Ansøg om midler

Bedre adgang til naturvidenskabelig uddannelse med virtuelle laboratorier

Mange studerende verden over har begrænset adgang til naturvidenskabelig undervisning af høj kvalitet, ofte fordi laboratoriekapaciteten er utilstrækkelig. Den danske virksomhed Labster har udviklet en virtuel laboratorieplatform, der imødekommer denne udfordring gennem interaktive, digitale simuleringer af laboratorieforsøg. Indtil videre har Labster givet mere end seks millioner studerende i over 100 lande bedre adgang til naturvidenskabelig undervisning.

Labster begyndte i 2011 som et forskningsprojekt ved Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability på Danmarks Tekniske Universitet (DTU).

»Jeg oplevede igen og igen, at studerende mødte uforberedte op til laboratorieundervisningen, mens underviserne var presset af tidsmangel, sikkerhedskrav og udgifter til materialer,« fortæller Mads Tvillinggaard Bonde, medstifter af Labster (i dag bestyrelsesformand) og tidligere ph.d.-studerende på DTU.

Da han dykkede ned i problemstillingen, stod det klart, at udfordringen var global.

»Traditionelle laboratorier er dyre, har begrænset kapacitet og giver ikke alle studerende samme mulighed for at øve sig,« siger han. »Når virtuelle laboratorier kombineres med den praktiske undervisning, kan de studerende gentage komplekse procedurer i trygge rammer og få løbende, målrettet feedback.«

Sammen med Michael Bodekær Jensen begyndte han at udvikle prototyper på videnskabelige simuleringer, der forener klare læringsmål med en spilbaseret tilgang og direkte feedback.

»Center for Biosustainability fremmede en kultur med fokus på at omsætte forskning til praksis og skabe spin-outs, hvilket gjorde det naturligt at undersøge kommercialisering, når de første pilotprojekter viste lovende resultater,« siger Bonde.

Fleksibel læring, der øger selvtilliden

Siden etableringen i 2012 har Labsters virtuelle laboratorier hjulpet millioner af studerende med at få adgang til naturvidenskabelig uddannelse. Interne undersøgelser viser, at studerende opnår markant bedre resultater med platformen end med traditionelle undervisningsformer.

For nogle er det især fleksibiliteten, der gør forskellen, fordi de kan arbejde i deres eget tempo, vende tilbage til materialet efter behov og studere, uanset hvor de befinder sig.

For andre, såsom en studerende ved Dundalk Institute of Technology i Irland, har det givet et vigtigt selvtillidsboost: »Jeg havde aldrig set et laboratorium før,« siger hun. »Den eneste erfaring, jeg havde, var at se det i film. Og hver gang jeg gik ind i laboratoriet, var jeg nervøs. Der er glasudstyr, (…) der er så mange reagenser. Med Labster kan jeg se det tre gange, og når jeg så endelig står i laboratoriet, er jeg sikker på, at jeg kan finde ud af det.«

I en større undersøgelse på Dundalk svarede 90 % af de studerende, at virtuelle laboratorier gjorde dem mere trygge ved at arbejde eksperimentelt. De fleste understregede dog, at virtuelle laboratorier bør supplere og ikke erstatte den praktiske undervisning i laboratoriet.

‘Det smukke ved virtuel laboratorieundervisning’

Værdien af virtuelle laboratorieteknologier som Labster bliver endnu tydeligere i krisesituationer. Under COVID-19-pandemien tog lektor Donald Wlodkowic ved RMIT University i Australien, Labster-simuleringer i brug for alle sine 600 studerende, da undervisningen på campus blev afbrudt.

I den praktiske undervisning på campus har vi begrænsede ressourcer og begrænsede muligheder for at undervise i moderne teknikker

Han oplevede, at teknologien ikke kun gjorde det muligt at fortsætte undervisningen under lockdown, men også fungerede som et nyttigt supplement til den fysiske undervisning efter pandemien.

»I den praktiske undervisning på campus har vi begrænsede ressourcer og begrænsede muligheder for at undervise i moderne teknikker, fordi omkostningerne ville være for høje,« sagde Wlodkowic. Med Labster kan han undervise i avancerede teknikker selv til første- og andenårsstuderende: »Det er det smukke ved virtuel laboratorieundervisning.«

Større udbredelse

Selv om mange af de institutioner, der bruger Labster mest, ligger i højindkomstlande, ser Bonde og hans kolleger på, hvordan modellen kan tilpasses studerende i lav- og mellemindkomstlande.

»Vi har gennemført lovende pilotprojekter i den globale syd – blandt andet i Indien, dele af Afrika og Filippinerne for at teste, hvordan vores virtuelle naturvidenskabsundervisning kan tilpasses de lokale forhold og den eksisterende infrastruktur,« siger Bonde.

»I Indien lancerede vi en telefonbaseret pilotversion og nåede omkring 700.000 studerende på få måneder. Det viste os, hvor afgørende tilgængelighed er, hvis man vil nå flere studerende.

Han håber, at pilotprojekterne snart kan danne grundlag for en bredere udrulning, ikke kun for at nå flere studerende, men også for at bidrage til bæredygtige, lokale modeller for virtuel undervisning, der kan styrke læringsudbyttet over tid.

Fondens rolle

Mellem 2011 og 2025 investerede fonden i alt DKK 2 mia. kr. i Center for Biosustainability ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU). I 2025 blev aktiviteterne videreført i Novo Nordisk Fondens Bioteknologiske Forskningsinstitut for den Grønne Omstilling (BRIGHT), også på DTU. BRIGHT bygger videre på kompetencerne fra Center for Biosustainability, hvis aktiviteter nu gradvist udfases.