Virtueel Oceanografisch Veldwerk: Embodied learning op zee in de klas brengen

De behoefte om (master)studenten te betrekken bij het uitvoeren van marien wetenschappelijk onderzoek is een primaire zorg van verschillende cursussen in de geowetenschappen. Er wordt veel tijd besteed om studenten in staat te stellen hun kennis van de instrumentele mogelijkheden voor onderzoek op zee uit te breiden, maar ook om hen getuige te laten zijn van het leven en werken onder de verschillende hindernissen van oceanografisch veldwerk. 

Door de logistieke en financiële beperkingen van (schaarse) scheepstijd kunnen de meeste afgestudeerde studenten niet leren van het veldwerk zelf. Aan de UU wordt dit tekort aangepakt met een nieuw pakket virtueel oceanografisch veldwerk, de Virtual Ship Classroom.

In de Virtual Ship Classroom wordt een aantal van de onderzoeksdoelen en -werkzaamheden nagebootst die gepaard gaan met het uitvaren van de oceaan op een (NIOZ-)onderzoeksschip. Het eerste virtuele scenario is een Python-tool waarmee realistische metingen kunnen worden gedaan over een lay-out van de scheepstijd en met mappings van instrumentopstellingen. Het tweede, een verdere stap in het opbouwen van de praktijkervaring die veldwerk met zich meebrengt, is een virtual reality videotheek die twee keer is uitgeprobeerd met groepen afgestudeerde studenten.

Hoe ziet het VR-scenario eruit?

Het overkoepelende thema van de VR-video's is het leven aan boord van een onderzoeksschip, waarbij verschillende actuele onderwerpen worden nagebootst, zoals het hoe en wanneer van drifter- en CTD-inzet, ADCP-gebruik, maar ook de dagelijkse routines van verschillende bemanningsleden, technici en wetenschappers. De educatieve mogelijkheden van 360º beeldmateriaal zorgen voor een compleet innovatieve manier om studenten kennis te laten maken met de mogelijkheden van onderzoeksschepen en hun verschillende wetenschappelijke ruimtes in een quasi-embodied ervaring van veldwerk. 

De kwaliteit en het 360º-zicht zijn echt goed en de reactie van de VR-bril op mijn bewegingen was snel en voelde aan als realiteit.

Student die deelnam aan de try-outs

Groepen van drie video's, variërend van drie tot zes minuten, werden getoond in een ruimte met zes headsets die tegelijkertijd actief waren. Gebruikers van Virtual Ship VR zeggen dat de "kwaliteit en het 360º-zicht echt goed zijn. De reactie van de VR-bril op mijn bewegingen was snel en voelde aan als realiteit“ en een gevoel van ”totale onderdompeling en dat de mensen in de video tegen me praatten" - in de woorden van enkele studenten die deelnamen aan de try-outs en de bijbehorende onderzoeken in december 2024 en februari 2025.

Zodra de VR-bril wordt opgezet, voelt de gebruiker zich omringd door het sonische landschap van een scheepshaven, de opspattende golven van de zee en het geruis van zeevogels, terwijl hij de uitleg over het beheer van CTD (netwerkstoringen) volgt. Of ze volgen een rondleiding op een schip onder leiding van de kapitein terwijl ze zich al een voorstelling maken van hun leven thuis op zee in de hut van een wetenschapper. 

Resultaten

De resultaten van deze VR immersiviteit zijn veelbelovend, met een succespercentage en positieve feedback van meer dan 80%. Omdat de Virtual Ship Classroom een kern van ontwerpgericht onderzoek heeft dat zichzelf aanpast aan de hand van de feedback van studenten-gebruikers, zijn we nu bezig met het aanpakken van onopgeloste tekortkomingen, zoals het bekijken van “werk onder sommige ruwere omstandigheden op zee” en het repareren van “perspectief en schaalresolutie, evenals de geschiktheid van de ooghoogte van de gebruiker”. 

In de loop van 2025 zullen nieuwe video's verschijnen waarin andere instrumenten, manieren om te meten en te voorspellen, vollediger 360º-beelden van inzetten en een uitbreiding van de VR-principes met verschillende gamification-effecten, zoals gebruikersinteractie via menukeuzes en langere interactieve scenario's, worden verkend.