Trends die slimme leeromgeving mogelijk maken

Kunstmatige Intelligentie (AI), robots en blockchain trends

• Volgens Global Market Insights Inc. zou de AI-onderwijsmarkt tegen 2027 een marktwaarde van ongeveer €18,6 miljard kunnen vertegenwoordigen. AI kan de werklast van docenten sterk verminderen, bijvoorbeeld door een groot deel van administratieve taken over te nemen. Door bovendien naast de menselijke docent een virtuele onderwijsassistent in te voeren kan de effectiviteit binnen het klaslokaal gemaximaliseerd worden. Dit heeft een positieve invloed op het personalisatieproces binnen het onderwijs, waarbij de nadruk ligt op de individuele studenten. De implementatie van AI zorgt ervoor dat studenten meer persoonlijke aandacht krijgen van de docent en dat iedereen gelijke toegang heeft tot digitaal onderwijs. Minderheidsgroepen, waaronder studenten met een fysieke of mentale beperking en bijvoorbeeld vluchtelingen, hebben nu dezelfde mogelijkheden als anderen.
• Ook robotica is een onderdeel van de technologie binnen de slimme leeromgeving. Door de invoering van robots leren studenten (techno)logisch denken, vergroten zij hun ruimtelijk inzicht en psychomotorische vaardigheden en leren ze oplossingsgericht werken. Daarnaast ontwikkelen ze technologische vaardigheden die in het tijdperk van digitalisatie van groot belang zijn. Een voorbeeld van het gebruik van robots in het onderwijs is de telepresence robot van de Amerikaanse Universiteit van het Midden-Oosten. Door die robot kunnen studenten en faculteitsleden die niet fysiek naar de campus kunnen komen toch aanwezig zijn. De robots beschikken over twee camera’s met een breed gezichtsveld en een kantel-, pan- en zoomsysteem. Bovendien kunnen sommige robots, zoals NAO, zelfs al een band ontwikkelen met studenten en echte connecties met hen maken. 
• Blockchain is nog een technologisch hulpmiddel dat zijn opkomst maakt binnen het onderwijs. Deze technologie is van grote waarde binnen de slimme leeromgeving. Officiële documenten, certificaten en cijferlijsten moeten universeel erkend en verifieerbaar zijn, en de controles van schoolreferenties gaan nu vaak handmatig. Dit kost veel tijd, en het digitaliseren van verificatieprocessen biedt hier een uitkomst. Veel Europese universiteiten werken samen met Lirax.Org, een softwarestartup die een Blockcerts-toolset heeft gelanceerd die blockchain-gebaseerde certificaten kan maken, uitgeven, bekijken en verifiëren. Dit principe kan ook worden toegepast in het beroepsonderwijs. 

Internet of Things (IoT), 3D-printers en slimme gebouwen

Het IoT biedt nieuwe mogelijkheden voor connectiviteit binnen het onderwijs, maar het brengt ook risico’s met zich mee. Online veiligheid is van groot belang binnen de privacygevoelige leeromgeving. De Universiteit van Utrecht heeft nu beveiligde netwerktoegang ingesteld voor alle 35.000 studenten en 7.400 medewerkers. Hierbij hebben studenten, andere bezoekers en onderzoeksteams allemaal andere toegangsrechten. En studenten aan de Loughborough University in Engeland hebben nu toegang tot een nieuw IoT-centrum, en ook tot partnersites en hoog aangeschreven trainingsomgevingen in Derby. Hierdoor wordt hun slimme leeromgeving enorm uitgebreid. 

Ook 3D-printtechnologieën worden ingevoerd in het onderwijs. Wematter, fabrikant van het Gravity SLS 3D-printecosysteem, biedt zijn diensten en bijbehorende software aan bij de Zweedse Linköping Universiteit (LiU). Een belangrijk doel is het uitbreiden van de mogelijke productiemethoden binnen verschillende technische disciplines. Ook binnen het beroepsonderwijs draagt 3D printen bij aan een slimme leeromgeving, omdat deze techniek kan leiden tot nieuwe innovatieve creaties. Daarbij leert het studenten zowel praktische als technologische vaardigheden. 

Slimme gebouwen staan in verbinding met het IoT, wat ze gedeeltelijk zelfregulerend maakt. Het ExoStruxure Building Operation-systeem, bijvoorbeeld, gebruikt toegangscontrole en tools voor databeheer om slimme en inzichtelijke beslissingen te maken. Zo kunnen onderwijsinstellingen zo effectief mogelijk toezicht en controle houden. De verzamelde data maakt het voor facilitair managers bovendien makkelijker om de energie-efficiëntie te verhogen, onderhoudsproblemen aan te pakken en te zorgen voor meer algeheel comfort. 

VR/AR en metaverse

De Onderwijsfaculteit van de Hogeschool Amsterdam heeft een Slim Onderwijs-lab ingesteld dat met behulp van technologie het onderwijs wil vernieuwen en verrijken. Door technologie zijn nieuwe manieren van het aanbieden van lesstof en verbinden van studenten mogelijk. Een voorbeeld daarvan is het implementeren van VR en AR. PwC stelt dat studenten die les hadden gehad met VR tot wel 275 procent zelfverzekerder waren met het toepassen van de geleerde lesstof. Dit is een verbetering van 40 procent ten opzichte van offline leren in het klaslokaal, en 35 procent effectiever vergeleken met eLearning.

Eind 2021 lanceerde Meten Holden Group een testversie van zijn metaverse beroepsopleidingen, met vakken als video post-productie en interieurontwerp. De opleidingen zijn niet alleen geschikt voor professionals met ervaring maar ook voor mensen zonder voorkennis van visueel ontwerp. Het bedrijf wil studenten helpen hun leerdoelen te halen en professionele vaardigheden te perfectioneren zodat ze voldoen aan de gestelde normen binnen de verschillende bedrijfstakken. 

In Vlaanderen hebben meer dan honderd scholen binnenkort toegang tot VR binnen de leeromgeving. De Vlaamse Minister van Onderwijs, Ben Weyts, en de Thomas More Hogeschool hebben dit plan samen opgesteld. “Wereldwijd hebben ze dit nog nergens gedaan”, zegt Carl Boel, onderzoeker aan de hogeschool. Hij noemt het project dan ook revolutionair. Het ‘VR in Vlaanderen’-netwerk van de hogeschool zal de komende drie jaar docenten in het technische- en beroepsonderwijs leren hoe ze VR in het klaslokaal kunnen gebruiken. 

De toepassing van onder andere AI, het IoT en VR in het onderwijs biedt zowel studenten als docenten nieuwe kansen. Het onderwijssysteem zelf wordt effectiever, gebouwen worden slimmer en dankzij VR en AR is er niet langer één lineaire manier van realiteitsbeleving. De mogelijkheden zijn bijna eindeloos, en de tools worden constant verder ontwikkeld. Docenten en studenten kunnen hier hun voordeel mee doen, maar zullen wel training en les moeten krijgen over het gebruik van deze technologie.