Er is behoefte aan mensen die bijdragen leveren aan de ontwikkeling van technische producten en processen. Onderwijs heeft de opdracht de technische geletterdheid van leerlingen te ontwikkelen en te zorgen dat ze zich prettig voelen bij het hanteren van techniek. Deze studie focust op de bijdrage die Mindtools hieraan leveren. Mindtools zijn op ICT gebaseerde leermiddelen die samenwerkend constructivistisch leren en hoger-orde (kritisch en creatief) denken stimuleren. Het begrip Direct Manipulation Environments (DME's), een subklasse van Mindtools, kenmerkt concrete leermiddelen zoals de microwerelden "Lego Mindstorms" en "Techno Logica". Deze microwerelden functioneren op basis van een materieel technisch model dat direct via een computer¬programma bestuurd wordt en taken kan uitvoeren (robots). De leertaak voor de leerling kan zich bewegen op het continuüm van het zelf programmeren van een kant-en-klaar materieel model dat bepaalde taken moet uitvoeren tot en met het zelf bedenken, bouwen en programmeren van een dergelijk model dat een of meer taken kan uitvoeren. Op grond van eerder literatuuronderzoek en een casestudie veronderstellen we dat het educatief toepassen van DME's bijdraagt aan de ontwikkeling van de technische geletterdheid van leerlingen. Hoewel definiëring van technische geletterdheid meer aandacht vraagt, zijn de volgende drie dimensies voor onze analyses bruikbaar gebleken: inhoud (zoals feiten, concepten, voorschriften), praktijk (het handelen, het materiële, doen en realiseren) en de cognitieve dimensie (denkvaardigheden en denkhoudingen). Het is aannemelijk dat door het toepassen van DME's domeinspecifieke concepten en kennis ontwikkeld wordt. Het denken van leerlingen is gekoppeld aan contexten en taken en moet niet geïsoleerd worden bestudeerd. We concentreren ons in deze studie vooral op onderzoek naar de dimensie van de denkvaardigheden en denkhoudingen (het denken van leerlingenduo's bij het oplossen van een probleemtaak) door het analyseren van de verbale interactie op kenmerken van kritisch - en creatief denken. Er is gebruik gemaakt van een Techno Logica leeromgeving bestaande uit een computer met software, een interface, bestuurbare materialen zoals lampjes en motors, en een zelfinstructie handleiding. Twee in complexiteit toenemende probleemtaken, ieder gebaseerd op een kant-en-klaar materieel model (Verkeerslicht en Reuzenrad), zijn gebruikt om de leerlingen besturingen te laten ontwerpen en testen. Dit proces werd op video opgenomen. We veronderstellen dat Techno Logica een bruikbare Mindtool is wanneer werken ermee bijdraagt aan technologische geletterdheid, in de zin dat er sprake is van probleemoplossen en hoger orde denken. Om dit te operationaliseren ontwierpen we een gestructureerd observatie-instrument op basis van het IOWA Integrated Thinking Model en de theorie over denkhoudingen (Costa, 2000). Hiermee werd het voorkomen en de diversiteit van denkvaardigheden en denkhoudingen in de verbale acties en interactie gescoord. Op basis van onze waarnemingen concluderen we dat veel interactie en handelen eerder geduid kan worden als uitingen van denken dan trial and error. Er zijn indicaties dat de leeromgeving en probleemtaken leiden tot ontwikkeling van expertise waardoor een nieuwe (moeilijkere) probleemtaak efficiënter en effectiever opgelost wordt. We vragen we aandacht voor de rol van de docent. We ervaren immers dat nieuwe leermiddelen niet gemakkelijk geadopteerd worden door leerkrachten.
DOCUMENT
This study investigates what pupils aged 10-12 can learn from working with robots, assuming that understanding robotics is a sign of technological literacy. We conducted cognitive and conceptual analysis to develop a frame of reference for determining pupils' understanding of robotics. Four perspectives were distinguished with increasing sophistication; psychological, technological, function, and controlled system. Using Lego Mindstorms NXT robots, as an example of a Direct Manipulation Environment, we developed and conducted a lesson plan to investigate pupils' reasoning patterns. There is ample evidence that pupils have little difficulty in understanding that robots are man-made technological and functional artifacts. Pupils' understanding of the controlled system concept, more specifically the complex sense-reason-act loop that is characteristic of robotics, can be fostered by means of problem solving tasks. The results are discussed with respect to pupils' developing technological literacy and the possibilities for teaching and learning in primary education.
LINK
Cervical spinal manipulation (CSM) and cervical mobilization are frequently used in patients with neck pain and headache. Pre-manipulative cervical instability and arterial integrity tests appear to be unreliable in identifying patients at risk at risk for adverse events. It would be valuable if patients at risk could be identified by specific characteristics during the preliminary screening.
DOCUMENT
In greenhouse horticulture harvesting is a major bottleneck. Using robots for automatic reaping can reduce human workload and increase efficiency. Currently, ‘rigid body’ robotic grippers are used for automated reaping of tomatoes, sweet peppers, etc. However, this kind of robotic grasping and manipulation technique cannot be used for harvesting soft fruit and vegetables as it will cause damage to the crop. Thus, a ‘soft gripper’ needs to be developed. Nature is a source of inspiration for temporary adhesion systems, as many species, e.g., frogs and snails, are able to grip a stem or leave, even upside down, with firm adhesion without leaving any damage. Furthermore, larger animals have paws that are made of highly deformable and soft material with adjustable grip size and place holders. Since many animals solved similar problems of adhesion, friction, contact surface and pinch force, we will use biomimetics for the design and realization of the soft gripper. With this interdisciplinary field of research we aim to model and develop functionality by mimicking biological forms and processes and translating them to the synthesis of materials, synthetic systems or machines. Preliminary interviews with tech companies showed that also in other fields such as manufacturing and medical instruments, adjustable soft and smart grippers will be a huge opportunity in automation, allowing the handling of fragile objects.
In Nederland zijn er zo’n 451.900 mensen die lijden aan de gevolgen van een beroerte. Na een beroerte heeft 80% van de patiënten te maken heeft met een verminderde arm-hand vaardigheid. Deze groep is gebaat bij een revalidatietool die zelfstandig kan worden ingezet, aanzet tot veelvuldig gebruik en direct inzicht geeft in vorderingen, zoals de toename van kracht in de hand of individuele vingers. Virtual Reality-spellen met directe krachtterugkoppeling kunnen hier een uitkomst bieden. De hiervoor benodigde technologie zoals VR, platform, gaming, en bewegingsregistratie is voor een groot deel beschikbaar, maar nog niet specifiek toepasbaar op de problematiek van de handrevalidatie. Belangrijke elementen in de reële wereld, zoals de tastzin, de kracht in de grip, de wrijvingsweerstand met het oppervlak en de weerstand van het object zijn in de virtuele wereld nog nauwelijks vertegenwoordigd. Het onderzoek in dit project spitst zich toe op de vraag: In hoeverre kan met huidig beschikbare technologie de hand-object manipulatie zodanig worden nagebootst in de virtuele omgeving dat het gevoel overeenkomt met de reële, fysieke ruimte en het een bruikbare tool wordt voor handrevalidatie? Uitkomstmaten en gebruikerseisen worden geïnventariseerd en getoetst met het werkveld van handtherapeuten en patiënten. Hiermee wordt een ontwikkelingsstap gezet richting een handrevalidatie tool in VR met forcefeedback waar patiënten zelfstandig thuis mee kunnen oefenen en die direct de vorderingen monitort. Het consortium borduurt voort op eerdere samenwerking binnen Fontys Hogescholen in het SIA RAAK-project SmartScan, aangevuld met specifieke expertise van de TU Eindhoven, MKB-bedrijven op het gebied van VR-technologie en serious gaming in de zorg, en hand- en revalidatieklinieken. Met het project kan een kiem gelegd worden voor een handexpertisecentrum gericht op het uitwisselen van kennis vanuit de technische, (para)medische en gamedisciplines.
Create and test a Virtual Reality emergency trainer that is able to optimise the abcde emergency training method for general practitioner students.In this project a Virtual Reality application is created and tested that is aimed to contribute to the learning goals and engagement with current emergency training methods. In addition, it aims at having an added value to live simulation training courses and existing media used for training (ranging from online instruction videos to interactive games). How to utilise the characteristics of Virtual Reality (senses, interaction, connection & manipulation) and what scenarios and simulation fit an interactive 360 VR simulation? In addition, we will create a training variant in which actors are captured through volumetric recordings. The 360 VR and volumetric VR / AR training will be compared with the life training on different learning goals and experiences. Partners:Schola MedicaChronosphere
