OPLEIDING
Install Magazine 995 – februari 2024
Virtueel leren inregelen
Het Hydreg+ project ontwikkelt een toepassing van mixed reality
Naarmate de installaties performanter worden, wordt het hydraulisch evenwicht van de afgifte-installatie belangrijker. Door de lagere afgiftetemperaturen heeft men minder marge voor fouten, en moet het debiet door de verschillende kringen dus nauwkeurig zijn ingesteld. Het is echter niet eenvoudig dat in de praktijk op school aan te leren. Hydraulisch inregelen is een omslachtige karwei en veronderstelt bovendien een specifieke praktijkopstelling. In het kader van een klaslokaal is dat niet evident. Daarom hebben twee scholen (GTI Mortsel en PTS Boom) de handen in elkaar geslagen om een toepassing van virtuele realiteit te ontwikkelen waarmee leerlingen kunnen oefenen. Dit gebeurt in samenwerking met een hele resem partners uit de sector, waarbij de vzw Opleiding en Techniek instaat voor de algemene coördinatie.
Voordelen van virtueel trainen
Leerlingen praktische technische vaardigheden bijbrengen, is niet altijd even gemakkelijk in een schoolse context. Plaats en budgetten zijn immers beperkt, zodat er keuzes moeten gemaakt worden. Als een school er dus voor kiest om een didactische opstelling voor hydraulische inregeling, dan vertegenwoordigt dat een ernstige investering, niet alleen qua budget maar ook qua plaats in de praktijkruimte, dat alles voor een toepassing die slechts enkele keren in het leerplan aan bod komt. Het is dus te begrijpen dat weinig instellingen die stap willen zetten en de ruimte en de middelen eerder besteden aan iets wat vaker gebruikt zal worden. Bovendien is hydraulisch inregelen een tijdrovende bezigheid, omdat men na elke ingreep moet wachten tot het systeem weer gestabiliseerd is vooraleer de volgende stap gezet kan worden. Zelfs al beschikt een school dus over een opstelling in werking, dan zal de praktijkervaring doorgaans niet verder gaan dan een eerste kennismaking omwille van tijdsbeperking.
Virtuele realiteit kan hier een uitkomst bieden. Een virtuele installatie heeft immers geen materiaalkost en neemt geen plaats in. Beter nog, men kan ze aanpassen in functie van de behoefte, van een eenvoudige opstelling tot de meest complexe simulatie. Bovendien vermijdt men zo enkele nadelen van een fysieke opstelling: men kan de simulatie bijvoorbeeld sneller laten reageren dan een reële zodat de leerlingen meteen het resultaat van de ingrepen merken. Bijzonder praktisch in een schoolcontext is ook dat men de oefeningen zoveel keer als nodig kan herhalen, en dat men een gedetailleerd overzicht van de acties van de leerlingen heeft. De leraar kan zo precies zien wat goed loopt en wat niet, om gerichte feedback te geven.
De Vlaamse Overheid is overtuigd van het nut van virtuele of geaugmenteerde realiteit voor het onderwijs, en heeft een uitleenservice voor materiaal opgezet. Uit studies en ervaringen blijkt dat deze toepassingen een duidelijke meerwaarde zijn in praktijkgericht onderwijs. Een virtuele oefening kan een echte praktijkoefening niet vervangen, maar kan als voorbereiding dienen, zodat een echte praktijkoefening veel efficiënter kan verlopen.
Hydreg+
Hydreg+ is een Smart Education@Schools project, uitgevoerd door GTI Mortsel, PTS Boom en de vzw Opleiding en Techniek, met de steun van de Vlaamse overheid en Imec. Het idee om virtuele of extended realiteit (VR of XR) toe te passen op hydraulische inregeling ontstond naar aanleiding van een eerder project bij GTI Mortsel, namelijk Hydreg. Dat laatste was echter gebaseerd op een fysieke opstelling om hydraulische inregeling aan te leren, en had dus alle eerder vermelde praktische beperkingen. De impact was ook zeer lokaal, omdat eventuele cursisten naar de school moesten komen om er gebruik van te maken, wat niet altijd haalbaar was. Een virtueel systeem kan echter om het even waar gebruikt worden.
Extended Reality
Hydreg+ is gebaseerd op een XR-of extended reality bril. Die verschilt van de pure VR-bril doordat de drager ervan niet volledig is afgesloten van de buitenwereld. Met XR kan men dus ook reële elementen in de simulatie opnemen. Dat biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om te oefenen op echte regelorganen, ook al zijn ze niet aangesloten op een werkende installatie.
Het programma zal bestaan uit een aantal scenario’s waarin de leerling een virtuele installatie moet inregelen. Die scenario’s variëren in moeilijkheidsgraad. Het begint met een eenvoudige installatie waarbij alle elementen bekend zijn en de leerling alleen een aantal vooraf berekende waarden moet toepassen. Dat kan dan verder evolueren naar meer ingewikkelde situaties. Bovendien blijft de opdracht niet beperkt tot het eigenlijke inregelen. Ook de opstart van de warmte-opwekker, vullen en drukbehoud in de installatie en bediening van de circulatiepomp komen aan bod. Het is de bedoeling om de componenten in de virtuele installatie zo realistisch mogelijk te maken, met herkenbare producten van de meest courante fabrikanten. De scenario’s zijn interactief gedacht: er zullen pop-ups zijn met hints en bijkomende informatie. Er zal ook de mogelijkheid zijn tot feedback, zodat de leerling uit eventuele fouten kan leren.
Het hele proces wordt gemonitord zodat de leerkracht een precies beeld krijgt van de prestaties van de leerling: hoe lang doet de leerling er over om een bepaald onderdeel uit te voeren, welke fouten worden er gemaakt, hoeveel pogingen zijn er nodig, op welke momenten wordt er hulp gevraagd…. Dat biedt ook de mogelijkheid om niet alleen de leerlingen te evalueren, maar ook de scenario’s zelf. Als er bijvoorbeeld een onderdeel is waar iedereen problemen mee heeft, dan verdient dat meer aandacht in de lessen.
Verdere mogelijkheden
Op dit ogenblik ligt de nadruk op het uitwerken van een eerste set van vijf situaties. Eenmaal de basisstructuur er staat, zijn er natuurlijk nog tal van extra mogelijkheden. Een aspect waar veel belang aan wordt gehecht, is samenwerking tussen de leerlingen. Daarvoor zijn er opdrachten waarbij leerlingen in team werken om samen tot een oplossing te komen. Dit zou ook kunnen worden toegepast op verschillende opleidingsniveaus, waarbij bijvoorbeeld een leerling installatietechniek en een leerling monteur samen ervoor moeten zorgen dat een installatie werkt. Het team achter Hydreg+ staat open voor inbreng vanuit de verschillende geledingen van de sector (installateurs, scholen, fabrikanten…) om dit concept verder uit te werken en te verfijnen.
Door Alex Baumans
