitgangspunten om AR in het beroepsonderwijs in te zetten?

2. Wat is AR en welke hardware en software is beschikbaar? Wat zijn hierbij de praktische voor-

en nadelen van gebruik in het beroepsonderwijs?

3. Didactische richtlijnen voor het werken met AR in het beroepsonderwijs. Wat zijn mogelijke

les- en leerscenario's (didactische werkvormen) als je AR tijdens de les gebruikt? Welke

organisatievormen kunt u gebruiken op basis van de beperkte bronnen die momenteel

beschikbaar zijn?

4. Hoe kan leerinhoud voor AR worden ontwikkeld en wat zijn de voor- en nadelen? Aan welke

copyrightvoorwaarden moet worden voldaan om beschikbaar (3D) materiaal van internet te

gebruiken? Wat zijn de copyrightregels?

5. Een leerplatform voor docenten en trainers om zich vertrouwd te maken met de

mogelijkheden en onmogelijkheden van AR in het beroepsonderwijs. Hierbij bieden we een

aantal lesvoorbeelden waarin AR in verschillende vormen en in verschillende

beroepsopleidingen is gebruikt.

Om onze bevindingen en ervaringen te delen

hebben we een website gemaakt:

http://ar4vet.com/

Op deze website hebben we de bovenstaande

(leer)modules gepresenteerd, inclusief korte

quizzen om te testen of de inhoud wordt

begrepen.

3. Lessen

3.1. Augmented Reality bij laboratorium techniek: Chemical Lab

1. Probleem

Studenten in het 3e en 4e opleidingsjaar moeten nauwkeurige metingen doen met specifieke laboratoriumapparatuur. De automatisering van laboratoriumprocessen vereist van b.v. de chemisch laborant om het monster aan de meetapparatuur toe te voegen en de resultaten te documenteren en kritisch te interpreteren. Dit is ook het geval voor het werken met gaschromatograaf, bij het scheiden en analyseren van gasvormige mengsels. Studenten hebben vaak moeite om de meetresultaten gord te interpreteren, omdat ze te weinig rekening houden met parameters die van invloed zijn op de kwaliteit en de nauwkeurigheid van de resultaten.

2. Situatie

In het laboratorium werken studenten gedurende een dag in groepen van twee, bij het analyseren van verschillende mengsels. Het gebruik van Augmented Reality moet het werken met laboratoriumprocedures ondersteunen en integreren in de dagelijkse werkzaamheden van de student.

3. Uitwerking

Het ontwikkelen van een schematische visualisatie van een meetapparatuur voor gaschromatografie om studenten te helpen de werking van die "zwarte doos" te begrijpen. Bovendien worden de meest voorkomende effecten op de meetresultaten getoond. De verandering van de lengte van de zogenaamde kolom wordt gesimuleerd. Een langere kolom zorgt voor betere kwalitatieve en kwantitatieve meetresultaten. Binnen de binnenwanden van de kolom reageren de gascomponenten volgens hun polariteit. Studenten gebruiken de geprogrammeerde visualisatie ongeveer 5 minuten, als ze bij het AR leerstation Gaschromatografie zijn, nadat zijn een korte instructie van de trainer hebben gehad. De visualisatie wordt gebruikt voordat en ze in de praktijk meting uitvoeren. Studenten rouleren bij het gebruik van het AR leerstation.

4. Resultaat

Studenten verwerven inzichten door foutsimulatie. Dit met name voor gevorderde gebruikers bij het ontwikkelen van het kritisch denkvermogen. Verder gebruik leidt tot een gewenningseffect en heeft geen of minder invloed op de motivatie van de leerling en de kwaliteit van de metingen.

3.2. Augmented Reality bij laboratorium techniek: chemical pilot plant

1. Probleem

Studenten in het eerste jaar van de opleiding tot chemisch operator moeten routines opdoen in onderdelen van een chemische proeffabriek. Chemische proeffabrieken zijn sterk geautomatiseerd, dus de impact van hun acties op de reactieparameters moet duidelijk zijn.

2. Situatie

In de chemische proeffabriek werken studenten in groepen van twee voor b.v. op een dag aan een specifieke taak, bij het synthetiseren van de chemische component X. Het gebruik van Augmented Reality moet hierbij integratief en realtime zijn, om hen goed te begeleiden bij de on-time operaties.

3. Uitwerking

De complexiteit van bewerkingen maakt het vrij onmogelijk om ze te programmeren. Daarom zijn externe instructies gekozen. Dit vereist geen programmeerwerk omdat alleen een AR-glas (bijv. Microsoft HoloLens) en een externe training-app (bijv. Remote Assist van Microsoft) nodig zijn. De trainer legt contact met de student via zijn computer, die de AR-bril draagt. De trainer ziet hierbij wat de student door de bril waarneemt. Dit stelt de trainer in staat om real-time en audiovisuele instructies te geven voor daaropvolgende, complexe taken voor b.v. het vervangen van een filter.

4. Resultaat

Studenten verwerven actief kennis door directe begeleiding van de trainer in een trainingssessie op afstand. Deze vorm is handig voor beginners, om routines te leren. Het gebruik motiveert om verder te leren, de taak efficiënter uit te voeren. De online begeleiding door de trainer voorkomt het ontstaan van foutpatronen bij het werken in een chemische fabriek. Het aantal en de diepte van toepassingsscenario's wordt alleen beperkt door de verbeelding van de gebruiker.

3.3. Het gebruik van Augmented Reality bij ontwerpen

1. Probleem

Samenwerken aan een ontwerp, waarbij het model in een vroeg stadium door de ontwerpers (studenten) kan worden geëvalueerd en de klant (docent) bij dit creatieve proces kan betrekken zonder daadwerkelijke modellen te bouwen door gebruik te maken van AR.

2. Situatie

De ontwerpteams moeten het klaslokaal of kantoor opnieuw ontwerpen met nieuw meubilair in een echte omgeving (klas of kantoor).

3. Uitwerking

De ontwerpteams gebruiken SketchUp of 4D Cinema om verschillende soorten objecten te ontwerpen die aan de gestelde criteria voldoen. AR-brillen worden gebruikt voor het evalueren van het ontwerp in de reële omgeving. Nadat een ontwerpteam tot een juiste oplossing is gekomen, vragen ze de klant (docent) feedback. Het ontwerp wordt vervolgens aangepast en gepresenteerd voor de eindbeoordeling door de klant (docent).

4. Resultaat

Studenten leren samenwerken door het gebruik van AR te en geven elkaar positieve feedback tijdens het creatieve ontwerpproces. Vervolgens leren ze om commerciële redenen AR te gebruiken om klanttevredenheid te bereiken door hem in een vroeg stadium bij het ontwikkelingsproces te betrekken.

3.4. Gebruik van augmented reality in de automotive

1. Probleem

Eerstejaars studenten leren een pre-inspectiecontrole op personenauto's uit te voeren, waarvan het controleren van de koplampuitlijning onderdeel uitmaakt. De studenten leren hoe de juiste uitlijning eruit ziet en hoe zij het koplampuitlijnapparaat bedienen. In scenario 1 bevindt de student zich op de werkplaats van de auto-afdeling van de school, in scenario 2 bevindt de student zich op stage op een werkplek, waarbij de docent het werk beoordeelt via een videogesprek.

Scenario 1 Scenario 2

2. Situatie

In de schoolgarage wordt de auto van een

klant gereden. Het uitlijnapparaat voor

koplampen is opgesteld. Een student krijgt

de Vuzix M300 slimme bril. De slimme bril is

verbonden met internet. Een Bluetooth-

muis maakt het gemakkelijker om de bril te

bedienen, maar is niet verplicht. Een docent

is beschikbaar om te helpen en te

instrueren indien nodig. De student start de

video-instructies met een QR-code. Met

behulp van de video kan de student

zelfstandig werken, hij/zij kan de video zo

vaak als nodig terugspoelen, hij/zij kan deze

pauzeren om een duidelijker beeld te

krijgen van een bepaalde werkfase. Hij/zij

kan zo vaak oefenen met het afstellen als

nodig is om de taak goed uit te voeren.

Op de werkplek van de student staat in de

garage de auto van de klant. het

uitlijnapparaat wordt ingesteld en de student

zet de Vuzix M300 slimme bril op die is

verbonden met internet. Als er geen wifi

beschikbaar is in de werkplaats, kan hij/zij

zijn/haar smartphone gebruiken als een

mobiele hotspot. Op school is de docent

beschikbaar om het werk van de student te

beoordelen via een videogesprek.

3. Uitwerking

In de schoolgarage wordt de auto van een

klant gereden. Het uitlijnapparaat voor

koplampen is opgesteld. Een student krijgt

de Vuzix M300 slimme bril. De slimme bril is

verbonden met internet. Een Bluetooth-

muis maakt het gemakkelijker om de bril te

bedienen, maar is niet verplicht. Een docent

is beschikbaar om te helpen en te

instrueren indien nodig.

De student start de video-instructies met

een QR-code. Met behulp van de video kan

de student zelfstandig werken, hij/zij kan de

video zo vaak als nodig terugspoelen, hij/zij

kan deze pauzeren om een duidelijker beeld

te krijgen van een bepaalde werkfase. Hij/zij

kan zo vaak oefenen met het afstellen als

nodig is om de taak goed uit te voeren.

Op de werkplek heeft de student de video

bekeken en de taak geoefend. Wanneer

hij/zij klaar is, voert hij/zij een videogesprek

met de docent met behulp van de Pointr-

applicatie die op de slimme bril is

geïnstalleerd. De docent heeft dezelfde

applicatie op zijn/haar

computer/tablet/smartphone. De docent

kan zien wat de student doet en kan de

student instrueren met de stem, of door

aanwijzingen op het scherm toe te voegen.

4. Resultaat

De student weet hoe hij het uitlijnapparaat moet instellen, mogelijke problemen met de koplampuitlijning kan herkennen en deze kan corrigeren. Vervolgens gaat de student door met zijn/haar lessen op individueel tempo.

De student en de docent communiceerden live via de Pointer-applicatie. De docent zag wat de student aan het doen was en kon zijn/haar prestaties op afstand beoordelen. Het pointer-oproepbestand wordt opgeslagen voor later gebruik.

3.5. Using augmented reality in IT (firewall aanval)

1. Probleem

Studenten met netwerkkennis moeten weten wat firewall-aanvallen zijn en hoe deze te beperken. Een scenario is om studenten te trainen om een AR-bril te gebruiken in het geval van een DDOS-aanval. Scenario's zijn getest op poortscanning en directe aanvallen. Situatie-Uitwerkingen zijn vergelijkbaar met DDOS.

2. Situatie

DDOS-Aanval (Denial of Service) In de klas draagt de student de bril en krijgt hij een menu te zien waarin hij / zij het DDOS-scenario kiest. Een docent is beschikbaar om te helpen en te instrueren indien nodig.

3. Uitwerking

De student ziet de visualisatie van de DDOS-aanval en maakt aan het einde een quiz met behulp van de bril, zodat hijzelf en de instructeur het leren kunnen evalueren.

4. Resultaat

De student weet wat een Denial of Service-aanval is, welke services worden getroffen en hoe hij de firewall correct kan configureren om deze en toekomstige aanvallen te beperken.

3.6. Het gebruik van Augmented Reality in ICT

1. Probleem

Studenten krijgen de taak om verschillende computerhardwarefouten te herstellen. Ze moeten een probleem definiëren, mogelijke oplossingen bespreken met collega's en hun werk evalueren.

2. Situatie

Studenten werken in groepen van twee of drie. De docent is slechts een waarnemer of een tutor. We proberen een situatie te simuleren waarin we proberen problemen efficiënter op te lossen door samen te werken vanaf verschillende locaties. De ene student werkt aan hardwarereparaties, de andere probeert op afstand te helpen.

3. Uitwerking

De student probeert eerst een oplossing te vinden door handleidingen te lezen of te zoeken in voorbereide e-books of op het web. Als er geen oplossing wordt gevonden, pakt hij de HoloLens en maakte contact met een teamgenoot via de toepassing Remote assist, die ook deel uitmaakt van communicatiehub Microsoft Teams. De student op een andere locatie krijgt een realtime weergave van een probleem en kan dit efficiënt helpen bij het oplossen door de belangrijke punten te markeren. De docent observeert het proces en praat met beide studenten tijdens hun samenwerking.

4. Resultaat

Studenten werken met samen en delen hun meningen, oplossingen en gedachten. Ze leren hoe ze een probleem kunnen uitdrukken en bespreken en hoe ze hun werk kunnen evalueren. Met een HoloLens ervaren ze realtime situaties en leren assisteren op afstand. Ze leren niet alleen hoe ze het hardwareprobleem kunnen oplossen, maar ook hoe ze kunnen communiceren en samenwerken.

3.8. Samenvatting

Om met succes een nieuwe technologie in het beroepsonderwijs te implementeren, heeft een

docent of trainer kennis nodig van:

Inhoud - Welke lesinhoud wil hij aanbieden met AR?

Pedagogische mogelijkheden - Op welke manier en in welke vorm wil hij AR gebruiken?

Technologie - Hoe moet u AR gebruiken?

Het TPACK-model van Matthew Koehler en Punya Mishra is toonaangevend in ons ontwerp1.

De enquêteresultaten onder docenten en managers in het beroepsonderwijs toonden aan dat er

grote verschillen zijn tussen de respondenten. De uitkomsten waren niet erg afwijkend bij het

gebruik van video, beamers, smartboards en de computer is bekend bij de meeste respondenten. Bij

het gebruik van Virtual Reality bleek dit aanzienlijk minder en Augmented Reality was onbekend en

nieuw voor bijna iedereen. Veel docenten en managers waren bereid om de mogelijkheden van AR

uit te proberen. Dit vormde de basis van onze leermodules voor de projectgroep.

Figure 1: source - http://www.matt-koehler.com/tpack-101/

1 Het TPACK-model is een vrij strategische benadering. In combinatie met het SAMR-model kan het operatieniveau of de implementatiestappen worden

gepland. Het SAMR-framework kenmerkt vier niveaus van technologie-integratie: vervanging, augmentatie, aanpassing en herontwerp. De eerste twee zullen

verbeteren, de laatste twee zullen de leer- en leerervaring transformeren.

4. Hard- and software Aan het begin van ons project was Augmented Reality een nieuwe technologie. De meest bekende

AR-bril was de Google Bril, die geen doorbraak veroorzaakte. Met de introductie van de HoloLens van

Microsoft nam de interesse in deze technologie toe. De HoloLens is een zogenaamd Augmented

Reality (AR) en Mixed Reality (MR) bril. Terwijl AR de omgeving in realtime aanvult met virtuele

objecten, gaat MR nog een stap verder en kunt u communiceren met het virtuele object. Stel je voor

dat je een machine in 3D hebt gebouwd en deze virtueel op een echte tafel kunt plaatsen, er om

heen kunt lop[en en deze realtime kunt wijzigen. Dat is Mixed Reality.

We zien dat de hoge verwachtingen met betrekking tot Augmented Reality nu zijn afgezwakt, maar

we zien ook dat het brede gebruik van AR binnen 2 tot 5 jaar weer zal toenemen. (Bron: Gartner).

Mixed Reality volgt dit het pad van Augmented Reality. Nadat de verwachtingen zijn aangepast en de

technologie zich blijft ontwikkelen, bijvoorbeeld de HoloLens 2, Google Glass 2 en Apple AR en de

komst van nieuwe, waarschijnlijk Aziatische goedkopere providers (bijv. Nreal), zal Mixed Reality

meer worden gebruikt. Scholen zullen dan ook volgen.

Om de mogelijkheden van AR in het onderwijs te onderzoeken, hebben we verschillende AR-brillen

met elkaar vergeleken. Het belangrijkste voor het onderwijs in deze vergelijking waren:

de aankoopprijs

bedraad of niet bedraad,

kijkhoek,

draagcomfort,

controle; met gebaren, stem of met behulp van een controller,

beschikbare software/leerinhoud en

de mogelijkheid om deze te ontwikkelen.

Op basis van deze vergelijking hebben we 3 AR-brillen er gekozen om daadwerkelijk te testen in onze

opleiding.

Dit waren de:

Vuzix M300 Meta 2 HoloLens

Over het algemeen kunnen we stellen dat de HoloLens van Microsoft onze voorkeur verdient op alle

fronten. Een belangrijk nadeel is echter de prijs. Dit betekent dat veel scholen problemen hebben om

een aantal van deze brillen te kopen. De HoloLens heeft ook het belangrijke voordeel dat hij

draadloos is en een eigen processor heeft en op Windows 10 draait. Draagcomfort wordt als een

negatief punt beschouwd. Dit zal zeker verbeteren met de introductie van de HoloLens 2.

Qua comfort wint de Vuzix M300. Deze AR-bril is licht en comfortabel. Een nadeel ten opzichte van

de HoloLens is dat de Vuzix voornamelijk Augmented kan worden gebruikt, virtuele informatie kan

over de realiteit worden geprojecteerd, terwijl de HoloLens zeer goed kan worden gebruikt met

Mixed Reality waar de virtuele informatie en 3D-objecten kunnen worden gemanipuleerd.

De Meta 2 had het grote nadeel dat hij bekabeld is en daarom altijd verbonden is met een zware

computer. Werken in een werkplaats, zoals een garage, is moeilijk. Bovendien is de leverancier van

de Meta 2 failliet gegaan, maar heeft hij een herstart geprobeerd (juni 2019).

Additionally, the speed with which the AR glasses market is developing is an important factor.

Een overzicht van AR/MR brillen biedt het volgende overzicht (bron: zdnet.com).

Let op, meerdere antwoorden waren mogelijk.

2 https://www.zdnet.com/google-amp/article/apple-already-the-no-3-smart-glasses-player-without-a-product-says-survey/ (10.06.2019)

5. Didactische richtlijnen

De belangrijkste vraag binnen ons project was: "Waarom zou je Augmented Reality gebruiken tijdens

lessen in het beroepsonderwijs?", Of "Wat is de toegevoegde waarde van

AR?"Een eerste belangrijke observatie is dat het gebruik van AR in de

klas leidt tot veel enthousiasme en motivatie om te leren. Ons project

was echter te kort om te bepalen of dit effect op de langere termijn stand

zal houden.

De mogelijkheid om studenten een echte (professionele) situatie in

de klas te laten ervaren, lijkt een belangrijk argument voor het

gebruik van AR tijdens de les. Het is mogelijk om verschillende

foutsimulaties uit te voeren in een relatief goedkope en veilige

klasse-situatie. Hoewel dit nader moet worden onderzocht, bleek

het leereffect door de ervaring tot een beter leerresultaat en

kennisoverdracht.

De toegevoegde waarde van het inzetten van AR in het beroepsonderwijs is ook ingegeven door het

feit dat AR geleidelijk het professionele veld betreedt waarvoor we een opleidingen aanbieden. Dit

omvat onder andere instructie op afstand en het ontwerp van verschillende producten.

We kunnen daarom de vraag of het nuttig is om AR te gebruiken, positief beantwoorden. Bij gebruik

in de klas en in een praktische trainingsomgeving stuiten we echter op het probleem dat de

benodigde hardware relatief duur is en we slechts één of twee AR-glazen per klas kunnen inzetten.

Dit vereist organisatievormen die werken met groepen of leerstations. Het gaat om een groep van

maximaal 5 studenten die werken met de beschikbare AR-bril. Door de AR-bril aan een projector te

koppelen, is het ook mogelijk om een grotere groep te laten kijken naar wat de drager ziet. De

volgende diagrammen geven in groen aan wat de meest geschikte werkvormen zijn.

1) Docent Student Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie

Docent geeft directe instructies aan de

student. n.v.t. n.v.t.


student. De student kan de docent en de

voorbeelden in de AR-bril over het

onderwerp zien.

Docenten en studenten zitten niet in

dezelfde ruimte. De student is

bijvoorbeeld als stagiair op locatie en

krijgt op afstand instructies van zijn

docent.

Docent heeft de instructies vastgelegd

met AR-voorbeelden. De student volgt

de cursus wanneer hij tijd heeft op een

plaats naar keuze.

De docent laat zien hoe iets in een

gesimuleerde situatie werkt en

projecteert dit met een beamer op het

scherm. De student kijkt mee.

Hetzelfde als directe synchrone

communicatie, nu bevinden de student

en docent zich niet op dezelfde locatie.

n.v.t.

De docent laat bijvoorbeeld zien hoe om

te gaan met een virtueel object. Beide

kunnen het object in de klas vanuit hun

eigen gezichtspunt zien.

De student is stagiair op locatie en heeft

een probleem met bijvoorbeeld een

motor en toont dit door zijn AR-bril. De

docent heeft dezelfde motor in beeld en

laat zien hoe het probleem kan worden

opgelost.

n.v.t.

National Training Laboratories, Main

Toevoeging auteur: Percentages zijn

niet wetenschappelijk onderbouwd.

2) Docent Studenten Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie


studenten. n.v.t. n.v.t.

Docent geeft directe instructies aan een

groep studenten. Studenten kunnen de

docent en de voorbeelden in de AR-bril

over het onderwerp zien. Bijv. Docent

geeft les in molecuulstructuren en

neemt de studenten mee in het virtuele

model.

Docent en studenten zitten niet in

dezelfde ruimte. De studenten krijgen

instructies op afstand en studenten

kunnen de docent en het model

bijvoorbeeld de molecuulstructuur

virtueel op locatie zien.

Docent heeft de instructies vastgelegd

met AR-voorbeelden. De studenten

volgen de cursus wanneer deze tijd

heeft op voor hem de juiste plaats.

De docent laat zien hoe iets werkt in

een gesimuleerde situatie en

projecteert dit met een beamer op het

scherm. De studenten kijken toe.


communicatie, nu zijn de student en

docent niet op dezelfde locatie en de

student volgt de instructies van de

docent op zijn eigen apparaat.

Hetzelfde als indirecte synchrone

communicatie, nu heeft de docent zijn

les vastgelegd met de AR-bril.

Studenten kunnen de instructies op hun

eigen locatie en tijdstip bekijken en

volgen.

De docent laat bijvoorbeeld zien hoe om

te gaan met een virtueel object. Alle

studenten met een AR-bril kunnen het

object in de klas vanuit hun eigen

gezichtspunt zien.

De studenten zijn als stagiaires op

locatie en hebben een probleem met

bijvoorbeeld een motor en laten dit zien

door hun AR-bril. De docent heeft

dezelfde motor op het scherm en laat

zien hoe het probleem kan worden

opgelost.

n.v.t.

3) Docenten Student Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie

Groep docenten / beoordelaars die het

praktische examen van een student

beoordelen.

n.v.t. n.v.t.

Groep docenten / beoordelaars die het

praktische examen van een student

beoordelen in een gesimuleerde

situatie. De docenten kunnen zien wat

de student waarneemt, hoe de student

reageert en met een apparaat omgaat.


communicatie, alleen nu bevindt de

student zich niet op dezelfde locatie als

de docenten / beoordelaars. Bijv.

wanneer de student stagiair is en zijn

examen aflegt op de locatie van de

stage.

n.v.t.

n.v.t. n.v.t. n.v.t.

n.v.t. n.v.t. n.v.t.

4) Student Student Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie

Twee studenten werken samen aan een

opdracht. n.v.t. n.v.t.


opdracht. Een student draagt een AR-

bril. De andere student kijkt wat hij / zij

doet op een ander apparaat.


communicatie, alleen nu bevinden de

studenten zich op verschillende locaties.

Bijv. een student die een AR-bril draagt,

is op stage en toont een praktische

leersituatie aan een andere student op

een apparaat. Directe interactie is

mogelijk.


communicatie, alleen nu is directe

interactie niet mogelijk.


opdracht. Beiden dragen een AR-bril.

Bijv. beide studenten hebben een object

(stoel of iets dergelijks) ontworpen en

bespreken het model dat ze hebben

ontworpen.


communicatie alleen nu bevinden de

twee studenten zich niet op dezelfde

locatie.

n.v.t.

5) Student Studenten Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie

Eén student geeft een presentatie aan

een groep studenten. n.v.t. n.v.t.

Een student geeft een presentatie aan

een groep studenten. De studenten

kunnen hem / haar de voorbeelden in

het AR-glas over het onderwerp zien.

Bijv. een student geeft een presentatie

over dinosaurussen die de andere

student virtueel in de klas kan zien.


communicatie alleen nu zijn de andere

studenten niet op dezelfde locatie.




Een student geeft een presentatie aan

een groep studenten die allemaal een

AR-bril dragen. Bijv. een student geeft

een presentatie over dinosaurussen.

n.v.t. n.v.t.

Een student draagt een AR-bril en geeft

een presentatie aan een groep

studenten door te projecteren wat hij /

zij ziet met behulp van een laptop en

beamer.




n.v.t.

6) Studenten Studenten Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie

Een groep studenten geeft een

presentatie aan een andere groep

studenten.

n.v.t. n.v.t.

Een groep studenten geeft een

presentatie aan een andere groep

studenten met een AR-bril. De

studenten kunnen de voorbeelden in

hun AR-bril over het onderwerp zien.

Bijv. een groep studenten toont hun

ontwerp aan een andere groep en heeft

een discussie over het ontwerp.







Hetzelfde als hierboven, alleen alle

studenten dragen een AR-bril. Omdat

iedereen een AR-bril draagt is meer

interactie mogelijk.

n.v.t. n.v.t.

In de voorbeeldlessen hebben we verschillende toepassingsopties uitgeprobeerd.

Instructie op afstand

In een les over het repareren van een computer geeft een student instructies op afstand aan een

andere student die de processor vervangt op basis van zichtbare instructies in de AR-bril.

Abstracte processen concretiseren

Door visualisatie in de ruimte met behulp van AR krijgt een individuele student instructies over hoe

een cyberaanval wordt voorkomen door een firewall.

Instructies in de klas

Een scheikundedocent begeleidt een student hoe te werken met een gaschromatograaf voorafgaand

aan het werk ermee. De student ziet de operatie met behulp van de AR-bril.

Directe instructie

Bij het afstellen van koplampen in de garage krijgen studenten directe instructie over het uit te

voeren werk via de AR-bril.

Ontwerpen

Studenten ontwerpen meubels in SketchUp en gebruiken de HoloLens om te zien of de meubels

passen in de omgeving waar ze moeten worden geplaatst. De HoloLens wordt gebruikt tussen

studenten om het ontwerp te voltooien en de docent om het ontwerp te beoordelen.

Alle beproefde vormen bleken te werken. Enkele bevindingen:

Voor instructie en ontwerp op afstand gebruiken de studenten zelf AR en hoeft de docent zelf geen

AR-inhoud te ontwikkelen. Hij moet er echter voor zorgen dat de technologie goed werkt en dat de

studenten ermee kunnen werken.

• Voor de andere lessen is het noodzakelijk om AR-lesinhoud te ontwikkelen. Voor de Vuzix,

die in de garage wordt gebruikt, is de voorbereidingstijd en complexiteit beperkt. Voor de

scheikunde-les en de firewall-les moest veel worden gevisualiseerd en de tijdinvestering en

de vereiste kennis zijn groot.

De selectie van de juiste communicatie- en samenwerkingsvorm moet worden afgestemd op de

verschillende onderwijs- en leervormen in de klas en in de praktische trainingsomgeving.

Ontwikkeling van leermateriaal

Op dit moment is er relatief weinig tot weinig kant-en-klare leerinhoud voor AR in het

beroepsonderwijs. Er zijn bijvoorbeeld automotormodellen. Dit betekent dat er veel in eigen huis

moet worden ontwikkeld. Dit is nog steeds behoorlijk complex. Om goede animaties te maken, moet

je over programmeervaardigheden in Unity beschikken. Dit is iets dat de meeste docenten niet zullen

beheersen en is ook tijdrovend. Het is echter ook mogelijk om directe instructies via AR te

presenteren aan studenten met presentatiesoftware. In dit geval zijn geen

programmeervaardigheden nodig.

Lessen waarin studenten zelf inhoud produceren, bijvoorbeeld met de open source software

SketchUp, zijn eenvoudig te doen en vereisen beperkte kennis voor zowel de student als de docent.

Voor instructie op afstand is enige kennis van de techniek vereist, maar dit is eenvoudig te doen. Er

wordt echter verwacht dat software vrij snel op de markt zal komen om gemakkelijk 3D-modellen te

maken en te manipuleren. Op dezelfde manier zullen docenten die geen programmeerkennis hebben

in staat zijn om inhoud te ontwikkelen.

Natuurlijk kunnen gespecialiseerde bureaus interactieve 3D-leerinhoud ontwikkelen, maar de kosten

hiervoor zijn hoog en dit kan alleen gebeuren als scholen samenwerken en / of met het bedrijfsleven.

Voor modellen die al op internet beschikbaar zijn, moet altijd de vraag worden gesteld of ze kunnen

worden gebruikt en in welke mate het auteursrecht wordt beschermd.

6. Copyrights In ons programma voor docentyen is een hoofdstuk gewijd aan auteursrechten. We willen dat

docenten en trainers zich bewust zijn van welke inhoud en onder welke voorwaarden deze kunnen

worden gebruikt bij het maken van leermateriaal voor AR. Hieronder vindt u een schematisch

overzicht van wat er in de cursus wordt behandeld.

7. Conclusies

Het AR4VET-project heeft veel inzichten opgeleverd over hoe AR kan worden geïmplementeerd in

beroepsonderwijs en -opleiding in de verschillende landen. Het was een zeer leerzame ervaring voor

iedereen, en we hebben een oriëntatie kunnen creëren voor docenten en trainers, die met

Augmented Reality willen werken. De bevindingen zijn gebundeld op de website AR4VET.COM.

Met betrekking tot de toegevoegde waarde is bewezen dat AR een uitbreiding is van het didactische

arsenaal dat beschikbaar is voor docenten. De docent moet zich echter afvragen waarom, op welke

manier en in welke vorm AR zinvol kan worden gebruikt. Het is niet voldoende om hiervoor alleen

motivatie als reden te geven, omdat dit na verloop van tijd waarde verliest.

De beschikbare hardware en software ontwikkelen zich momenteel in een snel tempo. De

verwachting is dat de prijzen zullen dalen en dat goede leerinhoud snel op de markt zal komen.

Bedrijven zoals Electude ontwikkelen al 3D-simulaties die ook geschikt zijn voor AR-brillen en in het

bijzonder de HoloLens.

De HoloLens is momenteel de beste en meest veelzijdige bril. Het nadeel is echter het draagcomfort

en de prijs.

Vanwege de beperkte beschikbaarheid van AR-brillen in de klas, is een docent gebonden aan

bepaalde didactische werkvormen waarin studenten in groepen werken en slechts één groep de AR-

brillen kan gebruiken. Een uitzondering hierop is als de AR-bril wordt gebruikt in combinatie met een

projector.

8. Tot slot

We zijn erg enthousiast over het gebruik van AR in onze lessen. We zijn ervan overtuigd dat deze

techniek op middellange termijn in de klas en in praktische trainingsomgevingen zal worden

geïntroduceerd. We moedigen u nu aan, om een paar AR-lessen te downloaden en uit te proberen.

Gebruik de lessen uit die handleiding om uw AR-verrijkte lesplan te maken en kijk hiervoor op

ar4vet.com.

BLIJF GEWELDIG, WORD GEWELDIG

BEKIJK AR4VET.COM

ALLES OVER HET GEBRUIK VAN AUGMENTED REALITY IN TRAINING.

OP MAAT GEMAAKT ONLINE OPLEIDINGSPROGRAMMA

2 Best practice guide NLar4vet.com/wp-content/uploads/2019/10/Best_practice_guide_NL.pdfvisualisatie...

Documents

Transcript of 2 Best practice guide NLar4vet.com/wp-content/uploads/2019/10/Best_practice_guide_NL.pdfvisualisatie...