Verbeterde leereffecten met collaborative VR

Iedereen kent wel de 3D-toepassingen met een VR-bril. Veel minder bekend is collaborative VR, dat je 3D ook online kunt benaderen, gewoon via een browser. Heeft deze vorm van VR meerwaarde in geesteswetenschappen en archeologie? In het project Virtual Past Places (ViPP) wordt hier onderzoek naar gedaan.

Mensen met verbouwplannen krijgen van hun architect of keuken/badkamerinstallateur steeds vaker het aanbod om de nieuwe ruimtes alvast in 3D op een computerscherm te bekijken. Mensen krijgen dan meer gevoel bij de ruimte dan wanneer ze alleen een ‘platte’ 2D-tekening te zien krijgen. Dergelijke technologie kun je natuurlijk ook gebruiken om studenten te laten zien hoe een omgeving er vroeger uitzag op basis van archeologische opgravingen. Dat is waar Jitte Waagen, coördinator van het 4D Research Lab van de Universiteit van Amsterdam, mee aan de slag ging. Dit lab maakt onderdeel uit van het Amsterdam Institute for Humanities Research (AIHR) en werkt veel samen met ACASA, het Amsterdam Centre for Ancient Studies and Archeology. Het beschikt over verschillende soorten 3D-scanners, drones en gespecialiseerde hard- en software waarmee op basis van bouwtekeningen of archeologische opgravingen 3D-reconstructies kunnen worden gemaakt van een gebouw of gebouwde omgeving. Het extra element bij 4D is tijd. Je kunt ook nog eens laten zien hoe de omgeving of het gebouw in de loop de eeuwen veranderde.

“We maken op basis van archeologische opgravingen 3D-reconstructies van een gebouwde omgeving”

VR in afstandsonderwijs

Waagen vertelt: “We waren binnen het 4D Research Lab al sinds 2018 aan het experimenteren met virtual reality (VR) en augmented reality (AR) toen begin 2020 Covid uitbrak en de campus werd gesloten. Al het onderwijs moest vanuit huis plaatsvinden. Net op dat moment kwamen we in aanraking met collaborative VR. Dat is VR die je via een browser kunt bekijken en die bovendien multi-user is: je kunt elkaar ontmoeten in de virtuele ruimte en met elkaar interacteren. Dat biedt natuurlijk interessante opties voor afstandsonderwijs. We hebben hier op verschillende manieren mee geëxperimenteerd en op basis van die resultaten een call ingediend bij de stimuleringsregeling Open en online onderwijs.”

Verschillen collaborative en klassieke VR

Waagen en zijn team zagen namelijk veel potentie. “Je omzeilt met collaborative VR de klassieke problemen van VR die je via een bril gebruikt. Die technologie brengt vaak meer kosten met zich mee, je vraagt veel van de docent, gebruikers hebben tijd nodig om eraan te wennen, sommige mensen worden er zelfs duizelig van. Al die nadelen heeft collaborative VR niet, terwijl je toch een 3D-omgeving kunt presenteren waar een student virtueel doorheen kan lopen.”

Natuurlijk heeft de technologie ook nadelen ten opzichte van klassieke VR. Er zit een limiet aan het aantal MB’s dat je kunt gebruiken, waardoor je minder realistisch ogende beelden kunt maken. Het blijft daardoor toch vooral een gestileerde omgeving. Ook beschikt het collaborative VR-platform over minder functionaliteit. Al vindt Waagen dat niet direct een nadeel. “Want de beperkingen liggen vooral op het gebied van de immersie. Voor sommige toepassingen, zoals bijvoorbeeld het trainen van affectieve vaardigheden, is dat een nadeel. Maarbij het opdoen van cognitieve kennis speelt dit minder. De kern – verbetering van de leereffecten – wordt met collaborative VR misschien zelfs wel beter bediend dan met traditionele VR.”

“Collaborative VR speel je gewoon af op je computer. Je hebt geen bril nodig”

Onderzoek naar leereffect

Die aanname wordt nu in de praktijk getoetst. Met behulp van de financiering via de stimuleringsregeling van Open en online onderwijs zijn er inmiddels zes VR-omgevingen gebouwd; twee zijn nog in ontwikkeling. Inmiddels hebben 150 studenten in één of meer van die omgevingen ervaring opgedaan. Deze studenten hebben allemaal deelgenomen aan het evaluatieprogramma bestaande uit een vragenlijst die ingaat op drie onderwerpen: de gebruiksvriendelijkheid van de applicatie, de impact op hun intrinsieke motivatie en vragen die inzicht moeten verschaffen of het leereffect eventueel samenhangt met eerdere persoonlijke ervaringen met 3D-omgevingen. Naast dit kwantitatieve onderzoek heeft het team enkele focusgroepen georganiseerd om kwalitatieve feedback te krijgen. Ook zijn er interviews met docenten gevoerd. En er zijn systematisch gecontroleerde tests gedaan waarbij de ene groep studenten een opdracht deed in de VR-omgeving en de andere op de traditionele manier zonder VR. “Dat laatste is natuurlijk het meest interessant. Je wilt op een objectieve manier meten of de leerresultaten verbeteren. Want het is heel fijn als studenten aangeven dat ze het leuk vinden, maar de hamvraag is: leren ze ook echt meer?”

Reacties studenten

Waagen kan nog niet al te diep ingaan op de onderzoeksresultaten, want de evaluatie is op het moment van het interview nog in volle gang. Maar een paar dingen kan hij wel kwijt. “Docenten geven aan dat ze effect zien in de prestaties van studenten. Die gaan er volgens hen op vooruit. De meningen van studenten zijn erg wisselend. Sommigen hadden vooraf te hoge verwachtingen over de kwaliteit van de beelden. Dat zie je vooral bij jongeren die veel gamen. Studenten die er met minder verwachtingen ten aanzien van de immersiviteit ingaan, lijken over het algemeen heel goed te begrijpen wat de meerwaarde van VR is. Eén student gaf bijvoorbeeld aan: ‘Ik denk dat het best wel wat kan toevoegen om verschillende soorten opgravingen in VR te zien. Het hielp mij in ieder geval heel erg om de informatie uit het boek te koppelen aan visuele beelden. Door er doorheen te lopen en er heel bewust mee bezig te zijn geweest, herinner ik me er ook meer van.'”

“Dit helpt mij om informatie uit het boek te koppelen aan visuele beelden”

Nuttige kennis opgedaan

“Hoe de onderzoeksresultaten ook uitpakken, het team heeft in ieder geval veel geleerd”, zegt Waagen. “In sommige andere vakgebieden is al veel meer onderzoek gedaan naar de bijdrage van VR aan bepaalde vaardigheden. In de geesteswetenschappen staan we nog maar aan het begin. ViPP heeft ons inzicht gegeven in hoe we een VR-omgeving moeten ontwerpen om hem effectief te laten zijn. We hebben beter inzicht in wanneer collaborative VR goed werkt en wanneer je toch beter met een VR-bril kunt werken. Om gevoel te geven hoe een Romeinse triomftocht eruitzag, denken we dat een VR-bril beter werkt. Ook hebben we in dit project geleerd hoe we VR effectief kunnen inbedden in een cursus. Kortom, het ziet er veelbelovend uit. De resultaten van ons onderzoek gaan we gebruiken om de VR-omgevingen in een volgende stap te verfijnen.”

Zijn droom? “Dat we goed gaan begrijpen hoe we (collaborative) VR effectief kunnen inzetten in het geesteswetenschappelijk onderwijs”, lacht hij. “Ik heb tijdens dit project vaak geroepen: hadden we deze technologie maar toen ik nog studeerde.” Helaas kan hij daar geen verandering meer in aanbrengen. “Maar ik kan wel bijdragen aan beter onderwijs in de toekomst.”

Zelf aan de slag?

Wil je aan de slag met de ontwikkelde materialen van dit project? Lees meer over project Virtual Past Places.