Virtuele Leermeesters 

Aanleiding,  probleemstelling en oplossing 

Dit project richt zich op een groot te kort aan opgeleid personeel, leermeesters in de techniek en bouw en gebrek aan kennis en vaardigheden op het gebied van energietransitiegerelateerde vaardigheden in het onderwijs en MKB bouw en techniek bedrijven. Middels een online platform willen wij VR (Virtual reality) en AR (Augmented Reality) lesmodules aanbieden waarmee kennis en vaardigheden breed toegankelijk gemaakt wordt en op een efficiënte en aantrekkelijke manier wordt overgedragen.

Er zijn veel pilots gedraaid die de meerwaarde van VR en AR hebben aangetoond. Het leereffect is groot op het gebied van kennisontwikkeling.. De kosten lijken hoog en visie om deze technologie toe te passen en te implementeren binnen het onderwijs en MKB bedrijfsleven ontbreekt.

In diverse gemeenten worden ambitieuze plannen gemaakt voor de energietransitie. Onlangs waarschuwde de Sociaal-Economische Raad (SER) voor een groot tekort aan geschoold personeel om Nederland door de Energietransitie te loodsen (Sociaal-Economische Raad, 2018). De verantwoordelijkheid voor het opleiden, om- en bijscholen wordt ook in het Klimaatakkoord van juli 2018 (deels) neergelegd bij de werkgevers (Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, 2018). Onderwijsinstellingen, midden- en kleinbedrijf (MKB) is hier in tegenstelling tot het grootbedrijf niet of nauwelijks toe in staat. 

Het probleem is meervoudig: MKB’ers willen wel nieuwe mensen opleiden, maar kunnen dat niet vanwege de beperkte beschikbaarheid van (technische) leermeesters: er is al een tekort aan mensen dat bekwaam is in de techniek van nu en voor de nieuwe (duurzame) technieken zijn er nog veel grotere tekorten. MKB’ers hebben volle orderboeken, hierdoor is het toekomstbestendig maken van de organisatie niet mogelijk. Er is simpelweg te weinig tijd om eigen personeel op te leiden in de nieuwe technieken en tot leermeester daarin. Daarmee is er ook een tekort aan capaciteit om nieuwe generaties op te leiden in die nieuwe technieken. Een ander probleem is dat het onvoldoende rendabel voor een MKB’er is om leerlingen op te leiden. Leermeesters in grote bedrijven kunnen op de werkplaats (kleine) groepen begeleiden, een leerling bij een MKB gaat mee naar locatie en daarmee moet er één leermeester voor één leerling aangewezen worden. Dit is een financiële belemmering. Dit probleem wordt onderschreven door MKB bedrijven in Den Haag die bij de Economic Board hebben aangegeven dat het tekort aan personeel en leermeesters een van de hindernissen is die nu de instroom van nieuw personeel in de techniek tegenhoudt. Er is sprake van een vicieuze cirkel. Daarbij worden er lesprogramma’s ontwikkeld en aangeschaft voor meerdere jaren, echter producten, systemen en kennis hierover ontwikkeld zich in een rap tempo. Hierdoor loopt het lesmateriaal altijd achter de feiten aan en hebben de studenten altijd een achterstand op de arbeidsmarkt. Daarnaast onthouden leerlingen de lesstof maar kort.

We willen een eco-systeem creëren waarbij VR en AR lesmateriaal ontwikkeld wordt en beschikbaar komt via een online-platform voor het VMBO, MBO en HBO onderwijs en MKB bouw- en techniekbedrijven. Met de inzet van biometrie, kunstmatige Intelligentie (AI), meten we wat het leereffect bij leerlingen is van de inzet van Virtuele Leermeesters AR en VR tools.  De samenwerking bestaat uit fabrikanten, leveranciers, werkgevers, praktijkmensen, docenten, (neuro)wetenschappers, AR en VR specialisten, data scientist en leerlingen. Gezamenlijk zullen we het lesmateriaal ontwikkelen en doorontwikkelen zodat we continu een optimale aansluiting met arbeidsmarkt ondersteunen en aantoonbare verbeterde leerprestaties laten zien.  

De ontwikkeling van de AR en VR lesmateriaal en het monitoren en continu verbeteren van het lesmateriaal op basis van gebruikersinformatie en biometrie vraagt een nieuwe vorm van samenwerken. Daarom willen we disruptief – ketenverkortend – ecosysteem opzetten met zo min mogelijk schakels tussen fabrikant en student. Fabrikanten en leveranciers van producten en systemen 3d modellen beschikbaar willen stellen zodat wij deze niet hoeven te ontwikkelen. Tevens willen ze vragen om praktijk en vakspecialisten beschikbaar te stellen om kennis, ervaring en vaardigheden te delen zodat we deze kunnen vertalen naar het VR lesmateriaal. Daarnaast willen we de content en animatie zo veel mogelijk hergebruiken en inzetten voor de ontwikkeling van doorlopende leerlijnen voor het vmbo, mbo en hbo. Door hergebruik van software en (3d) content en animatie kunnen we kosten besparen. Docenten betrekken we voor het mee-ontwikkelen apps, de koppeling met leerdoelen te realiseren en het testen van de apps op kennisontwikkeling bij leerlingen. Leerlingen willen wij betrekken bij de ontwikkeling van het VR lesmateriaal en het monitoren van leerprestaties en inzicht krijgen in mogelijke verbeteringen van het lesmateriaal op detailniveau. Het mee ontwikkelen van de app zorgt ervoor dat het lesmateriaal aansluit op de belevingswereld van de leerlingen. Het monitoren van leerprestaties en doorvoeren van verbeteringen stelt ons in staat om de student zo efficiënt mogelijk te laten leren. Voor ontwikkelaars van de software is het van belang om inzicht te krijgen in wat de studenten wel en niet begrijpen van de lesstof. Biometrie helpt ons bij het verkrijgen van deze inzichten. Hiervoor gebruiken we speciale hardware en software waarmee wij gebruikersdata verzamelen.

Ontwikkeling Skillset

We borgen de kennis en vaardigheden van vakspecialisten op het gebied van energietransitiegerelateerde werkzaamheden. Denk hierbij aan het plaatsen van een warmte pomp, zonnepanelen, kabels trekken voor elektriciteit,  oplaadpunten voor elektrische auto’s etc. We ontwikkelen de applicaties door met de de vakspecialisten mee te lopen en zijn activiteiten te vertalen naar AR en VR lesmateriaal. Hiermee zorgen we ervoor dat de praktijkkennis en vaardigheden beschikbaar komen in het onderwijs op een manier dat de leerlingen aanspreekt. Tevens krijgt een bredere groep leerlingen, met verschillende achtergronden, toegang tot de nieuwste kennis, producten en systemen tegen relatief lage kosten omdat de fysieke producten niet direct aangeschaft hoeven te worden. De apps worden voor de meest gangbare VR headset ontwikkeld zodat het hele onderwijs er gebruik van kan maken. We ontwikkelen doorlopende leerlijnen voor VMBO. MBO en HBO niveau. Doordat we content kunnen hergebruiken zullen we kosten besparen.

De lesmodule en gaming

De lesmodule bevat allerlei game elementen. Bij de ontwikkeling wordt er gekeken naar echte games waarbij gebruikers op basis van hun intrinsiek motivatie en middels virtuele incentives en beloningen gestimuleerd worden te leren. Met de game ontwikkelen leerlingen kennis en vaardigheden en voeren virtuele handelingen uit die gebaseerd zijn op handelingen die ze tegen komen in de praktijk. Er wordt ook gekeken of de geleerde vaardigheden gekoppeld kunnen worden aan het Skillspaspoort.

Leermeesters op afstand

In dit plan wordt een aanpak voorgesteld om te komen tot een efficiënte systematiek om technici op te leiden middels nieuwe technieken en technologie en vervolgens met leermeesters op afstand nieuwe leerlingen voor het MKB opgeleid. Door in te zetten op begeleiding op afstand, kunnen de aantallen leerlingen per leermeester verhoogd worden. Hierdoor worden de belemmeringen van financiën, tijd en kennis weggenomen en ontzorgen we het docenten en pakken we de tekorten aan. De groep aan leermeesters bestaan uit (oud)medewerkers in de bouw of techniek die voor 1 of 2 dagen in de week aan de slag willen. Zij zullen als een soort – ‘virtuele hybride docent’ hun kennis en vaardigheden op afstand met de leerlingen delen. De leermeesters krijgen een training over de werking van de remote assist AR en VR technologie en hoe zijn kennis en vaardigheden via het medium kunnen overdragen.

Aantoonbare meerwaarde + wetenschap + AI

Middels de inzet van neuroscientists en specialisten op het gebied van nudging en gedragswetenschappers willen we datasets op basis van AI ontwikkelen. We monitoren wat binnen de lesmodules en apps wel en niet werkt bij leerlingen. We vragen ons continu af wat begrijpen de leerlingen wel en niet. We onderzoeken retentie bij leerlingen, spanningsboog en meten oogbeweging, pupilverwijding, hartslag, bloeddruk en hersenactiviteiten. Met wetenschappers willen we de verschillende meetwaarde aan elkaar verbinden, correlatie onderzoeken en deze ‘labellen’.  

Co-creatie en eco-systeem

Een goede samenwerkingen in dit project is van cruciaal belang. Door co-creatie en een wetenschappelijke onderbouwing van het ontwikkelde lesmateriaal aan te tonen zal dat de acceptatie en implementatie versnellen.

Omdat de technologische ontwikkelingen zich snel opvolgen is kennis al snel weer achterhaald. Binnen de samenwerkingen blijven wij ontwikkelingen continue volgen op het gebied van: 

  1. Nieuwe kennis gerelateerd aan energietransitie producten en systemen
  2. Nieuwe ontwikkelingen van sensoren en headset en software t.b.v. het meten van kennisontwikkeling, monitoring en overdracht.
  3. Nieuwe inzichten van verzamelde data, ontwikkelen dataset middels de inzet van AI en optimalisatie van de lesmodules o.b.v deze inzichten.

Waarom Virtuele Leermeesters, AR / VR en verwachte effecten 

Deze technologie is onomkeerbaar en beidt een ongekend aantal kansen, maar vraagt om een vernieuwde vorm van samenwerken en we zullen (deels) afstand moeten nemen van bestaande cultuur, denk- en werkpatronen.

Voordelen van de inzet van Virtuele Leermeesters

  • Contextueel leren;
  • (Ongelimiteerd aantal) praktijksituaties simuleren;
  • Zelfstandig leren waarin ze in een veilige omgeving fouten kunnen maken en zonder sociale druk; 
  • Geen aanschaf van kostbare fysieke producten en systemen voor scholen;
  • Lesmodules zijn oneindig deelbaar zolang je maar een VRbril hebt (VRbril kost vanaf 350,- euro incl btw);
  • Onderzoek heeft aangetoond dat je met VR en AR slecht iets meer tijd nodig hebt om kennis en vaardigheden op te doen t.o.v. de praktijkonderwijs;
  • Leerlingen (jong en oud) hebben een intrinsieke motivatie om met games aan de slag te gaan;
  • Door visualisatie stel je minderheidsgroepen, laaggeletterde, kwetsbare groepen en groepen die de Nederlandse taal nog niet machtig zijn in staat om snel kennis en vaardigheden te leren;
  • Retentie met inzet van VR en AR ligt tot 75% hoger t.o.v. traditionele lesmethode en kunnen opleidings- en inwerktijd aanzienlijk verkort worden;
  • De lesmodules zijn overal inzet. Thuis, op school of op werk;
  • Mogelijkheid om leerprestatie te meten, verbeteringen o.b.v de inzichten snel door te voeren in de lesmodules en gerichte opleidingspaden voor leerlingen te bepalen;
  • Kennis en ervaring langer beschikbaar door gepensioneerden en arbeidsongeschikte bouw of installatie medewerkers vanuit huis en op afstand in te zetten;
  • Slim hergebruik van 2d en 3d content leidt tot kostenbesparing en voorziet in lesmateriaal voor doorlopende leerlijnen;
  • Opschaling naar andere producten en systemen en crossovers naar andere sectoren is relatief eenvoudig te organiseren;
  • Digital first al uitgangspunt voor de ontwikkeling van lesmateriaal;
  • Virtuele Leermeester is o.a. gekoppeld aan overheidsthema’s: human capital akkoord, leven lang ontwikkelen, digitalisering MKB en onderwijs

Negatieve aspecten van de inzet van VR en AR

  • Ontwikkeling en hardware zijn kostbaar;
  • Weerstand bij beslissers;
  • (Oudere) docenten hebben moeite met de inzet van VR en AR;
  • Gebruik VR headset 2 uur per dag wenselijk 

Borgen en implementatie van Virtuele Leermeesters

Ontwikkeling, doorontwikkeling en montering van de VR en AR lesmodules is een ongoing proces. Er dient structureel budget vrijgemaakt te worden door de betrokken partijen. We zullen fabrikanten, leveranciers van producten en systemen vragen een structurele (financiële) bijdrage te leveren zodat er geen afhankelijkheid van subsidies is. Ook brancheverenigingen zoals Techniek Nederland en Bouwend Nederland worden actief betrokken. Tevens zullen we licenties verkopen en trainingen over het gebruik van de hardware en software voor docenten (op afstand) aanbieden aan leerlingen van installatie en bouwbedrijven en onderwijs instellingen. Voor de inzet van leermeesters op afstand kan tegen betaling een tijdslot gereserveerd worden.  

De ontwikkeling van lesmodules zal in nauw overleg met leerlingen en docenten gebeuren. Zowel VMBO, MBO en HBO leerlingen en docenten zullen deelnemen en kunnen aangeven hoe het lesmateriaal er uit moet komen te zien en zullen actief betrokken worden bij het testen van de lesmodules. Het uiteindelijk doel van de apps is dat ze de lesstof snappen, het onthouden en naar de lesstof naar de praktijk kunnen vertalen. 

Concrete resultaten 

Wij leveren binnen het project op:

  1. VR en AR Lesmodules voor vmbo, mbo, hbo en MKB bouw en techniekbedrijven
  2. Platform voor selecteren en bestellen lesmodules voor VMBO, MBO, HBO en MKB bedrijven en ZZP in techniek en bouw
  3. Livestream video verbinding voor leermeester op afstand
  4. Virtuele wereld waar leerlingen kunnen samenwerken en lessen kunnen volgen
  5. Trainingen voor docenten en leermeesters
  6. Disruptief eco-systeem en service- & verdienmodel

Virtuele Leermeesters in het nieuws uitgelicht

Meer over virtuele leermeesters:

%d bloggers liken dit: