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.
page 1
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.
page 2
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
page 3
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.
page 4
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.
page 5
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.
page 6
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.
page 7
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.
page 8
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.
page 9
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.
page 10
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.
page 11
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.
page 12
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.
page 13
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)
page 14
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.
Docent geeft directe instructies aan de
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.
page 15
2) Docent Studenten Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie
Docent geeft directe instructies aan de
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.
Hetzelfde als directe synchrone
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.
Hetzelfde als directe synchrone
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.
page 16
4) Student Student Directe synchrone communicatie Indirecte synchrone communicatie Asynchrone communicatie
Twee studenten werken samen aan een
opdracht. n.v.t. n.v.t.
Twee studenten werken samen aan een
opdracht. Een student draagt een AR-
bril. De andere student kijkt wat hij / zij
doet op een ander apparaat.
Hetzelfde als directe synchrone
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.
Hetzelfde als indirecte synchrone
communicatie, alleen nu is directe
interactie niet mogelijk.
Twee studenten werken samen aan een
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.
Hetzelfde als directe synchrone
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.
Hetzelfde als directe synchrone
communicatie alleen nu zijn de andere
studenten niet op dezelfde locatie.
Hetzelfde als indirecte synchrone
communicatie, alleen nu is directe
interactie niet mogelijk.
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.
Hetzelfde als directe synchrone
communicatie alleen nu zijn de andere
studenten niet op dezelfde locatie.
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 directe synchrone
communicatie alleen nu zijn de andere
studenten niet op dezelfde locatie.
Hetzelfde als indirecte synchrone
communicatie, alleen nu is directe
interactie niet mogelijk.
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.
page 17
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.
page 18
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.
page 19
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.
page 20
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.
page 21
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
page 22
BEKIJK AR4VET.COM
ALLES OVER HET GEBRUIK VAN AUGMENTED REALITY IN TRAINING.
OP MAAT GEMAAKT ONLINE OPLEIDINGSPROGRAMMA