Het onderwijs van de toekomst (Learning Factory met Digital Twin at Home)

Een Learning Factory is een soort nagebootste fabrieksomgeving, zoals een leerwerkplaats of bedrijfsschool, waarin leerprocessen mogelijk worden gemaakt. Een Digital Twin is een digitale kopie van een fysieke opstelling die continu gevoed wordt met de data van zijn tegenhanger. Door een Learning Factory met Digital Twin te creëren, kunnen studenten experimenteren met het fysieke object, maar ook met de digitale kopie.

Dit zorgt voor een rijke leerervaring, zegt projectleider Jurjen Helmus. ‘Niet alleen kunnen studenten aanpassingen van het fysieke object volgen in de digitale kopie, ook kunnen ze zien hoe wijzigingen van de digitale kopie uitwerken in het fysieke object. En omdat de Digital Twin thuis staat, hebben ze altijd toegang tot de opstelling. Dat betekent dat ze kunnen werken in hun eigen tempo en op hun eigen niveau.’

Deze manier van werken biedt meerdere voordelen. Helmus: ‘De ontwikkeling van de nieuwe onderwijsmethode maakt het werken met sleuteltechnologie voor meer studenten toegankelijk. Ook blijft de continuïteit van fysiek techniekonderwijs verzekerd en aansluiting op de arbeidsmarkt gewaarborgd. Het is een verrijking voor het blended leren, waarbij face-to-face en ict-onderwijsactiviteiten worden gecombineerd.’

Werkwijze

Einddoel van dit project was om een onderwijsmethode te ontwikkelen waarmee studenten in hun eigen omgeving een digitale tweeling van een fysiek object of proces adaptief konden opbouwen. In het eerste deel van het project is een prototype van de Learning Factory met Digital Twin ontwikkeld. Vervolgens is dit prototype, samen met ondersteunende leermodules, getest in het Smart Asset Management-lab met docenten en studenten van de minor Data Science. Op basis van hun feedback is een definitief ontwerp gemaakt en worden de leermodules verfijnd.

Resultaten

De ontwikkelde onderwijsmethode wordt toegepast in opleidingen van de faculteit Techniek van de HvA. Ook zijn de resultaten gedeeld met andere hogescholen, zodat de onderwijsmethode breed inzetbaar is. Zo zijn de code, datasets, tekeningen en diagrammen van de technische installatie en een bouwpakket in onderdelen gedeeld. Hetzelfde geldt voor webcolleges, stap-voor-stap instructies, opdrachten en toetsingsmethoden.

Partners

Aan dit project werkten diverse pratijkpartners mee. Zo leverde Freezerdata samen met IJskoud een opstelling voor het ontwikkelen van digital twin voor industriële koelinstallaties. Edge Impuls leverde sensor boards en het platform voor het ontwikkelen van algoritmes. SURF was betrokken als platform voor het delen van onderwijsinfrastructuur