NCR is the leading cooperative alliance between all major Dutch institutes for river studies. We integrate knowledge, facilitate discussion and promote excellent science.

PhD Defense of Robert-Jan den Haan

23 October 2020 - 00:00


Important information

Date: October 23, 2020
Time: 14.30 (Start of defense, arrive earlier)
Location: Prof. dr. Berkhoff-room, Waaier, University of Twente (Map, Google Maps)
Public attendance: Invitation only (Due to COVID19 protocol)
Public livestream: Link (
Reception & Dinner: unknown*
Registration: Although it is not required to register for the defense ceremony, please register here to receive updates on the event and, in case it is possible, to join the reception and/or dinner *
Contact candidate:
Contact paranymphs: Koen Berends ( and Anouk Geenen (

* At this time, it seems unlikely that a physical reception and/or a dinner with a substantial attendance is possible (or even desired). We will consider the options (including alternative/online formats) closer to the defense date and update those who wish to join at a later date.

Games to Collaboratively Explore Environmental Complexity

Designing the Virtual River Game

Serious games are increasingly developed and applied in environmental management as tools to explore complexity. Yet, the research, design and implementation of serious games is still largely driven by technical aspects. Less attention has been given to research the extent to which the design of serious games can cater to the needs and desires of stakeholders. The aim of this thesis is therefore to explore how a human centered design of serious games contributes to foster exploring complexity, facilitating stakeholder participation and stimulating social learning in environmental management.
In this thesis, the design, application and evaluation of the Virtual River Game is described. First, the scope and background of the game was researched by conducting interviews with various stakeholders to gain an understanding of Dutch river management challenges and stakeholder perspectives on these. Second, the state-of-the-art in evaluating social learning outcomes of serious games to collaboratively explore complexity was analyzed and used as both design guidelines and assessment framework for the game. Third, a novel interface design was developed based on tangible interaction, linking a physical game board to digital models used in practice. Fourth, the final prototype of the Virtual River Game was played in five sessions with both domain experts (river management professionals) and non-experts (non-professionals and laymen) to evaluate how and to what extent the game stimulates social learning.
The four main contributions of this thesis are (1) applying a human centered design process to the design of serious games, (2) developing a novel interface design that uses a physical game board linked to environmental models to make the models accessible and transparent, (3) adding the ability to experiment with the design of management interventions as a game mechanic over selecting predefined interventions, and (4) creating the Virtual River Platform to customize existing or develop new serious games with a spatial component.


Serious games worden steeds vaker ontwikkeld en toegepast in environmental management als middelen om complexiteit te verkennen. Het onderzoeken, ontwerpen en toepassen van serious games worden echter nog altijd voornamelijk gedreven door technische aspecten. Minder aandacht wordt geschonken aan in hoeverre het ontwerpen van serious games behoeftes en wensen van stakeholders kan bedienen. Het doel van dit proefschrift is daarom te verkennen hoe een human centered design van serious games kan bijdragen aan het mogelijk maken om complexiteit te verkennen, om stakeholder participatie te faciliteren en om social learning te stimuleren in environmental management.
In dit proefschrift wordt het ontwerp, toepassing en evaluatie van de Virtual River Game beschreven. Allereerst is de achtergrond en doel van de game onderzocht door middel van interviews met verschillende stakeholders om inzicht te krijgen in de uitdagingen in Nederlands rivier management en de perspectieven die stakeholders op deze hebben. Daarnaast is de state-of-the-art van hoe social learning uitkomsten van serious games zijn geëvalueerd geanalyseerd en gebruikt als zowel ontwerprichtlijnen als evaluatie kader voor de game. Ten derde is een innovatieve interface ontworpen op basis van tangible interaction dat een fysiek spelbord linkt aan digitale modellen die in de praktijk worden gebruikt. Tot slot is de Virtual River Game prototype in vijf sessies gespeeld met zowel domeinexperts (rivier management professionals) als niet-experts (niet-professionals en leken) om te evalueren hoe en in hoeverre de game social learning stimuleert.
De vier belangrijkste bijdragen van dit proefschrift zijn (1) het toepassen van een human centered design proces om serious games te ontwerpen, (2) het ontwikkelen van een innovatieve interface dat een fysiek spelbord gebruikt om computer modellen die worden gebruikt in environmental management aan te sturen en zodoende toegankelijk en transparant te maken, (3) het toevoegen van het ontwerpen van management maatregelen als spelmechanisme in plaats van het selecteren van vooraf vastgelegde maatregelen, en (4) het ontwikkelen van de Virtual River Platform om bestaande of nieuwe serious games met een ruimtelijke component te ontwikkelen.

Downloads & links

Virtual River project on the RiverCare Knowledge Base

Virtual River Game blogpost